DE60122906T2 - Traktor mit vorderradaufhängung - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Traktor mit einer Vorderradaufhängung. Eine Vorderradaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus der
EP 807 543 A1 US 5,538,274 bekannt. - 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 Erfindung, einen Traktor bereitzustellen, durch welchen die vorgetragenen Probleme überwunden und die Wünsche erfüllt werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung 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 Erfindung gemäß des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
- Der Traktor der vorliegenden Erfindung überwindet die oben beschriebenen Packungsprobleme und erfüllt die erwähnten Anforderungen.
- In der vorliegenden Erfindung 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 Packungsraums, 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 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 Erfindung und weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Anordnungen der Erfindung werden nun beispielhaft und mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert, in denen:
-
1 eine rechte Seitenansicht des Traktors der vorliegenden Erfindung 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 Traktor10 mit einer Vorderradaufhängung bzw. -federung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Traktor10 enthält Hinterräder12 und Vorderräder14 . Die Vorderräder14 sind Lenkräder und verschwenken sich, wie unten beschrieben wird, um aufrechte Drehachsen, um das Fahrzeug zu lenken. Ein Chassis16 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 Haube20 verdeckt. Der Verbrennungsmotor18 schließt einen Zylinderblock22 ein, der ein unteres Ende24 hat. Anstatt eine herkömmliche Ölwanne an der Unterseite des Blocks22 anzubringen, ist der Block22 an einem Vorderradantriebsdifferentialgehäuse26 befestigt. Das Differentialgehäuse26 hat eine große Vertiefung28 am oberen Ende, welche einen Sumpf30 (3 ) für Motorschmieröl bildet. Die obere Planfläche32 des Differentialgehäuses26 umschließt den Sumpf30 und greift an der unteren Oberfläche des Zylinderblocks22 an und wird zu diesem Zweck durch Schraubbolzen, die sich durch die Öffnungen34 an der Oberseite des Differentialgehäuses26 erstrecken, an diesem festgeschraubt. Der Pfeil17 bezeichnet die Vorwärtslängsrichtung oder die Ausrichtung des Differentialgehäuses26 . - Das Differentialgehäuse
26 ist ein Gusskörper, welcher mit oberen Befestigungsansätzen36 ausgebildet ist, die auf jeder Seite des Differentialgehäuses seitlich vorstehen. Durch den oberen Befestigungsansatz36 verläuft eine Mittelbohrung38 , welche eine Mittellinie40 definiert, die sich im Wesentlichen in Traktorlängsrichtung jedoch nicht notwendigerweise horizontal erstreckt. - Der obere Befestigungsansatz
36 wird verwendet, um einen oberen Aufhängungslenker42 anzubringen, der in den2 ,4 und5 gezeigt ist. Der obere Lenker42 hat einen inneren Endabschnitt44 , der gabelförmig ausgebildet ist und zwei zueinander beabstandete Schenkel46 und48 aufweist. Die Schenkel46 ,48 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsansatzes36 angeordnet, und ein oberer Drehzapfen50 erstreckt sich durch die zwei Schenkel46 ,48 des oberen Lenkers42 sowie die Bohrung38 im oberen Befestigungsansatz, um den oberen Lenker42 verschwenkbar anzubringen. Der obere Lenker42 dreht sich folglich um die Achse40 , wobei das außenliegende Ende52 des oberen Lenkers42 angehoben und abgesenkt wird. - An der Stirnseite
54 des Differentialgehäuses26 enthält ein sich seitlich erstreckender Flansch56 einen vorderen unteren Befestigungsansatz58 , welcher eine Durchgangsbohrung60 hat. Ein unterer Lenker62 ist schwenkbar an dem vorderen Ansatz58 angebracht. Der untere Lenker62 hat einen vorderen Zweig64 und einen hinteren Zweig66 . Der vordere Zweig64 weist einen gabelförmigen inneren Endabschnitt68 auf. Der gabelförmige vordere Zweig64 hat Schenkel70 ,72 , die an gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsansatzes58 angeordnet sind. Ein vorderer unterer Drehzapfen74 erstreckt sich durch die Schenkel70 ,72 und die Bohrung60 im Befestigungsansatz58 , um den unteren Lenker62 verschwenkbar zu befestigen. - Ein hinterer unterer Drehzapfen
76 erstreckt sich durch eine Bohrung im inneren Ende des hinteren Zweiges66 und ist durch zwei Schrauben80 ,82 mit dem Differentialgehäuse verschraubt. Die Schrauben80 ,82 sind in Öffnungen83 bzw.85 im Differentialgehäuse eingeschraubt. Der vordere untere Drehzapfen74 und der hintere untere Drehzapfen76 definieren eine untere Schwenkachse84 (4 ), um welche der untere Lenker62 drehbar ist, um das außenliegende Ende86 des unteren Lenkers anzuheben und abzusenken. - Die außenliegenden Enden
52 ,86 des oberen und unteren Lenkers42 ,62 sind durch Kugelgelenke mit einem Achsschenkel88 verbunden, wobei sich der Achsschenkel88 um eine aufrechte Achse90 drehen kann (2 ), um die Vorderräder14 zu verschwenken. Der Achsschenkel88 trägt eine Endantriebsbaugruppe92 , welche einen Radflansch94 hat, an welchem die Räder, welche Reifen tragen, angebracht werden. Eine Antriebswelle96 (2 ) erstreckt sich von dem Differentialgehäuse26 zu der Endantriebsbaugruppe92 , um die Endantriebsbaugruppe92 zu drehen. - Das Differentialgehäuse
26 trägt auch einen Lenkzylinder98 , der eine ausziehbare Kolbenstange100 hat. Die Stange100 erstreckt sich auf beiden Seiten des Differentialgehäuses26 seitlich nach Außen. Auf jeder Seite ist der Lenkzylinder98 über eine Verbindungsstange102 mit dem Achsschenkel88 verbunden, wobei Ausfahren und Einziehen der Stange100 den Achsschenkel88 veranlasst, sich um die Lenkachse90 zu drehen. - Nochmals bezüglich
3 ist das Differentialgehäuse26 des Weiteren mit Federbefestigungsansätzen104 ausgebildet, die sich auf jeder Seite des Differentialgehäuses seitlich erstreckt. Der Befestigungsansatz104 hat eine Bohrung106 . Ein Hydraulikzylinder108 hat einen Endabschnitt110 , welcher durch ein Befestigungsmittel112 an dem Federansatz104 angebracht ist. Der Zylinder108 hat eine ausziehbare Stange114 , welche durch ein Befestigungsmittel116 mit dem unteren Lenker62 verbunden ist. Der Zylinder108 steht über Anschlüsse118 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Hydrauliksystem. Das Hydrauliksystem schließt einen oder mehrere gasgefüllte Akkumulatoren ein, wobei der Zylinder108 für die Aufhängung als Feder wirkt. - Das Differentialgehäuse
26 ist durch Streben120 verstärkt, welche sich quer durch den Ölsumpf30 zwischen den linken und den rechten oberen Befestigungsansätzen36 erstrecken. Eine zweite Strebe122 erstreckt sich quer über den Sumpf zwischen den beiderseitigen Federbefestigungsansätzen104 . Die Streben120 ,122 verschafft dem Differentialgehäuse eine verbesserte strukturelle Festigkeit. - Die gabelförmig ausgebildeten Aufhängungslenker
42 ,62 und Federelemente108 sind über die integral ausgebildeten Befestigungsansätze36 ,56 ,104 auf den Seiten des Differentialgehäuses26 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 Vorderrädern14 und der Traktorhaube20 zu sehen. Zusätzlich stellt das Weglassen zusätzlicher Komponenten freien Raum zur Verfügung, um andere benötigte Komponenten unterzubringen. Die Verwendung des Differentialgehäuses26 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 Erfindung sollte nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform, sondern allein durch die Ansprüche begrenzt sein.
Claims (10)
- 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, und 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, worin das Chassis (16 ) ein gegossenes Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26 ) mit linken und rechten Vorderradantriebswellen (96 ) enthält, welche sich seitlich von dem Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26 ) zu rechten und linken Endantriebsbaugruppen (92 ) erstrecken, die durch die Achsschenkel (88 ) getragen werden und mit linken und rechten Vorderrädern (14 ) gekoppelt sind, um die Vorderräder (14 ) anzutreiben, worin an das Differentialgehäuse (26 ) ein oberer Befestigungsansatz (36 ) angegossen ist, an welchem der obere Lenker (42 ) befestigt ist, worin an das Differentialgehäuse (26 ) ein unterer Befestigungsansatz (58 ) angegossen ist, an welchem der untere Lenker (62 ) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis (16 ) einen Verbrennungsmotor (18 ) enthält, welcher einen Motorblock (22 ) aufweist, und dass das gegossenes Vorderradantriebsdifferentialgehäuse (26 ) an einem unteren Ende des Motorblocks (22 ) befestigt ist, wobei das Differentialgehäuse (26 ) an seinem oberen Ende einen Ölsumpf für Motorschmieröl bildet. - 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 einem der Ansprüche 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 Zylinder (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 der vorstehenden Ansprüche, 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 einem der vorstehenden Ansprüche, 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 vorstehenden Ansprüche, 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 vorstehenden Ansprüche, 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 vorstehenden Ansprüche, bei dem der hintere Befestigungszweig (
66 ) des unteren Lenkers (62 ) eine Bohrung aufweist, welche einen Drehzapfen (74 ,76 ) aufnimmt, der mit dem Differentialgehäuse (26 ) verschraubt ist. - Traktor nach einem der vorstehenden Ansprüche, 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. - Traktor nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem 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.
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