DE60037478T2

DE60037478T2 - Aufhängungsanschlag für ein landwirtschaftliches Fahrzeug

Info

Publication number: DE60037478T2
Application number: DE60037478T
Authority: DE
Inventors: Pierluigi Campogalliano Pertusi; Eric Corringham Barnard
Original assignee: CNH UK Ltd
Current assignee: CNH UK Ltd
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2020-03-14
Also published as: DE60037478D1; EP1046520B1; EP1046520A2; EP1046520A3; US6299188B1; GB9908850D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein landwirtschaftliches Fahrzeug, das eine Vorderachse aufweist, die auf einer Aufhängung in einer derartigen Weise befestigt ist, dass es der Vorderachse ermöglicht wird, sich gegenüber dem Fahrzeug-Fahrgestell nach oben und nach unten zu bewegen und um die Längsachse des Fahrzeuges zu verschwenken, so dass sich die Räder an den Enden der Achse unabhängig aufwärts und abwärts bewegen. Ein Traktor dieser Art ist in der IT-A-B098A000676 beschrieben. Die US 5 879 016 beschreibt eine Traktor-Aufhängung mit einer Achse, die sich aufwärts und abwärts bewegen und außerdem verschwenkt werden kann.
Bei einem Fahrzeug, bei dem die Vorderachse lediglich um eine Längsachse des Fahrzeuges verschwenken kann und sich nicht gegenüber dem Fahrzeug-Fahrgestell aufwärts und abwärts bewegen kann, ist es möglich, die Drehung der Vorderachse entlang der Fahrzeug-Längsachse dadurch zu begrenzen, dass feste Anschläge auf dem Fahrzeug-Fahrgestell vorgesehen sind, die mit der oberen Oberfläche des Gehäuses der Vorderachse an den Grenzen ihres zulässigen Bewegungsbereiches zusammenstoßen. Derartige Aufhängungs-Anschläge können jedoch nicht verwendet werden, wenn sich die Achse aufwärts und abwärts bewegen kann, weil sie ein übermäßiges Verschwenken der Achse erlauben würden, wenn sich die Achse von dem Fahrzeug-Fahrgestell fort bewegt hat.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Aufhängungs-Anschlag zur geeigneten Begrenzung der Drehung der Achse um die Längsachse des Fahrzeuges unabhängig von der Höhe des Fahrzeug-Fahrgestells oberhalb der Achse zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit einer Vorderachse geschaffen, die auf einer Aufhängung in einer Weise befestigt ist, die es der Vorderachse ermöglicht, sich gegenüber dem Fahrzeug-Fahrgestell nach oben und nach unten zu bewegen und sich um die Fahrzeug-Längsachse zu verschwenken, um es den Rädern an den Enden der Vorderachse zu ermöglichen, sich unabhängig nach oben und nach unten bewegen.
Das Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass:

– das Gehäuse der Vorderachse eine Anschlagplatte umfasst, die in Vertikalrichtung nach oben in Richtung auf das Fahrzeug-Fahrgestell vorspringt; und
– das Fahrzeug-Fahrgestell Anschlagflächen umfasst, wobei die Anschlagflächen die Anschlagplatte überspannen und an den Seitenkanten (18) der Anschlagplatte an der Grenze des zulässigen Bereiches der Drehung der Vorderachse um die Fahrzeug-Längsachse anschlagen.

Bei der Erfindung bleibt die Anschlagplatte aufgrund ihrer vertikalen Länge in allen vertikalen Positionen der Vorderachse gegenüber dem Fahrzeug-Fahrgestell zwischen den Anschlagflächen, und die Anschlagplatte schlägt an unterschiedliche Bereiche der Anschlagoberflächen in Abhängigkeit von der Höhe des Fahrzeug-Fahrgestells oberhalb der Achse an. Durch geeignetes Formen der Seitenkanten der Anschlagplatte und der Anschlagoberflächen ist es möglich, den Bereich der Winkelbewegung der Vorderachse in Abhängigkeit von der Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse zu ändern.
Die Anschlagflächen auf dem Fahrzeug-Fahrgestell und die Anschlagplatte sind vorzugsweise so geformt, dass der Bereich der Drehung der Vorderachse um die Längsachse des Fahrzeuges zu einem Minimum gemacht wird, wenn die Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse klein ist (beispielsweise um eine Störung zwischen den lenkbaren Rädern und dem Traktor-Fahrgestell zu vermeiden), und um den Bereich der Drehung der Vorderachse um die Längsachse des Fahrzeuges zu einem Maximum zu machen, wenn die Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse groß ist.
Zu diesem Zweck kann die Anschlagplatte einen ersten Bereich näher an dem Vorderachs-Gehäuse aufweisen, in dem die Seitenkanten der Anschlagplatte einen kleinen Verjüngungswinkel aufweisen, sowie einen zweiten Bereich, der weiter von dem Vorderachs-Gehäuse entfernt ist, und in dem die Seitenkanten der Anschlagplatte einen größeren Verjüngungswinkel aufweisen.
Die Erfindung wird nunmehr weiter in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Ansicht einer Traktor-Vorderachse ist;
2 eine Querschnittsansicht des vorderen Aufhängungs-Gussteils ist, das an dem vorderen Ende eines Fahrgestells eines Traktors zu befestigen ist (das aus dem Motor und dem Getriebe besteht); und
3 bis 6 alle schematische Darstellungen des mittleren Teils der Vorderachse nach 1 und der vorderen Aufhängung nach 2 bei Betrachtung von der Vorderseite eines Traktors aus sind, wobei die unterschiedlichen Ansichten das Traktor-Fahrgestell in unterschiedlichen Höhen oberhalb der Vorderachse und die Begrenzung des Bereiches der zulässigen Winkelbewegung der Vorderachse bei jeder Höhe des Fahrzeug-Fahrgestells zeigen.
Die in 1 gezeigte Vorderachse 30 ist bei Betrachtung in Draufsicht T-förmig, wobei die vorderen lenkbaren (nicht gezeigten) Räder des Traktors auf den Enden des Querbalkens 32 des „T" befestigt sind. Eine Antriebswelle erstreckt sich entlang des senkrechten Balkens 34 des „T" zu einem Differenzialmechanismus, der in einem Gehäuse 10 an der Verbindungsstelle zwischen dem senkrechten Balken 34 und dem Querbalken 32 des „T" befestigt ist.
Die Vorderachse 30 ist an zwei Stellen 36 und 38 entlang der Länge des vertikalen Balkens 34 des „T" gelagert, so dass sie sich um die Längsachse 35 des Traktors drehen kann, damit ermöglicht wird, dass sich die Räder gegenüber dem Traktor-Fahrgestell nach oben und nach unten bewegen können. Konventionell sind beide Aufhängungs-Lagerungen 36 und 38 der Vorderachse 30 bezüglich des Traktor-Fahrgestells festgelegt, so dass sich das vordere Ende der Vorderachse nicht gegenüber dem Fahrgestell nach oben und nach unten bewegen kann, sondern sich lediglich um die Fahrzeug-Längsachse drehen kann. Bei einer derartigen Anordnung ist es ausreichend, feste Anschlagbegrenzungen vorzusehen, um die Drehung der Vorderachse gegenüber dem Fahrgestell zu begrenzen.
Es wurde außerdem bereits vorgeschlagen, eine Aufhängungs-Anordnung vorzusehen, die es der vorderen Aufhängungs-Lagerung 36 ermöglicht, sich gegenüber dem Fahrzeug-Fahrgestell zu bewegen. Das vorstehend genannte italienische Patent verwendet eine Geometrie auf der Grundlage eines Panhard- Stabes, um eine derartige Bewegung der Vorderachse zu ermöglichen, doch können auch andere Aufhängungs-Geometrien verwendet werden. Bei der in 1 gezeigten Vorderachse 30, die auf diesem letztgenannten italienischen Patent beruht, ist die vordere Aufhängungs-Lagerung 36 als Teil einer Aufhängungsplatte 40 gebildet, die sich gegenüber dem Traktor-Fahrgestell verschwenken kann und die weiterhin mit dem Traktor-Fahrgestell durch eine Strebe 42 verbunden ist, die eine Feder und einen Stoßdämpfer umfasst. Das Verschwenken der Aufhängungsplatte 40 dient zur Änderung der Höhe des Fahrgestells oberhalb des Differenzial-Gehäuses 10. Wenn sich das Gehäuse 10 der Vorderachse 30 auf diese Weise gegenüber dem Traktor-Fahrgestell bewegen kann, können feste Anschlagbegrenzungen nicht mehr länger zur Begrenzung der Drehung der Achse in ihren Aufhängungs-Lagerungen 36 und 38 verwendet werden.
Um dieses Problem zu mildern, sieht die Erfindung eine Anschlagplatte 12 vor, die von der Oberseite des Vorderachs-Gehäuses 10 vorspringt und von zwei Anschlagflächen 14, 16 überspannt wird, die einen Teil eines vorderen Aufhängungs-Gussteils 50 bilden, das in 2 gezeigt ist. Dieses Gussteil 50 ist an der Unterseite des Traktor-Motors befestigt und springt nach vorne von dem Motor vor, um Gegenstände, wie z.B. einen Kühler, zu haltern.
Die Wechselwirkung zwischen der Anschlagplatte 12 und den Anschlagflächen 14 und 16 wird am besten aus den 3 bis 6 verständlich, die schematisch das Gehäuse 10 an unterschiedlichen Abständen unterhalb der vorderen Aufhängung 50 zeigen, und die weiterhin zeigen, wie der zulässige Schwenkbereich vergrößert wird, wenn sich das Gehäuse 10 von der vorderen Aufhängung 50 fortbewegt.
In 3 hat sich das Vorderachs-Gehäuse 10 von seiner normalen zentralen Position in Richtung auf die vordere Aufhängung 50 über einige 30 mm aufwärts bewegt, doch sind die Räder horizontal. Diese Position kann beispielsweise dann auftreten, wenn über eine gewellte Schotterfläche gefahren wird. In dieser Position hat die Vorderachse einen kleinen Bereich einer Schwenkbewegung.
Wenn sich die Vorderachse 10 um weitere 30 mm nach oben bewegen würde (ein Zustand, der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist), so würde das Vorderachs-Gehäuse 10 an der vorderen Aufhängung 50 an beiden Seiten anschlagen, so dass überhaupt keine Schwenkbewegung der Vorderachse möglich sein würde. Eine derartige Position stellt den vollständig „komprimierten" Zustand der aufgehängten Vorderachse 30 dar.
In 4 befindet sich das Vorderachs-Gehäuse 10 in einer mit der 3 vergleichbaren Höhe, doch sind die Räder nicht horizontal. Dies kann eintreten, wenn der Traktor mit einem Rad auf einer abfallenden Böschung gefahren wird. Die dargestelle Auslenkung der Vorderachse beträgt ungefähr 6°.
In den 5 und 6 ist die Vorderachse 10 an der Grenze ihres Schwenkbereiches gezeigt, nachdem sie weiter nach unten und weiter von der Halterung 50 fortbewegt wurde (beispielsweise aufgrund der Reaktionskraft von einem Arbeitsgerät, das von dem Traktor gezogen wird). In 5 befindet sich das Vorderachs-Gehäuse 10 an seiner normalen zentralen angeordneten Höhe gegenüber der vorderen Aufhängung 50 des Traktors, wobei das Gehäuse 10 um einige 12° gegenüber der vertikalen Mittelebene des Traktors ausgelenkt ist. In der vollständig „ausgefahrenen" Position der Vorderachse 10, die in 6 gezeigt ist, befindet sich die Vorderachse einige 45 mm unterhalb der Position nach 5, wiederum mit einer Verschwenkung von 12°.
Es ist aus den 3 bis 6 zu erkennen, dass die Anschlagflächen 14, 16 an der vorderen Aufhängung 50 einerseits und die Seitenkanten 18 der Anschlagplatte 12 andererseits so geformt sind, dass der Bereich der Drehung der Vorderachse 30 um die Fahrzeug-Längsachse 35 zu einem Minimum gemacht wird, wenn die Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse 30 klein ist, während der Bereich der Drehung der Vorderachse 30 um die Fahrzeug-Längsachse 50 zu einem Maximum gemacht wird, wenn die Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse 30 groß ist.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Anschlagplatte 12 einen ersten Bereich näher an dem Vorderachs-Gehäuse 10, in dem die Seitenkanten 18a der Anschlagplatte einen kleinen Kegel- oder Verjüngungswinkel aufweisen, sowie einen zweiten Bereich aufweist, der weiter von dem Vorderachs-Gehäuse entfernt ist und in dem die Seitenkanten 18b der Anschlagplatte 12 einen größeren Kegel- oder Verjüngungswinkel aufweisen. In ähnlicher Weise haben die Anschlagoberflächen 14, 16 einen ersten Bereich 14a, 16a mit einer nur geringen oder keiner Verjüngung, und einen zweiten Bereich 14b, 16b, der mit einer sich stärker verjüngenden Nase ausgebildet ist.
Aufgrund der vertikalen Erstreckung der Anschlagplatte 12 und der Anschlagflächen 14, 16 bleiben sie über alle Fahrhöhen bei der Steuerung der Schwenkbewegungen des Gehäuses wirksam. Weiter können sie, weil sie in der gezeigten Weise geformt sind, eine Änderung der Grenze des Winkelbereiches als eine Funktion der Höhe des Fahrgestells oberhalb des Vorderachs-Gehäuses 10 ermöglichen. Selbstverständlich kann die Form der Seitenkanten der Anschlagplatte 12 und die Form der Anschlagoberflächen 14 modifiziert werden, um den zulässigen Bereich der Winkelbewegung der Vorderachse bei jeder Fahrhöhe zu ändern.
Wenn dies erforderlich ist, ist es weiterhin möglich, den effektiven Bereich der Winkelbewegung bei jeder Fahrhöhe durch Hinzufügen von Streifen aus Metall oder Kunststoffmaterial auf den Anschlagoberflächen 14, 16 oder den Seitenkanten 18 oder auf beiden zu begrenzen. Zweckmäßigerweise werden diese Streifen mit Hilfe von in Senkbohrungen angeordneten Schrauben befestigt.
Aus dem Vorstehenden ist zu erkennen, dass bei der gezeigten Anordnung die Gesamt-Höhendifferenz der Vorderachse 30 zwischen den vollständig komprimierten und vollständig ausgefahrenen Positionen ungefähr 105 mm beträgt. Dieser Wert ist selbstverständlich nur zu Erläuterungszwecken angegeben und kann in geeigneter Weise unter Berücksichtigung der Geometrie der Vorderachse geändert werden.

Claims

Landwirtschaftliches Fahrzeug mit einer Vorderachse (30), die auf einer Aufhängung (40, 42) in einer Weise befestigt ist, die es der Vorderachse (30) ermöglicht, sich gegenüber dem Fahrzeug-Fahrgestell nach oben und nach unten zu bewegen und sich um die Fahrzeug-Längsachse (35) zu verschwenken, um es den Rädern an den Enden der Vorderachse (30) zu ermöglichen, sich unabhängig nach oben und nach unten bewegen; und dadurch gekennzeichnet, dass: – das Gehäuse (10) der Vorderachse (30) eine Anschlagplatte (12) umfasst, die in Vertikalrichtung nach oben in Richtung auf das Fahrzeug-Fahrgestell vorspringt; und – das Fahrzeug-Fahrgestell Anschlagflächen (14, 16) umfasst, wobei die Anschlagflächen (14, 16) die Anschlagplatte (12) überspannen und an den Seitenkanten (18) der Anschlagplatte (12) an der Grenze des zulässigen Bereiches der Drehung der Vorderachse (30) um die Fahrzeug-Längsachse (35) anschlagen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkanten (18) der Anschlagplatte (12) und die Anschlagflächen (14, 16) so geformt sind, dass sie den Bereich der Winkelbewegung der Vorderachse (30) in Abhängigkeit von der Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse (30) ändern.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (14, 16) an dem Fahrzeug-Fahrgestell und der Anschlagplatte (12) so geformt sind, dass der Bereich der Drehung der Vorderachse (30) um die Fahrzeug-Längsachse (35) zu einem Minimum gemacht wird, wenn die Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse (30) klein ist, während der Bereich der Drehung der Vorderachse (30) um die Fahrzeug-Längsachse (35) zu einem Maximum gemacht wird, wenn die Höhe des Fahrzeuges oberhalb der Vorderachse (30) groß ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagplatte (12) einen ersten Bereich (18a) näher an dem Vorderachs-Gehäuse (10), in dem die Seitenkanten (18a) der Anschlagplatte (12) einen kleinen Verjüngungswinkel aufweisen, und einen zweiten Bereich (18b) aufweist, der weiter von dem Vorderachs-Gehäuse (10) entfernt ist, in dem die Seitenkanten (18b) der Anschlagplatte (12) einen größeren Verjüngungswinkel aufweisen.
Fahrzeug nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (14, 16) auf dem Fahrzeug-Fahrgestell einen ersten Bereich (14a, 16a) mit einer nur kleinen oder keinen Verjüngung und einen zweiten Bereich (14b, 16b) aufweisen, der durch eine stärker spitz zulaufende Nase gebildet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Streifen aus Metall oder Kunststoffmaterial an den Anschlagflächen (14, 16) des Fahrzeug-Fahrgestells und/oder den Seitenkanten (18) der Anschlagplatte (12) angebracht sind, um den Drehbereich der Achse (30) um die Fahrzeug-Längsachse (35) zu verringern.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Bewegung der Achse (30) gegenüber dem Fahrzeug-Fahrgestell auf ungefähr 105 mm beschränkt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2 und irgendeinen hiervon abhängigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bereich der Winkelbewegung der Vorderachse (30) von einer Auslenkung von 0° auf eine Auslenkung von ungefähr 12° ändert.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagflächen (14, 16) einstückig mit einem vorderen Aufhängungsbauteil (50) ausgebildet sind, das an dem Motor des Fahrzeuges angebracht ist.