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IN BEZUG GENOMMENE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der chinesischen Patentanmeldung mit der Nummer
CN201810147698.8 in Anspruch, die am 13. Februar 2018 angemeldet wurde und deren Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme hier einbezogen ist.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Anmeldung bezieht sich auf das technische Gebiet der Fahrzeuge, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Fahrzeuglenksystem, ein Fahrwerk und ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik verwenden mit Rädern versehene Schwerlastkraftwagen meistens ein nicht unabhängiges Radaufhängungssystem, bei welchem Blattfedern und eine hydropneumatische Radaufhängung als elastische Elemente dienen. In einem Fahrzeug, in welchem ein nicht unabhängiges Radaufhängungssystem verwendet wird, sind die linken und rechten Räder derselben Achse an derselben Welle befestigt und mit dem Rahmen durch eine Radaufhängung verbunden. Die vom Boden auf den Fahrzeugkörper übertragene Stoßlast kann nicht wirksam durch die Radaufhängung aufgefangen werden. Während des Fahrens über Bodenwellen beeinträchtigen die linken und rechten Fahrzeugräder einander und verkippen die Achse und den Körper des Fahrzeugs.
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Ein unabhängiges Radaufhängungssystem besitzt die Vorteile einer geringen unabgefederten Masse, einer geringen Stoßlast auf die Radaufhängung, und eines fehlenden interaktiven Einflusses zwischen den linken und rechten Fahrzeugrädern, welches wirksam die Verkippung und die Vibrationen des Fahrzeugkörpers reduzieren kann. Radaufhängungssysteme geländegängiger Kranfahrwerke gehen beispielsweise allmählich zu solchen unabhängigen Radaufhängungssystemen über.
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Mit Bezug auf eine dem Erfinder bekannte, verwandte Technik ist ein Fahrzeuglenksystem und eine unabhängige Radaufhängung eines mit Rädern versehenen Schwerlastkraftwagens in 4 gezeigt, bei welchem das Fahrzeuglenksystem eine Lenkvorrichtung und eine lenkhydraulische Leistungsversorgung umfasst. Die Lenkvorrichtung wird eingesetzt, um eine Lenkkraft auf die Fahrzeugräder zu übertragen, und die lenkhydraulische Leistungsversorgung wird eingesetzt, um eine Lenkhilfe für die Fahrzeugräder bereitzustellen, um das vom Boden herrührende Lenkwiderstandsmoment zu überwinden.
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Wie in 4 gezeigt ist, nehmen ein V-förmiger Querlenker 403 und ein Aufhängungszylinder 401 entsprechend die Stützkraft und die Antriebskraft für das gesamte Fahrzeug auf. Im Fall eines Stoßes führt die radseitige Anordnung 402 eine kreisbogenförmige Drehbewegung unter den Beschränkungen des V-förmigen Querlenkers 403, der Spurstange 406 und der oberen Gelenkaufhängung des Aufhängungszylinders 401 durch. Der Spurstangenhebel 407 ist ein Strukturelement, das fest an der radseitigen Anordnung 402 angebracht ist. Der Lenkzylinder 404 ist an dem Lenkhebel 405 (Pitman-Arm) eingehängt. Die radseitige Anordnung 402 ist mit drei Verbindungspunkten versehen, die den Rahmen verbinden, nämlich einen den V-förmigen Querlenker 403 verbindenden Verbindungspunkt, einen die Spurstange 406 verbindenden Verbindungspunkt und einen den Aufhängungszylinder 401 verbindenden Verbindungspunkt. Wenn der Reifen nach oben und unten ausschlägt, wird der Aufhängungszylinder 401 nach oben und unten auseinander- bzw. eingezogen, und die radseitige Anordnung 402 führt eine kreisbogenförmige Bewegung um den Rahmen unter der Beschränkung des V-förmigen Querlenkers 403 aus, und sie führt eine Kreisbewegung um den Lenkhebel 405 unter den Beschränkungen der Spurstange 406 durch, welches eine Änderung des Spreizungswinkels verursacht. Da die Längen der Spurstange 406 und des V-förmigen Querlenkers 403 unterschiedlich sind, bildet sich ein Schräglaufwinkel des Reifens aus, welches den Verschleiß des Reifens verschlechtert. Um die gegenseitige Beeinträchtigung zwischen der Spurstange 406 und dem Rahmen zu vermeiden, wenn der Reifen nach oben und unten ausschlägt, ist die Spurstange 406 unterhalb des Haupt-Retarders angeordnet, und der Lenkhebel 405 erfordert ein ausladendes Design. Dieser strukturelle Aufbau ist relativ kompliziert, nimmt viel Raum in Anspruch, und resultiert in einem großen Gewicht des Fahrzeuglenksystems.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Fahrzeuglenksystem, ein Fahrwerk, und ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem angestrebt ist, das Problem eines vergrößerten Verschleißes des Reifens aufgrund der Ausbildung eines Schräglaufwinkels des Reifens zu lösen oder wenigstens zu lindern, wenn der Reifen nach oben und unten ausschlägt.
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Der erste Aspekt der vorliegenden Anmeldung stellt ein Fahrzeuglenksystem zur Verfügung, welches ein gelenktes Rad und eine Lenkübertragungsvorrichtung umfasst, dass eine Lenkübertragungseinheit besitzt, die entsprechend dem gelenkten Rad angeordnet ist. Die Lenkübertragungseinheit umfasst: einen drehbar mit dem Rahmen verbundenen Lenkhebel; eine drehbar mit dem Lenkhebel verbundene Spurstange; eine Führungsvorrichtung umfassend eine drehbar mit dem Rahmen verbundene Spurstangenführungsstruktur, wobei die Spurstange entlang einer axialen Richtung der Spurstange relativ zu der Spurstangenführungsstruktur bewegbar ist; und einen Spurstangenhebel zum Lenken des gelenkten Rads, wobei der Spurstangenhebel drehbar mit der Spurstange und um eine erste Achse drehbar mit einem Lenkaufbau eines entsprechenden gelenkten Rads verbunden ist, wobei der Spurstangenhebel ein teleskopisch aus- und einfahrbarer Spurstangenhebel ist.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Lenkübertragungseinheit eine mit dem Rahmen verbundene, die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung, die drehbar mit dem Lenkhebel verbunden ist.
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In einigen Ausführungsbeispielen sind die die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung und der Rahmen durch ein Kugelgelenk verbunden; und/oder die die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung und der Lenkhebel sind durch ein Kugelgelenk miteinander verbunden.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Lenkübertragungseinheit ein an dem Rahmen angebrachtes Lenkhebellager, wobei der Lenkhebel um eine zu der ersten Achse senkrechte zweite Achse herum drehbar mit dem Rahmen durch das Lenkhebellager verbunden ist.
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In einigen Ausführungsbeispielen sind die Spurstange und der Lenkhebel durch ein Kugelgelenk miteinander verbunden; und/oder sind die Spurstange und der Spurstangenhebel miteinander durch ein Kugelgelenk verbunden.
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In einigen Ausführungsbeispielen ist die Spurstangenführungsstruktur mit dem Rahmen drehbar um eine zu der ersten Achse senkrechte dritte Achse verbunden.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Lenkübertragungsvorrichtung zwei Lenkübertragungseinheiten, die jeweils auf den linken und rechten Seiten entsprechend einem linken gelenkten Rad und einem rechten gelenkten Rad einer Lenkachse angeordnet sind. Die Lenkübertragungsvorrichtung umfasst eine erste Koppelung, die mit den Lenkhebeln der zwei auf den linken und rechten Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten verbunden ist, sodass die zwei auf den linken und rechten Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten ineinandergreifen.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Lenkübertragungsvorrichtung zwei Lenkübertragungseinheiten, die jeweils auf den vorderen und hinteren Seiten entsprechend dem vorderen gelenkten Rad und einem hinteren gelenkten Rad benachbarter Lenkachsen angeordnet sind. Die Lenkübertragungsvorrichtung umfasst eine zweite Kopplung, die mit den Lenkhebeln der zwei an den vorderen und hinteren Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten verbunden ist, so dass die zwei an den vorderen und hinteren Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten ineinandergreifen; und/oder die Lenkübertragungsvorrichtung umfasst ein Lenkgetriebe und eine dritte Koppelung, wobei die dritte Koppelung mit dem Lenkgetriebe und dem Lenkhebel einer der Lenkübertragungseinheiten verbunden ist, um die Bewegung und die Kraft des Lenkgetriebes auf die Lenkübertragungsvorrichtung zu übertragen.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfassen die zweite Koppelung und/oder die dritte Koppelung: eine Vielzahl von längs verlaufenden Koppelungsstäben, die in einer Reihe in einer Richtung von vorn nach hinten angeordnet sind; und einen zwischen benachbarten längs verlaufenden Koppelungsstäben angeordneten Schwenkhebel. Der Schwenkhebel ist drehbar mit dem Rahmen verbunden und benachbarte längs verlaufende Koppelungsstäbe sind jeweils entsprechend an verschiedenen Positionen des Schwenkhebels angelenkt.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Lenkübertragungsvorrichtung einen Winkelsensor zum Messen des Schwenkwinkels des Lenkhebels.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst der Lenkaufbau einen Achsschenkel, an welchem der Spurstangenhebel angelenkt ist.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst der Spurstangenhebel einen ersten teleskopischen Hebelabschnitt und einen zweiten teleskopischen Hebeabschnitt, der als Hülse um eine Außenfläche des ersten teleskopischen Hebelabschnitts herum ausgebildet ist. Der erste teleskopische Hebelabschnitt ist in Bezug auf den zweiten teleskopischen Hebelabschnitt bewegbar entlang der Längsrichtung des Spurstangenhebels angeordnet.
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Der zweite Aspekt der Anmeldung stellt ein Fahrwerk zur Verfügung, welches umfasst: einen Rahmen, ein Fahrzeug Lenksystem gemäß einer der technischen Lösungen gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Anmeldungen; und ein unabhängiges Radaufhängungssystem umfassend einen Aufhängungszylinder. Eine Zylinderhülse des Aufhängungszylinders ist mit dem Rahmen verbunden, und ein Zylinderkolben des Aufhängungszylinders ist entsprechend an der Lenkaufbau des gelenkten Rads befestigt.
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In einigen Ausführungsbeispielen ist die erste Achse senkrecht zu der Richtung des Heraus- und Zurückfahren des Aufhängungszylinders.
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In einigen Ausführungsbeispielen ist die Zylinderhülse des Aufhängungszylinders fest mit dem Rahmen verbunden.
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Der dritte Aspekt der Anmeldung stellt ein Fahrzeug zur Verfügung, welches das Fahrwerk gemäß einer der technischen Lösungen gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Anmeldung umfasst.
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Auf Grundlage des durch die vorliegende Anmeldung zur Verfügung gestellten Fahrzeuglenksystems, Fahrwerks und Fahrzeugs kann die Länge des Spurstangenhebels innerhalb eines bestimmten Bereiches frei verändert werden, weil der Spurstangenhebel ein teleskopisch ausziehbarer Spurstangenhebel ist, ferner ist der Spurstangenhebel in Bezug auf den Lenkaufbau des gelenkten Rads drehbar um die erste Achse angeordnet, und eine Führungsvorrichtung ist gleichzeitig vorgesehen, wobei die Änderung der Länge des Spurstangenhebels dadurch begrenzt ist, dass die Bewegung des Lenkhebels begrenzt ist, und wenn das Fahrzeugrad nach oben und unten ausschlägt, kann der Einfluss des Schräglaufwinkels des Reifens wirksam reduziert werden, indem die Länge des Spurstangenhebel angepasst wird, wobei der Verschleiß des Reifens reduziert wird.
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Figurenliste
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Die hier dargestellten, beigefügten Zeichnungen dienen dem Verständnis der vorliegenden Anmeldung und bilden demgemäß einen Teil der vorliegenden Anmeldung. Die beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung und deren Beschreibung dienen der Auslegung der vorliegenden Anmeldung, wobei sie aber nicht unangemessene Einschränkungen des Schutzumfangs begründen sollen. In den beigefügten Zeichnungen:
- 1 zeigt eine schematische Ansicht mit einen Teilaufbau eines Fahrzeugfahrwerks gemäß einem Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung.
- 2 zeigt eine schematische Ansicht in Explosionsdarstellung des Aufbaus einer Spurstange und einer Führungsvorrichtung gemäß dem in FIG: 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.
- 3A zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Spurstangenhebels gemäß dem in FIG: 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.
- 3B zeigt eine schematische Ansicht in Explosionsdarstellung des in 3A gezeigten Spurstangenhebels.
- 4 zeigt eine schematische Ansicht mit einem Teilaufbau eines Fahrzeugfahrwerks gemäß einer verwandten Hintergrundtechnik.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend wird eine verständliche und vollständige Beschreibung der technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen erfolgen, die sich auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung beziehen. Offensichtlich stellen die beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich einen Teil anstelle der Gesamtheit aller möglichen Ausführungsbeispiele dar. Die folgende Beschreibung des wenigstens einen beispielhaften Ausführungsbeispiels ist rein illustrativer Natur und keinesfalls als irgendeine Einschränkung der vorliegenden Anmeldung, ihrer Anwendung oder ihrem Gebrauch aufzufassen. Sämtliche anderen Ausführungsbeispiele, die durch den einschlägigen Fachmann auf Grundlage der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung ohne Einsatz erfinderische Anstrengungen erhalten werden, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung.
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Die relative Anordnung der Bauteile sowie die Schritte, numerischen Ausdrücke, und numerischen Werte, die in den Ausführungsbeispielen benannt sind, schränken den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung nicht ein, soweit dies nicht näher bezeichnet ist. Gleichzeitig ist es so zu verstehen, dass zum Zweck der Beschreibung die Größen der verschiedenen Teile, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, nicht exakt gemäß dem tatsächlichen proportionalen Verhältnis gezeichnet sind. Die dem auf dem technischen Gebiet tätigen Fachmann bekannten Techniken, Verfahren und Vorrichtungen brauchen nicht im Detail diskutiert zu werden, und wo es angemessen ist, sollten die Techniken, Verfahren und Vorrichtungen als Teil der autorisierten Beschreibung betrachtet werden. In allen hier gezeigten und diskutierten Beispielen sollten jegliche speziellen Werte als rein illustrativ und nicht als Einschränkung ausgelegt werden. Daher können andere Beispiele des beispielhaften Ausführungsbeispiels unterschiedliche Werte beinhalten. Es sei angemerkt, dass ähnliche Bezugszeichen (Zahlen und Buchstaben) in den folgenden Figuren ähnliche Elemente bezeichnen, sodass, wenn ein Element in der einen Figur einmal festgelegt ist, dann auch keine Beschreibung mehr in Bezug auf die nachfolgenden Figuren erforderlich ist.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung ist es so zu verstehen, dass Ausdrücke wie etwa „erste“, „zweite“, etc. verwendet werden, um Abschnitte und Bauteile lediglich zum Zweck der Unterscheidung derselben zu definieren. Wenn nicht anders beschrieben beinhalten die vorerwähnten Ausdrücke keine spezielle Bedeutung und können daher nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Anmeldung verstanden werden.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung ist es so zu verstehen, dass Orientierungen und räumliche Beziehungen, die durch solche Orientierungsausdrücke wie etwa „vorn, hinten, nach oben, nach unten, links, rechts“, „quer, längs, senkrecht, horizontal“, sowie „oben, unten“ Orientierungen und räumliche Beziehungen auf Grundlage der Figuren widerspiegeln und diese lediglich zum Zwecke der vereinfachten Beschreibung der vorliegenden Erfindung dienen. Wenn keine gegenteilige Erläuterung gemacht wird, zeigen diese Orientierungsausdrücke gerade nicht an, und legen auch nicht nahe, dass die beschriebene Vorrichtung oder das betreffende Element eine spezielle Orientierung haben muss, oder dass es in einer speziellen Orientierung eingerichtet oder betrieben werden muss, sodass diese Ausdrücke nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Anmeldung verstanden werden können; die Orientierungsausdrücke „innerhalb, außerhalb“ beziehen sich auf das Innere beziehungsweise Äußere in Bezug auf die Kontur des jeweiligen Bauteils selbst.
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In der nachfolgenden Beschreibung bezieht sich „vorn“ auf die Seite entsprechend dem Kopf des Fahrzeugs, „hinten“ bezieht sich auf die der Seite „vorn“ gegenüberliegende Seite, „links“ und „rechts“ beziehen sich auf die linken und rechten Richtungen, wenn die Sichtrichtung nach vorn gewandt ist, „nach oben“ und „nach unten“ entsprechen jeweils entsprechend den Richtungen „nach oben“ und „nach unten“ in Bezug auf das Fahrzeug.
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Mit Bezug auf die 1 - 3 sehen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung ein Fahrzeuglenksystem vor. Das Fahrzeuglenksystem umfasst ein gelenktes Rad und eine Lenkübertragungsvorrichtung. Die Lenkübertragungsvorrichtung umfasst eine Lenkübertragungseinheit, die entsprechend einem gelenkten Rad angeordnet ist. Die Lenkübertragungseinheit wird verwendet, um die von einem Lenkgetriebe auf ein entsprechendes gelenktes Rad ausgegebene Kraft und Bewegung zu übertragen.
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Die Lenkübertragungseinheit umfasst einen Lenkhebel 5, eine Spurstange 9, eine Führungsvorrichtung 8, sowie einen Spurstangenhebel 3. Der Lenkhebel 5 ist drehbar mit einem Rahmen 1 verbunden. Die Spurstange 9 ist drehbar mit dem Lenkhebel 5 verbunden. Die Führungsvorrichtung 8 umfasst eine Spurstangenführungsstruktur, die drehbar mit dem Rahmen 1 verbunden ist. Die Spurstange 9 bewegt sich in der axialen Richtung der Spurstange 9 relativ zu der Spurstangenführungsstruktur. Der Spurstangenhebel 3 wird verwendet, um das Lenken des gelenkten Rads zu bewirken und ist drehbar mit der Spurstange 9 verbunden, und ist mit einem Lenkaufbau eines entsprechenden gelenkten Rads drehbar um eine erste Achse verbunden, wobei der Spurstangenhebel 3 ein teleskopisch aus- und einfahrbarer Spurstangenhebel ist.
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Weil der Spurstangenhebel 3 ein teleskopisch aus- und einfahrbarer Spurstangenhebel ist, kann die Länge des Spurstangenhebel 3 innerhalb eines bestimmten Bereichs frei geändert werden. Der Spurstangenhebel 3 ist drehbar um eine erste Achse relativ zu dem Lenkaufbau des gelenkten Rads angeordnet. Gleichzeitig ist eine Führungsvorrichtung vorgesehen. Die Änderung der Länge des Spurstangenhebels 3 ist durch eine Beschränkung der Bewegung der Spurstange 9 begrenzt. Wenn das Fahrzeugrad nach oben und nach unten ausschlägt, kann der Einfluss auf den Schräglaufwinkel des Reifens durch Anpassen der Länge des Spurstangenhebels wirksam reduziert werden, sodass ein Verschleiß des Reifens verringert wird.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann die Lenkübertragungseinheit eine die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung umfassen. Die die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung ist mit dem Rahmen 1 und drehbar mit dem Lenkhebel 5 verbunden.
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In einigen Ausführungsbeispielen sind die die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung und der Rahmen 1 durch ein Kugelgelenk verbunden; und/oder die die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung und der Lenkhebel 5 sind durch ein Kugelgelenk mit einander verbunden. Diese Anordnung kann die nicht erforderliche Beschränkung der Bewegung der die Lenkkraft unterstützenden Vorrichtung vergleichsweise reduzieren und kann auch die zusätzliche Last, die auf die die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung ausgeübt wird, verringern.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die die Lenkkraft unterstützende Vorrichtung ein Lenkzylinder 7. Der Lenkzylinder 7 stellt eine Lenkkraft zur Verfügung, um einen Reifenlenkwiderstand zu überwinden und die Lenkung des Reifens zu steuern. Der Lenkzylinder 7 kann ein Lenkkraft unterstützender Zylinder oder ein Lenk-Mittenpositionssperrzylinder sein, welcher die Erfordernisse der Kraftunterstützung und der elektrohydraulischen, proportionalen Mittenpositionssperrfunktionen erfüllt.
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Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, kann der Spurstangenhebel 3 in einigen Ausführungsbeispielen einen ersten teleskopischen Hebelabschnitt 301 und einen zweiten teleskopischen Hebeabschnitt 302 umfassen, der hülsenartig um eine Außenoberfläche des ersten teleskopischen Hebeabschnitts 301 herum gebildet ist. Der erste teleskopische Hebelabschnitt 301 ist entlang der Längsrichtung des Spurstangenhebels 3 bewegbar in Bezug auf den zweiten teleskopischen Hebelabschnitt 302 angeordnet.
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Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, können der erste teleskopische Hebelabschnitt 301 und der zweite teleskopische Hebelabschnitt 302 in einigen Ausführungsbeispielen mit Rippen oder Rillen versehen sein, um die relative Drehung zwischen dem ersten teleskopischen Hebelabschnitt 301 und dem zweiten teleskopischen Hebelabschnitt 302 einzuschränken. Selbstverständlich sind die Rippen oder Rillen nicht erforderlich. Soweit die zueinander passenden Oberflächen des ersten teleskopischen Hebelabschnitts 301 und des zweiten teleskopischen Hebelabschnitts 302 einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzen, kann es erreicht werden, dass eine relative Drehung zwischen diesen ausgeschlossen ist, auch wenn keine Rippen oder Rillen vorgesehen sind.
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Wenn der Reifen ausschlägt, werden der erste teleskopische Hebelabschnitt 301 und der zweite teleskopische Hebelabschnitt 302 passiv aus- und wieder eingezogen. Gleichzeitig dreht sich der Spurstangenhebel 3 um die erste Achse relativ zum Achsschenkel, sodass der Schräglaufwinkel des Reifens minimiert und der Verschleiß des Reifens reduziert und dadurch die Lebensdauer des Reifens verlängert wird.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Lenkübertragungseinheit ein Lenkhebellager 6, dass an dem Rahmen 1 angebracht ist. Der Lenkhebel 5 ist durch das Lenkhebellager 6 mit dem Rahmen 1 drehbar um eine zweite Achse verbunden, die vorzugsweise senkrecht zur ersten Achse ist. Diese Anordnung legt die Drehachse des Lenkhebels fest, sodass die Bewegungstrajektorie der Lenkübertragungseinheit eine bevorzugte Bestimmtheit erhält.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist der Lenkhebel 5 ein L-förmiger Hebel, und der Eckabschnitt des L-förmigen Hebels ist drehbar mit dem Lenkhebellager 6 verbunden. Ein freies Ende des L-förmigen Hebels ist drehbar mit dem Lenkzylinder 7 verbunden, und das andere freie Ende ist drehbar mit der Spurstange 9 verbunden.
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In einigen Ausführungsbeispielen sind die Spurstange 9 und der Lenkhebel 5 miteinander durch ein Kugelgelenk verbunden; und/oder die Spurstange 9 und der Spurstangenhebel 3 sind miteinander durch ein Kugelgelenk verbunden. Diese Anordnung kann die nicht erforderliche Beschränkung der Bewegung der Spurstange 9 vergleichsweise reduzieren und die zusätzliche Last, die auf die Spurstange 9 ausgeübt wird, verringern.
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Die Führungsvorrichtung 8 begrenzt die Bewegung der Spurstange 9 auf eine festgelegte Richtung, wobei sie den Freiheitsgrad der Bewegung des Spurstangenhebels 3 eingrenzt. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spurstangenführungsstruktur eine Führungshülse 806, welche die Spurstange 9 von außen einhülst und die Spurstange 9 gleitend führt.
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In einigen Ausführungsbeispielen ist die Spurstangenführungsstruktur mit dem Rahmen 1 drehbar um eine dritte Achse herum verbunden. Vorzugsweise ist die dritte Achse senkrecht zu der ersten Achse. Diese Anordnung legt die Drehachse der Spurstange 9 fest, sodass die Bewegungstrajektorie der Lenkübertragungseinheit eine bevorzugte Bestimmtheit erhält.
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Führungsvorrichtung 8 eine an dem Rahmen 1 angeordnete Führungsstrukturhalterung sowie eine an der Spurstangenführungsstruktur angeordnete Verbindungswelle 807, um die Spurstangenführungsstruktur drehbar mit dem Rahmen 1 um die dritte Achse herum in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu verbinden. Die Führungsstrukturhalterung umfasst einen Lagersitz 804, ein Lager 803, eine Anschlagscheibe 802 und eine Anschlagmutter 801. Der Lagersitz 804 ist fest mit dem Rahmen 1 verbunden. Das Lager 803 ist innerhalb des Lagersitzes 804 angeordnet und fasst die Verbindungswelle 807 von außen hülssenartig ein. Die Anschlagscheibe 802 ist zwischen dem Lager 803 und der Anschlagmutter 801 angeordnet. Die Anschlagmutter 801 greift in das Gewinde der Verbindungswelle 807 ein. Der Lagersitz 804 ist an der unteren Oberfläche des Rahmens 1 durch Stifte 805 befestigt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 umfasst die Führungsstrukturhalterung ein paar einander gegenüber angeordneter, sich verjüngender Walzenlager. Eine solche Anordnung besitzt einen einfachen Aufbau und kann leicht implementiert werden.
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Lenkübertragungsvorrichtung zwei Lenkübertragungseinheiten, die auf den linken und rechten Seiten jeweils entsprechend einem linken gelenkten Rad und einem rechten gelenkten Rad auf derselben Lenkachse angeordnet sind. Die Lenkübertragungsvorrichtung umfasst eine erste Kopplung 15, die mit den Lenkhebeln 5 der beiden auf den linken und rechten Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten verbunden ist, sodass die beiden auf den linken und rechten Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten ineinandergreifen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die erste Kopplung 15 einen quer verlaufenden Kopplungsstab, und die linken und rechten Enden des quer verlaufenden Kopplungsstabs sind jeweils entsprechend an den Lenkhebeln 5 der zwei auf den linken und rechten Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten angelenkt.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann die Lenkübertragungsvorrichtung zwei Lenkübertragungseinheiten umfassen, die an den vorderen und hinteren Seiten jeweils entsprechend einem vorderen gelenkten Rad und einem hinteren gelenkten Rad benachbarter Lenkachsen angeordnet sind. Die Lenkübertragungsvorrichtung kann eine zweite Kopplung 13 umfassen. Die zweite Kopplung 13 kann mit den Lenkhebeln 5 der zwei an den vorderen und hinteren Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten verbunden sein, sodass die zwei auf den vorderen und hinteren Seiten angeordneten Lenkübertragungseinheiten ineinandergreifen.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann die zweite Kopplung 13 einen oder mehrere längs verlaufende Koppelungsstäbe umfassen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die zweite Kopplung 13 eine Vielzahl von längs verlaufenden Koppelungsstäben, die in Reihe in einer Richtung von vorn nach hinten angeordnet sind. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die zweite Kopplung 13 einen ersten längs verlaufenden Kopplungsstab 1301 und einen zweiten längs verlaufenden Kopplungsstab 1302. Die zweite Kopplung 13 kann einen Schwenkhebel 1303 umfassen, der zwischen benachbarten längs verlaufenden Koppelungsstäben angeordnet ist. Der Schwenkhebel 1303 ist drehbar mit dem Rahmen 1 verbunden, und benachbarte längsverlaufende Koppelungsstäbe sind an verschiedenen Positionen des Schwenkhebels 1303 angelenkt. Bevorzugt ist das vordere Ende des längs verlaufenden Kopplungsstabs auf der am weitesten vorn liegenden Seite der zweiten Kopplung 13 an dem Lenkhebel 5 der Lenkübertragungseinheit auf der vorderen Seite angelenkt (lediglich eine der in der Richtung von vorn nach hinten angeordneten Lenkübertragungseinheiten ist in 1 gezeigt), und das hintere Ende des längs verlaufenden Kopplungsstabs auf der am weitesten hinten liegenden Seite der zweiten Kopplung 13 ist an dem Lenkhebel 5 der Lenkübertragungseinheit auf der hinteren Seite angelenkt.
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Die Lenkübertragungsvorrichtung kann eine dritte Kopplung umfassen. Die dritte Kopplung ist mit einem Lenkgetriebe und dem Lenkhebel 5 einer der Lenkübertragungseinheiten verbunden (bevorzugt mit der dem Lenkgetriebe benachbarten Lenkübertragungseinheit), um die Bewegung und die Kraft des Lenkgetriebes auf die Lenkübertragungsvorrichtung zu übertragen.
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Der Lenkhebel kann ferner ein elektronisch gesteuertes Lenken ermöglichen, indem das Aus-und Einfahren des Lenkzylinders durch ein elektrohydraulisches Proportionalventil gesteuert wird.
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In einigen Ausführungsbeispielen kann die Lenkübertragungsvorrichtung einen Winkelsensor (nicht dargestellt) umfassen, der den Schwenkwinkel des Lenkhebels 5 misst. Der Winkelsensor kann zwischen dem Lenkhebel 5 und dem Lenkhebellager 6 installiert werden, um den Drehwinkel des Lenkhebels 5 in Bezug auf das Lenkhebellager 6 zu erfassen, d.h., den Schwenkwinkel des Lenkhebel 5. Der Schwenkwinkel kann in einen Lenkwinkel des Reifens durch eine signalmäßig mit dem Winkelsensor verbundene Steuervorrichtung umgewandelt werden.
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Alle Lenkübertragungseinheiten der Lenkübertragungsvorrichtung können mit einem Winkelsensor versehen sein, oder ein Teil der Lenkübertragungseinheiten sind jeweils mit einem Winkelsensor versehen.
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Der Lenkaufbau umfasst einen Achsschenkel einer radseitigen Anordnung 4 des gelenkten Rads. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Lenkübertragungsvorrichtung einen Verbindungshebel 14, der entsprechend an dem Achsschenkel des Fahrzeugs befestigt ist. Der Spurstangenhebel 3 und der Verbindungshebel 14 sind vermittels eines Stiftschaftes aneinander angelenkt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Verbindungshebel 14 ferner fest mit dem Zylinderkolben des Aufhängungszylinders 2 verbunden.
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Gemäß nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Lenkaufbau einen Achsschenkel des gelenkten Rads aufweisen, an welchem der Spurstangenhebel 3 angelenkt ist.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung sehen ferner ein Fahrwerk vor. Das Fahrwerk umfasst einen Rahmen 1, ein Fahrzeuglenksystem sowie ein unabhängiges Radaufhängungssystem. Dabei ist das Fahrzeuglenksystem das vorerwähnte Fahrzeuglenksystem. Das unabhängige Radaufhängungssystem umfasst einen Aufhängungszylinder 2. Der Zylinder des Aufhängungszylinders 2 ist mit dem Rahmen 1 verbunden, und der Zylinderkolben des Aufhängungszylinders 2 ist entsprechend an dem Lenkaufbau des gelenkten Rads befestigt. Der Aufhängungszylinder 2 ist fest an einer der Seiten des Rahmens 1 angebracht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verbindet der Aufhängungszylinders 2 den Achsschenkel mit dem Rahmen 1, um die von einer unebenen Straßenoberfläche auf den Rahmen 1 übertragene Stoßkraft abzufedern und dadurch Vibrationen abzuschwächen.
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In einigen Ausführungsbeispiel ist die Zylinderhülse des Aufhängungszylinders 2 fest mit dem Rahmen 1 verbunden. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Zylinderhülse des Aufhängungszylinders 2 an dem Rahmen 1 durch eine Zylinderhalterung 12 befestigt. Diese Anordnung ermöglicht es dem Aufhängungszylinder 2 vertikale Kräfte, Antriebskräfte und Seitenkräfte gleichzeitig aufzunehmen, Und sie verringert den Aufwand für die Anordnung von Vorrichtungen; wenn der Reifen nach oben und nach unten ausschlägt, nimmt der Spreizungswinkel einen festen Wert an, welches dem Fahrverhalten sehr förderlich ist; die Richtung des Herausfahrens und Einfahrens des Aufhängungszylinders 2 ist festgelegt, sodass die Bewegung der Lenkübertragungsvorrichtung besser eingeschränkt ist, und auch die allgemeine Koordination des Fahrzeuglenksystem und des unabhängigen Aufhängungssystems verbessert ist.
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Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung sehen auch ein Fahrzeug vor, welches das vorerwähnte Fahrwerk umfasst.
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Das Fahrwerk und das Fahrzeug gemäß den Ausführungsbeispiel in der vorliegenden Anmeldung besitzen jeweils die Vorteile des Fahrzeuglenksystems der vorliegenden Anmeldung.
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Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung werden nachfolgend weiter mit Bezug auf die 1 - 3 beschrieben.
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Eine Halbwelle 10 der Achse ist mit einem Haupt-Retarder 11 und mit dem Achsschenkel verbunden. Der Aufhängungszylinders 2 und der Rahmen 1 sind fest miteinander verbunden.
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Der Spurstangenhebel 3 ist als ein teleskopisch aus- und einfahrbarer Spurstangenhebel entworfen, sodass die Länge des Spurstangenhebels 3 innerhalb eines bestimmten Bereichs frei geändert werden kann. Der Spurstangenhebel 3 ist an dem Achsschenkel des gelenkten Rads um eine erste Achse drehbar angebracht. Insbesondere ist der Spurstangenhebel 3 an dem Verbindungshebel 14 durch einen Stiftschaft angebracht, und der Verbindungshebel 14 ist fest mit dem Aufhängungszylinder 2 und dem Achsschenkel durch einen Stift verbunden, sodass der Spurstangenhebel 3 mit dem Achsschenkel und dem Aufhängungszylinder 2 drehbar durch den Stiftschaft verbunden ist (die Achse des Stiftschafts entspricht der ersten Achse). Die erste Achse ist senkrecht zu der Richtung des Aus- und Einfahrens des Aufhängungszylinders 2. Der Spurstangenhebel 3 kann sich frei um die zu der Richtung des Ausfahrens und Kontrahierens des Aufhängungszylinders 2 senkrechte Achse drehen.
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Der Lenkhebel 5 ist mit dem Lenkhebellager 6 durch ein Drehlager verbunden und kann horizontal um das Lenkhebellager 6 gedreht werden. Der Lenkzylinder 7 und der Lenkhebel 5 sind durch ein Kugelgelenk miteinander verbunden.
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Eine Führungsvorrichtung 8 ist an der unteren Oberfläche des Rahmens 1 angebracht. Eines der Enden der Spurstange 9 ist mit dem Lenkhebel 5 an der unteren Oberfläche des Rahmens 1 durch ein Kugelgelenk verbunden, und die Spurstange 9 ist mit dem Spurstangenhebel 3 durch ein Kugelgelenk verbunden, nachdem es durch die Führungsvorrichtung 8 hindurch tritt. Die Führungsvorrichtung 8 wirkt als eine Führung für die Spurstange 9, sodass sich die Spurstange 9 unter der Beschränkung der Führungsvorrichtung 8 bewegt. Die Führungshülse 806 der Führungsvorrichtung 8 führt die Spurstange 9 gleitend, sodass sich die Spurstange 9 axial entlang der Führungshülse 806 bewegen kann. Die Führungshülse 806 ist an dem Rahmen 1 drehbar.
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Die zweite Kopplung 13 verbindet den Lenkhebel 5 der Lenkübertragungseinheit auf der vorderen Seite mit dem Lenkhebel 5 der Lenkübertragungseinheit auf der hinteren Seite, um eine mechanische Verbindungsvorrichtung auszubilden, welche die Beziehung zwischen den Lenkwinkeln der Räder zweier benachbarter Lenkachsen koordiniert. Die dritte Kopplung (nicht dargestellt) verbindet das Lenkgetriebe und den Lenkhebel 5 einer benachbarten Lenkübertragungseinheit, um die Beziehung zwischen den Lenkwinkeln der Räder der Lenkachse und dem von dem Lenkgetriebe ausgegebenen zu koordinieren.
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Wenn der Fahrer das Lenkrad manipuliert, um die Lenkung des Fahrzeugs zu steuern, wird der Lenkzylinder 7 teleskopisch aus- und einfahrbar betrieben, um den Lenkhebel 5 dazu anzutreiben, sich um das Lenkhebellager 6 herum zu drehen. Weil das eine Ende der Spurstange 9 an dem Lenkhebel 5 angebracht ist, und das andere Ende an dem Spurstangenhebel 3 angebracht ist, wirkt die Spurstange 9 zusammen mit der Führungshülse 806, wobei die horizontale Position der Spurstange 9 bereits positioniert ist. Der Lenkhebel 5 treibt die Spurstange 9 dazu an, sich unter den Beschränkungen der Führungsvorrichtung 8 zu bewegen, sodass der Spurstangenhebel 3 in Richtung zu einer Seite hin gedreht wird, um ein Lenken des Reifens zu erzielen. Wenn der Lenkhebel 5 gedreht wird, erfasst der Winkelsensor die Lenkung.
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Wenn der Aufhängungszylinders 2 nach oben und nach unten heraus- und wieder eingefahren wird, werden der Achsschenkel und ein Ende des Spurstangenhebel 3, der an dem Achsschenkel angelenkt ist, dazu angetrieben, nach oben und nach unten auszuschlagen. Weil der Spurstangenhebel 3 frei heraus- und wieder eingefahren werden kann und drehbar um die erste Achse ist, und weil die Spurstange 9 und der Spurstangenhebel 3 durch ein Kugelgelenk miteinander verbunden sind, übt der Spurstangenhebel 3 fast keine Gegenkraft auf den Achsschenkel aus, sodass kein Schräglaufwinkel des Reifens erzeugt wird. Weil die Spurstange 9 nicht beeinträchtigt ist, ist auf der anderen Seite gleichzeitig auch der Reifen nicht beeinträchtigt.
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Die vorliegende Anmeldung kann auf verschiedene Fahrzeuge angewendet werden, beispielsweise kann sie auf Baumaschinenfahrzeuge vom unabhängigen Radaufhängungstyp angewendet werden.
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Wie der obigen Beschreibung entnommen werden kann, können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung zumindest eine der nachfolgenden technischen Wirkungen erzielen:
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Wenn das Fahrzeugrad nach oben und unten ausschlägt, wird der Schräglaufwinkel des Reifens wirksam reduziert oder sogar eliminiert, wobei der Einfluss des Schräglaufwinkels auf den Reifen reduziert wird und sich der Verschleiß des Reifens verringert. Dabei ist der Schräglaufwinkel ein Lenkwinkel des Reifens, der von dem Fahrzeug nicht benötigt wird, und ist ein Lenkwinkel des Reifens, der von dem entworfenen Idealwert abweicht.
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Die Anordnung ist einfacher, das Gewicht des Fahrzeuglenksystems und das Gewicht des fahrenden Systems werden wirksam reduziert, welches ein Design mit geringem Gewicht für das gesamte Fahrzeug erleichtert.
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Der Aufhängungszylinder ist fest mit einer Seite des Rahmens verbunden, sodass sich, wenn der Reifen ausschlägt, der Spreizungswinkel nicht mehr ändert, welches das Fahrverhalten verbessert.
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Schließlich sollte angemerkt sein: die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der technischen Lösung der vorliegenden Anmeldung anstatt dass sie dieselbe einschränken; während die vorliegende Anmeldung im Detail mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, wird es dem Fachmann verständlich sein, dass die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung immer noch modifiziert werden können, oder dass ein äquivalenter Austausch von Teilen der technischen Merkmale derselben durchgeführt werden kann; und diese Modifikationen oder der Austausch sollten vom Umfang der technischen Lösung, der in der vorliegenden Anmeldung in den Ansprüchen festgelegt ist, umfasst sein, soweit sie nicht von der Grundidee der technischen Lösungen der vorliegenden Anmeldung abweichen.
