DE20122798U1

DE20122798U1 - Traktor mit Vorderradaufhängung

Info

Publication number: DE20122798U1
Application number: DE20122798U
Authority: DE
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2011-08-31

Abstract

Traktor enthaltend:
Hinterräder (12),
Vorderräder (14),
ein Chassis (16), an welchem die Vorderräder (14) und Hinterräder (12) befestigt sind,
linke und rechte obere und untere Lenker (42, 62), welche innere Enden aufweisen, die für eine Schenkbewegung um eine obere bzw. untere Achse (40, 84) und für eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung der außenliegenden Enden (52, 86) der Lenker (42, 62) an dem Chassis (16) angebracht sind,
linke und rechte Achsschenkel (88), welche für eine gelenkige Bewegung um Lenkachsen (90) schwenkbar an den außenliegenden Enden (52, 86) der linken bzw. rechten Lenker (42, 62) angebracht sind, wobei die Achsschenkel (88) Endantriebsbaugruppen (92) tragen,
linke und rechte Antriebswellen (96), welche sich zu den Endantriebsbaugruppen (92) erstrecken, die durch die Achsschenkel (88) getragen werden,
wobei das Chassis (16) ein gegossenes Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26) mit Vorderradantriebswellen (96) enthält, welche sich seitlich von dem Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26) zu den rechten und...

Description

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf einen Traktor mit einer Vorderradaufhängung.
Um die Traktorleistung zu verbessern, werden Vorderradaufhängungen alltäglicher. Eine Vorderradaufhängung liefert verbesserten Komfort für die Bedienungsperson und vermindert dadurch die Ermüdung der Bedienungsperson. Darüber hinaus wird während des Betriebs der Traktorrahmen weniger stark stoßartigen Belastungen ausgesetzt. Durch eine Vorderradaufhängungsachse werden jedoch die Komplexität der Vorderachse erhöht und zu dieser zusätzliche Komponenten hinzugefügt.
Um die Leistung landwirtschaftlicher Traktoren weiter zu verbessern, sind viele Traktoren mit mechanischem Vorderradantrieb versehen. Obwohl die vorderen Räder und Reifen gewöhnlich kleiner als die hinteren sind, wird durch den Antrieb sowohl der Hinterräder als auch der Vorderräder die Zug-Leistungsfähigkeit verbessert. Ein mechanischer Vorderradantrieb erfordert eine vordere Antriebsachse mit beträchtlich mehr Komponenten, verglichen mit einer Vorderachse ohne Vorderradantrieb.
Die vielen miteinander konkurrierenden Konstruktionsanforderungen machen es schwierig, den Vorderradantrieb und eine Vorderachsaufhängung in einem Traktor unterzubringen. Diese Konstruktionsanforderungen schließen ein: Bodensichtbarkeit über die Haube hinweg, große Bodenfreiheit für den Pflanzenanbau und kleiner Wenderadius. Diese Anforderungen setzen einen Schwerpunkt hinsichtlich des Raumangebotes im Bereich der Vorderachse, insbesondere bei einer Vorderachse mit Vorderradantrieb und einer Vorderradaufhängung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, einen Traktor bereitzustellen, durch welchen die vorgetragenen Probleme überwunden und die Wünsche erfüllt werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung einen Traktor mit einer Achsaufhängung bereitzustellen, welche relativ wenige Komponenten erfordert und welche eine gute Bodensichtbarkeit, eine große Bodenfreiheit für den Pflanzenanbau und einen kleinen Wenderadius bietet.
Diese und andere Aufgaben werden durch die vorliegende Neuerung gemäß des Schutzanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Neuerung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Der Traktor der vorliegenden Neuerung überwindet die oben beschriebenen Packungsprobleme und erfüllt die erwähnten Anforderungen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Neuerung sind die Motorölwanne in das mechanische Vorderradantriebsdifferentialgehäuse sowie Aufhängungsbefestigungsansätze in den Differentialgehäuseguss integriert. Die Integration der Ölwanne in das Differentialgehäuse beseitigt das Erfordernis einer separaten Ölwanne und eines vertikalen Packungsraum, der für diese Wanne benötigt wird. Hierdurch wird es möglich, sowohl die Bodenfreiheit für den Pflanzenanbau als auch die vordere Bodensichtbarkeit über die Haube hinweg zu verbessern.
Das Differentialgehäuse selbst ist ein wesentlicher Bestandteil des Traktorrahmens. Es sind keine Rahmenteile erforderlich, die sich in Längsrichtung des Traktors entlang der Seite oder unter dem Verbrennungsmotor erstrecken. Das Differentialgehäuse stellt den Rahmen dar. Bei einer vormals in den Traktorrahmen integrierten Ölwanne war die vordere Antriebsachse eine Tragbalkenstruktur, bei welcher das vordere Differential Teil eines pendelnden Achsträgers ist. Diese vordere Trägerachse ist über eine Längsachse an dem Rahmen befestigt, sie ist aber nicht gegenüber dem Rahmen federnd aufgehängt. Die vorderen Aufhängungskomponenten sind unmittelbar an einem mechanischen Vorderradantriebsdifferentialgehäuse angebracht.
Die Integration der Aufhängungsbefestigungsansätze in den Differentialgehäusegusskörper verringert die Anzahl der Komponenten, welche benötigt werden, um die Aufhängungssystemlenker an der Fahrzeugstruktur, in diesem Fall das Differentialgehäuse, anzubringen. Durch die Vermeidung von Komponenten, ist mehr Raum für die Aufhängungslenker, die Antriebswelle, die Lenkzylinder und Verbindungsstangen vorhanden.
Das Aufhängungssystem stellt eine unabhängige Aufhängung bzw. Federung dar, welche auf jeder Seite des Differentialgehäuses oberen und unteren Lenker aufweist, die sich nach Außen zu Achsschenkeln erstrecken, welche ihrerseits Endantriebsbaugruppen tragen. Die linke und die rechte Seite des Aufhängungssystems sind mechanisch voneinander unabhängig. Die linke und die rechte Seite sind durch einen gewöhnlichen Gasspeicher gekoppelt, welcher Flüssigkeitsdruck an die Hydraulikzylinder auf jeder Seite der Aufhängung bereitstellt.
Durch das Differentialgehäuse wird auch ein Lenkzylinder getragen, welcher eine Kolbenstange aufweist, die sich von beiden Seiten des Differentialgehäuses aus erstreckt, an der Verbindungsstangen angebracht sind und die sich zu den Achsschenkeln erstrecken. Der obere Lenker hat ein inneres Ende, welches an einem Befestigungsansatz angebracht ist, der seitlich nach Außen von dem Differentialgehäuse vorsteht. Das innere Ende des oberen Lenkers ist gabelförmig ausgebildet und hat zwei zueinander beabstandete Schenkel, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsansatzes angeordnet sind. Ein einziger Drehzapfen erstreckt sich durch beide Schenkel des oberen Lenkers und durch den Befestigungsansatz, um den oberen Lenker am Differentialgehäuse schwenkbar anzubringen. Der untere Lenker hat zwei gesonderte Befestigungen mit dem Differentialgehäuse. Ein vorderer Zweig des Lenkers ist wie der obere Lenker gabelförmig ausgebildet und hat einen Drehzapfen, welcher sich durch die zwei beabstandeten Schenkel der Gabel und durch einen Befestigungsansatz erstreckt, welcher seinerseits seitlich von dem Differentialgehäuse absteht. Der hintere Zweig des unteren Lenkers hat einen sich durch ihn erstreckenden hinteren Drehzapfen, der unmittelbar mit der Seite des Differentialgehäuses verschraubt ist. Es sind keine gesonderten Befestigungshalterungen zur Befestigung der Lenker am Differentialgehäuse angebracht.
Die gefederte Aufhängung enthält zusätzlich zu den Lenkern einen Hydraulikzylinder, der als Feder wirkt. Der Hydraulikzylinder ist mit seinem einen Ende durch Bolzen an einen Befestigungsansatz des Differentialgehäuses befestigt und hat eine ausziehbare Stange, welche an den unteren Lenker durch Bolzen befestigt ist, um die federnd aufgehängte Traktormasse zu tragen. Durch die Integration der Aufhängungsbefestigungen in das Differentialgehäuse sind weniger Komponenten für die federnde Aufhängung erforderlich, was dem Konstrukteur größere Flexibilität bei der Festlegung der Achskomponenten verschafft. Zusätzlich wird ein größerer Sichtbereich durch die Achse auf den Boden zwischen den Reifen und der Traktorhaube gewonnen.
Die Neuerung und weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Anordnungen der Neuerung werden nun beispielhaft und mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert, in denen:
1 eine rechte Seitenansicht des Traktors der vorliegenden Neuerung ist,
2 eine perspektivische Ansicht des Traktorverbrennungsmotors, des Vorderradantriebsdifferentialsgehäuses und der rechten Vorderachse ist,
3 eine rechtsseitige perspektivische Vorderansicht des Vorderradantriebsdifferentialgehäuses ist,
4 eine vorderseitige perspektivische Unteransicht des Vorderradantriebsdifferentialgehäuses und der rechtsseitigen Aufhängung ist und
5 eine vorderseitige perspektivische Oberansicht des Vorderradantriebsdifferentialgehäuses und der rechtsseitigen Aufhängung ist.
Bezüglich 1 ist ein Traktor 10 mit einer Vorderradaufhängung bzw. -federung gemäß der vorliegenden Neuerung gezeigt. Der Traktor 10 enthält Hinterräder 12 und Vorderräder 14. Die Vorderräder 14 sind Lenkräder und verschwenken sich, wie unten beschrieben wird, um aufrechte Drehachsen, um das Fahrzeug zu lenken. Ein Chassis 16 trägt sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder. In der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung ist nur die rechte Seite der Aufhängung gezeigt. Beide Seiten sind im Wesentlichen identisch in ihrem Aufbau.
Ein Verbrennungsmotor 18 (2) ist Teil des Chassis und wird durch die Haube 20 verdeckt. Der Verbrennungsmotor 18 schließt einen Zylinderblock 22 ein, der ein unteres Ende 24 hat. Anstatt eine herkömmliche Ölwanne an der Unterseite des Blocks 22 anzubringen, ist der Block 22 an einem Vorderradantriebsdifferentialgehäuse 26 befestigt. Das Differentialgehäuse 26 hat eine große Vertiefung 28 am oberen Ende, welche einen Sumpf 30 (3) für Motorschmieröl bildet. Die obere Planfläche 32 des Differentialgehäuses 26 umschließt den Sumpf 30 und greift an der unteren Oberfläche des Zylinderblocks 22 an und wird zu diesem Zweck durch Schraubbolzen, die sich durch die Öffnungen 34 an der Oberseite des Differentialgehäuses 26 erstrecken, an diesem fest geschraubt. Der Pfeil 17 bezeichnet die Vorwärtslängsrichtung oder die Ausrichtung des Differentialgehäuses 26.
Das Differentialgehäuse 26 ist ein Gusskörper, welcher mit oberen Befestigungsansätzen 36 ausgebildet ist, die auf jeder Seite des Differentialgehäuses seitlich vorstehen. Durch den oberer Befestigungsansatz 36 verläuft eine Mittelbohrung 38, welche eine Mittellinie 40 definiert, die sich im Wesentlichen in Traktorlängsrichtung jedoch nicht notwendigerweise horizontal erstreckt.
Der obere Befestigungsansatz 36 wird verwendet, um einen oberen Aufhängungslenker 42 anzubringen, der in den 2, 4 und 5 gezeigt ist. Der obere Lenker 42 hat einen inneren Endabschnitt 44, der gabelförmig ausgebildet ist und zwei zueinander beabstandete Schenkel 46 und 48 aufweist. Die Schenkel 46, 48 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsansatzes 36 angeordnet, und ein oberer Drehzapfen 50 erstreckt sich durch die zwei Schenkel 46, 48 des oberen Lenkers 42 sowie die Bohrung 38 im oberen Befestigungsansatz, um den oberen Lenker 42 verschwenkbar anzubringen. Der obere Lenker 42 dreht sich folglich um die Achse 40, wobei das außenliegende Ende 52 des oberen Lenkers 42 angehoben und abgesenkt wird.
An der Stirnseite 54 des Differentialgehäuses 26 enthält ein sich seitlich erstreckender Flansch 56 einen vorderen unteren Befestigungsansatz 58, welcher eine Durchgangsbohrung 60 hat. Ein unterer Lenker 62 ist schwenkbar an dem vorderen Ansatz 58 angebracht. Der untere Lenker 62 hat einen vorderen Zweig 64 und einen hinteren Zweig 66. Der vordere Zweig 64 weist einen gabelförmigen inneren Endabschnitt 68 auf. Der gabelförmige vordere Zweig 64 hat Schenkel 70, 72, die an gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsansatzes 58 angeordnet sind. Ein vorderer unterer Drehzapfen 74 erstreckt sich durch die Schenkel 70, 72 und die Bohrung 60 im Befestigungsansatz 58, um den unteren Lenker 62 verschwenkbar zu befestigen.
Ein hinterer unterer Drehzapfen 76 erstreckt sich durch eine Bohrung im inneren Ende des hinteren Zweiges 66 und ist durch zwei Schrauben 80, 82 mit dem Differentialgehäuse verschraubt. Die Schrauben 80, 82 sind in Öffnungen 83 bzw. 85 im Differentialgehäuse eingeschraubt. Der vordere untere Drehzapfen 74 und der hintere untere Drehzapfen 76 definieren eine untere Schwenkachse 84 (4), um welche der untere Lenker 62 drehbar ist, um das außenliegende Ende 86 des unteren Lenkers anzuheben und abzusenken.
Die außenliegenden Enden 52, 86 des oberen und unteren Lenkers 42, 62 sind durch Kugelgelenke mit einem Achsschenkel 88 verbunden, wobei sich der Achsschenkel 88 um eine aufrechte Achse 90 drehen kann (2), um die Vorderräder 14 zu verschwenken. Der Achsschenkel 88 trägt eine Endantriebsbaugruppe 92, welche einen Radflansch 94 hat, an welchem die Räder, welche Reifen tragen, angebracht werden. Eine Antriebswelle 96 (2) erstreckt sich von dem Differentialgehäuse 26 zu der Endantriebsbaugruppe 92, um die Endantriebsbaugruppe 92 zu drehen. Die Kugelgelenke, durch welche der Achsschenkel 88 mit den Lenkern 42, 62 verbunden ist, sind im Einzelnen in der US 6,402,169 oder in der EP 1 188 641 offenbart, wobei die Offenbarung hiermit durch Bezugnahme mit einbezogen wird.
Das Differentialgehäuse 26 trägt auch einen Lenkzylinder 98, der eine ausziehbare Kolbenstange 100 hat. Die Stange 100 erstreckt sich auf beiden Seiten des Differentialgehäuses 26 seitlich nach Außen. Auf jeder Seite ist der Lenkzylinder 98 über eine Verbindungsstange 102 mit dem Achsschenkel 88 verbunden, wobei Ausfahren und Einziehen der Stange 100 den Achsschenkel 88 veranlasst, sich um die Lenkachse 90 zu drehen. Der Lenkzylinder ist im Einzelnen in der US 6,520,277 oder in der WO 02/22426 A1 offenbart, wobei die Offenbarung hiermit durch Bezugnahme mit einbezogen wird.
Nochmals bezüglich 3 ist das Differentialgehäuse 26 des Weiteren mit Federbefestigungsansätzen 104 ausgebildet, die sich auf jeder Seite des Differentialgehäuses seitlich erstreckt. Der Befestigungsansatz 104 hat eine Bohrung 106. Ein Hydraulikzylinder 108 hat einen Endabschnitt 110, welcher durch ein Befestigungsmittel 112 an dem Federansatz 104 angebracht ist. Der Zylinder 108 hat eine ausziehbare Stange 114, welche durch ein Befestigungsmittel 116 mit dem unteren Lenker 62 verbunden ist. Der Zylinder 108 steht über Anschlüsse 118 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Hydrauliksystem. Das Hydrauliksystem schließt einen oder mehrere gasgefüllte Akkumulatoren ein, wobei der Zylinder 108 für die Aufhängung als Feder wirkt.
Das Differentialgehäuse 26 ist durch Streben 120 verstärkt, welche sich quer durch den Ölsumpf 30 zwischen den linken und den rechten oberen Befestigungsansätzen 36 erstrecken. Eine zweite Strebe 122 erstreckt sich quer über den Sumpf zwischen den beiderseitigen Federbefestigungsansätzen 104. Die Streben 120, 122 verschafft dem Differentialgehäuse eine verbesserte strukturelle Festigkeit.
Die gabelförmig ausgebildeten Aufhängungslenker 42, 62 und Federelemente 108 sind über die integral ausgebildeten Befestigungsansätze 36, 56, 104 auf den Seiten des Differentialgehäuses 26 an diesem befestigt. Hierdurch wird die Zahl der Komponenten verringert, welche verwendet werden, um das Aufhängungssystem zu befestigen, und es wird die Notwendigkeit von gesonderten Teilen vermieden, welche mit dem Differentialgehäuse verschraubt sind und an welche die Lenker und Federelemente dann angebracht werden müssten. Dies liefert verbesserte Sichtverhältnisse durch den Achsbereich hindurch und ermöglicht es der Bedienungsperson, den Boden und den Pflanzenanbau zwischen den Vorderrädern 14 und der Traktorhaube 20 zu sehen. Zusätzlich stellt das Weglassen zusätzlicher Komponenten freien Raum zur Verfügung, um andere benötigte Komponenten unterzubringen. Die Verwendung des Differentialgehäuses 26 als Sumpf für das Motorschmieröl beseitigt die Notwendigkeit einer separaten Ölwanne und reduziert dadurch die vertikale Höhe der Traktorhaube und/oder sie erlaubt es, die Bodenfreiheit der Vorderachse für den Pflanzenanbau zu steigern.
Die Neuerung sollte nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform, sondern allein durch die Ansprüche begrenzt sein.

Claims

Traktor enthaltend: Hinterräder (12), Vorderräder (14), ein Chassis (16), an welchem die Vorderräder (14) und Hinterräder (12) befestigt sind, linke und rechte obere und untere Lenker (42, 62), welche innere Enden aufweisen, die für eine Schenkbewegung um eine obere bzw. untere Achse (40, 84) und für eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung der außenliegenden Enden (52, 86) der Lenker (42, 62) an dem Chassis (16) angebracht sind, linke und rechte Achsschenkel (88), welche für eine gelenkige Bewegung um Lenkachsen (90) schwenkbar an den außenliegenden Enden (52, 86) der linken bzw. rechten Lenker (42, 62) angebracht sind, wobei die Achsschenkel (88) Endantriebsbaugruppen (92) tragen, linke und rechte Antriebswellen (96), welche sich zu den Endantriebsbaugruppen (92) erstrecken, die durch die Achsschenkel (88) getragen werden, wobei das Chassis (16) ein gegossenes Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26) mit Vorderradantriebswellen (96) enthält, welche sich seitlich von dem Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26) zu den rechten und linken Endantriebsbaugruppen (92) erstrecken, die ihrerseits mit linken und rechten Vorderräder (14) gekoppelt sind, um die Vorderräder (14) anzutreiben, wobei an dem Differentialgehäuse (26) ein oberer Befestigungsansatz (36) integriert oder angegossen ist, an welchem der obere Lenker (42) befestigt ist, wobei an dem Differentialgehäuse (26) ein unterer Befestigungsansatz (58) integriert oder angegossen ist, an welchem der untere Lenker (62) befestigt ist, wobei der hintere Befestigungszweig (66) des unteren Lenkers (62) eine Bohrung aufweist, welche einen Drehzapfen (74, 76) aufnimmt, der mit dem Differentialgehäuse (26) verschraubt ist, und wobei das Chassis (16) oder das Differentialgehäuse (26) ein Paar Schraubenlöcher (83, 85) aufweist, welche Schrauben (80, 82) aufnehmen, um zum Befestigen des unteren Lenkers (62) einen hinteren Drehzapfen (76) anzubringen.
Traktor nach Anspruch 1, enthaltend einen Lenkzylinder (98), der eine ausfahrbare Stange (100) aufweist, welche über Verbindungsstangen (102) mit den Achsschenkeln (88) verbunden ist.
Traktor nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren enthaltend einen Lenkzylinder (98), der durch das Chassis (16) oder das Differentialgehäuse (26) getragen wird und eine Stange (100) aufweist, welche sich beiderseits des Zylinders (98) seitlich erstreckt, wobei die Stange (100) auf jeder Seite durch Verbindungsstangen (102) an die Achsschenkel (88) gekoppelt ist, so dass seitliche Bewegungen der Lenkzylinderstange (100) die Achsschenkel (88) verschwenken.
Traktor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Chassis (16) einen Verbrennungsmotor (18) enthält, welcher einen Motorblock (22) und ein gegossenes, an einem unteren Ende des Motorblocks (22) befestigtes Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26) aufweist, und das Differentialgehäuse (26) an seinem oberen Ende einen Ölsumpf für Motorschmieröl bildet.
Traktor nach Anspruch 1, bei dem der obere und der untere Befestigungsansatz (36, 58) Durchgangsbohrungen (38, 60) umgrenzen, welche Drehzapfen (50, 74, 76, 78) aufnehmen, welche die oberen und unteren Lenker (42, 62) zur schwenkbaren Bewegung an das Differentialgehäuse (26) befestigen.
Traktor nach Anspruch 1 oder 5, bei dem der obere Lenker (42) ein gabelförmiges inneres Ende (44) mit zwei zueinander beabstandeten Schenkeln (46, 48) aufweist, welche auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Befestigungsansatzes (36) am Differentialgehäuse (26) angeordnet sind, und mit einem einzigen Drehzapfen (50), welcher sich durch den oberen Lenker (42) und den oberen Befestigungsansatz (36) erstreckt.
Traktor nach einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, bei dem der untere Lenker (62) an seinem inneren Ende (68) einen vorderen und einen hinteren Befestigungszweig (64, 66) aufweist, der vordere Zweig (64) ein gabelförmiges Ende (68) mit zwei zueinander beabstandeten Schenkeln (70, 72) auf gegenüberliegenden Seiten des unteren Befestigungsansatzes (58) aufweist, und bei dem ein einziger Drehzapfen (74) sich durch den vorderen Zweig (64) des unteren Lenkers (62) und durch den unteren Befestigungsansatz (58) erstreckt.
Traktor nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 7, bei dem der untere Befestigungsansatz (58) in einem sich seitlich erstreckenden Flansch (56) an einer Stirnseite (54) des Differentialgehäuses (26) ausgebildet ist.
Traktor nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 8, des Weiteren enthaltend einen Federbefestigungsansatz (104), welcher an das Differentialgehäuse (26) angegossen ist, und ein Federelement (108), dessen eines Ende über den Federbefestigungsansatz (104) an das Differentialgehäuse (26) gekoppelt ist und dessen zweites Ende an den unteren Lenker (62) gekoppelt ist.