DE102017111793A1

DE102017111793A1 - Lenkvorrichtung für eine Achsschenkellenkung

Info

Publication number: DE102017111793A1
Application number: DE102017111793.8A
Authority: DE
Inventors: Theodor Leeb; Florian Zink; Alexander Arnusch
Original assignee: Horsch Leeb Application Systems GmbH
Current assignee: Horsch Leeb Application Systems GmbH
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung (56) für eine Achsschenkellenkung für ein Kraftfahrzeug (10), insbesondere eine mobile Landmaschine, vorzugsweise eine Pflanzenschutzspritze. Die Lenkvorrichtung (56) weist einen Lenkzylinder (58), der insbesondere als Gleichlaufzylinder ausgebildet ist, mit einem Zylindergehäuse (73), einer ersten Kolbenstange (70), die einfahrbar und ausfahrbar in dem Zylindergehäuse (73) gelagert ist, und einer zweiten Kolbenstange (72), die, insbesondere entgegengesetzt zu der ersten Kolbenstange (70), einfahrbar und ausfahrbar in dem Zylindergehäuse (73) gelagert ist. Die Lenkvorrichtung (56) weist ein erstes Zwischenglied (60), das an einem Ende der ersten Kolbenstange (70) angebracht ist, und eine erste Spurstange (66), die gelenkig an dem ersten Zwischenglied versetzt zu dem Ende der ersten Kolbenstange (70) angebracht ist, auf. Die Lenkvorrichtung (56) weist ein zweites Zwischenglied (62), das an einem Ende der zweiten Kolbenstange (72) angebracht ist, und eine zweite Spurstange (68), die gelenkig an dem zweiten Zwischenglied (62) versetzt zu dem Ende der zweiten Kolbenstange (72) angebracht ist, auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für eine Achsschenkellenkung für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise einer Pflanzenschutzspritze.
Herkömmliche landwirtschaftliche Fahrzeuge sind normalerweise mit einfachen und robusten Starrachsen ausgestattet. Die Vorderachsen verfügen zur Verbesserung der Geländegängigkeit meist über ein Pendelgelenk. Die Hinterachsen müssen häufig auf jedwede Federung aus Gründen der Traktionsoptimierung verzichten. Für manche Einzelfälle ist es jedoch sinnvoll, die Fahrwerke mit Federungssystemen auszustatten, auch aus Gründen der Bodenschonung. So sind Einzelradaufhängungen für landwirtschaftliche Fahrzeug aus dem Stand der Technik bekannt. Diese bieten gegenüber Starrachsen den Vorteil, dass keine gegenseitige Beeinflussung der Federung auf beiden Seiten des Fahrzeugs erfolgt.
Die Achsschenkel der Einzelradaufhängungen können lenkbar ausgebildet sein. Die Lenkvorrichtungen für die Achsschenkellenkungen können beispielsweise einen Differentialzylinder aufweisen.
Die US 6,520,277 B1 offenbart eine Lenkvorrichtung für einen Traktor mit einer doppeltwirkenden Kolbenstange.
Die WO 2010/020608 A1 , US 8,376,078 B2 und die EP 1 685 988 B1 offenbart eine Lenkvorrichtung mit einem Differentialzylinder.
Die ein- und ausfahrbare Kolbenstange des Lenkzylinders benötigt ausreichend Raum, um eine Lenkung des Achsschenkels zu bewirken. Insbesondere beim Aufbau einer sogenannten Ackermann-Geometrie kann dies zu Problemen bei der Dimensionierung der Lenkvorrichtung führen. Im Einzelnen können die Abmessung und Positionierung der Spurstange im Hinblick auf die gewählte Geometrie festgelegt sein, sodass für den Lenkzylinder zur Betätigung der Spurstange nur wenig, bisweilen zu wenig, Raum zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Lenkvorrichtung vorzusehen, die Nachteile im Stand der Technik überwindet und/oder bei der auch unter schwierigen Platzverhältnissen eine Achsschenkellenkung ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Lenkvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
Die Lenkvorrichtung ist für eine Achsschenkellenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine mobile Landmaschine, vorzugsweise eine Pflanzenschutzspritze, vorgesehen. Die Lenkvorrichtung weist einen Lenkzylinder mit einem Zylindergehäuse und einer ersten Kolbenstange, die einfahrbar und ausfahrbar in dem Zylindergehäuse gelagert ist, auf. Die Lenkvorrichtung weist ein erstes Zwischenglied auf, das an einem Ende der ersten Kolbenstange angebracht ist. Die Lenkvorrichtung weist eine erste Spurstange, die gelenkig an dem ersten Zwischenglied versetzt zu dem Ende der ersten Kolbenstange angebracht ist, auf. Zusätzlich weist der Lenkzylinder, der insbesondere als Gleichlaufzylinder ausgebildet ist, eine zweite Kolbenstange auf, die, insbesondere entgegengesetzt zu der ersten Kolbenstange, einfahrbar und ausfahrbar in dem Zylindergehäuse gelagert ist. Die Lenkvorrichtung weist ferner ein zweites Zwischenglied, das an einem Ende der zweiten Kolbenstange angebracht ist, auf. Die Lenkvorrichtung weist zudem eine zweite Spurstange, die gelenkig an dem zweiten Zwischenglied versetzt zu dem Ende der zweiten Kolbenstange angebracht ist, auf. Die versetzte Anordnung ermöglicht einen größeren Freiheitsgrad hinsichtlich der Auswahl des Lenkzylinder und der gelenkigen Verbindung der Spurstangen mit den Kolbenstangen des Lenkzylinders. Mit anderen Worten gesagt, die Spurstange ist nicht direkt gelenkig an der Kolbenstange des Lenkzylinders angebracht. Damit kann beispielsweise platzsparend der Aufbau einer Ackermann-Geometrie zur Achsschenkellenkung ermöglicht werden, die ohne Vorsehen des ersten und zweiten Zwischenglieds aus Platzgründen gar nicht oder kaum möglich wäre.
Insbesondere kann das erste Zwischenglied an dem Ende der ersten Kolbenstange fest (nicht-gelenkig) angebracht (befestigt) sein.
Vorzugsweise kann das zweite Zwischenglied an dem Ende der zweiten Kolbenstange fest (nichtgelenkig) angebracht (befestigt) sein.
Bevorzugt kann eine Bewegung der ersten Kolbenstange mit einer Bewegung der zweiten Kolbenstange gekoppelt sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Spurstange gelenkig an dem ersten Zwischenglied an einer Position angebracht, die bezüglich des Endes der ersten Kolbenstange in einer Längsrichtung der ersten Kolbenstange hin zu dem Zylindergehäuse versetzt ist. Insbesondere ist die Position auch bezüglich des Endes der ersten Kolbenstange in einer Radialrichtung bezüglich der ersten Kolbenstange versetzt.
Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Spurstange gelenkig an dem zweiten Zwischenglied an einer Position angebracht ist, die bezüglich des Endes der zweiten Kolbenstange in einer Längsrichtung der zweiten Kolbenstange hin zu dem Zylindergehäuse versetzt ist. Insbesondere ist die Position auch bezüglich des Endes der zweiten Kolbenstange in einer Radialrichtung bezüglich der zweiten Kolbenstange versetzt. Damit können die Spurstangen dichter zueinander in einer Fahrzeugquerrichtung angeordnet werden, als dies bei direkter Anbringung an die Kolbenstangen möglich wäre.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Lenkvorrichtung ferner ein erstes Gelenk, insbesondere ein Radialkugelgelenk, auf. Über das erste Gelenk ist die erste Spurstange an dem ersten Zwischenglied angebracht. Alternativ oder zusätzlich weist die Lenkvorrichtung ein zweites Gelenk, insbesondere ein Radialkugelgelenk, auf. Über das zweite Gelenk ist die zweite Spurstange an dem zweiten Zwischenglied angebracht.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Abstand zwischen dem Ende der ersten Kolbenstange und dem Ende der zweiten Kolbenstange größer ist als ein Abstand zwischen dem ersten Gelenk und dem zweiten Gelenk. Der Abstand kann insbesondere in einer Fahrzeugerrichtung gemessen sein. Damit können die Gelenke dichter zueinander in einer Fahrzeugquerrichtung angeordnet werden, als dies bei direkter Anbringung an die Kolbenstangen möglich wäre.
In einer Ausführungsvariante weist die Lenkvorrichtung ferner ein erster Verbindungsbauteil auf, das das erste Zwischenglied und das zweite Zwischenglied miteinander verbindet. Insbesondere kann die Lenkvorrichtung zudem ein zweites Verbindungsbauteil aufweisen. Das zweite Verbindungsbauteil kann das das erste Zwischenglied und das zweite Zwischenglied separat von dem ersten Verbindungsbauteil miteinander verbinden. Die Verbindungsbauteile ermöglichen eine zusätzliche Abstützung zwischen den Zwischengliedern und den Spurstangen.
In einer weiteren Ausführungsvariante bewirkt ein Einfahren und Ausfahren der ersten Kolbenstange eine entsprechende Verschiebung des ersten Zwischenglieds, des ersten Verbindungsbauteils und/oder des zweiten Verbindungsbauteils bewirkt. Zusätzlich kann sich, je nach Ausführungsform, auch das zweite Zwischenglied verschieben. Alternativ oder zusätzlich bewirkt ein Einfahren und Ausfahren der zweiten Kolbenstange eine entsprechende Verschiebung des zweiten Zwischenglieds, des ersten Verbindungsbauteils und/oder des zweiten Verbindungsbauteils.
In einer Ausführungsform umgreifen das erste Zwischenglied, das erste Verbindungsbauteil und das zweite Zwischenglied insbesondere in dieser Reihenfolge den Lenkzylinder an den Enden der ersten Kolbenstange und der zweiten Kolbenstange U-förmig.
Insbesondere können die äußeren Schenkel der U-Form durch das erste und zweite Zwischenglied dargestellt werden. Vorzugsweise verlaufen die äußeren Schenkel der U-Form in einer Richtung entgegengesetzt zu dem jeweils anderen Schenkel. Mit anderen Worten gesagt, kann ein Innenwinkel der U-Form zwischen dem ersten Schenkel (dem ersten Zwischenglied) und dem Mittelschenkel (dem ersten Verbindungsbauteil) größer als 90° und ein Innenwinkel der U-Form zwischen den zweiten Schenkel (dem zweiten Zwischenglied) und dem Mittelschenkel (dem ersten Verbindungsbauteil) kann größer als 90° sein.
In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das erste Zwischenglied ausgehend von dem Ende der ersten Kolbenstange in einer Richtung zu der zweiten Spurstange. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich das zweite Zwischenglied ausgehend von dem Ende der zweiten Kolbenstange in einer Richtung zu der ersten Spurstange.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Lenkvorrichtung ferner eine Längsführung auf. Die Längsführung führt das erste Verbindungsbauteil in einer Richtung parallel zu einer Längsachse des Zylindergehäuses und/oder ist an dem Zylindergehäuse befestigt. Vorzugsweise weist die Längsführung ein Rohrelement auf, in dem das erste Verbindungsbauteil verschiebbar gelagert ist. Alternativ oder zusätzlich ist das erste Verbindungsbauteil als eine Führungsstange und/oder das zweite Verbindungsbauteil als eine Stange ausgebildet. Die Längsführung des ersten Verbindungsbauteils ermöglicht die Aufnahme von Querkräften und eine Verdrehsicherung für den Lenkzylinder.
In einer Weiterbildung ist das erste Verbindungsbauteil so geführt und mit dem ersten Zwischenglied und dem zweiten Zwischenglied verbunden, dass über die erste Spurstange und/oder die zweite Spurstange eingeleitete Kräfte, insbesondere Querkräfte, ohne Verdrehen der Lenkeinrichtung aufgenommen werden. Vorzugsweise können die Kräfte über das erste Zwischenglied und/oder das zweite Zwischenglied in den Lenkzylinder übertragen werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das erste Gelenk mittels einer Befestigungsverbindung, insbesondere einer Schraubverbindung, durch das erste Zwischenglied hindurch an dem ersten Verbindungsbauteil und/oder dem zweiten Verbindungsbauteil befestigt. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Gelenk mittels einer Befestigungsverbindung, insbesondere einer Schraubverbindung, durch das zweite Zwischenglied hindurch an dem ersten Verbindungsbauteil und/oder dem zweiten Verbindungsbauteil befestigt. Damit können Befestigungselemente eingespart und der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt werden. Insbesondere wird nur eine Schraubverbindung benötigt um das jeweilige Gelenk mit dem jeweiligen Zwischenglied und dem Verbindungsbauteil zu verbinden.
In einer Ausführungsvariante weist das erste Zwischenglied eine Ausnehmung auf, die an eine Außenform des Zylindergehäuses zum Aufnehmen des Zylindergehäuses beim vollständigen Einfahren der ersten Kolbenstange angepasst ist. Alternativ oder zusätzlich weist das zweite Zwischenglied eine Ausnehmung auf, die an eine Außenform des Zylindergehäuses zum Aufnehmen des Zylindergehäuses beim vollständigen Einfahren der zweiten Kolbenstange angepasst ist. Damit kann der Verfahrweg der Kolbenstangen gegenüber einer Konstruktion ohne Ausnehmungen deutlich vergrößert werden.
Insbesondere kann eine Ausnehmung des ersten Zwischenglieds und/oder eine Ausnehmung des zweiten Zwischenglieds dem Lenkzylinder zugewandt sein.
In einer weiteren Ausführungsvariante weist die Lenkvorrichtung mindestens einen Querlenker, insbesondere einen Dreieckslenker, auf. Der mindestens eine Querlenker ist gelenkig (vorzugsweise über ein Kugelgelenk) an einem ersten Achsschenkel angebracht, an dem auch die erste Spurstange gelenkig (vorzugsweise über ein Kugelgelenk) angebracht ist. Der mindestens eine Querlenker weist eine Länge auf, die einer Länge der ersten Spurstange entspricht, sodass, vorzugsweise, bei einer Federbewegung des ersten Achsschenkels keine Lenkbewegung entsteht und/oder keine Spuränderung bewirkt wird. Vorzugsweise können zwei Querlenker vorgesehen sein, die einen Doppelquerlenker, insbesondere einen Doppeldreieckslenker, bilden.
Alternativ oder zusätzlich weist die Lenkvorrichtung mindestens einen weiteren Querlenker, insbesondere einen Dreieckslenker, der gelenkig (vorzugsweise über ein Kugelgelenk) an einem zweiten Achsschenkel angebracht ist, an dem auch die zweite Spurstange (vorzugsweise über ein Kugelgelenk) gelenkig angebracht ist, auf. Der mindestens eine weitere Querlenker weist eine Länge auf, die einer Länge der zweiten Spurstange entspricht, sodass, vorzugsweise, bei einer Federbewegung des zweiten Achsschenkels keine Lenkbewegung entsteht und/oder keine Spuränderung bewirkt wird. Vorzugsweise können zwei Querlenker vorgesehen sein, die einen Doppelquerlenker, insbesondere einen Doppeldreieckslenker, bilden.
Die Länge der Querlenker und/oder der Spurstangen kann sich insbesondere auf eine wirksame Länge zwischen den jeweiligen Gelenken der Komponente beziehen.
Alternativ oder zusätzlich ist der mindestens eine Querlenker oder der mindestens eine weitere Querlenker in einer, insbesondere asymmetrischen, Bogenform ausgebildet. Die Dreieckslenker bieten eine ausreichende Steifigkeit gegen Längskräfte und ermöglichen zudem eine bauraumgünstige Anordnung von weiteren Komponenten der Einzelradaufhängung zwischen den Schenkeln des Dreieckslenkers.
Insbesondere kann der erste lenkbare Achsschenkel und/oder der zweite lenkbare Achsschenkel ein Portalgetriebe mit einem Gehäuse aufweisen.
Bevorzugt können die Gelenke zur Verbindung der Querlenker und des Gehäuses des Portalgetriebes eine Schwenkbewegung zwischen dem jeweiligen Querlenker und dem Gehäuse des Portalgetriebes zum Lenken eines Rads ermöglichen. In einer Weiterbildung können die Gelenke zur Verbindung der Querlenker und des Gehäuses zusätzlich eine Kippbewegung zwischen dem jeweiligen Querlenker und dem Gehäuse des Portalgetriebes ermöglichen. Eine Kippachse der Kippbewegung verläuft schräg, insbesondere senkrecht, zu einer Schwenkachse der Schwenkbewegung zwischen dem jeweiligen Querlenker und dem Gehäuse des Portalgetriebes.
Insbesondere kann jedes Gelenk der Gelenke gleichzeitig eine Lenkbewegung des Rads und eine Federbewegung des jeweiligen Achsschenkels ermöglichen.
Vorzugsweise kann das Gehäuse des Portalgetriebes einen ersten Vorsprungbereich aufweisen. Der erste Vorsprungbereich kann sich insbesondere von einem Hauptkörperbereich des Gehäuses des Portalgetriebes in einer Richtung zu dem ersten Querlenker erstrecken. An dem ersten Vorsprungbereich kann das erste Gelenk befestigt sein. Das Vorsehen eines Vorsprungbereichs für das erste Gelenk ermöglicht einen großen Einschlagwinkel zum Lenken des Rads, der nicht von dem Hauptkörperbereich begrenzt wird.
Insbesondere kann der erste Vorsprungbereich eine Stützfläche, auf der das erste Gelenk montiert ist, und/oder einen Halsbereich, der die Stützfläche mit dem Hauptkörperbereich verbindet, aufweisen. Vorzugsweise kann der Halsbereich in einer Horizontalebene einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, der in Richtung zu der Antriebswelle offen ist.
Bevorzugt kann das Gehäuse des Portalgetriebes einen zweiten Vorsprungbereich aufweisen, der sich insbesondere von einem Hauptkörperbereich des Gehäuses des Portalgetriebes in einer Richtung zu dem zweiten Querlenker erstreckt. An dem zweiten Vorsprungbereich kann das zweite Gelenk befestigt sein. Das Vorsehen eines Vorsprungbereichs für das zweite Gelenk ermöglicht einen großen Einschlagwinkel zum Lenken des Rads, der nicht von dem Hauptkörperbereich begrenzt wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine mobile Landmaschine, vorzugsweise eine Pflanzenschutzspritze, mit einer Lenkvorrichtung wie hierin offenbart.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Pflanzenschutzspritze;
2 eine perspektivische Vorderansicht einer lenkbaren Einzelradaufhängung mit mechanischem Antrieb;
3 eine perspektivische Rückansicht der lenkbaren Einzelradaufhängung mit mechanischem Antrieb;
4 eine Draufsicht auf die lenkbare Einzelradaufhängung mit mechanischem Antrieb;
5 eine perspektivische Vorderansicht einer Lenkvorrichtung mit teilweiser Darstellung der Einzelradaufhängung;
6 eine perspektivische Rückansicht der Lenkvorrichtung mit teilweiser Darstellung der Einzelradaufhängung;
7 eine perspektivische Vorderansicht der Lenkvorrichtung; und
8 eine Schnittansicht durch ein Portalgetriebe der lenkbaren Einzelradaufhängung.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die 1 zeigt ein als mobile Landmaschine ausgebildetes Kraftfahrzeug 10, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden kann. Im Einzelnen ist im dargestellten Beispiel das Kraftfahrzeug 10 als eine Pflanzenschutzspritze ausgebildet, bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft verwendet werden kann. Fachleute werden indes erkennen, dass auch andere mobile Landmaschinen oder Kraftfahrzeuge die erfindungsgemäße Vorrichtung verwenden können.
Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Vorderachse 12 und eine Hinterachse 14 auf. Die Vorderachse 12 trägt zwei Räder 16 und die Hinterachse 14 trägt zwei Räder 16, von denen in der Seitenansicht von 1 jeweils nur eines sichtbar ist. Die Räder 16 sind jeweils auf eine Radnabe 18 montiert. Die Vorderachse 12 und die Hinterachse 14 können über ein Längsverteilergetriebe (nicht dargestellt) zueinander sperrbar sein. Die Vorderachse 12 und die Hinterachse 14 können als Portalachsen zur Erhöhung der Bodenfreiheit ausgebildet sein.
Die hierin offenbarte Einzelradaufhängung, die hierin offenbarte Lenkvorrichtung und/oder das hierin offenbarte Portalgetriebe kann beispielsweise in der Vorderachse 12 des Kraftfahrzeugs 10 integriert sein.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 ist nachfolgend eine beispielhafte lenkbare Einzelradaufhängung 20 beschrieben. Die Einzelradaufhängung 20 weist einen mechanischen Antriebsstrang 22, einen ersten Querlenker 24 und einen zweiten Querlenker 26 auf. Zudem weist die Einzelradaufhängung 20 eine Dämpfungs- und Höhenniveauanpasseinrichtung 28 und die Radnabe 18 auf.
Die Radnabe 18 wird von dem mechanischen Antriebsstrang 22 angetrieben. Der mechanische Antriebsstrang 22 weist ein Querdifferential 30, eine Antriebswelle 32 und ein Portalgetriebe 34 auf. Die Radnabe 18 und das Portalgetriebe 34 bilden einen Achsschenkel einer Achsschenkellenkung der Einzelradaufhängung 20, die die sogenannte Ackermanngeometrie nutzt.
Das Querdifferential 30 verteilt die von einem Motor zur Verfügung gestellte Antriebskraft auf das linke und rechte Rad einer Achse (zum Beispiel die Vorderachse 12, siehe 1). Der Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor, zum Beispiel ein Dieselverbrennungsmotor, ein Elektromotor oder ein Hydraulikmotor sein. Der Motor kann insbesondere als zentrale Antriebseinheit für alle angetriebenen Räder 16 (siehe 1) vorgesehen sein. Das Querdifferential 30 treibt die Antriebswelle 32 an, die wiederum über das Portalgetriebe 34 die Radnabe 18 antreibt. Die Antriebswelle 32 ist als eine Gelenkwelle, insbesondere eine Gleichlaufwelle, ausgebildet. Im Einzelnen ist die Antriebswelle 32 gelenkig mit einem Ausgangselement des Querdifferentials 30 und gelenkig mit einem Eingangselement des Portalgetriebes 34 verbunden. Das Portalgetriebe 34 weist ein Gehäuse 36 auf. Ein beispielhafter Aufbau des Portalgetriebes 34 wird hierin später unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
Der mechanische Antriebsstrang 22 stellt einen robusten mechanischen Achsantrieb zur Verfügung. Bei Verwendung eines Längsverteilergetriebes können die Vorderachse 12 und die Hinterachse 14 zueinander sperrbar ausgeführt sein (siehe 1). Damit kann sichergestellt werden, dass die Antriebskraft auf die Vorderachse 12 und die Hinterachse 14 aufgeteilt wird, beispielsweise im Verhältnis 50 %: 50 % (mechanische Sperre). Bei Verwendung von einer oder mehreren hydraulischen Antriebseinheiten wäre dies nur sehr aufwendig möglich. Eine Übertragung der vollen Motorleistung wäre nur durch Verwendung von großen Motoren möglich. Mechanische Achsantriebe bieten zudem einen guten Wirkungsgrad.
Der erste Querlenker 24 und der zweite Querlenker 26 sind als Dreieckslenker ausgeführt und bilden somit einen Doppeldreieckslenker.
Der erste Querlenker 24 weist eine Bogenform auf. Die Bogenform ist asymmetrisch, d.h. beide Schenkel des Bogens sind nicht spiegelsymmetrisch ausgebildet (siehe 4). Der erste (obere) Querlenker 24 ist über ein Gelenk 38 (Kugelgelenk) gelenkig mit dem Gehäuse 36 des Portalgetriebes 34 verbunden. Das Gelenk 38 ist an einem ersten, oberen Vorsprungbereich 40 des Gehäuses 36 montiert.
Der erste Vorsprungbereich 40 erstreckt sich von einem Hauptkörperbereich 42 des Gehäuses 36 in Richtung zu dem ersten Querlenker 24. Der erste Vorsprungbereich 40 bildet einen oberen Bereich des Gehäuses 36. Im Hauptkörperbereich 42 sind die Zahnräder des Portalgetriebes 34 aufgenommen. Der erste Vorsprungbereich 40 weist eine Stützfläche 40A auf, auf dem das Gelenk 38 montiert ist. Der erste Vorsprungbereich 40 weist einen Halsbereich 40B auf, der die Stützfläche 40A mit dem Hauptkörperbereich 42 verbindet. Der Halsbereich 40B weist in einer Horizontalebene einen U-förmigen Querschnitt auf, der in Richtung zu der Antriebswelle 32 offen ist.
Der erste Querlenker 24 ist über zwei weitere Gelenke 44 mit einem Rahmenbauteil (nicht dargestellt) verbunden. Die weiteren Gelenke 44 können beispielsweise als Radialkugelgelenke ausgebildet sein, die über Durchgangsbohrungen in hervorstehenden Bolzen an dem Rahmenbauteil anbringbar sind.
Der zweite Querlenker 26 weist eine Bogenform mit einem erweiterten Spitzenbereich auf. Die Bogenform ist asymmetrisch, d.h. beide Schenkel des Bogens sind nicht spiegelsymmetrisch ausgebildet (siehe 4). Der zweite (untere) Querlenker 26 ist über ein Gelenk 46 (Kugelgelenk) gelenkig mit einem zweiten Vorsprungbereich 48 des Gehäuses 36 verbunden. Der zweite Vorsprungbereich 48 erstreckt sich von dem Hauptkörperbereich 42 in Richtung zu einer Fahrzeugmittellängsachse. Der zweite Querlenker 26 ist über zwei weitere Gelenke 50 mit einem Rahmenbauteil (nicht dargestellt) verbunden. Die Gelenke 50 können beispielsweise wie die Gelenke 44 aufgebaut sein.
Die Gelenke 38, 46 ermöglichen eine Schwenkbewegung zwischen dem jeweiligen Querlenker 24, 26 und dem Gehäuse 36 des Portalgetriebes 34 zum Lenken des Rads. Insbesondere kann das Rad um eine von den Gelenken 38, 46 definierte Lenkachse einer Achsschenkellenkung der Einzelradaufhängung 20 gelenkt werden.
Zusätzlich ermöglichen die Gelenke 38, 46 eine Kippbewegung zwischen dem jeweiligen Querlenker 24, 26 und dem Gehäuse 36. Die Kippachse verläuft senkrecht zur Schwenkachse. Somit werden von den Gelenken 38 und 46 auch Federbewegungen des Gehäuses 36 abgedeckt.
Die Antriebswelle 32 ist zwischen dem ersten Querlenker 24 und dem zweiten Querlenker 26 bezüglich einer Vertikalachse angeordnet. Insbesondere ist ein Ausgangselement der Antriebswelle 32 zwischen dem ersten Vorsprungbereich 40 und dem zweiten Vorsprungbereich 48 angeordnet. Der Anschluss an das Portalgetriebe 34 erfolgt im U-förmigen Halsbereich 40B des Gehäuses 36. Dies ermöglicht eine bauraumgünstige Anordnung der Komponenten der Einzelradaufhängung 20.
Die integrierte Dämpfungs- und Höhenniveauanpasseinrichtung 28 ist beispielsweise als ein hydropneumatischer Zylinder ausgebildet. Die Einrichtung 28 ist über ein Gelenk 52 (siehe bspw. 3), zum Beispiel ein Kugelgelenk, an dem zweiten Querlenker 26 angebracht. Im Einzelnen ist die Einrichtung 28 an einer in Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung gewandten Seitenfläche des Querlenkers 26 gelenkig angebracht. In anderen Ausführungsformen kann beispielsweise lediglich eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen sein und/oder eine Dämpfungseinrichtung getrennt von einer Höhenniveauanpasseinrichtung vorgesehen sein. An einem dem Gelenk 52 entgegengesetzten Ende der Einrichtung 28 kann die Einrichtung 28 gelenkig an einem Rahmenbauteil (nicht dargestellt) angebracht sein.
Die Einrichtung 28 ist so angeordnet, dass sie sich zwischen einem ersten Schenkel 24A und einen zweiten Schenkel 24B des ersten Querlenkers 24 erstreckt. Die beiden Schenkel 24A, 24B sind an einem Ende miteinander verbunden, an einem gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Schenkels 24A, 24B voneinander beabstandet und bilden somit die Bogenform des ersten Querlenkers 24.
An einer in Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung gewandten Seite des Hauptkörperbereichs 42 des Gehäuses 36 ist ein Gelenk 54 montiert. An dem Gelenk 54 kann eine Spurstange (nicht dargestellt in den 2 und 3) montiert werden. Die Spurstange ermöglicht eine Achsschenkellenkung um die von den Gelenken 38, 46 definierte Lenkachse. Das Gelenk 54 kann an einer in Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung gewandten Seitenfläche des Hauptkörperbereichs 42 montiert sein.
Unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 ist nachfolgend eine Lenkvorrichtung 56 der Einzelradaufhängung 20 beschrieben.
Die Lenkvorrichtung 56 weist einen Lenkzylinder 58, ein erstes Zwischenglied 60 und ein zweites Zwischenglied 62 auf. Die Lenkvorrichtung 56 weist zudem ein erstes Verbindungsbauteil 64, ein zweites Verbindungsbauteil 65, eine erste Spurstange 66 und eine zweite Spurstange 68 auf.
Der Lenkzylinder 58 ist als ein Gleichlaufzylinder mit einer erster Kolbenstange 70 und einer zweiter Kolbenstange 72 ausgebildet. Der Lenkzylinder 58 weist ein Zylindergehäuse 73 auf. Die erste Kolbenstange 70 und die zweite Kolbenstange 72 sind ein- und ausfahrbar in dem Zylindergehäuse 73 gelagert. Im Einzelnen ist die erste Kolbenstange 70 entgegengesetzt zu der zweiten Kolbenstange 72 ein- und ausfahrbar. Insbesondere erstrecken sich die erste Kolbenstange 70 und die zweite Kolbenstange 72 von gegenüberliegenden Seiten einer Kolbenfläche im Zylindergehäuse 73. Die erste Kolbenstange 70 und die zweite Kolbenstange 72 sind miteinander über die Kolbenfläche verbunden und somit in ihren Bewegungen gekoppelt. Ein Einfahren der ersten Kolbenstange 70 führt zu einem Ausfahren der zweiten Kolbenstange 72 und umgekehrt. Die erste Kolbenstange 70 und die zweite Kolbenstange 72 können als voneinander separate Bauteile oder als integrale Einheit bspw. zusammen mit der Kolbenfläche ausgebildet sein. Der Lenkzylinder 58 kann als ein Hydraulikzylinder ausgebildet sein. Hydraulikfluid kann beispielsweise über Hydraulikanschlüsse 75 zu oder aus dem Zylindergehäuse 73 geleitet werden.
An gegenüberliegenden Enden der Kolbenstangen 70, 72 sind die Zwischenglieder 60, 62 befestigt. Damit bewegen sich die Zwischenglieder 60, 62 zusammen mit der Bewegung der Kolbenstangen 70, 72. Die Zwischenglieder 60, 62 sind über die Verbindungsbauteile 64, 65 miteinander verbunden. Das erste Zwischenglied 60, die Verbindungsbauteile 64, 65 und das zweite Zwischenglied 62 umgreifen die Enden der ersten und zweiten Kolbenstange 70, 72 U-förmig.
Die erste Spurstange 66 ist über das Gelenk 54 gelenkig mit dem Gehäuse 36 des Portalgetriebes 34 verbunden. Die zweite Spurstange 68 ist entsprechend mit einem Gehäuse eines Portalgetriebes auf der anderen Längsseite des Kraftfahrzeugs verbunden (nicht dargestellt).
Die erste Spurstange 66 ist gelenkig an dem ersten Zwischenglied 60 über ein Gelenk 74, insbesondere ein Radialkugelgelenk, angebracht. Die zweite Spurstange 68 ist gelenkig an dem zweiten Zwischenglied 62 über ein Gelenk 76, insbesondere ein Radialkugelgelenk, angebracht. Im Einzelnen ist die erste Spurstange 66 an dem ersten Zwischenglied 60 an einer Position angebracht, die bezüglich des Endes der ersten Kolbenstange 70 versetzt ist. Ebenso ist die zweite Spurstange 68 an dem zweiten Zwischenglied 62 an einer Position angebracht, die bezüglich des Endes der zweiten Kolbenstange 72 versetzt ist.
Insbesondere sind die Zwischenglieder 60, 62 so ausgebildet, dass ein Abstand zwischen den gegenüberliegenden Enden der Kolbenstangen 70, 72 größer ist als ein Abstand zwischen den Gelenken 74, 76. Dazu sind die Gelenke 74, 76 in einer Radialrichtung bezüglich einer Längsachse der der Kolbenstangen 70, 72 versetzt zu den Kolbenstangen 70, 72. Zusätzlich sind die Gelenke 74, 76 in einer Richtung parallel zu der Längsachse der Kolbenstangen 70, 72 bezüglich der jeweiligen Enden der Kolbenstangen 70, 72 zueinander versetzt. In anderen Worten, die Gelenke 74, 76 sind bezüglich einer Vertikalachse unter den Kolbenstangen 70, 72 angeordnet und bezüglich einer Fahrzeugquerachse (Vorderachsenlängsrichtung) hin zu einer Fahrzeugmittelachse (Achsmitte) versetzt.
Zum Ermöglichen der versetzten Anordnung der Gelenke 74, 76 erstreckt sich das erste Zwischenglied 60 von dem Ende der ersten Kolbenstange 70 in einer Richtung zu der zweiten Spurstange 68. Gleichermaßen erstreckt sich das zweite Zwischenglied 62 von dem Ende der zweiten Kolbenstange 72 in einer Richtung zu der ersten Spurstange 66.
Die Anordnung der Gelenke 74, 76 ermöglicht in Verbindung mit den Querlenkern 24, 26 einen platzsparenden Aufbau einer Ackermanngeometrie (Achsschenkellenkung). Insbesondere ergeben die Anordnung und Dimensionierung der Querlenker 24, 26 und der Spurstange 66 jeweils ein Parallelogramm, damit bei einer Federbewegung der Einzelradaufhängung 20 keine Lenkbewegung entsteht. Somit ergibt sich keine Spuränderung bei einer Federbewegung.
Fachleute werden indes erkennen, dass die versetzte Anordnung eines Gelenks einer Spurstange bezüglich eines Endes einer Kolbenstange eines Lenkzylinders auch bei als Differentialzylinder ausgebildeten Lenkzylindern mit nur einer Kolbenstange eingesetzt werden kann. Somit können beispielsweise vergleichbare Vorteile erzielt werden.
Die Gelenke 74, 76 sind an den Verbindungsbauteilen 64, 65 befestigt. Im Einzelnen sind Schrauben (nicht dargestellt), die sich durch Durchgangslöcher in den Zwischengliedern 60, 62 erstrecken, in Gewinde der Verbindungsbauteile 64, 65 eingeschraubt. Zum Beispiel ist eine erste Schraube (nicht dargestellt) durch ein Durchgangsloch 74A eines Verbindungsendes 74B des Gelenks 74 und ein Durchgangsloch des ersten Zwischenglieds 60 in ein Innengewinde des ersten Verbindungsbauteils 64 eingeschraubt (siehe 7). Damit sind die Spurstangen 66, 68 über die Gelenke 74, 76 und (nicht dargestellte) Schrauben, die sich durch Durchgangslöcher in den Zwischengliedern 60, 62 erstrecken, an den Zwischengliedern 60, 62 angebracht.
Das erste Verbindungsbauteil 64 ist als eine Führungsstange ausgebildet. Das zweite Verbindungsbauteil ist als eine Stange ausgebildet. Eine Längsführung 78 führt das erste Verbindungsbauteil 64 während einer Bewegung, die durch ein Ausfahren der Kolbenstange 70 oder 72 bewirkt wird. Die Längsführung 78 weist dazu ein Rohrelement 80 auf, in dem das erste Verbindungsbauteil 64 verschiebbar gelagert ist. Die Längsführung 78 führt das erste Verbindungsbauteil 64 in einer Richtung parallel zu einer Längsachse des Lenkzylinders 58. Die Längsführung 78 ist an dem Zylindergehäuse 73 befestigt.
In anderen Ausführungsformen kann beispielsweise statt zweier Verbindungsbauteile nur ein längsgeführtes Verbindungsbauteil vorgesehen sein.
Um eine möglichst große Verfahrstrecke der Kolbenstangen 70, 72 zu ermöglichen, weisen die Zwischenglieder 60, 62 jeweils eine Ausnehmung 60A, 62A auf. Die Ausnehmungen 60A, 62A sind an eine Außenform des Zylindergehäuses 73 angepasst. Somit kann das Zylindergehäuse 73 beim vollständigen Einfahren der ersten Kolbenstange 70 teilweise in der Ausnehmung 60A des ersten Zwischenglieds 60 aufgenommen werden. Andererseits kann das Zylindergehäuse 73 beim vollständigen Einfahren der zweiten Kolbenstange 72 teilweise in der Ausnehmung 62A des zweiten Zwischenglieds 62 aufgenommen werden.
Der Lenkzylinder 58 bringt die benötigte Lenkkraft zum Lenken des Gehäuses 36 des Portalgetriebes 34 und der Radnabe 18 auf. Zusätzlich stützt der Lenkzylinder 58 die ungleichmäßig über die Räder eingebrachten Kräfte ab. Die Lenkkräfte werden über die Spurstangen 66, 68 übertragen. Über die Räder eingebrachte Kräfte werden über die Spurstangen 66, 68 in die Verbindungsbauteile 64, 65 eingeleitet. Durch die Längsführung (Linearführung) 78 können zusätzlich Querkräfte aufgenommen und eine Verdrehsicherung des Lenkzylinders 58 ermöglicht werden. Über die Zwischenglieder 60, 62 werden die Kräfte in den Lenkzylinder 58 übertragen.
Unter Bezugnahme auf 8 ist nachfolgend das Portalgetriebe 34 näher beschrieben. Das Portalgetriebe 34 weist eine Eingangswelle 82, eine Zwischenwelle 84 und eine Ausgangswelle 86 auf. Das Portalgetriebe 34 weist zusätzlich eine erste (eingangsseitige) Stirnradstufe 88 und eine zweite (ausgangsseitige) Stirnradstufe 90 auf.
Die Eingangswelle 82, die Zwischenwelle 84 und die Ausgangswelle 86 sind drehbar im Gehäuse 36 gelagert. Ein Eingangselement 92 des Portalgetriebes 34 ist gelenkig mit der Antriebswelle 32 (nicht in 8 dargestellt; siehe 2) verbindbar. Das Eingangselement 92 ist drehfest mit der Eingangswelle 82 verbunden. Die Antriebswelle 32 treibt das Eingangselement 92 an, das wiederum die Eingangswelle 82 antreibt (dreht).
Auf der Eingangswelle 82 ist ein Antriebszahnrad 94 der eingangsseitigen Stirnradstufe 88 drehfest angeordnet. Auf der Zwischenwelle 84 ist ein Abtriebszahnrad 96 der eingangsseitigen Stirnradstufe 88 drehfest angeordnet. Das Antriebszahnrad (Ritzel) 94 und das Abtriebszahnrad 96 kämmen miteinander. Die Eingangswelle 82 treibt das Antriebszahnrad 94 an, das wiederum das Abtriebszahnrad 96 antreibt (dreht). Das Abtriebszahnrad 96 treibt die Zwischenwelle 84 an.
Auf der Zwischenwelle 84 ist ein Antriebszahnrad 98 der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 drehfest angeordnet. Auf der Ausgangswelle 86 ist ein Abtriebszahnrad 100 der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 drehfest angeordnet. Das Antriebszahnrad (Ritzel) 98 und das Abtriebszahnrad 100 kämmen miteinander. Die Zwischenwelle 84 dreht das Antriebszahnrad 98, das wiederum die Ausgangswelle 86 über das Abtriebszahnrad 100 antreibt (dreht).
Die Ausgangswelle 86 treibt die Radnabe 18 an, die wiederum das Rad 16 (nicht dargestellt in 8; siehe 1) dreht. Mit der Radnabe 18 sind ein Bremstopf 102 und eine Bremsscheibe 104 verbunden, die sich mit der Radnabe 18 drehen.
Im Einzelnen sind somit das Querdifferential 30, die Antriebswelle 32, das Eingangselement 92, die Eingangswelle 82, die eingangsseitige Stirnradstufe 88, die Zwischenwelle 84, die ausgangsseitige Stirnradstufe 90, die Ausgangswelle 86 und die Radnabe 18 in dieser Reihenfolge trieblich miteinander verbunden.
Die eingangsseitige Stirnradstufe 88 und die ausgangsseitige Stirnradstufe 90 können beispielsweise eine gemeinsame Übersetzung von i ≥ 7 aufweisen. Eine große Übersetzung im Portalgetriebe ermöglicht es, dass die Antriebswelle nur ein geringes Drehmoment bei einer hohen Drehzahl übertragen muss, sodass die Antriebswelle nicht zur Übertragung großer Drehmomente ausgelegt werden muss.
Die eingangsseitige Stirnradstufe 88 ist bezüglich der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 nach außen (d.h., in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Fahrzeugmittellängsachse) versetzt. Mit anderen Worten gesagt, ist die eingangsseitige Stirnradstufe 88 versetzt zu der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 auf einer dem Rad 16 (siehe 1) zugewandten Seite der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 angeordnet. Dadurch kann das Eingangselement 92 vergleichsweise weit außen positioniert sein, sodass mehr Platz für die als Gelenkwelle ausgebildete Antriebswelle 32 (nicht dargestellt in 8; siehe 2) zur Verfügung steht.
Die Anordnung der Komponenten (Zahnräder, Wellen) des Portalgetriebes 34 umfasst zudem, dass das Abtriebszahnrad 96 in einer Richtung senkrecht zu einer Längsachse der Ausgangswelle 86 betrachtet zumindest teilweise überlappend mit der Ausgangswelle 86 angeordnet ist. Ebenso ist die Eingangswelle 82 in eine Richtung senkrecht zu einer Längsachse der Zwischenwelle 84 betrachtet zumindest teilweise überlappend mit der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 angeordnet. Die Eingangswelle 82 ist auch in einer Richtung senkrecht einer Längsachse der Ausgangswelle 86 betrachtet überlappend mit der Ausgangswelle 86 angeordnet. Das Eingangselement 92 ist außerdem in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse der Zwischenwelle 84 betrachtet teilweise überlappend mit der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 und der Ausgangswelle 86 angeordnet. Zusätzlich ist das Abtriebszahnrad 96 zwischen der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 einerseits und der Bremsscheibe 104, dem Bremstopf 102, der Radnabe 18 und dem Rad 16 (siehe 1) andererseits angeordnet.
Das Portalgetriebe 34 weist das Gehäuse 36 mit dem Hauptkörperbereich 42 und den Vorsprungbereichen 40, 48 auf. Zusätzlich weist das Gehäuse 36 einen sich verjüngenden Bereich 106 auf. Der sich verjüngende Bereich 106 verjüngt sich in einer Richtung zu der Radnabe 18. Der sich verjüngende Bereich 106 umgibt die Ausgangswelle 86. Der sich verjüngende Bereich 106 erstreckt sich ausgehend von einer Radnabenseite (rechte Seite in 8) des Abtriebszahnrads 96 und einer Radnabenseite (rechte Seite in 8) des Abtriebszahnrads 100 in Richtung zu der Radnabe 18. Der sich verjüngende Bereich 106 wird durch die bezüglich der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 nach außen versetzte eingangsseitige Stirnradstufe 88 ermöglicht. Der sich verjüngende Bereich 106 ermöglicht eine platzsparende Anordnung der Bremsscheibe 104 und des Bremstopfes 102, die den sich verjüngenden Bereich 106 in einer Umfangsrichtung um die Ausgangswelle 86 umgeben. Der Bremstopf 102 verjüngt sich ebenfalls zwischen der Bremsscheibe 104 und der Radnabe 18 in einer Richtung zu der Radnabe 18.
Durch die Anordnung der ausgangsseitigen Stirnradstufe 90 auf einer Innenseite des Portalgetriebes 34 wird ein schlankes Gehäuse 36 ermöglicht. Dadurch wird ausreichender Platz für die Bremsscheibe 104 geschaffen und eine einfache Aufnahme der Lagerung der Ausgangswelle 86 außen ermöglicht.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Erste Achse (Vorderachse)
14: Zweite Achse (Hinterachse)
16: Rad
18: Radnabe
20: Einzelradaufhängung
22: Mechanischer Antriebsstrang
24: Oberer (erster) Querlenker
24A: Erster Schenkel
24B: Zweiter Schenkel
26: Unterer (zweiter) Querlenker
28: Dämpfungs- und Höhenniveauanpasseinrichtung (hydropneumatischer Zylinder)
30: Querdifferential
32: Antriebswelle
34: Portalgetriebe
36: Gehäuse des Portalgetriebes
38: Gelenk (Kugelgelenk)
40: Erster Vorsprungbereich
40A: Stützfläche
40B: Halsbereich
42: Hauptkörperbereich
44: Gelenk (Radialkugelgelenk)
46: Gelenk (Kugelgelenk)
48: Zweiter Vorsprungbereich
50: Gelenk (Radialkugelgelenk)
52: Gelenk (Kugelgelenk)
54: Gelenk (Kugelgelenk)
56: Lenkvorrichtung
58: Lenkzylinder
60: Erstes Zwischenglied
60A: Ausnehmung
62: Zweites Zwischenglied
62A: Ausnehmung
64: Erstes Verbindungsbauteil
65: Zweites Verbindungsbauteil
66: Erste Spurstange
68: Zweite Spurstange
70: Erste Kolbenstange
72: Zweite Kolbenstange
73: Zylindergehäuse
74: Gelenk (Radialkugelgelenk)
74A: Durchgangsloch
74B: Verbindungsende
75: Hydraulikanschluss
76: Gelenk (Radialkugelgelenk)
78: Längsführung
80: Rohrelement
82: Eingangswelle
84: Zwischenwelle
86: Ausgangswelle
88: Eingangsseitige Stirnradstufe
90: Ausgangsseitige Stirnradstufe
92: Eingangselement
94: Antriebszahnrad (Ritzel)
96: Abtriebszahnrad
98: Antriebszahnrad (Ritzel)
100: Abtriebszahnrad
102: Bremstopf
104: Bremsscheibe
106: Sich verjüngender Bereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6520277 B1 [0004]
WO 2010/020608 A1 [0005]
US 8376078 B2 [0005]
EP 1685988 B1 [0005]

Claims

Lenkvorrichtung (56) für eine Achsschenkellenkung für ein Kraftfahrzeug (10), insbesondere eine mobile Landmaschine, vorzugsweise eine Pflanzenschutzspritze, aufweisend: einen Lenkzylinder (58), der insbesondere als Gleichlaufzylinder ausgebildet ist, mit einem Zylindergehäuse (73), einer ersten Kolbenstange (70), die einfahrbar und ausfahrbar in dem Zylindergehäuse (73) gelagert ist, und einer zweiten Kolbenstange (72), die, insbesondere entgegengesetzt zu der ersten Kolbenstange (70), einfahrbar und ausfahrbar in dem Zylindergehäuse (73) gelagert ist; ein erstes Zwischenglied (60), das an einem Ende der ersten Kolbenstange (70) angebracht ist; ein zweites Zwischenglied (62), das an einem Ende der zweiten Kolbenstange (72) angebracht ist; eine erste Spurstange (66), die gelenkig an dem ersten Zwischenglied (60) versetzt zu dem Ende der ersten Kolbenstange (70) angebracht ist; und eine zweite Spurstange (68), die gelenkig an dem zweiten Zwischenglied (62) versetzt zu dem Ende der zweiten Kolbenstange (72) angebracht ist.
Lenkvorrichtung (56) nach Anspruch 1, wobei: die erste Spurstange (66) gelenkig an dem ersten Zwischenglied (60) an einer Position angebracht ist, die bezüglich des Endes der ersten Kolbenstange (70) in einer Längsrichtung der ersten Kolbenstange (70) hin zu dem Zylindergehäuse (73) versetzt ist und, insbesondere, bezüglich des Endes der ersten Kolbenstange (70) in einer Radialrichtung bezüglich der ersten Kolbenstange (70) versetzt ist; und/oder die zweite Spurstange (68) gelenkig an dem zweiten Zwischenglied (62) an einer Position angebracht ist, die bezüglich des Endes der zweiten Kolbenstange (72) in einer Längsrichtung der zweiten Kolbenstange (72) hin zu dem Zylindergehäuse (73) versetzt ist und, insbesondere, bezüglich des Endes der zweiten Kolbenstange (72) in einer Radialrichtung bezüglich der zweiten Kolbenstange (72) versetzt ist.
Lenkvorrichtung (56) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner aufweisend: ein erstes Gelenk (74), insbesondere ein Radialkugelgelenk, über das die erste Spurstange (66) an dem ersten Zwischenglied (60) angebracht ist; und/oder ein zweites Gelenk (76), insbesondere ein Radialkugelgelenk, über das die zweite Spurstange (68) an dem zweiten Zwischenglied (62) angebracht ist.
Lenkvorrichtung (56) nach Anspruch 3, wobei ein Abstand zwischen dem Ende der ersten Kolbenstange (70) und dem Ende der zweiten Kolbenstange (72) größer ist als ein Abstand zwischen dem ersten Gelenk (74) und dem zweiten Gelenk (76).
Lenkvorrichtung (56) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend ein erstes Verbindungsbauteil (64), das das erste Zwischenglied (60) und das zweite Zwischenglied (62) miteinander verbindet und, insbesondere, ein zweites Verbindungsbauteil (65), das das erste Zwischenglied (60) und das zweite Zwischenglied (62) separat von dem ersten Verbindungsbauteil (64) miteinander verbindet.
Lenkvorrichtung (56) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: ein Einfahren und Ausfahren der ersten Kolbenstange (70) eine entsprechende Verschiebung des ersten Zwischenglieds (60), des ersten Verbindungsbauteils (64) und/oder des zweiten Verbindungsbauteils (65) bewirkt; und/oder ein Einfahren und Ausfahren der zweiten Kolbenstange (72) eine entsprechende Verschiebung des zweiten Zwischenglieds (62), des ersten Verbindungsbauteils (64) und/oder des zweiten Verbindungsbauteils (65) bewirkt.
Lenkvorrichtung (56) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei: das erste Zwischenglied (60), das erste Verbindungsbauteil (64) und das zweite Zwischenglied (62) insbesondere in dieser Reihenfolge den Lenkzylinder (58) an den Enden der ersten Kolbenstange (70) und der zweiten Kolbenstange (72) U-förmig umgreifen, wobei vorzugsweise: das erste Zwischenglied (60) einen ersten Außenschenkel der U-Form bildet, das erste Verbindungsbauteil (64) einen Mittelschenkel der U-Form bildet und das zweite Zwischenglied (62) einen zweiten Außenschenkel der U-Form bildet, wobei ein Innenwinkel der U-Form zwischen dem ersten Außenschenkel und dem Mittelschenkel größer als 90° ist und/oder ein Innenwinkel der U-Form zwischen dem Mittelschenkel und dem zweiten Außenschenkel größer als 90° ist.
Lenkvorrichtung (56) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das erste Zwischenglied (60) sich ausgehend von dem Ende der ersten Kolbenstange (70) in einer Richtung zu der zweiten Spurstange (68) erstreckt; und/oder das zweite Zwischenglied (62) sich ausgehend von dem Ende der zweiten Kolbenstange (72) in einer Richtung zu der ersten Spurstange (66) erstreckt.
Lenkvorrichtung (56) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, ferner aufweisend: eine Längsführung (78), die das erste Verbindungsbauteil (64) in einer Richtung parallel zu einer Längsachse des Zylindergehäuses (73) führt und/oder an dem Zylindergehäuse (73) befestigt ist, wobei vorzugsweise: die Längsführung (78) ein Rohrelement (80) aufweist, in dem das erste Verbindungsbauteil (64) verschiebbar gelagert ist; und/oder das erste Verbindungsbauteil (64) als eine Führungsstange und/oder das zweite Verbindungsbauteil (65) als eine Stange ausgebildet ist.
Lenkvorrichtung (56) nach Anspruch 9, wobei das erste Verbindungsbauteil (64) so geführt und mit dem ersten Zwischenglied (60) und dem zweiten Zwischenglied (62) verbunden ist, dass über die erste Spurstange (66) und/oder die zweite Spurstange (68) eingeleitete Kräfte, insbesondere Querkräfte, ohne Verdrehen der Lenkvorrichtung (56) aufgenommen werden, und, vorzugsweise, über das erste Zwischenglied (60) und/oder das zweite Zwischenglied (62) in den Lenkzylinder (58) übertragen werden.
Lenkvorrichtung (56) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei: das erste Gelenk (74) mittels einer Befestigungsverbindung, insbesondere einer Schraubverbindung, durch das erste Zwischenglied (60) hindurch an dem ersten Verbindungsbauteil (64) und/oder dem zweiten Verbindungsbauteil (65) befestigt ist; und/oder das zweite Gelenk (76) mittels einer Befestigungsverbindung, insbesondere einer Schraubverbindung, durch das zweite Zwischenglied (62) hindurch an dem ersten Verbindungsbauteil (64) und/oder dem zweiten Verbindungsbauteil (65) befestigt ist.
Lenkvorrichtung (56) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das erste Zwischenglied (60) eine Ausnehmung (60A) aufweist, die an eine Außenform des Zylindergehäuses (73) zum Aufnehmen des Zylindergehäuses (73) beim vollständigen Einfahren der ersten Kolbenstange (70) angepasst ist; und/oder das zweite Zwischenglied (62) eine Ausnehmung (62A) aufweist, die an eine Außenform des Zylindergehäuses (73) zum Aufnehmen des Zylindergehäuses (73) beim vollständigen Einfahren der zweiten Kolbenstange (72) angepasst ist.
Lenkvorrichtung (56) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: mindestens einen Querlenker (24, 26), insbesondere einen Dreieckslenker, der gelenkig an einem ersten Achsschenkel angebracht ist, an dem auch die erste Spurstange (66) gelenkig angebracht ist, wobei der mindestens eine erste Querlenker (24, 26) eine Länge aufweist, die einer Länge der ersten Spurstange (66) entspricht, sodass, vorzugsweise, bei einer Federbewegung des ersten Achsschenkels keine Lenkbewegung entsteht und/oder keine Spuränderung bewirkt wird; und/oder mindestens einen weiteren Querlenker, insbesondere einen Dreieckslenker, der gelenkig an einem zweiten Achsschenkel angebracht ist, an dem auch die zweite Spurstange (68) gelenkig angebracht ist, wobei der mindestens eine weitere Querlenker eine Länge aufweist, die einer Länge der zweiten Spurstange (68) entspricht, sodass, vorzugsweise, bei einer Federbewegung des zweiten Achsschenkels keine Lenkbewegung entsteht und/oder keine Spuränderung bewirkt wird.
Kraftfahrzeug (10), insbesondere mobile Landmaschine, vorzugsweise Pflanzenschutzspritze, mit einer Lenkvorrichtung (56) nach einem der vorherigen Ansprüche.