DE2321964A1 - Motorfahrzeug mit waehrend der fahrt veraenderlicher spurweite - Google Patents

Description

BOBARD Jeune, Societe Anonyme, 17 rue de Reon, BEAUNE, Cote d'Or, Prankreich

Motorfahrzeug mit während der Fahrt veränderlicher Spurweite

Die Erfindung bezieht sich auf ein Motorfahrzeug mit veränderlicher Spurweite, insbesondere auf eine einfache Vorrichtung, welche eine gute Synchronisation der Veränderungen des Abstands bzw. der Länge der Querteile eines solchen Fahrzeuges, besonders Spurstangen des Lenkgestänges, gewährleistet.

Es gibt Motorfahrzeuge, besonders Traktoren,- mit Grätschfahrwerk, bei denen die Spurweite der Räder verändert werden kann (französisches Patent No. 1 539 177)> um an die Arbeitsbedingungen auf Feldern, deren Furchen verschieden breit sind, angepaßt zu werden, oder hintereinander zwischen den Seiten- ^f teilen, unter dem Fahrgestell, Lasten oder Maschinen tragen zu können (siehe deutsches Patent Nr. P 15 05 583.1 vom 13.Mai 1966)

Ein Fahrgestell dieses Typs umfaßt im wesentlichen Querteile, welche über der Grätschhöhe gelegen sind, und auf denen mittels Gewinden (z.B. Schraubengewinden) an den Seiten befestigte Elemente gleiten können, welche von den Antriebs- und gelenkten Rädern getragen werden.

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Aber diese Veränderungen des Abstands der Seitenteile während des Betriebs des Traktors erfolgen zwangsweise in gerader Linie; sie sind nicht voll automatisiert, und das an sich bekannte Fahrzeug (französisches Patent No. 1 539 177) erfordert noch manuelle Eingriffe, um die Spurstangenlänge des Lenkgestänges der Einstellung des Seitenabstandes anzupassen; diese Einstellarbeit kann über eine Zapfwelle vom Motor eines solchen Fahrzeugs durch geeignete Steuerung· der genannten Gewinde erfolgen.

In der USA-Patentschrift Nr. 2 173 *tl9 wird eine Vorrichtung für ein Motorfahrzeug beschrieben, die während des Betriebs automatisch die gleichzeitige Einstellung der Spurweite der gelankten Räder und der Länge der Spurstange der Drehachsen dieser Räder erlaubt. Aber diese Vorrichtung ist nicht für eine konventionelle Antriebsachse mit zwei Teilen und zwischengeschaltetem Differential geeignet. Sie sieht keine Möglichkeit vor, um ohne Verklemmung bzw. Verschrägung der Spurweite der Vorder- und Hinterräder eine Synchronisation der Veränderungen zu ermöglichen. Diese ist erforderlich beispielsweise bei einem Grätschfahrgestell, bei dem jede Seite so eingestellt wird, daß sie in einer Furche, die eng sein kann, fährt.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen diese Nachteile behoben werden.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zu schaffen, die eine gute Synchronisation der Einstellung der Querelementlänge, besonders einer Spurstange von gelenkten Rädern eines Motorfahrzeug-Fahrgestells mit einstellbarer Spurweite der Vorder- und Hinterräder, gewährleistet.

Ein solches Fahrzeug umfaßt im wesentlichen:

-■■>' - zwei Fahrgestellseitenteile, von denen jedes Teil mit Λ

angetriebenen und gelenkten Rädern versehen ist, die an einander gegenüberliegenden Querträgern befestigt sind, von denen wenigstens einer verschiebbar ist;

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- Motor und Kraftübertragung zu den Antriebsrädern, die von den so gebildeten Teilen des Fahrgestells aufgenommen sind; -

- Einrichtungen zur Veränderung des Abstands zwischen den beiden Fahrgestellteilen, besonders mittels eines Gewindes, das mit dem genannten Antrieb betätigt werden kann;

- eine Lenkeinrichtung, die von einem Lenkstand aus betätigbar ist und mindestens eine in der Länge veränderliche, zusammengesetzte Spurstange mit zwei Querstäben umfaßt, die gegeneinander versetzt werden können, sowie Vorrichtungen zur Synchronisierung der AbstandsVeränderungen der Fahrgestellteile und der Länge der genannten Spurstange.

Ein solches Motorfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, daß einer der Stäbe der zusammengesetzten Spurstange als Zahnstange ausgebildet ist, in welche ein Stirnrad eingreift, und daß die Synchronisierung eine weitere Querzahnstange umfaßt, die der genannten,Zahnstange ähnlich ist, und mit einem anderen Stirnrad in Eingriff steht, welches dem genannten ähnlich ist, und eine Längswelle mit veränderlicher Länge aufweist, die an ihren beiden Enden Universalgelenke hat, wodurch die Bewegung dieser beiden Stirnräder übertragen wird, wobei die Lage der Stirnräder auf der Zahnstange der jeweiligen Position der Fahrgestellfreile angepaßt ist, zu denen diese Zahnstangen und Stirnräder gehören.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel umfaßt das Fahrzeuggestell nur zwei Seitenstrukturen, die untereinander durch klassische Querträger mit veränderlicher Länge verbunden sind. In einem solchen Fall können die beiden Zahnstangen jeweils einer der beiden Seitenstrukturen zugeordnet sein, während die Achsen der Stirnräder, zur anderen Struktur gehören, wobei die beiden Stirnräder beide entweder über oder unter ihrer Zahnstange angeordnet sind.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die beiden Seiten-

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strukturen des Fahrgestells auf entgegengesetzten Enden des Querträgers gleiten, dessen Mittelteil fest mit einer Plattform verbunden ist, welche mehr oder weniger entfernt von diesen beiden Seitenstrukturen gehalten werdeji soll, je nach dem Abstand, zwischen diesen letzteren. Bei dieser Variante besteht die zusammengesetzte Spurstange aus zwei Zahnstangen, welche verdreht übereinander liegen und mit einem einzigen Stirnrad in Eingriff stehen; die Synchronisierung umfaßt mindestens zwei weitere Zahnstangen und ein Stirnrad, welche eine analoge Vorrichtung zu der der Spurstange bilden. Die Stirnräder sind untereinander durch eine Längswelle mit veränderlicher Länge verbunden, welche an den beiden Enden mit Universalgelenken versehen ist, die Querbewegungen der Spurstange bei der Drehung der gelenkten Räder zulassen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in kleinem Maßstab einen Querschnitt durch einen Grätschtraktor, der mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 2 den Traktor gemäß Eig.l perspektivisch von hinten und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 und 2 sind die beiden rohrförmigen Teile Id und 2d zu sehen, die etwa senkrecht angeordnet sind, sich im Abstand voneinander befinden und an einem dritten Profilträger 3d als Längsträger an den jeweiligen Enden befestigt sind.

Element Id hat Lagerschalen für eine Stange 4, und ein Rad ist am unteren Ende dieser Stange drehbar gelagert, wobei ein üblicher Achsschenkel verwendet wird, der nicht dargestellt ist. Am oberen Ende der Stange 4 befindet sieh eine Kurbelwange 6d.

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Die Antriebswelle für ein Rad 7d ist quer zum unteren Teil des Elements 2d eingebaut, wobei sich letzteres als Kasten oder Schutzgehäuse darstellt, in dem sich in bekannter Form die Kraftübertragung mittels Ketten und Zahnräder befindet, welche für den Antrieb des Rades 7d sorgt.

Zwei relativ kurze, starre Rohre 8d und 9d, die beide gleich sind, sind auf den oberen Teil von Element Id- und 2d geschweißt und stellen so eine lenkbare Radstrebe 5d bzw. eine Radstrebe " für das Antriebsrad 7d dar. Beide Elemente 8d und 9d sind untereinander parallel angeordnet und stehen senkrecht zur Rollebene des Rades 7d.

Die Elemente Ig bis 9g entsprechen den oben beschriebenen Elementen Id bis 9d und sind symmetrisch zur senkrechten Ebene P und parallel zur Rollebene ihrer Räder 7d und 7g angeordnet.

Außerdem sind zwei starre Rohre 10 und 11, deren Enden praktisch ohne Spiel in den von den Elementen 8d bis 9g gebildeten Hülsen gleiten, untereinander parallel und senkrecht zur vorgenannten Ebene P angeordnet und in diesen Hülsen 8d bis 9g geführt. Die Mittelstücke dieser beiden Rohre 10 und 11 bilden Querträger und sind mit den jeweiligen Enden der Längsträger 12d und 12g verbunden, um ein Plattenformgerüst zu bilden.

Der oben beschriebene Aufbau stellt ein Fahrgestell mit verstrebten Längsteilen durch eine Plattform 12d und 12g dar, die einen Antrieb - Schaltung, Differential und Lenkung (nicht dargestellt) - tragen kann und so einen üblichen Grätschtraktor bildet. Die Querwellen des Differentials sind jeweils beweglich mit den Getriebeteilen der Elemente 2d und 2g verbunden, und die Kurbelwangen 6d und 6g sind untereinander durch ein übliches Lenkgestänge verbunden, welches in bekannter Form mit dem Lenkstand verbunden ist und eine zusammengesetzte Spurstange umfaßt, die weiter unten im Detail beschrieben wird.

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Schließlich ist ein hydraulischer Kraftheber 13 mit doppelter Wirkung ein wenig unter dem Querträger 11 und parallel mit diesem angebracht; der- Zylinderboden und die Kolbenstange dieses Krafthebers 13 sind jeweils in der üblichen Weise auf der gleichen Höhe an Laschen am oberen Teil der Radstreben 2g und 2d geschweißt, so daß dieser Kraftheber sich etwa senkrecht zum Bodenkontaktpunkt der Antriebsräder 7d und .7g befindet .

Außerdem ist dieser Kraftheber durch Schläuche an ein nicht dargestelltes Flüssigkeitsdruckgefäß auf der Plattform 12d und 12g angeschlossen und mit einer Zapfwelle des Antriebs verbunden. Diese Schlauchleitungen bilden einen Kreislauf mit einem Ventil, welches vom Lenkstand aus bedient werden kann.

Ferner ist eine Lasche 14g an die innere Vorderseite - bezogen auf das Fahrgestell - der Hülse 8g ein wenig unter deren geometrischer Achse angeschweißt. Ein gerader Stab 15g mit rechteckigem Querschnitt ist mit einem Ende an dieser Lasche 14g befestigt; er erstreckt sich bis zum Mittelstück des Fahrgestells und parallel zum Querträger 10. Auf der oberen Seite dieser ,Stange 15g befinden sich Zähne und bilden so eine übliche Zahnstange.

Eine weitere Zahnstange 15d, welche mit der Zahnstange 15g identisch ist, ist parallel über letzterer mit einer ähnlichen Befestigung einer ihrer Enden an einer anderen. Lasche I4d, ■ welche an der Vorderseite der Hülse 8d angebracht ist und etwas über der geometrischen Achse der letzteren liegt, angebracht.

Ein Stirnrad 16 mit einer Verzahnung, die zu derjenigen der Zahnstangen 15d und 15g paßt, und mit einem Durchmesser entsprechend dem Zwischenraum zwischen den Zahnstangen, welche verdreht übereinander liegen, befindet sich in Eingriff mit diesen Zahnstangen. Dieses Stirnrad 16 sitzt fest auf einer Welle 17, die längs in der" Fahrgestellmitte (senkrechte Ebene) liegt und in Lagern auf den Querträgern 10 und 11 ruht, und

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zwar senkrecht zu den geometrischen Achsen der letzteren.

Außerdem ist ein aus einer Platte geschnittenes Element 18 nahe den Frontflächen der Zahnstangen 15d und 15g angebracht und mit einem Lager versehen, in dem der Vorderteil der Welle ruht-.

Zwei Rollen 19 mit rechteckigen Laufrillen, deren Profil dem des Rückens der Zahnstange 15d entspricht, liegen über dieser und sind in Kontakt mit dem Rückenj diese Rollen drehen frei auf Drehachsen, welche auf der Platte 18 zu beiden Seiten der senkrechten Ebene der Welle 17 jeweils befestigt sind. Eine weitere Rolle, welche mit Rolle 19 identisch ist, dreht ebenfalls auf der Platte 18, liegt in der senkrechten Ebene der Welle 17 und ist in Kontakt mit dem Rücken der Zahnstange 15g.

Eine Vorrichtung, welche mit dem Stirnrad 16, den Rollen 19 auf der Platte 18 und den Zahnstangen 15d und 15g identisch ist, befindet sich am Ende der Welle 17» die sich von dem Querträger 11 nach inten erstreckt; diese Vorrichtung umfaßt zwei übereinanderliegende Zahnstangen 2Od und 20g im Eingriff mit einem Stirnrad 21 und auf den Rollen 19 ruhend, die auf einer Platte I8r befestigt sind und jeweils an einem Ende der Laschen 22d und 22g festsitzen, welche ihrerseits in geeigneter Höhe auf Hülsen 9d und 9g verschweißt sind.

Ferner ist eine dritte Vorrichtung analog zu den beiden Vorrichtungen quer zwischen den Kurbelwangen 6d und 6g angeordnet und bildet eine zusammengesetzte Spurstange der Zapfen 4 der gelenkten Räder 5d und 5g; diese Vorrichtung umfaßt zwei Zahnstangen 23d und 23g und ein Stirnrad 24, dessen Welle in der Mitte einer Platte 25 gelagert ist, welche'mit"vier Rollen für die Führung der zwei Zahnstangen versehen ist.

Das hintere Ende der Welle des Stirnrades 2k ist mit einem Kardangelenk 26v verbunden, dessen anderes Ende fest auf der

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mit Nuten versehenen Hülse 27a sitzt. Ein Dorn 27b mit Nuten, welche denen der Hülse 27a entsprechen,, ist mit dieser im Eingriff und bildet so eine in der Länge veränderliche Welle 27; diese Welle 27 ist an das vordere Ende der Welle 17 durch ein weiteres Kardangelenk 26r angeschlossen.

Die äußeren Enden der Zahnstangen 23d und 23g sind durch übliche Gelenke jeweils an die äußeren Enden der Kurbelwangen 6d und 6g angeschlossen.

Die gegebene Beschreibung zeigt₉ daß der Kraftheber 13 betätigt werden kann, um eine der beiden Seiten des Grätschfahrgestells an die andere Seite anzunähern (Pfeil f2) oder . davon zn entfernen (Pfeil fl)₉ und - da der hintere;, von den relativ großen .angetriebenen Rädern 7 getragene Teil des Traktors wesentlich schwerer ist als das von den relativ kleineren gelenkten Rädern 5 getragen© Vorderteil - .leuchtet ein, daß die Lag© des Krafthebers 13 gut geeignet ist, die Hülsen Sa und 9g auf dem Querträger 11 gleiten zu.lassen.

Außerdem hat dieses seitlich® Gleiten noch die Wirkung,, daß die- Zahnstangen 2Od und 20g ä@r> hint<ar@n Yoxriehfeung mitgenommen werden und das Stirnrad 21 nur absolut glaieiimäßig bewegen, damit -di© Plattform 12d und-12g in einer absoluten Mittelposition awiselien -ύ@η beiden Seitenteilen verbleibt.

Das Stirnrad Ίβ wird. synchron rait dem Stirnrad 21 bewegt, da die Weil© 17 die Zahnstangen i5d und 15g der ersten Vorrichtung -absolut gleiehniäldg bewegt und s© Verklemmungen des Quertpägiärs 10 in seinen Hül©@r* 8ö und 8g vermeidet j dis Kraft, welch© die ©rate Vorriehtimg {Stirnrad Ιβ) von dox³ sweifeen Vorrichtung (Stirnrad 21) a^f©Mept_s ist dMPeh- di® Wirkung des Krafthefos^s. 13 auf di© S©ife®iit@ila gering«' ■ .

Die Eaha©taag@äi 23cl ν,ηά 23g fi©? Spa^s-b läufig um?®h ihs⁵ StiTmseAi \kwl? cloi⁵ WqII^ 2?

Rücksicht auf >die Neigung dieser Welle, damit die Spurstange Längenveränderungen durchführt, die genau denen der beiden Traktorseiten entspricht.' Die für diese Veränderungen erforderliche Kraft ist relativ gering, da sie vor allem der Reibung der Lagerungen und Sitze der Vorrichtungsteile entspricht .

Bei einem relativ leichten Traktor oder einem Traktor mit kurzem Fahrgestell kann der Kraftheber 13 quer zu den Längsträgern 3d und 3g zwischen den Streben Id und 2d einerseits und Ig und 2g andererseits eingebaut werden,und das Stirnrad 16 kann daher entfallen.

Wenn es nicht nötig ist, die Mittellage der Fahrgestell* plattform zu wahren, können die Querträger 10 und 11 z.B. fest mit den Hülsen 8g und 9g verbunden sein, während die Zahnstange 20g (und evtl. 15g) nicht nötig ist und die Zahnstange 23g durch eine übliche Stange ersetzt werden muß, die mit der Platte 25 fest verbunden sein muß, damit das Stirnrad 24 eine Wirkung auf die Zahnstange 23d hat.

In diesem Fall sind die Zahnstangen 23d, 2Od (und evtl. 15d) auf der gleichen Seite gelegen (unter oder über) den Stirnrädern 2k, 21 (und evtl. 16), aber man erhält ein entsprechendes Ergebnis, indem man die Zahnstange 2Od (und evtl.l5d) in bezug auf die Zahnstange 23d "umdreht". In diesem Fall würde die Zahnstange 2Od (und 15d) durch die Zahnstange 20g (und 15g) ersetzt. Aber die Platte l8r mit der Achse des Stirnrads 21 müßte an dem Längsträger 3d befestigt werden. Die Welle 27 könnte dann eine schräge Lage bei einer Bewegung des Fahrzeugs in gerader Linie einnehmen und müßte sehr große Verlängerungen zulassen, w&s von Nachteil sein könnte.

In jedem Fall gewährleistet die Stirnradvorrichtung 21 (und evtl. 16) eine wirksame Synchronisierung der Längeneinstellung

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der Spurstange, und man kann feststellen, daß diese Vorrichtung einfacher und leichter ist als die Gleitdorneinrichtung in der Hülse bei JOHNSON. Diese Dorne - als Zapfen der gelenkten Räder - sind in der Form von Lenkschrauben gehalten, die im gleichen Schraubengewinde laufen. Dazu sind für eine Drehbewegung von einem der gelenkten Räder zwei Zahnradsätze im ölbad und eine Welle variabler Länge mit kinetischen Gelenken für die übertragung der Bewegung zwischen den beiden Zahnradsätzen nötig. Zusätzlich erfordert die Spurstange, welche in Schraube und Mutter geteilt ist, einen dritten Zahnradsatz.

Außerdem erfordert die an sich bekannte Vorrichtung (USA-Patentschrift No. 2 173 419) eine komplexe Kupplung in beiden Richtungen von einem gelenkten Rad, welches relativ wenig belastet ist, um die notwendige Energie für diese Veränderungen der Spurweite zu liefern.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Motorfahrzeug mit veränderlicher Spurweite mit zwei .Fahrgestellseitensturkturen, welche jeweils mit angetriebenen und lenkbaren Rädern versehen sind, welche mittels Querträgern gegeneinander verschoben werden können, Antriebs- und übertragungseinrichrungen zu den Antriebsrädern, Einrichtungen zur Änderun des Abstands zwischen den beiden Fahrgestellstrukturen, die durch den Antrieb, insbesondere x^enigstens ein Hydraulikzylinder betätigbar sind, eine Lenkeinrichtung, die vom Lenkstand aus -sdienbar ist und mindestens eine zusammengesetzte Spurstange mit zwei Querstäben umfaßt_s eine Einrichtung zur Synchronisierung der Abstandversteliimg der genannten Bauteile und zur Längenverstellung der genannten Spurstange, -dadurch gekennzeichnet ₉ daß einer· der Stäbe 3er Spurstange aus einer Sahnstange besteht₉ welche mit einem Stirnzahnrad in Eingriff steht, und daß die Einrichtung zur Synchronisierung eine weitere "querliegende Zahnstange umfaßt, die der genannten Zahnstange entspricht und ebenfalls mit einem Stirnrad entsprechend dem vorgenannten Stirnrad in Eingriff steht und eine Längswelle veränderlicher Länge aufweist, die an beiden Enden Universalgelenke hat, welche die beiden Stirnräder drehend verbinden, wobei die relative Anordnung der genannten Stirnräder auf ihren jeweiligen Zahnstangen der relativen Lage der Fahrgestellteile angepaßt ist, zu denen diese Zahnstangen und Stirnräder gehören. - -

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2. Fahrzeug gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung des Abstands zwischen den beiden Strukturen des Fahrgestells seitlich in der Mitte dieses Fahrgestells angeordnet ist, und daß sie zwei Zahnstangen umfaßt, die mit einer der beiden Fahrgestellstrukturen verbunden sind, wobei die beiden ent-" sprechenden Stirnräder mit der anderen Struktur verbunden sind und in Bezug auf ihre Zahnstange die gleiche Anordnung haben.

3· Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell zwei verschiebbare Querträger umfaßt, die untereinander mittels einer Plattform verbunden sind, und daß die Spurstange zwei Zahnstangen, welche verdreht übereinander liegen, umfaßt, die mit demselben Stirnrad verzahnt sind, wobei die Synchronisierungseinrichtung mit mindestens zwei weiteren Zahnstangen und einem Stirnrad versehen ist, die eine analoge Anordnung zu der der zusammengesetzten Spurstange aufweisen.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1", 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung des Abstands zwischen den beiden Fahrzeugstrukturen mindestens einen hydraulischen Kraftheber umfassen, welcher an eine., unter Druck stehende Flüssigkeitsquelle des Fahrzeuges angeschlossen ist.

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