DE69018393T2

DE69018393T2 - Lenkachse mit verstellbarer Spur.

Info

Publication number: DE69018393T2
Application number: DE69018393T
Authority: DE
Inventors: Gianni Massaccesi; Ivano Visentini
Original assignee: Carraro SpA
Current assignee: Carraro SpA
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2010-11-20
Also published as: EP0432519B1; IT1236484B; EP0432519A1; ATE120701T1; IT8941767A1; BR9006371A; IT8941767A0; JPH04100781A; US5121808A; DE69018393D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkachse mit verstellbarer Spur, insbe&ondere für zweiradangetriebene landwirtschaftliche Traktoren vom Typ, der einen einstellbaren Querträger und eine mit dem Träger verbundene Lenksteuerung und einen auf Lenkarme über eine entsprechende Stange wirkenden Lenkversteller umfaßt, wobei die Stange der Länge nach teleskopartig mit einem regelmäßigen Abstand verstellbar und mit dem Lenkversteller über eine dazwischenliegende Knochengelenkverbindung verbunden ist.
Eine Achse mit diesen Merkmale ist aus GB-A-814 277 bekannt. Die Achse nach diesem Stand der Technik umfaßt eine Lenksteuerung mit einer mittigen Kurbelanordnung. Solch eine Kurbelanordnung erfordert einen nicht akzeptablen Platzbedarf, besonders wenn enge Lenkwinkel einbezogen werden und sie gestattet es nicht die Lenksteuerung nahe am Achsträger anzuordnen. Darüber hinaus ermöglichen es die teleskopartig verstellbaren Stangen des Standes der Technik nicht Einstellungen in einem weiten Bereich schnell und leicht auch für den Nichtfachmann auszuführen.
Relevant für diese Erfindung ist auch eine Achse, die durch die Massey Ferguson France, eine französische Firma, bekanntgeworden ist.
Diese Achse nach dem Stand der Technik hat eine Lenksteuerung, die einen zweiseitigen Hydraulikzylinder mit Doppelkolbenstange umfaßt, wobei die beiden Kolbenstangen, die aus dem hydraulischen Zylinderkörper an den gegenüberliegenden axialen Enden desselben herausragen, jeweils mit einer teleskopierbaren Verlängerung versehen sind, mit der sie mit dem jeweiligen Lenkarm verbunden sind. Jeder Lenkarm wiederum ist drehbar an einem Schenkel befestigt, der eine Radnabe trägt. Die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder wirken in Kombination mit ihren Verlängerungen daher als einzelne feste gerade Stange, die teleskopartig einstellbar ist, um Spurveränderungen aufzunehmen und die Lenkarme untereinander zu verbinden.
Als Folge der Geometrie der Lenkarme und der Schenkel (die normalerweise in einem Winkel gegenüber der Vertikalen liegen) ist der Hydraulikzylinder schwenkbar mit dem Achsträger mittels eines Drehzapfens verbunden, dessen Achse parallel zum Träger liegt und mittels eines Knochengelenks, welches zwischen dem Drehzapfen oder Anlenkbolzen und dem Zylinderkörper liegt.
Dementsprechend wird der Hydraulikzylinder beim Betrieb des Lenksystems sich auf den Achsträger zu und von diesem wegbewegen und sowohl um den Anlenkbolzen als auch das Knochengelenk sich hin- und herbewegen.
Diese Achsanordnung hat den hauptsächlichen Nachteil, daß sie aufgrund der Fähigkeit des Hydraulikzylinders sich zu verstellen und zu heben hohen Platzbedarf hat. Ein solcher Platzbedarf führt mitunter zu einem Konflikt mit der Anordnung anderer Komponenten eines landwirtschaftlichen Traktors, so daß die Achse bestimmte Kompaktheitsanforderungen nicht erfüllen kann.
Ein anderes Beispiel einer Achse mit einstellbarer Spur ist im Fraazösischen Patent Nr. 2,173,517 beschrieben. Die Achse dieses früheren Patents weist eine Lenksteuerung auf, die einen zweiseitigen Hydraulikzylinder mit Doppelkolbenstange umfaßt, wobei die Kolbenstangen auf ihre korrespondierenden Lenkarme über jeweilige feste Stangen wirken und teleskopartig auf die gewünschte Spurweite verlängerbar sind. Verständlicherweise wird die Stangenlänge durch die Abmessungen der Lenksteuerung und der Achse unter der engsten Spurbedingung festgelegt; folglich werden die Stangen ein wenig kurz im Vergleich zur Länge der Kolbenstangen sein, wobei die letttteren teleskopisch ausgefahren sind, um mittlere oder weiteste Spurabstände zur Verfügung zu stellen. Die verkürzten Längenabmessungen der Stangen relativ zu den Kolbenstangen, insbesondere bei einer Achse, die für enge Lenkwinkel ausgelegt ist, ist eine Ursache einer erhöhten auf die Kolbenstangen wirkenden Biegespannung. Diese Biegespannung verursacht mitunter einen unakzeptablen Verschleiß der Dichtungen, die an jeder Kolbenstange der Lenksteuerung wirken. Dieses Problem ist umso beachtlicher, als aufgrund der hier interessierenden teleskopierbaren Gestaltung, die Kolbenstangen wenigstens abschnittsweise rohrförmig aufgebaut und daher schwächer als herkömmliche Stangen sind. Bei anderen Achsen mit fixierter Spur (Vorderachsen von vierradgetriebenen Traktoren), die aus der Herstellung des Anmelders bekannt sind, wurde das Platzproblem durch eine Befestigung des zweiseitigen Hydraulikzylinders mit Doppelkolbenstange der Lenksteuerung am Achsträger und einer Zwischenschaltung einer Knochengelenkverbindung zwischen jeder Kolbenstange und ihrer jeweiligen mit dem Lenkarm verbundenen Stange angegangen.
Auf diese Weise konnte der Zylinder näher an den Achsträger herangebracht werden, indem er an einen abgesetzten Ort gegenüber der Wirklinie der Lenkarme angeordnet wurde; die Achse ermöglicht jedoch keine Spureinstellung.
Das dieser Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, eine Lenkachse mit verstellbarer Spur zur Verfügung zu stellen, deren Aufbau und Betriebsweise geeignet ist, die Nachteile des obenbezeichneten Standes der Technik zu überwinden.
Dieses Problem wird durch eine gezeigte Achse gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Lenkversteller einen zweiseitigen Hydraulikzylinder mit Doppelkolbenstange umfaßt, wobei jede Kolbenstange mit der jeweiligen Stange über eine Knochengelenkverbindung verbunden ist, wobei wenigstens eine der Stangen mit mehreren Auszügen teleskopierbar ist, wobei der regelmäßige Einstellabstand von einem Auszug der teleskopierbaren Stange ein Bruchteil des gleichmäßigen Einstellabstandes der anderen Auszüge ist.
Unter Verwendung von teleskopierbar aufgebauten Stangen anstatt der Kolbenstangen, die durch das Französische Patent Nr. 2 173 517 vorgeschlagen wurde, kann jegliche Biegespannung auf den Abschnitt der Lenksteuerung, der für die gewünschte teleskopische Einstellung schwächer gestaltet worden ist, vermieden werden und der Abschnitt wird nur axial durch die Wirkung der Knochengelenkverbindungen, die an beiden Enden derselben vorgesehen sind, belastet.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung können besser anhand der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles derselben beurteilt werden, die in illustrierender Weise und nicht beschränkend durch die Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben wird. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Achse;
Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht der Achse nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Frontschnittansicht der in den vorhergehenden Zeichnungen gezeigten Achse; und
Fig. 4 eine Detailansicht in vergrößertem Maßstab der in den vorhergehenden Zeichnungen gezeigten Achse.
Die Achse 1 umfaßt einen Träger 2, der einen rohrförmigen Querträger 2a umfaßt, welcher in seiner Mitte ein Gelenkelement 3 trägt, durch das der Träger 2 schwingfähig an einem Traktorrahmen angebracht werden kann.
Ein Arm 4 ist ausziehbar in jedes axiale Ende des Querträgers 2a eingepaßt. Jeder Arm 4 trägt einen Halter 5 für einen Schenkel 6, der eine Achse X in einem Winkel gegenüber der Vertikalen aufweist und eine drehbare Halterung für eine Radnabe 8 zur Verfügung stellt.
An jedem Schenkel 6 ist ein Lenkarm 7 zum Verschwenken des Schenkels um die Achse X während des Betriebes des Lenksystems angebracht.
Das Lenken wird durch eine Lenksteuerung bewerkstelligt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist.
Die Lenksteuerung 10 umfaßt einen zweiseitig arbeitenden Hydraulikzylinder 11 mit Doppelkolbenstange 12, 13, wobei die Kolbenstangen axial durch einen innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 14 gleitbaren Zylinder in abgedichteter Weise beweglich sind. Das Gehäuse 14 umfaßt einen röhrenförmigen Körper, der an den gegenüberliegenden axialen Enden durch entsprechende Endkappen 15 verschlossen ist, durch welche die Kolbenstangen 12, 13 durchgeführt sind. Die Endkappen 15 tragen auch dazu bei, das Gehäuse 14 fest mit dem rohrförmigen Querträger 2a zu verbinden, so daß der Zylinder 11 sowohl fest auf dem Querträger gehalten ist, wobei er zur Belegung eines möglichst geringen Gesamtvolumens nahe an dieses angesetzt ist, als auch der Träger 2 gegen mögliche Stöße geschützt ist.
Jede Kolbenstange 12, 13 ist mit ihrem jeweiligen Lenkarm 7 über eine korrespondierende Stange 16 verbunden. Zwischen jeder Stange 16 und der korrespondierenden (Kolben)Stange 12, 13 des Zylinders 11 ist ein Kugelknochengelenk 18 herkömmlicher Bauart vorgesehen.
Eine ähnliche Kugelverbindung 19 ist zur Verbindung der Stange 16 mit einem korrespondierenden Lenkarm 7 vorgesehen. Die Knochengelenkverbindungen 18 sind mit dem freien Ende ihrer korrespondierenden Kolbenstangen durch eine Gewindefassung 18a verbunden, die zur Einstellung der Neigung der Radnabe 8 betätigbar ist.
Die Stangen 16 sind teleskopartig in der Länge verstellbar und umfassen eine röhrenförmige Hülse 20, die an einen Anschlag 21 der Verbindung 18 angeschweißt ist, und worin erste und zweite Auszüge 22, 23 teleskopisch eingepaßt sind. Das Ende der rohrförmigen Hülse 20 und das der Verbindung 19 gegenüberliegende Ende des ersten Auszuges 22 kann durch das Vorsehen zweier zur Aufnahme des Schaftes einer Schraube 26 durchbohrter Ansätze 25 geklemmt werden.
In ähnlicher Art und Weise ist eine Mehrzahl von Kerben, die alle mit 27 bezeichnet sind, auf dem ersten und zweiten Auszug 22, 23 gebildet, die mit einem regelmäßigen Abstand verteilt und derart geformt sind, daß die Schraube 26 nur dann durch die entsprechenden Ansätze durchgeführt werden kann, wenn eine Kerbe 27 in Ausrichtung mit einem solchen Ansatz ist.
Wenn auf diese Weise die Schraube 26 durch die korrespondierenden Ansätze 25 geführt und befestigt wird, sind die Auszüge 22, 23 relativ zueinander und zur röhrenförmigen Hülse 20 verriegelt.
Der regelmäßige Abstand des Zwischenraums der Kerben 27 auf dem zweiten Auszug 23 ist ein Bruchteil (im gezeigten Beispiel 1/2) des regelmäßigen Abstands des Zwischenraums der Kerben des ersten Auszuges 22. Dies ermöglicht es, daß die Stangen 16 längenmäßig in halben regelmäßige Abstände einstellbar sind.
Die Längeneinstellung der Stangen 16 dient dazu, die Lenksteuerung 10 an Spurveränderungen des Trägers 2 anzupassen.
Zur Anpassung solcher Spurveränderungen ist jeder Arm 4 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 30, die mit einem regelmäßigen Abstand voneinander beabstandet sind, und mit zwei in dem röhrenförmigen Querträger 2a gebildeten Paaren von Durchgangslöchem 32, 33 versehen.
Die Bohrungen 32, 33 in jedem Paar weisen einen Abstand zwischen ihren Mittelpunkten auf, der gleich ist einem Bruchteil (1/2 im gezeigten Beispiel) des regelmäßigen Abstands des Zwischenraumes der Bohrungen 30 in den Armen 4 ist, um eine Einstellung der Spur der Achse 1 mit einer Zunahme von halben regelmäßigen Abständen zu ermöglichen.
Durch die Bohrungen 30, 32 und 33 ist eine Schraube 34 zur Verriegelung des korrespondierenden Armes mit dem Querträger 2a geführt.
Die Schrauben 34 haben einen Gewindeschaft und einen Zylinderkopf 35, der gegenüber dem Schaft relativ vergrößert und durch in den ein Querkeil 36 eingebaut ist.
Der Kopf 35 wird im wesentlichen vollständig innerhalb eines mit der korrespondierenden Bohrung 32, 33 und an den gegenüberliegenden Seiten des Querträgers 2a gebildeten koaxialen Rohransatzes 37, 38 aufgenommen.
Wegen des schmalen Abstand zwischen den Mittelpunkten der Bohrungen 32, 33 überschneiden sich die Rohransätze 37, 38 teilweise.
Der Querkeil 36 wird in einer Ausnehmung 39 in jedem Rohrabsatz 37, 38 aufgenommen, um zu verhindern, daß die Schraube 34 mitdreht, wenn eine auf ihren Schaft aufgeschraubte Mutter 34a angezogen wird.
Um die Spur der Achse 1 einzustellen, werden zuerst die Schrauben 34 aus den Bohrungen 30, 32 und 33 herausgenommen. Gleichzeitig werden die Halteschrauben des Ansatzes 25 herausgenommen.
In diesem Zustand können die Stangen 16 und der Achsträger 2 ungehindert verlängert werden. Die gewünschte Verlängerung wird dadurch erzielt, daß die Bohrungen 30 mit jeder der Bohrungen 32 oder 33 im röhrenförmigen Querträger in Übereinstimmung gebracht werden. Die Auszüge 22 und 23 werden dann auf Übereinstimmung eingestellt.
In Fig. 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Stangen 16 gezeigt, welches allgemein durch das Bezugszeichen 40 bezeichnet ist. Entsprechende Teile sind durch dieselben Bezugszeichen, wie in den vorhergehenden Zeichnungen bezeichnet.
Die Stangen 40 werden auch hier dazu verwendet, zwischen dem freien Ende der korrespondierenden Stange 12, 13 und dem entsprechenden Lenkarm 7 zu vermitteln, wobei sie gegenüber den besagten Komponenten durch entsprechende Kugelverbindungen 18, 19 verbunden sind.
Die Stangen 40 umfassen eine röhrenförmige Hülse 41, die ein freies Ende umfaßt, welches ein Band 42 trägt und ein gegenüberliegendes Ende 43 mit Gewindeschnitt aufweist, das gewindemäßig in einen Gewindezapfen 44 der Verbindung 19 eingreift. Indem das Ausmaß des Gewindeeingriffs des Endes 43 in den Gewindezapfen 44 verändert wird, kann der Betrag der Neigung der Radnabe 8 eingestellt werden. Wenn die gewünschte Einstellung bewerkstelligt wurde, wird der Gewindezapfen 44 mittels einer Schraube 45 durch die Hülse 41 zur Verriegelung geklemmt.
Der erste und zweite Auszug, die jeweils mit 46 und 47 bezeichnet sind, sind in die Hülse 41 eingeschoben und können einstellbar aus diesen herausgezogen werden, so daß die Stange 40 Einstellungen der Spur der Achse 1 aufnehmen kann.
Der erste Auszug 26 umfaßt ein röhrenförmiges Element, welches an seiner Außenseite eine Mehrzahl an Kerben trägt, die mit einem regelmäßigen Abstand verteilt sind und in den Schaft einer Schraube 49 eingreifen können, die an dem Band 42 zur Sicherstellung eines verriegelten Eingriffs des ersten Auszuges 46 mit der Hülse 41 vorgesehen ist, um den Einstellvorgang abzuschließen. Das freie Ende des röhrenförmigen Elements mündet in eine Manschette 50, die eine Einstellschraube 51 trägt. Der zweite Auszug 47 umfaßt am axialen Ende einen Rundstababschnitt mit einem Gewindesitz für einen Gewindeschaft 52, der mit der Kugel 53 der Verbindung 18 verbunden ist. Die Außenseite besagten Stangenabschnitts ist ebenfalls mit Kerben 54 mit regelmäßigen Abständen gebildet, die mit der Einstellschraube 51 zusammenwirken, um den ersten und zweiten Auszug 46, 47 gegeneinander zu verriegeln. Der Anschlag 55 der Verbindung 18 ist auf der anderen Seite befestigt, indem das freie Ende der korrespondierenden Stange 12, 13 eingeschraubt ist.
Die erfindungsgemäße Achse gewährt den hauptsächlichen Vorteil, daß sie gleichzeitig sehr kompakt und denkbar einfach in fortschrittlicher Art und Weise einstellbar ist, da die Stangen und der Träger beide mit halben regelmäßigen Abständen einstellbar sind. Darüber hinaus ist die Gesamtkonstruktion der Achse robust und betriebssicher.
Ein zusätzlicher Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß eine derart konstruierte Achse einen wirksamen Schutz der Lenksteuerung insgesamt gewähren kann.

Claims

1. Lenkachse mit verstellbarer Spur, umfassend einen einstellbaren Längsträger (2) und eine mit dem Träger verbundene Lenksteuerung (10) und umfassend einen auf Lenkarme (7) über eine jeweilige Stange (16, 40) wirkenden Lenkversteller, wobei die Stangen (16, 40) teleskopartig in der Länge mit einem regelmäßigen Abstand verstellbar sind und mit dem Lenkversteller über eine dazwischenliegende Knochengelenkverbindung (18) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkversteller einen zweiseitigen Hydraulikzylinder (11) mit Doppelkolbenstange (12, 13) umfaßt, wobei jede Kolbenstange mit der jeweiligen Stange über eine der entsprechenden Knochengelenkverbindungen verbunden ist, wobei wenigstens eine der Stangen mit mehreren Auszügen (22, 23) teleskopierbar ist, wobei der regelmäßige Einstellabstand eines Auszuges (23) der teleskopierbaren Stange (40, 60) ein Bruchteil des regelmäßigen Einstellabstands der anderen Auszüge ist.

2. Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (11) ein am Träger (2) befestigtes Gehäuse (14) umfaßt.

3. Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) einen röhrenförmigen Querträger (2a) umfaßt, der an seinen gegenüberliegenden Enden zwei Arme (4) aufweist, die in regelmäßigen Abständen durchbohrt sind und teleskopartig in diesen eingepaßt sind, wobei der Querträger mit Bohrungen (32, 33) zur Aufnahme einer Schraube (34) zur Verriegelung der hierin einfahrbaren Arme ausgebildet ist, wobei der Abstand der Mittelpunkte der Bohrungen (32, 33) ein Bruchteil des Abstandes zwischen den Mittelpunkten der in jedem Arm gebildeten Bohrungen (30) ist.