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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Arbeitsfahrzeuge mit einer unabhängigen Lenkeraufhängung, insbesondere auf Montagekonfigurationen für Aufhängungskomponenten.
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KURZDARSTELLUNG
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In einer Ausführungsform stellt die Offenbarung ein Arbeitsfahrzeug bereit, das ein Fahrgestell, einen Antriebsmotor, der konfiguriert ist, um das Fahrgestell entlang einer Bodenfläche zu bewegen, und eine Aufhängungsbaugruppe, die ein Rad an das Fahrgestell koppelt, beinhaltet. Die Aufhängungsbaugruppe beinhaltet einen Achsschenkel, der an das Rad gekoppelt ist, einen ersten Aufhängungsarm und einen Aufhängungszylinder. Der erste Aufhängungsarm beinhaltet einen ersten Abschnitt, der drehbar mit dem Fahrgestell gekoppelt ist, und einen zweiten Abschnitt, der sich von dem ersten Abschnitt weg erstreckt und mit dem Achsschenkel gekoppelt ist. Der Aufhängungszylinder ist drehbar mit dem Fahrgestell und mit einem zweiten Aufhängungsarm gekoppelt. Der erste Aufhängungsarm und der Aufhängungszylinder sind jeweils konfiguriert, um relativ zum Fahrgestell um eine gemeinsame Schwenkachse zu schwenken.
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In einer weiteren Ausführungsform stellt die Offenbarung ein Arbeitsfahrzeug bereit, das ein Fahrgestell, einen Antriebsmotor, der konfiguriert ist, um das Fahrgestell entlang einer Bodenfläche zu bewegen, und eine Aufhängungsbaugruppe, die ein Rad mit dem Fahrgestell koppelt, beinhaltet. Das Fahrgestell beinhaltet ein Paar gegenüberliegender Flansche, die entlang einer Richtung einer Längsachse des Fahrgestells voneinander beabstandet und konfiguriert sind, um einen Stift dazwischen zu tragen. Die Aufhängungsbaugruppe beinhaltet einen Achsschenkel, der an das Rad gekoppelt ist, einen ersten Aufhängungsarm und einen Aufhängungszylinder. Der erste Aufhängungsarm beinhaltet einen ersten Abschnitt, der drehbar mit dem Fahrgestell gekoppelt ist, und einen zweiten Abschnitt, der sich von dem ersten Abschnitt weg erstreckt und mit dem Achsschenkel gekoppelt ist. Der erste Abschnitt umfasst einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel, der von dem ersten Schenkel entlang der Richtung der Längsachse beabstandet ist. Der Aufhängungszylinder ist drehbar mit dem Fahrgestell und mit einem zweiten Aufhängungsarm gekoppelt. Der zweite Schenkel und der Aufhängungszylinder sind jeweils drehbar über den Stift mit dem Fahrgestell gekoppelt.
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In einer weiteren Ausführungsform stellt die Offenbarung eine Aufhängungsunterbaugruppe bereit, die einen Aufhängungsarm, einen Aufhängungszylinder und einen Stift umfasst. Der Stift ist konfiguriert, um von jedem von dem Aufhängungsarm und dem Aufhängungszylinder aufgenommen zu werden, so dass sich während des Betriebs der Aufhängungsbaugruppe der Aufhängungsarm und der Aufhängungszylinder jeweils um eine Mittelachse des Stifts drehen.
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Weitere Aspekte der Offenbarung werden durch die Betrachtung der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsfahrzeugs.
- 2 ist eine erste perspektivische Seitenansicht eines Abschnitts des Arbeitsfahrzeugs von 1.
- 3 ist eine Vorderansicht des in 2 gezeigten Abschnitts des Arbeitsfahrzeugs.
- 4 ist eine perspektivische Nahansicht des in 2 gezeigten Abschnitts des Arbeitsfahrzeugs.
- 5 ist eine perspektivische Nahansicht von oben des in 2 gezeigten Abschnitts des Arbeitsfahrzeugs.
- 6 ist eine perspektivische Nahquerschnittsansicht des in 2 gezeigten Abschnitts des Arbeitsfahrzeugs entlang der Line 6-6 von 5.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bevor Ausführungsformen der Offenbarung im Detail erklärt werden, sollte verstanden werden, dass die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Komponentenanordnung beschränkt ist, welche in der folgenden Beschreibung erläutert oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Offenbarung kann andere Ausführungsformen unterstützen und auf verschiedene Weisen angewendet oder ausgeführt werden.
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1 stellt ein Arbeitsfahrzeug 10 dar, das einen vorderen Abschnitt 12, einen hinteren Abschnitt 14, einen ersten Seitenabschnitt 16, einen zweiten Seitenabschnitt 18, Vorderräder 20, ein Fahrgestell 24, einen Antriebsmotor 26, eine Kabine 32, eine Steuerung 34 und eine Benutzerschnittstelle 36 beinhaltet. Die Vorderräder 20 sind nahe dem vorderen Abschnitt 12 mit dem Fahrgestell 24 verbunden. Während Vorderräder 20 veranschaulicht sind, können andere Bodeneingriffsanbaugeräte, wie z. B. Raupenketten, verwendet werden.
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Der Antriebsmotor 26 ist nahe dem vorderen Abschnitt 12 mit dem Fahrgestell 24 gekoppelt und konfiguriert, den Vorderrädern 20 Leistung bereitzustellen, um dadurch das Arbeitsfahrzeug 10 über eine Bodenfläche zu bewegen.
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Die Kabine 32 ist mit dem Fahrgestell 24 in der Nähe des hinteren Abschnitts 14 verbunden. Die Steuerung 34 kann in oder nahe bei der Kabine 32 positioniert sein und steht in elektrischer Kommunikation mit den Vorderrädern 20 und dem Antriebsmotor 26, um Signale von den Vorderrädern 20 und dem Antriebsmotor 26 zu senden und zu empfangen.
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Die Benutzerschnittstelle 36 ist in der Kabine 32 angeordnet, so dass ein in der Kabine 32 positionierter Bediener die Benutzerschnittstelle 36, die in elektrischer Kommunikation mit der Steuerung 34 steht, zum Senden und Empfangen von Signalen in Eingriff bringen kann.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beinhaltet das Arbeitsfahrzeug 10 einen Antriebsstrang 56, der Drehmoment von dem Antriebsmotor 26 an die Vorderräder 20 abgibt. Der Antriebsstrang 56 beinhaltet ein Getriebe 58, das mit dem Antriebsmotor 26 gekoppelt ist, eine Achswelle 60, die sich von dem Getriebe 58 an dem ersten und dem zweiten Seitenabschnitt 16, 18 erstreckt, und eine Radnabe 62, die mit jeder Achswelle 60 gekoppelt ist.
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Das Arbeitsfahrzeug 10 beinhaltet auch eine Aufhängungsbaugruppe 38, die die Vorderräder 20 (1) mit dem Fahrgestell 24 verbindet. Die Aufhängungsbaugruppe 38 ermöglicht eine vertikale Bewegung des Fahrgestells 24 relativ zu den Vorderrädern 20 entlang einer vertikalen Achse 40, die sich im Allgemeinen orthogonal zur Bodenfläche (nicht gezeigt) erstreckt. Die veranschaulichte Aufhängungsbaugruppe 38 ist eine unabhängige Lenkeraufhängungsbaugruppe 38, die eine erste Seitenunterbaugruppe 42 und eine zweite Seitenunterbaugruppe 44 beinhaltet. Die erste und die zweite Seitenunterbaugruppe 42, 44 sind im wesentlichen Spiegelbilder voneinander um eine Längsachse 46 des Arbeitsfahrzeugs 10.
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Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 2 und 3 beinhalten die erste und zweite Seitenunterbaugruppe 42, 44 der Aufhängungsbaugruppe 38 jeweils einen ersten Aufhängungsarm oder oberen Steuerarm 48, einen zweiten Aufhängungsarm oder unteren Steuerarm 50, einen Aufhängungszylinder 52 (3) und einen Achsschenkel 54.
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Jeder Achsschenkel 54 trägt drehbar eine jeweilige Radnabe 62, und jede Radnabe 62 ist mit jeder jeweiligen Achswelle 60 gekoppelt, um sich mit dieser zu drehen. Jedes Vorderrad 20 ist an dem ersten und zweiten Seitenabschnitt 16, 18 an einer jeweiligen Radnabe 62 befestigt. Auf diese Weise ist die Aufhängungsbaugruppe 38 über jede Radnabe 62, die von jedem jeweiligen Achsschenkel 54 getragen wird, mit jedem Vorderrad 20 verbunden.
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Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet jeder untere Steuerarm 50 einen ersten Abschnitt des unteren Arms 64, der mit dem Fahrgestell 24 gekoppelt ist, und einen zweiten Abschnitt des unteren Arms 66, der dem ersten Abschnitt des unteren Arms 64 gegenüberliegt und schwenkbar mit dem Achsschenkel 54 gekoppelt ist (z. B. über eine Kugelgelenkbaugruppe). Der erste Abschnitt des unteren Arms 64 ist drehbar mit dem Fahrgestell 24 gekoppelt (z. B. über eine Stiftverbindung) an einer Halterung des unteren Arms 68, so dass der zweite Abschnitt des unteren Arms 66 während des Betriebs des Arbeitsfahrzeugs 10 um die Halterung des unteren Arms 68 schwenken kann.
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Jeder Aufhängungszylinder 52 ist ein längliches Element, das sich zwischen einem ersten Abschnitt oder Zylinderabschnitt 70, der mit dem Fahrgestell 24 gekoppelt ist, und einem zweiten oder Stangenabschnitt 72, der mit dem unteren Steuerarm 50 gekoppelt ist, erstreckt. Der Aufhängungszylinder 52 ist konfiguriert, um in der Länge zwischen dem Zylinderabschnitt 70 und dem Stangenabschnitt 72 ein- oder auszufahren (z. B. über hydraulische Betätigung).
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Unter erneuter Bezugnahme auf 4 beinhaltet jeder obere Steuerarm 48 in ähnlicher Weise einen ersten Abschnitt des oberen Arms 74, der mit dem Fahrgestell 24 gekoppelt ist, und einen zweiten Abschnitt des oberen Arms 76, der dem ersten Abschnitt 74 des oberen Arms gegenüberliegt und schwenkbar mit dem Achsschenkel 54 gekoppelt ist (z. B. über eine Kugelgelenkbaugruppe). Der erste Abschnitt des oberen Arms 74 ist ebenfalls drehbar mit dem Fahrgestell 24 gekoppelt (z. B. über eine Stiftverbindung) an einer Halterung 78 des oberen Arms, so dass der zweite Abschnitt des oberen Arms 76 während des Betriebs des Arbeitsfahrzeugs 10 um die Halterung des oberen Arms 78 schwenken kann.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 umfasst der erste Abschnitt des oberen Arms 74 einen ersten Schenkel 80, einen zweiten Schenkel 82 und einen Teil eines dritten Schenkels 84, der sich im Allgemeinen von dem ersten und zweiten Schenkel 80, 82 weg erstreckt. Der dritte Schenkel 84 endet am zweiten Abschnitt des oberen Arms 76. Der erste und zweite Schenkel 80, 82 sind entlang einer Richtung der Längsachse 46 voneinander beabstandet ( 2).
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Die Halterung des oberen Arms 78 beinhaltet eine vordere Montagestruktur 86, die sich von dem Fahrgestell 24 erstreckt, und eine hintere Befestigungsstruktur 88, die sich von dem Fahrgestell 24 erstreckt und von der vorderen Befestigungsstruktur 86 entlang einer Richtung der Längsachse 46 beabstandet ist (2). Die vordere Montagestruktur 86 koppelt den ersten Schenkel 80 mit dem Fahrgestell 24 und die hintere Montagestruktur 88 koppelt den zweiten Schenkel 82 mit dem Fahrgestell 24.
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Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beinhaltet die hintere Montagestruktur 88 einen doppelten Gabelkopf 90 mit einem ersten oder vorderen Flansch 92, einem zweiten oder hinteren Flansch 94 und einem dritten oder Zwischenflansch 96, der zwischen dem vorderen und hinteren Flansch 92, 94 angeordnet ist. Der ringförmige hintere Flansch 94 definiert eine erste Öffnung 98 und der ringförmige Zwischenflansch 96 definiert eine zweite Öffnung 100. Der ringförmige vordere Flansch 92 definiert eine Gewindebohrung 102 und eine an die Gewindebohrung 102 angrenzende Senkbohrung 104.
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Der zweite Schenkel 82 des oberen Steuerarms 48 wird in einem Raum aufgenommen, der zwischen dem hinteren Flansch 94 und dem Zwischenflansch 96 definiert ist. Der zweite Schenkel 82 definiert eine erste Lagerhalterung 106, die ein erstes Lager 108 aufnimmt. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das erste Lager 108 als ein Paar von ersten Lagerringen 110 ausgebildet, die durch einen Sicherungsring 112 in der ersten Lagerhalterung 106 gehalten werden. Der zweite Schenkel 82 beinhaltet ferner ein Paar von Dichtungen 114, die ein Schmiermittel in der ersten Lagerhalterung 106 halten.
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Zusätzlich zum Koppeln des zweiten Schenkels 82 an das Fahrgestell 24 koppelt die hintere Montagestruktur 88 auch den Aufhängungszylinder 52 an das Fahrgestell 24. Insbesondere wird der Zylinderabschnitt 70 des Aufhängungszylinders 52 in einem Raum aufgenommen, der zwischen dem Zwischenflansch 96 und dem vorderen Flansch 92 definiert ist. Der Zylinderabschnitt 70 definiert eine zweite Lagerhalterung 116, die ein zweites Lager 118 aufnimmt. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das zweite Lager 118 als kugelförmiges Lager 118 ausgebildet, das ein Paar von Schalenringen 120 und eine zwischen den Schalenringen 120 aufgenommene Schale 122 aufweist.
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Unter Bezugnahme auf 6 beinhaltet die hintere Montagestruktur 88 ferner einen Stift 124, der sowohl den zweiten Schenkel 82 als auch den Aufhängungszylinder 52 mit dem doppelten Gabelkopf 90 koppelt. Insbesondere erstreckt sich der Stift 124 durch die erste Öffnung 98, das erste Lager 108, die zweite Öffnung 100 und das zweite Lager 118 und erstreckt sich ferner in die Senkbohrung 104. Der Stift 124 beinhaltet eine zentrale Bohrung 126 und die hintere Montagestruktur 88 beinhaltet ferner einen Bolzen 128, der sich durch die zentrale Bohrung 126 erstreckt und in die Gewindebohrung 102 eingeschraubt ist, um den Stift 124 an Ort und Stelle zu sichern. Es wird in Betracht gezogen, dass der Bolzen 128 in anderen Ausführungsformen alternativ anstelle der Gewindebohrung 102 in eine separate Mutter (nicht gezeigt) geschraubt werden kann.
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Der Stift 124 definiert eine gemeinsame Schwenkachse 130, um die sich sowohl der obere Steuerarm 48 als auch der Aufhängungszylinder 52 in Bezug auf das Fahrgestell 24 drehen. In dieser Hinsicht ist jede der ersten Öffnung 98, der zweiten Öffnung 100, der Gewindebohrung 102 und der Senkbohrung 104 um die gemeinsame Schwenkachse 130 zentriert.
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Im Betrieb übt der Aufhängungszylinder 52 eine Kraft auf den unteren Steuerarm 50 aus, wenn der Aufhängungszylinder 52 betätigt wird, um sich in seiner Länge zu erstrecken. Die ausgeübte Kraft bewirkt, dass der zweite Abschnitt des unteren Arms 66 um die Halterung des unteren Arms 68 schwingt, so dass das Fahrgestell 24 entlang der vertikalen Achse 40 (2) relativ zu den Vorderrädern 20 und zur Bodenoberfläche im Wesentlichen ansteigt. In ähnlicher Weise veranlasst ein Gewicht des Fahrgestells 24, wenn der Aufhängungszylinder 52 betätigt wird, um sich in der Länge zurückzuziehen, den zweiten Abschnitt des unteren Arms 66 dazu, um die Halterung des unteren Arms 68 zu schwingen, so dass sich das Fahrgestell 24 im Wesentlichen entlang der vertikalen Achse 40 relativ zu den Vorderrädern 20 und zur Bodenoberfläche absenkt. Wenn sich das Fahrgestell 24 relativ zu den Vorderrädern 20 im Allgemeinen entlang der vertikalen Achse 40 nach oben oder unten bewegt (2), drehen sich sowohl der obere Steuerarm 48 als auch der Aufhängungszylinder 52 um die gemeinsame Schwenkachse 130 relativ zum Fahrgestell 24.
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Durch Bereitstellen der gemeinsamen hinteren Montagestruktur 88 sowohl für den zweiten Schenkel 82 als auch für den Aufhängungszylinder 52, so dass der zweite Schenkel 82 und der Aufhängungszylinder 52 durch einen gemeinsamen Stift 124 gestützt werden, der eine gemeinsame Schwenkachse 130 definiert, werden platzsparende Vorteile realisiert. Insbesondere widmet sich ein relativ kleinerer Bereich des Fahrgestells 24 der gemeinsamen hinteren Befestigungsstruktur 88 im Vergleich zu herkömmlichen Aufhängungsbaugruppen mit separaten Befestigungsstrukturen für den oberen Steuerarm und den Aufhängungszylinder. Durch die Verwendung von weniger Platz neben dem Fahrgestell 24, um den oberen Steuerarm 48 und den Aufhängungszylinder 52 zu tragen, kann anschließend mehr Platz für andere Zwecke aufgewendet werden, z. B. um einen größeren Drehradius für die Räder 20 zuzulassen, Kühlkomponenten zu dimensionieren, um die Kühlkapazität des Arbeitsfahrzeugs 10 zu verbessern, oder weitere Merkmale zum Arbeitsfahrzeug hinzuzufügen. Zusätzlich oder alternativ kann eine gesamte Fahrzeughülle des Arbeitsfahrzeugs 10 als Ergebnis der relativen Kompaktheit der gemeinsamen hinteren Montagestruktur 88 reduziert werden.
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Ein weiterer Vorteil der gemeinsamen hinteren Montagestruktur 88 besteht darin, dass der erste und der zweite Schenkel 80, 82 des oberen Steuerarms 48 im Vergleich zu den Armabschnitten der oberen Steuerarme herkömmlicher Aufhängungsbaugruppen, die separate Befestigungsstellen für den oberen Steuerarm und den Aufhängungszylinder verwenden, relativ weiter voneinander beabstandet sein können. Durch das Beabstanden des ersten und zweiten Schenkels 80, 82 relativ weiter voneinander wird das Gewicht des Fahrgestells effizienter verteilt und Reaktionskräfte aufgrund von Stößen der Vorderräder 20 auf die Bodenfläche werden besser toleriert.
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Obwohl die Offenbarung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, existieren Variationen und Modifikationen innerhalb des Umfangs und Geistes eines oder mehrerer unabhängiger Aspekte der Offenbarung, wie beschrieben.
