DE102022115141A1

DE102022115141A1 - Landwirtschaftliches Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022115141A1
Application number: DE102022115141.7A
Authority: DE
Inventors: Robert Voth; Jens Schlüter; Hendrik Konersmann; Gunnar Ahring; Henning Linderkamp
Original assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Current assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2023-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Fahrzeug (1), insbesondere eine selbstfahrende Feldspritze, mit einem sowohl eine Höheneinstellung (H) als auch eine Spurweiteneinstellung (S) aufweisenden Fahrwerk (2) mit mehreren Einzelradaufhängungen (3), wobei die Einzelradaufhängungen (3) als Doppel-Längslenkerradaufhängungen mit zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (R) erstreckenden Längslenkern (4, 5) ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein landwirtschaftliches Fahrzeug, insbesondere eine selbstfahrende Feldspritze, mit einem sowohl eine Höheneinstellung als auch eine Spurweiteneinstellung aufweisenden Fahrwerk mit mehreren Einzelradaufhängungen.
Solche Fahrzeuge, beispielsweise selbstfahrende Arbeitsmaschinen zum Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln oder Dünger auf landwirtschaftlichen Nutzflächen wie Feldern oder Äckern, weisen in der Regel ein Fahrwerk mit mehreren Einzelradaufhängungen auf, über welche die Räder mit einem Fahrzeugrahmen verbunden sind.
Zur Einstellung der Höhe des Fahrzeugrahmens gegenüber der Nutzfläche weist das Fahrwerk solcher Fahrzeuge oftmals eine Höheneinstellung auf. Über die Höheneinstellung kann die Rahmenhöhe in vertikaler Richtung beispielsweise so eingestellt werden, dass der gewachsene Pflanzenbestand bei der Überfahrt mit dem Fahrzeug möglichst wenig beeinträchtigt wird. In der Regel kann ferner über eine unabhängige Höheneinstellung an jeder der Einzelradaufhängungen ein Hangausgleich quer und/oder längs zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermöglicht werden, was sich beispielsweise bei schrägen Nutzflächen als vorteilhaft erwiesen hat. Die Höheneinstellung ist bei solchen Fahrzeugen in der Regel über zwischen dem Rahmen und den Rädern angeordnete, hydraulische Hubzylinder umgesetzt, welche oftmals auch dem Fahrkomfort dienende Federungs- und/oder Dämpfungsfunktionen während der Fahrt erfüllen können.
Neben der Höheneinstellung weist das Fahrwerk solcher Fahrzeuge in der Regel auch eine Spurweiteneinstellung auf. Über die Spurweiteneinstellung kann die Spurweite des Fahrzeugs beispielsweise auf unterschiedliche Spurweiten verschiedener landwirtschaftlicher Nutzflächen eingestellt werden, welche etwa aus dem Einsatz unterschiedlicher Sä- oder Bodenbearbeitungsmaschinen resultieren können. Durch die in horizontaler Richtung wirkende Spurweiteneinstellung kann der Pflanzenbestand geschont und ein überbetrieblicher Einsatz der Fahrzeuge auf Nutzflächen mit verschiedenen vorgegebenen Spurweiten ermöglicht werden.
Aus der WO 2010/020608 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, bei welchem die Einzelradaufhängungen als Doppel-Querlenker-Aufhängungen mit zwei sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Querlenkern ausgeführt sind. Die beiden Querlenker der Einzelradaufhängungen erlauben zwar eine Höhen- und Spurweiteneinstellung, allerdings ist der Bewegungsspielraum in vertikaler Richtung aufgrund der relativ geringen Länge der Querlenker eingeschränkt, so dass die Rahmenhöhe nur in einem begrenzten Bereich einstellbar ist. Bei solchen Fahrzeugen hat es sich zudem als nachteilig erwiesen, dass die Querlenker in den Pflanzenbestand hineinragen und diesen bei der Überfahrt beschädigen können.
In der DE 10 2020 105 378 A1 ist ein Fahrzeug mit einem querlenkerfreien Fahrwerk beschrieben, bei dem zur Einstellung der Spurweite eine Stellachse vorgesehen ist, welche jedoch zur Aufnahme der im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte und Momente sehr massiv und damit schwer ausgestaltet ist und sich zudem als verschleißanfällig erwiesen hat. Die mit der Fahrzeugfederung kombinierte Höheneinstellung erlaubt zwar einen vergleichsweise großen Stellweg in vertikaler Richtung, allerdings ist die Höheneinstellung auf konstruktiv aufwendige Art und Weise mit zahlreichen separaten Bauteilen umgesetzt.
Zur Vermeidung der genannten Nachteile wird in der DE 10 2018 201 393 A1 ein Fahrzeug mit einer mehrere Längslenker aufweisenden Einzelradaufhängung vorgeschlagen, bei welcher über eine Höheneinstellung eine Veränderung der Rahmenhöhe über einen großen Stellweg und zudem eine den Pflanzenbestand schonende Einstellung der Spurweite möglich ist. Die Veränderung der Spurweite erfolgt bei solchen Fahrzeugen durch Rotation eines mit dem jeweiligen Rad verbundenen Gestänges um einen rahmenseitigen Drehpunkt. Hierdurch kann die Spurweite zwar eingestellt werden, allerdings geht dies mit einer komplexen Veränderung der Fahreigenschaften, wie beispielsweise des Lenkwinkels, einher, welche mit einer Vielzahl an hydraulischen Aktoren kompensiert werden muss.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit mehreren Einzelradaufhängungen anzugeben, dessen Fahrwerk eine einfache und zuverlässige Höhen- und Spurweiteneinstellung über einen großen Stellweg erlaubt und bei welchem die Fahreigenschaften durch die Höhen- bzw. Spurweiteneinstellung möglichst wenig beeinflusst werden.
Diese Aufgabe wird bei einem landwirtschaftlichen Fahrzeug der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Die als Doppel-Längslenkerradaufhängungen mit zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Längslenkern ausgebildeten Einzelradaufhängungen erlauben eine den Pflanzenbestand schonende, zuverlässige Einstellung der Rahmenhöhe sowie der Spurweite über einen großen Stellweg und ermöglichen dem Fahrzeug zudem gute Fahreigenschaften, unabhängig von der eingestellten Rahmenhöhe und/oder Spurweite. Ferner kann eine solche Anordnung eine die Fahrstabilität begünstigende geringe Sturzänderung beim Einlenken der mit den Einzelradaufhängungen verbundenen Räder ermöglichen. Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn die Haupterstreckungsrichtung der beiden Längslenker in Fahrzeuglängsrichtung ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich die Längslenker zwischen einem Fahrzeugrahmen und einem gegenüber dem Fahrzeugrahmen bewegbar angeordneten, einen Radträger lagernden Hauptlager erstrecken. Eine solche Anordnung ermöglicht eine zuverlässige und definierte Führung der Bewegungen des Hauptlagers gegenüber dem Fahrzeugrahmen. Insbesondere erlaubt eine solche Anordnung eine kinematisch einfache und zuverlässige Höhen- und Spurweiteneinstellung. Ferner hat sich eine solche Ausgestaltung als vorteilhaft im Hinblick auf eine gute Federung und/oder Dämpfung der Fahrbewegungen zur Erreichung eines guten Fahrkomforts erwiesen.
In diesem Zusammenhang wird weiter vorgeschlagen, dass der Radträger lenkbar oder unlenkbar in dem Hauptlager gelagert ist. Somit kann auf einfache Art und Weise eine gelenkte oder ungelenkte Einzelradaufhängung erreicht werden. Insbesondere können zur Ermöglichung eines Fahrwerks mit einer gelenkten Fahrzeugachse zwei sich gegenüberliegende Einzelradaufhängungen einer Fahrzeugachse lenkbar und die anderen sich gegenüberliegenden Einzelradaufhängungen der anderen Fahrzeugachse unlenkbar ausgestaltet sein. Konstruktiv vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Radträger zur Lenkung drehbar in dem Hauptlager gelagert ist.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Hauptlager über die Spurweiteneinstellung quer zur Fahrzeuglängsrichtung einstellbar angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine einfache und zuverlässige Verstellung der Spurweite über die Spurweiteneinstellung erreicht werden. Insbesondere kann das Hauptlager über die Spurweiteneinstellung zur Einstellung unterschiedlicher Spurweiten quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausrückbar oder verschiebbar ausgebildet sein. Hierdurch kann eine flexible Anpassung an Nutzflächen mit unterschiedlichen Spurweiten aufweisenden Fahrgassen erreicht werden.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Hauptlager über die Höheneinstellung in vertikaler Richtung gegenüber dem Fahrzeugrahmen einstellbar angeordnet ist. Hierdurch kann eine konstruktiv einfache und zuverlässige Veränderung der Rahmenhöhe ermöglicht werden. Insbesondere erlaubt eine solche Ausgestaltung auf bedienerfreundliche und den Pflanzenbestand schonende Art und Weise eine Anpassung der Rahmenhöhe des Fahrzeugrahmens an den jeweiligen Pflanzenbestand der Nutzfläche.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Längslenker eine Parallelogrammführung zur Führung der Bewegung des Hauptlagers bilden. Eine solche Parallelogrammführung erlaubt eine kinematisch vorteilhafte, definierte Führung der Bewegungen des Hauptlagers relativ zu dem Fahrzeugrahmen. Durch die Parallelogrammführung kann das Hauptlager bei der Höhen- und/oder Spurweiteneinstellung bezüglich seiner räumlichen Lage stabilisiert werden. Insbesondere können Verdrehungen bei der Veränderung der Spurweite und/oder Rahmenhöhe vermieden werden. Darüber hinaus erlaubt eine Parallelogrammführung einen erhöhten Fahrkomfort, insbesondere hinsichtlich Federungs- und Dämpfungseigenschaften des Fahrwerks.
Aus konstruktiver Sicht hat es sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft herausgestellt, wenn sich die Längslenker zur Bildung der Parallelogrammführung jeweils zwischen einer mit dem Hauptlager verbundenen Lagerstelle und einer fahrzeugrahmenseitigen Lagerstelle erstrecken. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise eine robuste Parallelogrammführung zur Führung der Bewegungen des Hauptlagers relativ zum Fahrzeugrahmen erreicht werden.
In diesem Zusammenhang ist es aus konstruktiver Sicht bevorzugt, wenn sich eine im Wesentlichen in vertikaler Richtung ausgerichtete Seite der Parallelogrammführung zwischen den mit dem Hauptlager verbundenen Lagerstellen erstreckt. Eine solche Anordnung erlaubt eine vorteilhaft einfache Definition einer im Wesentlichen in vertikaler Richtung ausgerichteter Seite der Parallelogrammführung. Ferner ermöglicht eine derartige Anordnung eine definierte Führung der Bewegungen des Hauptlagers im Fahrbetrieb und/oder bei der Veränderung der Rahmenhöhe bzw. der Spurweite.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die mit dem Hauptlager verbundenen Lagerstellen und eine fahrzeugrahmenseitige Lagerstelle über die Spurweiteneinstellung quer zur Fahrzeuglängsrichtung einstellbar angeordnet sind, wobei die andere fahrzeugrahmenseitige Lagerstelle rahmenfest angeordnet ist. Hierdurch wird ein definiertes Ausrücken der mit dem Hauptlager verbundenen Lagerstellen quer zur Fahrzeuglängsrichtung über die Spurweiteneinstellung ermöglicht. Ferner kann eine solche Anordnung eine besonders robuste Führung der Bewegungen des Hauptlagers ermöglichen.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn einer der Längslenker über die Spurweiteneinstellung quer zur Fahrzeuglängsrichtung bewegbar und der andere Längslenker über die Spurweiteneinstellung gegenüber der Fahrzeuglängsachse schwenkbar ausgebildet ist. Hierdurch wird eine stabile Führung der Bewegungen des Hauptlagers erreicht. Besonders bevorzugt ist es, wenn einer der Längslenker über die Spurweiteneinstellung quer zur Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar, vorzugsweise translatorisch verschiebbar angeordnet ist und der andere Längslenker über die Spurweiteneinstellung, vorzugsweise quer zur Fahrzeuglängsachse und/oder in horizontaler Richtung schwenkbar angeordnet ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die beiden Längslenker über die Höheneinstellung schwenkbar ausgebildet sind. Insbesondere können die beiden Längslenker über die Höheneinstellung in vertikaler Richtung schwenkbar ausgebildet sein, wodurch eine zuverlässige Führung der Bewegungen des Hauptlagers erreicht werden kann. In diesem Zusammenhang kann es ferner bevorzugt sein, wenn die beiden Längslenker zur Federung und/oder Dämpfung von im Fahrbetrieb auftretenden Bewegungen schwenkbar ausgebildet sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass einer der Längslenker als Hauptlenker zur Aufnahme von im Fahrbetrieb auftretenden Kräften und der andere Längslenker als Führungslenker zur Führung der Bewegungen des Hauptlagers gegenüber dem Fahrzeugrahmen ausgebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht einerseits eine sichere und zuverlässige Aufnahme der im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte über den als Hauptlenker ausgebildeten Längslenker und zugleich eine robuste Führung der Bewegungen des Hauptlagers über den als Führungslenker ausgebildeten Längslenker. Ferner hat sich der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker als vorteilhaft für die Aufnahme von bei der Einstellung der Rahmenhöhe über die Höheneinstellung und/oder bei der Einstellung der Spurweite über die Spurweiteneinstellung auftretenden Kräften erwiesen.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker zur Aufnahme von Längs-, Quer- und/oder Torsionskräften eine höhere Steifigkeit aufweist als der als Führungslenker ausgebildete Längslenker. Aus konstruktiver Sicht kann es diesbezüglich vorteilhaft sein, wenn der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker im Vergleich zu dem als Führungslenker ausgebildeten Längslenker aus einem Werkstoff mit höherer Festigkeit gefertigt ist. Alternativ kann der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker geometrisch derart ausgestaltet sein, dass er eine höhere Steifigkeit aufweist als der als Führungslenker ausgebildete Längslenker. Der als Führungslenker ausgebildete Längslenker kann insbesondere derart angeordnet und ausgebildet, dass er ausschließlich Kräfte in dessen Längsrichtung aufnehmen kann.
Aus konstruktiver Sicht hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der als Führungslenker ausgebildete Längslenker oberhalb des als Hauptlenker ausgebildeten Längslenkers angeordnet ist. Eine solche Anordnung hat Vorteile im Hinblick auf eine effiziente Gewichtsverteilung des Fahrzeugs. Insbesondere kann der als Führungslenker ausgebildete Längslenker derart im Wesentlichen parallel und oberhalb des als Hauptlenker ausgebildeten Längslenkers angeordnet sein, dass sich der als Führungslenker ausgebildete Längslenker zwischen einer oberen Lagerstelle des Hauptlagers und einer oberen Lagerstelle des Rahmens erstreckt.
In Bezug auf den als Führungslenker ausgebildeten Längslenker ist es bevorzugt, wenn dieser als Stab oder als Stellzylinder ausgebildet ist. Ein längenunveränderlicher Stab hat sich dabei als vorteilhaft im Hinblick auf eine einfache und konstruktiv robuste Führung der Bewegungen des Hauptlagers erwiesen. Insbesondere kann der als Führungslenker ausgebildete Längslenker als Stab oder Rohr ausgeführt sein. Ein längenveränderlicher Stellzylinder kann hingegen eine flexible Beeinflussung der räumlichen Orientierung des Hauptlagers ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker zur Erhöhung des maximal erreichbaren Lenkeinschlagwinkels in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in vertikaler Richtung zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgeführt. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht über die Erhöhung des maximal erreichbaren Lenkeinschlagwinkels eine bequeme und effiziente Handhabung des Fahrzeugs. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher das Rad beim Einlenken zumindest teilweise unter den als Hauptlenker ausgebildete Längslenker verschwenkbar ist.
In diesem Zusammenhang wird weiter vorgeschlagen, dass der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Lagerstellen in Richtung der Fahrzeugmittelachse gekrümmt verläuft. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Erhöhung des maximal erreichbaren Lenkeinschlagwinkels ermöglicht werden. Besonders vorteilhaft ist es aus konstruktiver Sicht, wenn der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker bogenförmig gekrümmt verläuft.
In Bezug auf den als Hauptlenker ausgebildete Längslenker wird ferner vorgeschlagen, dass dieser in vertikaler Richtung zwischen den Lagerstellen in Richtung der Fahrzeugoberseite gekrümmt verläuft. Hierdurch kann bei der Lenkung zumindest ein teilweises Verschwenken des Rads unter den als Hauptlenker ausgebildete Längslenker ermöglicht werden, wodurch sich der maximal erreichbare Lenkeinschlagwinkel weiter erhöhen und damit die Gebrauchseigenschaften verbessern lassen.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Hauptlager einen sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden, die Lagerstellen zur Lagerung der Längslenker aufweisenden Lagerabschnitt aufweist. Eine solche Ausgestaltung erlaubt eine besonders zuverlässige Führung der Bewegungen des Hauptlagers über die Längslenker. Der Lagerabschnitt kann insbesondere zapfenartig, kegelförmig oder konisch aufgebaut sein
In diesem Zusammenhang hat es sich aus konstruktiver Sicht als vorteilhaft erwiesen, wenn der Lagerabschnitt im Bereich seines oberen Endes die Lagerstelle zur Lagerung des als Führungslenker ausgebildeten Längslenkers, im Bereich seines unteren Endes ein Drehlager zur Lagerung des Radträgers und dazwischen die Lagerstelle zur Lagerung des als Hauptlenker ausgebildeten Längslenkers aufweist. Hierdurch kann sowohl eine sichere Lagerung des als Hauptlenker ausgebildeten Längslenkers und des als Führungslenker ausgebildeten Längslenkers als auch eine stabile Drehlagerung des Radträgers mit einem großen Bewegungsspielraum ermöglicht werden.
Es hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Radträger um eine Lenkachse lenkbar an dem Hauptlager gelagert ist. Hierdurch kann eine einfache und robuste Möglichkeit der Lenkung eines entsprechenden, mit dem Radträger verbundenen Rads gegeben sein. Die Lenkachse kann sich dabei parallel, koaxial oder etwa auch schräg zu einer Seite der Parallelogrammführung erstrecken. Insbesondere kann der Verlauf der Lenkachse an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein mit dem Radträger verbundener Lenkhebel zur Lenkung eines mit dem Radträger verbundenen Rads um die Lenkachse vorgeschlagen. Ein solcher Lenkhebel erlaubt eine besonders effektive Lenkung des Rads um die Lenkachse.
In diesem Zusammenhang wird ferner vorgeschlagen, dass zwischen dem Hauptlager und dem Lenkhebel, insbesondere zwischen dem Hauptlager und dem Rad, ein Lenkzylinder angeordnet ist. Ein solcher, beispielsweise hydraulisch längenveränderlicher Lenkzylinder erlaubt eine zuverlässige und genaue Einstellung eines Lenkwinkels zur Lenkung des entsprechenden Rads um die Lenkachse. Ferner kann der Lenkwinkel über einen solchen Lenkzylinder auf vorteilhafte Weise auch bei unebenen Bodenverhältnissen stabil gehalten werden. Die Anordnung des Lenkzylinders zwischen dem Hauptlager und dem Rad sorgt für eine möglichst große lichte Durchgangsweite des Fahrzeugs, wodurch der Pflanzenbestand bei der Überfahrt geschont werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich der Lenkhebel bei Geradeausfahrt entlang der Fahrzeugaußenseite in Fahrzeuglängsrichtung. Hierdurch kann eine weitere Maximierung der lichten Durchgangsweite des Fahrzeugs zur Schonung des Pflanzenbestands bei der Überfahrt erreicht werden.
In diesem Zusammenhang hat es sich aus konstruktiver Sicht ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn sich der Lenkhebel in die gleiche Richtung wie die Längslenker erstreckt. Insbesondere können sich die Lenkhebel der jeweiligen Einzelradaufhängungen stets in Richtung Fahrzeugmitte erstrecken, wodurch ein symmetrischer Fahrwerksaufbau erreicht werden kann.
Es wird vorgeschlagen, dass der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker im Bereich der Lagerstelle an einer mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen, sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Stellachse der Spurweiteneinstellung drehbar gelagert ist. Eine derartige Anordnung erlaubt auf konstruktiv vorteilhafte Art und Weise eine zuverlässige Einstellung der Spurweite über die Spurweiteneinstellung.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker zur Einstellung der Spurweite über die Spurweiteneinstellung entlang der Stellachse bewegbar angeordnet ist. Eine solche Anordnung ermöglicht eine stabile und definierte Einstellung der Spurweite durch die geführte Bewegung des als Hauptlenker ausgebildeten Längslenkers entlang der Stellachse. Insbesondere kann der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker entlang der Stellachse ausrückbar angeordnet sein.
Im Zusammenhang mit der Spurweiteneinstellung hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker zur Einstellung der Spurweite mit einem Spurweitenaktor entlang der Stellachse bewegbar angeordnet ist. Ein solcher Spurweitenaktor erlaubt eine bedienerfreundliche, exakte und wiederholgenaue Einstellung der Spurweite. Der Spurweitenaktor kann insbesondere als hydraulisch, elektrisch oder mechanisch arbeitender, vorzugsweise steuerbarer Spurweitenzylinder ausgebildet sein.
In einer konstruktiv vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die beiden sich gegenüberliegenden, als Hauptlenker ausgebildeten Längslenker einer Fahrzeugachse zur Einstellung der Spurweite in entgegengesetzten Richtungen entlang der Stellachse einstellbar gelagert sind. Eine solche Lagerung erlaubt eine zuverlässige Einstellung der Spurweite und insbesondere ein symmetrisches Ausrücken der sich gegenüberliegenden Hauptlager einer Fahrzeugachse quer zur Fahrzeuglängsrichtung. Eine Fahrzeugachse ist dabei durch zwei sich gegenüberliegende Radaufhängungen gebildet.
Es kann ferner von Vorteil sein, wenn die Spurweiteneinstellung derart ausgebildet und angeordnet ist, dass an unterschiedlichen Fahrzeugachsen unterschiedliche Spurweiten einstellbar sind. Eine solche Anordnung ermöglicht eine reduzierte Bodenverdichtung, insbesondere wenn an Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs unterschiedliche Spurweiten eingestellt sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der als Hauptlenker ausgeführte Längslenker und das das Rad tragende Hauptlager über die Höheneinstellung um die Stellachse verschwenkbar sind. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt eine einfache und zuverlässige Einstellung der Rahmenhöhe gegenüber dem Boden. Insbesondere kann eine den Pflanzenbestand schonende hohe Rahmenhöhe im Feldeinsatz oder eine einen guten Fahrkomfort erlaubende niedrige Rahmenhöhe im Straßenbetrieb ermöglicht werden.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Höheneinstellung einen Stellzylinder aufweist. Ein Stellzylinder erlaubt eine bedienerfreundliche, exakte und wiederholgenaue Einstellung der Rahmenhöhe. Der Stellzylinder kann in vorteilhafter Weise als steuerbarer, insbesondere hydraulischer Stellzylinder ausgebildet sein.
Es kann ferner vorteilhaft sein, wenn der Stellzylinder gefedert ausgeführt ist. Hierdurch können im Fahrbetrieb, insbesondere auf unebenen Böden und Nutzflächen, ein hoher Fahrkomfort und eine stabile Fahrlage erreicht werden. Eine gefederte Ausführung kann sich ferner als vorteilhaft im Hinblick auf den Verschleiß des Fahrzeugs erweisen.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Höheneinstellung derart ausgebildet und angeordnet ist, dass an jeder Einzelradaufhängung eine unterschiedliche Rahmenhöhe eingestellt werden kann. Hierdurch kann insbesondere ein Hangausgleich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder quer zur Fahrzeuglängsrichtung erreicht werden. Ein solcher Hangausgleich kann vorteilhaft im Hinblick auf eine gute Fahrstabilität des Fahrzeugs sein. Es kann jedoch ebenso bevorzugt sein, an jeder Einzelradaufhängung - unabhängig von dem Boden - die gleiche Rahmenhöhe einzustellen, beispielsweise zum gleichmäßigen Ausbringen von Pflanzenschutzmitteln oder Dünger.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Parallelogrammführung derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sich das Hauptlager, unabhängig von der eingestellten Rahmenhöhe, im Wesentlichen vertikal erstreckt. Eine derartige Ausgestaltung und Anordnung kann insbesondere dazu beitragen, dass sich der Radsturz bei einer Veränderung der Rahmenhöhe über die Höheneinstellung nicht ändert. Hierdurch können sichere und stabile Fahrzustände, insbesondere bei Kurvenfahrten, unabhängig von der Rahmenhöhe erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang sein, wenn die Parallelogrammführung derart angeordnet und ausgebildet ist, dass sich das Hauptlager unabhängig von der eingestellten Rahmenhöhe stets im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Radträger eine Antriebseinheit zum Antrieb des Rads und/oder eine Bremseinheit zum Bremsen des Rads aufweist. Über eine derartige Antriebseinheit ist auf vorteilhafte Weise ein Einzelradantrieb umsetzbar. Ferner kann sich eine solche Anordnung von Antriebs- und/oder Bremseinheit am Radträger als besonders montage- und wartungsfreundlich erweisen.
Aus konstruktiver Sicht ist es vorteilhaft, wenn die Längslenker in Richtung der Fahrzeugmitte weisen. Hierdurch ist ein einfacher und wartungsfreundlicher Aufbau des Fahrwerks möglich. Eine solche Anordnung kann auch vorteilhaft im Hinblick auf eine gleichmäßige Gewichtsverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs sein.
In einer konstruktiv vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, dass die Einzelradaufhängungen einer Fahrzeugachse einen spiegelbildlichen Aufbau zur Fahrzeuglängsachse aufweisen und/oder dass die Einzelradaufhängungen einer Fahrzeugseite einen spiegelbildlichen Aufbau zur Fahrzeugquerachse aufweisen. Ein solcher Aufbau des Fahrwerks hat sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine gleichmäßige, eine sichere Fahrlage erlaubende Kraftverteilung zwischen den Fahrzeugachsen und/oder den Fahrzeugseiten erwiesen.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Fahrwerk einen achsensymmetrischen Aufbau zur Fahrzeuglängsachse und/oder zur Fahrzeugquerachse aufweist. Ein solcher Aufbau kann die Fahrstabilität und insbesondere die Fahrlage des Fahrzeugs weiter verbessern. Darüber hinaus können bei einem solchen achsensymmetrischen Aufbau auf vorteilhafte Art und Weise gleiche oder zumindest ähnliche ausgebildete Bauteile für den Aufbau des Fahrwerks eingesetzt werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass eine zentrale Hydraulikversorgung zur Veränderung der Rahmenhöhe über die Höheneinstellung und/oder zur Veränderung der Spurweite über die Spurweiteneinstellung vorgesehen ist. Eine solche zentrale Hydraulikversorgung hat sich als bediener- und wartungsfreundlich erwiesen. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn zur Versorgung der Hydraulikkomponenten des Fahrzeugs mit Hydraulikflüssigkeit flexible Leitungen, insbesondere flexible Schläuche, vorgesehen sind, mit welchen eine Änderung der Rahmenhöhe über die Höheneinstellung und/oder eine Änderung der Spurweite über die Spurweiteneinstellung kompensierbar ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele können sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer der zuvor beschriebenen Merkmale untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele oder Ansprüche ergeben. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
2 eine Seitenansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
3 eine Seitenansicht einer Einzelradaufhängung eines erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Fahrzeugs;
4 eine perspektivische Ansicht der Einzelradaufhängung gemäß der Darstellung in 3;
5, 6 verschiedene Seitenansichten einer Einzelradaufhängung mit eingestellter niedriger bzw. hoher Rahmenhöhe;
7, 8 eine Vorderansicht eines Fahrwerks mit eingestellter niedriger bzw. hoher Rahmenhöhe;
9, 10 verschiedene Ansichten eines Fahrwerks mit eingestelltem Hangausgleich zum Ausgleich einer Schräge des Bodens quer bzw. längs zur Fahrtrichtung;
11 eine Vorderansicht eines Fahrwerks mit eingestellter niedriger Rahmenhöhe und schmaler Spur;
12 eine Vorderansicht eines Fahrwerks mit eingestellter hoher Rahmenhöhe und breiter Spur;
13, 14 verschiedene Ansichten einer Einzelradaufhängung mit eingestellter schmaler Spur;
15, 16 verschiedene Ansichten einer Einzelradaufhängung mit eingestellter breiter Spur;
17 - 20 verschiedene Ansichten einer Einzelradaufhängung mit eingelenktem bzw. ausgelenktem Rad, und
21 eine perspektivische Draufsicht des Fahrwerks eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.

Die Darstellungen in den 1 bis 21 zeigen in verschiedenen, teils ausschnittsweisen oder perspektivischen Ansichten ein landwirtschaftliches Fahrzeug 1. Hierbei handelt es sich um eine selbstfahrende Feldspritze zum Ausbringen von insbesondere flüssigem Pflanzenschutz- und/oder Düngemittel auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche N, etwa einem Getreidefeld oder Acker.
Das landwirtschaftliche Fahrzeug 1 weist ein Fahrwerk 2 mit mehreren Einzelradaufhängungen 3 auf. In den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 bis 21 weist das entsprechende landwirtschaftliche Fahrzeug 1 insgesamt vier Einzelradaufhängungen 3 auf, welche an zwei Fahrzeugachsen 11 angeordnet sind und mit welchen jeweils eines der vier Räder 8 verbunden ist, vgl. 1 oder 2.
Um die Rahmenhöhe E des Fahrzeugrahmens 9 gegenüber dem Boden wie etwa der Nutzfläche N einstellen zu können, weist das Fahrwerk 2 eine Höheneinstellung H auf. Über die Höheneinstellung H kann die Rahmenhöhe E so eingestellt werden, dass der Pflanzenbestand der Nutzfläche N beim Überfahren mit dem landwirtschaftlichen Fahrzeug 1 möglichst wenig beeinträchtigt wird. Hierdurch können Beschädigungen, beispielsweise durch Abknicken von Pflanzenteilen, vermieden werden. Insbesondere kann für die Fahrt über die Nutzfläche N eine hohe Rahmenhöhe E über die Höheneinstellung H einstellbar sein. Für die Straßenfahrt kann eine niedrige Rahmenhöhe E eingestellt werden, welche eine sichere und komfortable Fahrlage des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 erlaubt, da sich in diesem Fall insbesondere dessen Schwerpunkt näher am Boden befindet. Je größer der über die Höheneinstellung H einstellbare Stellweg der Rahmenhöhe E ist, desto flexibler ist das landwirtschaftliche Fahrzeug 1 auf Nutzflächen N mit unterschiedlichem, insbesondere unterschiedlich gewachsenem Pflanzenbestand einsetzbar.
Um neben der Rahmenhöhe E auch die Spurweite W einstellen zu können, weist das Fahrwerk 2 eine Spurweiteneinstellung S auf. Die Spurweite W ist definiert als der Abstand zwischen den beiden Radaufstandspunkten einer Fahrzeugachse 11. Für die Bearbeitung mit landwirtschaftlichen Fahrzeugen 1 sind auf Nutzflächen N wie Feldern und Äckern in der Regel Fahrgassen vorgesehen, in welchen keine Nutzpflanzen angebaut sind. Durch diese Fahrgassen können die landwirtschaftlichen Fahrzeuge 1 fahren, ohne den Pflanzenbestand der Nutzflächen N dabei zu beeinträchtigen. Der Abstand zweier Fahrgassen zueinander definiert die erforderliche Spurweite W des entsprechenden landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 und wird in der Regel bei der Aussaat festgelegt. Da unterschiedliche Nutzflächen N unterschiedliche Abstände der Fahrgassen aufweisen können, ist es für einen überbetrieblichen Einsatz des jeweiligen landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 vorteilhaft, die Spurweite W über die Spurweiteneinstellung S einstellen zu können. Je größer der über die Spurweiteneinstellung S einstellbare Stellweg der Spurweite S ist, desto flexibler ist das landwirtschaftliche Fahrzeug 1 auf unterschiedlichen Nutzflächen N einsetzbar.
Das erfindungsgemäße landwirtschaftliche Fahrzeug 1 weist ein Fahrwerk 2 auf, welches sowohl eine einfache und zuverlässige Höheneinstellung H als auch Spurweiteneinstellung S über einen großen Stellweg erlaubt und bei welchem zudem die Fahreigenschaften durch die Höheneinstellung H bzw. die Spurweiteneinstellung S nur wenig beeinflusst werden. Hierfür sind die Einzelradaufhängungen 3 des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 jeweils mit zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung R erstreckenden Längslenkern 4, 5 ausgebildet.
Nachfolgend wird anhand der Darstellung in den 3 und 4 der Grundaufbau einer Einzelradaufhängung 3 eines erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 erläutert. Die beiden Längslenker 4, 5 der Einzelradaufhängung 3 erstrecken sich zwischen dem Fahrzeugrahmen 9 und einem Hauptlager 6, vgl. 3. Das Hauptlager 6 ist zur drehbaren, insbesondere lenkbaren Lagerung eines mit dem Rad 8 verbunden Radträgers 7 ausgebildet, vgl. 4. Das Hauptlager 6 ist über den Radträger 7 mit dem Rad 8, insbesondere mit der Radnabe 8.1 verbunden, so dass die während der Fahrt auftretenden Bewegungen des Rads 8, insbesondere in vertikaler Richtung, auf das Hauptlager 6 übertragen werden. Zur Führung der aus dem Fahrbetrieb und auch der Höheneinstellung H bzw. der Spurweiteneinstellung S resultierenden Bewegungen des Hauptlagers 6 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 9 sind die Längslenker 4, 5 ausgebildet. Die Haupterstreckungsrichtung der Längslenker 4, 5 ist dabei im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung R. Die beiden Längslenker 4, 5 sind fahrzeugrahmenseitig über die Lagerstellen 4.2, 5.2 mit dem Fahrzeugrahmen 9 verbunden. Die beiden fahrzeugrahmenseitigen Lagerstellen 4.2, 5.2 erlauben den Längslenkern 4, 5 eine insbesondere in vertikaler Richtung verlaufende Schwenkbewegung und sind dafür nach Art von Drehlagern ausgebildet. An ihren den mit den fahrzeugrahmenseitigen Lagerstellen 4.2, 5.2 verbundenen Enden entgegengesetzten Enden sind die Längslenker 4, 5 mit dem Hauptlager 6 verbunden. Hierfür sind an dem Hauptlager 6 zwei Lagerstellen 4.1, 5.1 vorgesehen, welche jeweils zur Ermöglichung einer Schwenkbewegung der Längslenker 4, 5 in vertikaler Richtung nach Art von Drehlagern ausgebildet sind.
Wie dies insbesondere anhand der Darstellung in 3 erkennbar ist, bilden die Längslenker 4, 5 eine Parallelogrammführung P zur Führung der Bewegungen des Hauptlagers 6. Die Seiten des entsprechenden Parallelogramms der Parallelogrammführung P sind durch die gedachten Verbindungslinien zwischen den mit dem Hauptlager 6 verbundenen Lagerstellen 4.1, 5.1 und den fahrzeugrahmenseitigen Lagerstellen 4.2, 5.2 gebildet. Bereits anhand der Darstellung in 3, insbesondere aber anhand der Darstellungen in den 5 und 6, ist die Führung der Bewegungen des Hauptlagers 6 in vertikaler Richtung durch die Parallelogrammführung P nachvollziehbar. 5 zeigt dabei eine Situation, in welcher eine niedrige Rahmenhöhe E vorliegt. Diese niedrige Rahmenhöhe E kann entweder über die Höheneinstellung H eingestellt sein oder eine eingefederte Stellung der Einzelradaufhängung 3 darstellen, welche sich im Fahrbetrieb ergeben kann. Demgegenüber verdeutlicht die Darstellung gemäß 6 eine Situation, bei welcher eine große Rahmenhöhe E vorliegt. Diese große Rahmenhöhe E kann entweder über die Höheneinstellung H vorgegeben sein oder eine ausgefederte Stellung der Einzelradaufhängung 3 darstellen, welche sich im Fahrbetrieb ergeben kann. Aus dem Vergleich der Einzelradaufhängung 3 bei den beiden Rahmenhöhen E gemäß 5 und 6 wird deutlich, dass die Parallelogrammführung P dafür sorgt, dass das Hauptlager 6 stets gleich, im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist. Die beiden Längslenker 4, 5 verschwenken jeweils um die hauptlagerseitigen Lagerpunkte 4.1, 5.1 und die fahrzeugrahmenseitigen Lagerpunkte 4.2, 5.2. Bei dieser Schwenkbewegung bleiben die vertikalen und horizontalen Abstände zwischen den Lagerpunkten 4.1, 5.1, 4.2, 5.2 jedoch unverändert, weshalb auch das Hauptlager 6 seine Ausrichtung unabhängig von der Rahmenhöhe E im Wesentlichen beibehält.
Wie dies anhand der Darstellung in den 3 und 4 erkennbar ist, sind die beiden Längslenker 4, 5 konstruktiv unterschiedlich ausgestaltet. Einer der beiden Längslenker 4, 5 ist dabei als Hauptlenker zur Aufnahme von im Fahrbetrieb auftretenden Kräften F₁, F₂, F₃ ausgebildet. Bei diesen Kräften kann es sich um in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Längskräfte F₁, quer zur Fahrzeuglängsrichtung wirkende Querkräfte F₂ sowie Torsionskräfte F₃ handeln, vgl. 4. Um die Kräfte F₁, F₂, F₃ sicher aufnehmen zu können, ist der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker 4 steif, insbesondere torsionssteif ausgeführt. Die erforderliche Steifigkeit des Längslenkers 4 kann beispielsweise über dessen geometrische Gestaltung bzw. Dimensionierung erreicht werden; so weist der Längslenker 4 des dargestellten Ausführungsbeispiels etwa einen rechteckigen Querschnitt auf, vgl. beispielsweise 4. Alternativ oder zusätzlich kann der Längslenker 4 auch aus einem geeigneten, beispielsweise höherfesten Werkstoff gefertigt sein, um die erforderliche Steifigkeit über die Materialauswahl zu erreichen. Der Längslenker 4 weist zur Verbindung mit dem Hauptlager 6 über die Lagerstelle 4.1 einen gabelförmigen Verbindungsbereich auf, welcher Schwenkbewegungen des Längslenkers 4 in vertikaler Richtung relativ zu dem Hauptlager 6 zulässt, vgl. 4. In und quer zur Fahrzeuglängsrichtung R sind der Längslenker 4 und das Hauptlager 6 über die Lagerstelle 4.1 hingegen miteinander gekoppelt. Rahmenseitig ist der Längslenker 4 über die Lagerstelle 4.2 an einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung R verlaufenden Stellachse Q gelagert, wobei sowohl eine Drehung des Längslenkers 4 um die Stellachse Q als auch eine translatorische Verschiebung des Längslenkers 4 entlang der Stellachse Q möglich ist.
Der zweite Längslenker ist als Führungslenker 5 zur Führung von Bewegungen des Hauptlagers 6 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 9 ausgestaltet. Im Unterschied zum als Hauptlenker ausgebildeten Längslenker 4 ist der Längslenker 5 nur in sehr geringem Maße zur Aufnahme von in Fahrzeuglängsrichtung oder quer dazu wirkenden Kräfte F₁ ausgebildet, weshalb er weniger steif ausgeführt sein kann als der Längslenker 4. Insbesondere kann der Längslenker 5 eine kleinere Querschnittsfläche aufweisen als der Längslenker 4. Der Längslenker 5 ist als längenunveränderlicher Stab ausgeführt, welcher an dessen Enden über Drehlager mit den Lagerstellen 5.1, 5.2 verbunden ist, vgl. 3 und 4. Alternativ kann der Längslenker 5 auch als Rohr oder dergleichen ausgeführt sein. Ferner ist denkbar, dass der Längslenker 5 als längenveränderlicher Stellzylinder ausgeführt ist, fall sich dies als sinnvoll erweisen sollte. Wie dies anhand der Darstellung in 3 erkennbar ist, ist der Längslenker 5 oberhalb des Längslenkers 4 angeordnet, wobei auch eine anderweitige Anordnung denkbar ist.
Im Folgenden wird anhand der Darstellungen in den 4 bis 6 die Funktion und Ausgestaltung der Höheneinstellung H erläutert. Über die Höheneinstellung H ist die Rahmenhöhe E des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 einstellbar. Hierzu sind der Längslenker 4 und das mit dem Längslenker 4 verbundene Hauptlager 6 über die Höheneinstellung H um die Stellachse Q schwenkbar. Die Höheneinstellung H weist hierfür einen Stellzylinder 12 auf, welcher sich zwischen dem Hauptlager 6 und dem Fahrzeugrahmen 9 erstreckt. Durch Veränderung der Länge des hydraulischen Stellzylinders 12 kann der Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen 9 und dem Hauptlager 6 verändert werden. Hierdurch wir gleichzeitig die Rahmenhöhe E über dem Boden, etwa der Nutzfläche N, verändert. Anhand der Darstellung in 5 ist eine niedrige eingestellte Rahmenhöhe E erkennbar. In dieser Position befindet sich der Stellzylinder 12 in einer kurzen, eingefahrenen Stellung. In 6 ist eine hohe Rahmenhöhe E erkennbar, welche durch Ausfahren des Stellzylinders 12 und ein dadurch ausgelöstes Verschwenken des Längslenkers 4 um die Stellachse Q erreichbar ist. Über den mit dem Hauptlager 6 verbundenen Längslenker 4 wird auch das Hauptlager 6 um die Stellachse Q verschwenkt. Der als Führungslenker ausgebildete Längslenker 5 der Parallelogrammführung P wird ebenfalls verschwenkt und führt die Bewegung des Hauptlagers 6 bei der Veränderung der Rahmenhöhe E über die Höheneinstellung H.
Der Stellzylinder 12 kommt nicht nur bei der Veränderung der Rahmenhöhe E über die Höheneinstellung H zum Einsatz, sondern dieser dient auch der Federung und/oder Dämpfung der auf das landwirtschaftliche Fahrzeug 1 einwirkenden Kräfte im Fahrbetrieb. Der Stellzylinder 12 ist etwa gefedert ausgeführt, um den über das Rad 8 und das Hauptlager 6 übertragenen Fahrkräften eine Federkraft entgegenzusetzen.
Anhand der Darstellung in 7, welche das Fahrzeug 1 mit einer eingestellten niedrigen Rahmenhöhe E zeigt, und 8, welche das Fahrzeug 1 mit einer eingestellten hohen Rahmenhöhe E zeigt, wird der Effekt der Veränderung bzw. Einstellung der Rahmenhöhe E über die Höheneinstellung H deutlich. Bei niedriger Rahmenhöhe E befindet sich der Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 näher am Boden, was zu einem sichereren, insbesondere komfortableren Fahrverhalten, beispielsweise bei Straßenfahrten, führt. Allerdings ist durch die geringe Rahmenhöhe E nur eine begrenzte lichte Durchgangshöhe gegeben, welche bei der Überfahrt eines Pflanzenbestands, insbesondere von hochgewachsenen Pflanzen wie etwa Getreide, zu einer Beschädigung der Pflanzen durch Kollision mit dem Fahrzeugrahmen 9 führen kann. Deshalb kann über die Höheneinstellung H insbesondere für den Feldbetrieb eine höhere Rahmenhöhe E eingestellt werden, vgl. 8. Hierbei ist eine größere lichte Durchgangshöhe gegeben, welche es erlaubt, auch höher gewachsene Pflanzen beeinträchtigungsfrei zu überfahren. Mit der erhöhten Rahmenhöhe E gemäß 8 ist der Schwerpunkt der Fahrzeugs 1 jedoch auch erhöht, was beispielsweise bei Straßenfahrten, insbesondere bei Kurvenfahrten, nachteilig sein kann.
Neben einer an den verschiedenen Einzelradaufhängungen 3 gleichmäßigen Einstellung einer identischen Rahmenhöhe E, wie sie in den 7 und 8 gezeigt ist, erlaubt die Höheneinstellung H auch, dass an jeder Einzelradaufhängung 3 eine unterschiedliche Rahmenhöhe E eingestellt werden kann. Wie dies anhand der Darstellungen in den 9 und 10 erkennbar ist, kann hierüber ein Hangausgleich bei schrägen Böden, wie etwa unebenen oder hügeligen Nutzflächen N, erreicht werden. Gemäß der Darstellung in 9 erlaubt die Höheneinstellung H einen Hangausgleich quer zur Fahrzeuglängsrichtung R des Fahrzeugs 1. Hierfür weist das Fahrzeug 1 im Bereich der beiden Einzelradaufhängungen 3 derselben Fahrzeugachse 11 unterschiedliche Rahmenhöhen E auf. Im Beispiel gemäß 9 ist bei der linken Einzelradaufhängung 3 eine niedrige Rahmenhöhe E und bei der rechten Einzelradaufhängung 3 eine hohe Rahmenhöhe E eingestellt. Im Ergebnis ist der Fahrzeugrahmen 9 trotz des schrägen Bodens quer zur Fahrzeuglängsrichtung R im Wesentlichen waagerecht ausgerichtet. In analoger Weise können die Einzelradaufhängungen 3 einer Fahrzeugseite unterschiedliche, über die Höheneinstellung H einstellbare Rahmenhöhen E aufweisen, vgl. 10. Hierdurch kann ein Hangausgleich in Fahrzeuglängsrichtung R erreicht werden. Trotz schrägen Bodens längs der Fahrzeuglängsrichtung R ist der Fahrzeugrahmen 9 aufgrund der unterschiedlichen Rahmenhöhen E im Wesentlichen waagerecht ausgerichtet.
Im Folgenden wird anhand der Darstellungen in den 11 bis 16 der Aufbau und die Funktion der Spurweiteneinstellung S erläutert. Die Darstellungen in den 11 und 12 ermöglichen den Vergleich einer schmalen eingestellten Spurweite W (11) und einer breiten eingestellten Spurweite W (12). Hierbei ist zu beachten, dass neben einer breiten Spurweite W in der Darstellung gemäß 12 im Vergleich zur Darstellung gemäß 11 auch eine höhere Rahmenhöhe E vorliegt. Die Darstellungen in den 13 und 14 zeigen verschiedene Ansichten einer Einzelradaufhängung 3 mit schmaler eingestellter Spurweite W und die Darstellungen in den 15 und 16 verschiedene Ansichten einer Einzelradaufhängung 3 mit breiter eingestellter Spurweite W.
Im Folgenden wird erläutert, wie an einer Einzelradaufhängung 3 ausgehend von einer schmalen Spurweite W über die Spurweiteneinstellung S eine breitere Spurweite W eingestellt werden kann. Zur Veränderung der Spurweite W über die Spurweiteneinstellung S ist der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker 4 entlang der Stellachse Q quer zur Fahrzeuglängsrichtung R bewegbar angeordnet. Hierfür ist die entsprechende Lagerstelle 4.2 entlang der Stellachse Q verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung des Längslenkers 4 entlang der Stellachse Q erfolgt mittels eines Spurweitenaktors 10, welcher als hydraulischer Stellzylinder ausgeführt ist, der sich im Wesentlichen parallel zu der Stellachse Q erstreckt, vgl. 15. Wie dies anhand des Vergleichs der Darstellungen in den 13 und 15 bzw. 14 und 16 deutlich wird, kann der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker 4 mittels des Spurweitenaktors 10 quer zur Fahrzeuglängsrichtung R nach außen ausgerückt werden. Das mit dem Längslenker 4 verbundene Hauptlager 6 folgt der Bewegung und wird ebenfalls ausgerückt. Der als Führungslenker ausgebildete Längslenker 5 der Parallelogrammführung P ist über die Lagerstelle 5.1 an dem Hauptlager 6 befestigt. Da diese Lagerstelle 5.1 ausgerückt wird und der Längslenker 5 an dessen anderen Ende unverschiebbar am Fahrzeugrahmen 9 gelagert ist, führt der Längslenker 5 bei der Veränderung der Spurweite W eine Schwenkbewegung gegenüber der Fahrzeuglängsachse aus, vgl. 14 und 16. Der als Führungslenker ausgebildete Längslenker 5 führt dabei die Bewegung des Hauptlagers 6.
Die beiden sich gegenüberliegenden, als Hauptlenker ausgebildeten Längslenker 4 einer Fahrzeugachse 11 sind zur Einstellung der Spurweite W in entgegengesetzten Richtungen entlang der Stellachse Q einstellbar gelagert. Wie dies den Darstellungen in 11 und 12 entnehmbar ist, ist der Längslenker 4 der rechten Einzelradaufhängung 3 zur Erhöhung der Spurweite W über die Spurweiteneinstellung S entlang der Stellachse Q nach rechts verschiebbar und der Längslenker 4 der linken Einzelradaufhängung 3 zur Erhöhung der Spurweite W über die Spurweiteneinstellung S entlang der Stellachse Q nach links verschiebbar. An unterschiedlichen Fahrzeugachsen 11 können auf diese Weise auch unterschiedliche Spurweiten W eingestellt werden, was über die vergrößerte Aufstandsfläche des landwirtschaftlichen Fahrzeugs 1 zu einer Reduzierung der Bodenverdichtung genutzt werden kann.
Im Folgenden wird anhand der Darstellung in 4 die Ausgestaltung des Hauptlagers 6, insbesondere betreffend die Lagerung des Rads 8, erläutert. Das Hauptlager 6 dient der Lagerung des über die Radnabe 8.1 mit dem Rad 8 verbundenen Radträgers 7. Dafür weist das Hauptlager 6 einen sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden Lagerabschnitt 6.1 auf, welcher zapfenartig und kegelförmig ausgebildet ist. Im Bereich seines unteren Endes weist der Lagerabschnitt 6.1 ein Drehlager 6.2 auf, in welchem ein zapfenartiger, sich im Wesentlichen nach oben erstreckender Ansatz des Radträgers 7 drehbar gelagert ist. Am oberen Ende des Lagerabschnitts 6.1 ist die Lagerstelle 5.1 zur Lagerung des als Führungslenker ausgebildeten Längslenkers 5 vorgesehen; in einem mittleren Bereich zwischen dem Drehlager 6.2 und der Lagerstelle 5.1 ist die Lagerstelle 4.1 zur Lagerung des als Hauptlenker ausgebildeten Längslenkers 4 angeordnet.
Der Radträger 7 kann unlenkbar oder um eine Lenkachse A lenkbar an dem Hauptlager 6 gelagert sein. Für eine lenkbare Lagerung ist ein mit dem Radträger 7 verbundener Lenkhebel 7.1 vorgesehen, welcher über einen Lenkzylinder 13 mit dem Hauptlager verbunden ist. Der Lenkhebel 7.1 erstreckt sich bei Geradeausfahrt entlang der Fahrzeugaußenseite in Fahrzeuglängsrichtung R. Ferner ist der Lenkzylinder 13 zwischen dem Rad 8 und dem Hauptlager 6 angeordnet, so dass die lichte Durchgangsweite zur Schonung des Pflanzenbestands möglichst wenig von dem Lenkhebel 7.1 und dem Lenkzylinder 13 beeinträchtigt ist. Über eine Veränderung der Länge des Lenkzylinders 13 ist ein Lenkwinkel zur Lenkung des Fahrzeugs 1 um die Lenkachse A einstellbar. Die Lenkachse A kann insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufen, etwa auch parallel oder koaxial zu einer Seite der Parallelogrammführung P.
Über die Parallelogrammführung P kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass sich das Hauptlager 6 unabhängig von der über die Höheneinstellung H eingestellten Rahmenhöhe E im Wesentlichen vertikal erstreckt. Hierdurch kann ferner ermöglicht werden, dass der Radsturz bei verstellter Rahmenhöhe E und/oder Spurweite W im Wesentlichen erhalten bleibt. Es ergeben sich unabhängig von der Rahmenhöhe E und/oder der Spurweite W vorteilhafte Lenk- und Fahreigenschaften des Fahrzeugs 1.
Um einen möglichst großen Lenkeinschlagwinkel zu erreichen, ist der als Hauptlenker ausgeführte Längslenker 4 zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgeführt, was nachfolgend anhand der Darstellungen in 3 sowie 17 bis 20 erläutert wird. In 3 ist erkennbar, dass der Längslenker 4 in Fahrzeuglängsrichtung R zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgeführt ist. Der Längslenker 4 verläuft in vertikaler Richtung zwischen den Lagerstellen 4.1, 4.2 in Richtung der Fahrzeugoberseite gekrümmt. Hierdurch wird ermöglicht, dass sich das Rad 8 beim Einlenken und/oder Auslenken zumindest teilweise unterhalb des Längslenkers 4 befinden kann, vgl. 18 und 20. Im Ergebnis wird eine Maximierung des Lenkeinschlagwinkels erreicht. Ferner ist der Längslenker 4 auch in Fahrzeuglängsrichtung R zwischen den Lagerstellen 4.1, 4.2 zumindest abschnittweise gekrümmt ausgeführt. Insbesondere verläuft der Längslenker 4 in Richtung der Fahrzeugmittelachse bogenförmig gekrümmt, vgl. beispielsweise 19. Durch diese Ausgestaltung kann der Lenkeinschlagwinkel weiter maximiert werden, insbesondere können Kollisionen zwischen dem Rad 8 und dem Längslenker 4 beim Einlenken und/oder Auslenken vermieden werden.
Neben oder alternativ zu einer Lenkung kann der Radträger 7 auch eine in den Figuren nicht dargestellte Antriebseinheit 7.2 zum Antrieb des Rads 8 und/oder eine Bremseinheit 7.3 zum Bremsen des Rads 8 aufweisen, wenn sich dies im jeweiligen Anwendungsfall als erforderlich erweisen sollte.
Abschließend wird anhand der Übersichtsdarstellung in 21 der Gesamtaufbau eines beispielhaften Fahrwerks 2 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 erläutert. Gemäß 21 weist das Fahrwerk 2 vier Räder 8 auf, welche über jeweils eine Einzelradaufhängung 3 mit dem Fahrzeugrahmen 9 verbunden sind. In 21 ist erkennbar, dass die Einzelradaufhängungen 3 einer Fahrzeugachse 11 einen spiegelbildlichen Aufbau zur Fahrzeuglängsachse aufweisen und die Einzelradaufhängungen 3 einer Fahrzeugseite einen spiegelbildlichen Aufbau zur Fahrzeugquerachse aufweisen. Insgesamt ergibt sich somit ein achsensymmetrischer Aufbau zur Fahrzeuglängsachse und zur Fahrzeugquerachse, vgl. 21. Hierfür weisen beispielsweise sowohl die Längslenker 4, 5 als auch die Lenkhebel 7.1 jeweils in Richtung Fahrzeugmitte.
In 21 ist ebenfalls eine zentrale Hydraulikversorgung für den Antrieb des Fahrzeugs sowie zur Versorgung der verschiedenen Aktoren 10 bzw. Stellzylinder 12, 13 der Höheneinstellung H sowie der Spurweiteneinstellung S erkennbar. Die Versorgung der einzelnen Hydraulikkomponenten erfolgt mittels flexibler Schlauchverbindungen, über welche sowohl eine Verstellung der Spurweite W über die Spurweiteneinstellung S als auch eine Veränderung der Rahmenhöhe E über die Höheneinstellung H kompensierbar ist.
Das vorstehend beschriebene landwirtschaftliche Fahrzeug 1 zeichnet sich dadurch aus, dass dessen Fahrwerk 2 eine einfache und zuverlässige Höheneinstellung H und Spurweiteneinstellung S über einen großen Stellweg erlaubt und dessen Fahreigenschaften durch die Höheneinstellung H bzw. die Spurweiteneinstellung S möglichst wenig beeinflusst werden.
Bezugszeichen liste

1: Fahrzeug
2: Fahrwerk
3: Einzelradaufhängung
4: Längslenker, Hauptlenker
4.1: Lagerstelle
4.2: Lagerstelle
5: Längslenker, Führungslenker
5.1: Lagerstelle
5.2: Lagerstelle
6: Hauptlager
6.1: Lagerabschnitt
6.2: Drehlager
7: Radträger
7.1: Lenkhebel
7.2: Antriebseinheit
7.3: Bremseinheit
8: Rad
8.1: Radnabe
9: Fahrzeugrahmen
10: Spurweitenaktor
11: Fahrzeugachse
12: Stellzylinder
13: Lenkzylinder
14: Hydraulikversorgung
A: Lenkachse
E: Rahmenhöhe
F1: Längskraft
F2: Querkraft
F3: Torsionskraft
H: Höheneinstellung
N: Nutzfläche
P: Parallelogrammführung
R: Fahrzeuglängsrichtung
Q: Stellachse
S: Spurweiteneinstellung
W: Spurweite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2010020608 A1 [0005]
DE 102020105378 A1 [0006]
DE 102018201393 A1 [0007]

Claims

Landwirtschaftliches Fahrzeug, insbesondere selbstfahrende Feldspritze, mit einem sowohl eine Höheneinstellung (H) als auch eine Spurweiteneinstellung (S) aufweisenden Fahrwerk (2) mit mehreren Einzelradaufhängungen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelradaufhängungen (3) als Doppel-Längslenkerradaufhängungen mit zwei sich im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung (R) erstreckenden Längslenkern (4, 5) ausgebildet sind.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längslenker (4, 5) zwischen einem Fahrzeugrahmen (9) und einem gegenüber dem Fahrzeugrahmen (9) bewegbar angeordneten, einen Radträger (7) lagernden Hauptlager (6) erstrecken.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längslenker (4, 5) eine Parallelogrammführung (P) zur Führung von Bewegungen des Hauptlagers (6) bilden.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längslenker (4, 5) zur Bildung der Parallelogrammführung (P) jeweils zwischen einer mit dem Hauptlager (6) verbundenen Lagerstelle (4.1, 5.1) und einer fahrzeugrahmenseitigen Lagerstelle (4.2, 5.2) erstrecken.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Hauptlager (6) verbundenen Lagerstellen (4.1, 5.1) und eine fahrzeugrahmenseitige Lagerstelle (4.2) über die Spurweiteneinstellung (S) quer zur Fahrzeuglängsrichtung (R) einstellbar angeordnet sind, wobei die andere fahrzeugrahmenseitige Lagerstelle (5.2) rahmenfest angeordnet ist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Längslenker (4) als Hauptlenker zur Aufnahme von im Fahrbetrieb auftretenden Kräften (F₁, F₂, F₃) und/oder der andere Längslenker (5) als Führungslenker zur Führung der Bewegungen des Hauptlagers (6) gegenüber dem Fahrzeugrahmen (9) ausgebildet ist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptlager (6) einen sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden, die Lagerstellen (4.1, 5.1) zur Lagerung der Längslenker (4, 5) aufweisenden Lagerabschnitt (6.1) aufweist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt (6.1) im Bereich seines oberen Endes die Lagerstelle (5.1) zur Lagerung des als Führungslenker ausgebildeten Längslenkers (5), im Bereich seines unteren Endes ein Drehlager (6.2) zur Lagerung des Radträgers (7) und dazwischen die Lagerstelle (4.1) zur Lagerung des als Hauptlenker ausgebildeten Längslenkers (4) aufweist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker (4) im Bereich der Lagerstelle (4.2) an einer mit dem Fahrzeugrahmen (9) verbundenen, sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung (R) erstreckenden Stellachse (Q) der Spurweiteneinstellung (S) drehbar gelagert ist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker (4) zur Einstellung der Spurweite (W) über die Spurweiteneinstellung (S) entlang der Stellachse (Q) bewegbar angeordnet ist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der als Hauptlenker ausgebildete Längslenker (4) und das das Rad (8) tragende Hauptlager (6) über die Höheneinstellung (H) um die Stellachse (Q) verschwenkbar sind.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höheneinstellung (H) einen Stellzylinder (12) aufweist.
Landwirtschaftliches Fahrzeug nach einem Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelogrammführung (P) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sich das Hauptlager (6) unabhängig von der eingestellten Rahmenhöhe (E) im Wesentlichen vertikal erstreckt.