DE9204713U1

DE9204713U1 - Aufhängung

Info

Publication number: DE9204713U1
Application number: DE9204713U
Authority: DE
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1992-04-06
Filing date: 1992-04-06
Publication date: 1993-08-05
Anticipated expiration: 2002-04-07

Description

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE - 3 —

Case 8632 DE Aufhängung

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung eines antreibbaren Rades an einem Gestell eines Fahrzeugs mit einem das Rad drehbar aufnehmenden Halter.

Die DE-PS-I 066 878 und die DE-PS-808 183 zeigen jeweils eine Aufhängung eines Rades einer Antriebsachse eines Ackerschleppers, wobei das Rad in einer vertikalen Ebene schwenkbar und darüber hinaus in einer bestimmten Stellung festlegbar ist. Auf diese Weise kann der Ackerschlepper auf der Straße mit einer tiefen Lage des Schwerpunkts und auf dem Feld mit einer hohen Schwerpunktlage gefahren werden, was Beschädigungen von Feldfrüchten durch den Ackerschlepper vermeiden hilft.

Es ist weiterhin bekannt, bei Ackerschleppern sowie anderen Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, Räder nicht höhenbeweglich, sondern direkt oder über einen Halter, der meist als Endantrieb ausgebildet ist, anzuschließen.

Es ist auch bekannt (US-PS-3,703,298), die Antriebsräder eines Mähdreschers über eine Pendelachse anzuschließen, so daß durch eine Verstellung der Pendelachse das Gestell des Mähdreschers stets waagrecht gehalten werden kann.

Gemäß der US-PS-3,731,470 sind an eine Starrachse eines Mähdreschers vertikal schwenkbare Endantriebe angeschlossen, in denen die Räder drehbar und antreibbar gelagert sind.

Den vorgenannten bekannten Aufhängungen ist gemein, daß sie aufwendig sind und ein Gestell erfordern, das gegenüber ei-

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE — 4 -

nem Gestell für ein in der Ebene betriebenes Fahrzeug wesentliche und damit kostspielige Änderungen aufweist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Aufhängung vorzuschlagen, die mit geringem Aufwand ein Fahrzeug für den Einsatz in der Ebene und den Einsatz am Hang tauglich macht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Schutzanspruchs 1 gelöst, wobei in den weiteren Schutzansprüchen Merkmale aufgeführt sind, die die Lösung in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.

Auf diese Weise bleiben sowohl das Gestell, also ein Chassis, ein Unterbau, ein Rahmen, ein Maschinengehäuse oder dergleichen, sowie das Rad und dessen Halter bei beiden Bauarten gleich; die beiden Bauarten unterscheiden sich lediglich dadurch, daß einmal eine das Rad in der Höhe verstellende Schwenkvorrichtung vorhanden ist und ein andermal nicht. Hierzu wird die Schwenkvorrichtung lediglich an der Stelle des Halters angeschlossen. Die Möglichkeit, das Fahrzeug mit seinem Gestell ein- oder beidseitig anzuheben, ist nicht nur für den Einsatz des Fahrzeugs am Hang geschaffen; vielmehr kann dies auch beim Verladen, zu Wartungszwecken, beim Befahren von unebenem Gelände und dergleichen von Vorteil sein.

Soll das Rad einen größeren Abstand zu dem Gestell einnehmen, ist der Bereich des Gestells, in dem das Rad vorgesehen ist, schwer zugänglich oder nicht für eine unmittelbare Befestigung des Halters geeignet, ist es sinnvoll, ein Verbindungsglied einzusetzen, das die Verbindung zwischen dem Halter und dem Gestell herstellt.

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE — 5 -

Eine schnelle Umrüstung auf Hangtauglichkeit ist gewährleistet, wenn an allen möglichen Verbindungsstellen Schraubflansche mit dem gleichen, jedenfalls aber mit einem zusammenpassenden Lochbild verwendet werden.

In vorteilhafter Weise ist ein Verbindungsglied vorgesehen, das aus zwei Teilen besteht, wobei der eine, erste Teil stets an dem Gestell verbleibt, oder stets für die Verbindung mit diesem vorgesehen ist und der zweite Teil gegen die Schwenkvorrichtung austauschbar ist. Diese letztgenannte Möglichkeit führt dazu, daß die Baubreite, die für den Transport des Fahrzeugs sehr wesentlich sein kann, stets gleich bleibt und innerhalb der gesetzlichen Vorschriften gehalten werden kann.

Je nachdem, ob es auf die Einhaltung einer bestimmten Fahrzeugbreite im Bereich der Räder ankommt oder nicht, kann das Gestell bzw. das Verbindungsglied an der inneren oder der äußeren Wand einer doppelwandigen Konsole der Schwenkvorrichtung angeschlossen werden.

Ist ein Anschluß an der äußeren Wand vorgesehen, kann durch Ausschnitte in den oberen Bereichen der Wände das Verbindungsglied in die Schwenkvorrichtung mit einbezogen werden, so daß sich auch die Bauhöhe nicht verändert.

Der Antrieb der Räder kann auf beliebige Weise ausgeführt werden, d. h., es kann ein mechanisches oder hydrostatisches Getriebe über eine koaxial oder schräg verlaufende Welle, erforderlichenfalls über eine Gelenkwelle, mit dem Rad in Verbindung stehen.

Allerdings kann auch der Antrieb direkt auf eine Eingangswelle des Halters aufgesetzt sein.

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE — O -

Anstatt eines separaten Verbindungsglieds je Rad kann auch ein gemeinsames Verbindungsglied für zwei Räder einer Achse vorgesehen sein.

In der Zeichnung sind zwei nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste starre Aufhängung eines Rades mit einem zu einem Gestell führenden Verbindungssglied in Draufsicht,

Fig. 2 eine erste höhenbewegliche Aufhängung des Rades,

Fig. 3 eine zweite starre Aufhängung des Rades mit einem zweiten zu einem Gestell führenden Verbindungsglied in Draufsicht,

Fig. 4 eine zweite höhenbewegliche Aufhängung des Rades und

Fig. 5 die höhenbewegliche Aufhängung nach den Figuren 2 und 4 in Seitenansicht

Figur 1 zeigt eine Aufhängung 8 mit einem Verbindungsglied 10 für ein Rad 12 und einen Halter 14.

Das Verbindungsglied 10 stellt eine alternative Form des Anschlusses des Halters 14 an ein Gestell dar, das ein Chassis, ein Fahrzeugtragrahmen, ein Unterbau für ein Fahrgestell und dergleichen sein kann, und stellt eine mittelbare Verbindung des Halters 14 zu dem Gestell her. Der Halter 14 könnte ebenso direkt an das Gestell angeschlossen werden, wenn an diesem entsprechende Anschlußmittel vorgesehen sind.

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE — 7 -

In diesem Fall ist das Verbindungsglied 10 als ein Achsstück ausgebildet; es kann aber auch als eine einfache Strebe, ein Winkeleisen, eine Plattform oder dergleichen Verbindungselement ausgebildet sein. Es kann je Rad 12 ein eigenes Verbindungsglied 10 vorgesehen werden; es können aber auch mehrere Verbindungsglieder 10 zu einer gemeinsamen Tragachse, Fahrgestell oder dergleichen zusammengefaßt sein. Das Verbindungsglied 10 dient dazu, das Rad 12 mit dem Getriebe 14 an dem nicht gezeigten Gestell eines nicht gezeigten Fahrzeugs fest zu machen. Bei der Art des Fahrzeugs kommen jede Art von Landmaschinen, Forst- und Baumaschinen, insbesondere Mähdrescher, Feldhäcksler, Baumwollpflücker, Traubenvollernter, Ackerschlepper, Bagger, Baumfaller und Lastwagen in Frage.

Das Rad 12 kann durch einen Antrieb 16, der in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist, in Drehung versetzt werden und kann sowohl als Vorder- wie auch als Hinterrad eingesetzt werden. Das Rad 12 ist über eine Radnabe 18 in dem Halter 14 drehbar gelagert.

Der Halter 14 kann in seiner einfachsten Form als ein Lager oder eine Nabe ausgebildet sein, in der das Rad 12 drehbar und mit einem Antrieb 16 verbunden aufgenommen ist. Der Halter 14 kann aber auch als ein Gehäuse ausgebildet sein, das ein mehr oder weniger aufwendiges Getriebe enthält, das als eine reine Über- oder Untersetzungsstufe, als Planetengetriebe, als Schaltgetriebe oder dergleichen ausgebildet sein kann. Jedenfalls hat der Halter 14 eine Eingangswelle 20, die der Einleitung des Antriebs in den Halter 14 dient, so daß die ausgangsseitige Radnabe 18 hierüber in Drehung versetzt werden kann. Die Eingangswelle 20 kann insbesondere konzentrisch oder achsparallel zu der Drehachse der Radnabe 18 vorgesehen sein.

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE - 8 —

Der Antrieb 16 kann ebenfalls in vielfältiger Weise ausgebildet werden, insbesondere als ein mechanisches oder hydrostatisches Getriebe, das vorzugsweise an dem Gestell angebracht ist und eine Ausgangswelle 22 aufweist, die mit der Eingangswelle 20 in drehfester Verbindung steht. Der Antrieb 16 kann aber auch so angeordnet sein, daß die Aus- und die Eingangswelle 22 und 20 nicht - wie dargestellt - koaxial zueinander, sondern zueinander versetzt verlaufen; in diesem Fall würde man eine Gelenkwelle zur Antriebsübertragung verwenden. Schließlich könnte der Antrieb 16 aber auch direkt an den Halter 14 und auf die Eingangswelle 20 geflanscht sein und die Antriebsübertragung mittels einer Muffe erfolgen. Jede Art einer Verbindung zwischen der Ein- und der Ausgangswelle 20, 22 kann drehfest absolut starr, aber auch mit Torsionsdämpfern versehen hergestellt sein.

In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Halter 14 mittels eines Flansches 24 und eines an ihm vorgesehenen Gegenflansches 26 lösbar angeschlossen. Hierzu dienen in bekannter Weise nicht gezeigte Schrauben.

Eine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ausgebildete starre Aufhängung 8 des Rades 12 an dem Gestell ist tauglich und ausreichend, wenn das Fahrzeug im wesentlichen auf einer waagrechten Ebene gefahren wird oder es auf eine horizontale Ausrichtung des Fahrzeugs nicht ankommt. Soll das Fahrzeug mit seinem Gestell allerdings auch bei einer Fahrt am Hang stets in einer horizontalen Lage gehalten werden, ist es vorteilhaft, zwischen das Verbindungsglied 10 und den Halter 14 eine Schwenkvorrichtung 28 einzufügen, mit der der Halter 14 und das Rad 12 in einer senkrecht zu der Betrachterebene verlaufenden Ebene, d. h. in der Höhe, verschwenkt werden kann. Eine derartige Schwenkvorrichtung 28 ist in den Figuren 2 und 5 sowie in Figur 4 in ihren wesentlichen Bestandteilen gezeigt; der genaue Aufbau und die Funktion einer

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE — 9 -

derartigen Schwenkvorrichtung 28 sind ausführlich in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 41 31 433, deren Inhalt hiermit in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen wird, beschrieben.

Aus Figur 2 geht hervor, daß die Schwenkvorrichtung 28 eine doppelwandige Konsole 30, ein Lager 32, einen Schwenkarm 34 und einen Stellmotor 36 enthält, die in einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind. Die Schwenkvorrichtung 28 ist so ausgebildet, daß sie an ein Fahrzeug mit einer Aufhängung 8 nach Figur 1 angeschlossen werden kann und dieses Fahrzeug somit hangtauglich macht.

Die Konsole 30 weist eine innere und eine äußere Wand 38 und 40 auf, die über Zwischenplatten 42 miteinander verschweißt sind und sich in vertikalen Ebenen in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Auf der dem Betrachter in Figur 2 zugelegenen, oberen Seite der Konsole 30 ist in jede Wand 38, 40 jeweils ein Ausschnitt 44 eingebracht, dessen Querschnitt ausreichend groß ist, um das Verbindungsglied 10 in sich aufnehmen zu können. Es ist aber auch möglich, das Verbindungsglied 10 direkt auf die Oberseite der Konsole 30 aufzusetzen und vorzugsweise lösbar anzuschließen. Das Verbindungsglied 10 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 derart mit der Konsole 30 verbunden, daß der Flansch 24 an der Außenseite der äußeren Wand 40 anliegt und mit dieser über die vorgenannten Schrauben verbunden ist. Demnach bleibt die Erstreckung der Aufhängung 8 in der Richtung der Drehachse des Rades 12 bis hierher die gleiche wie bei einer starren Aufhängung 8.

Das Lager 32 ist als eine Hülse gestaltet, die beide Wände 38, 40 parallel zu der Drehachse des Rades 12 durchdringt und mit diesen verschweißt ist. Das Lager 32 befindet sich

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE - 10 -

bei diesem Ausführungsbeispiel rückwärtig des Verbindungsglieds 10 und weist zu diesem einen geringen Abstand auf.

Der Schwenkarm 34 enthält einen ersten und einen zweiten Schenkel 46 und 48, die miteinander verschweißt sind und sich im wesentlichen in zueinander senkrecht verlaufenden Ebenen erstrecken. Der erste, plattenartige Schenkel 46 weist ein dem Lochbild des Flansches 24 entsprechendes Lochbild auf und kann mittels darin aufgenommener Schrauben an den Gegenflansch 26 des Halters 14 angeschraubt werden. Auf der dem Halter 14 abgelegenen Seite des ersten Schenkels 46 ist ein Zapfen 50 angeformt, der sich bis unter die Konsole 30 erstreckt.

Der zweite, rohrförmige Schenkel 48 erstreckt sich koaxial zu und innerhalb des Lagers 32 und ist in diesem drehbar gelagert. An seiner dem Halter 14 abgelegenen Stirnseite ist der zweite Schenkel 48 mittels einer Platte 52 axial gesichert. In vorteilhafter Weise verläuft auch die Drehachse der Eingangswelle 20 koaxial zu dem zweiten Schenkel 48.

Die Anbringung des Schwenkarms 34 in der Konsole 30, sowie die Breite des ersten Schenkels 46 im Bereich des Halters 14 sind so gewählt, daß sich der Abstand des Rades 12 zu dem Verbindungsglied 10 gegenüber der starren Aufhängung 8 kaum ändert.

Der Stellmotor 36 kann als Hydraulik- Pneumatik- oder Elektromotor ausgebildet sein und ist zwischen einem Bolzen 54 an dem dem Lager 32 gegenüberliegenden Ende der Konsole 30 und dem Zapfen 50 eingespannt. Der Stellmotor 36 wird mittels eines ebenfalls in der vorgenannten Patentanmeldung ausführlich beschriebenen Hydraulikkreises mit Druckmittel beaufschlagt, und zwar in Abhängigkeit von einer mittels eines nicht gezeigten Neigungssensors ermittelten Neigung

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE - 11 -

des Fahrzeugs quer zu seiner Fahrtrichtung. In der Darstellung nach den Figuren 2, 4 und 5 ist der Stellmotor 36 jeweils eingefahren.

Es ist mit Blick auf Figur 5 ersichtlich, daß der Halter 14 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn um die Längsmittenachse des Lagers 32 schwenkt, sobald der Stellmotor 36 ausgefahren wird. Diese Schwenkbewegung bewirkt, daß sich der Abstand zwischen dem Verbindungsglied 10 und der Aufstandsfläche des Rades 12 verändert und das Gestell, also das gesamte Fahrzeug zumindest auf einer Seite angehoben wird.

Mit dem zweiten Schenkel 48 kann auch ein nicht gezeigtes Nehmerglied verbunden werden, das die Stellung des Halters 14 und damit auch die seitliche Neigung des Fahrzeugs auf eine weitere Steuer- oder Regeleinrichtung überträgt, z. B. auf einen Schneidwerkspendelausgleich.

Weitere Einzelheiten der Schwenkvorrichtung 28 und des Verbindungsglieds 10 sind in der deutschen Patentanmeldung mit der Nummer 42 09 340 enthalten, die ebenfalls hiermit in diese Patentanmeldung mit einbezogen wird.

Figur 3 zeigt ein Verbindungsglied 10', das im wesentlichen dem in Figur 1 gezeigten entspricht. Der Unterschied besteht darin, daß gemäß Figur 1 das Verbindungsglied 10 einteilig ausgebildet ist und direkt bis zu dem Halter 14 reicht, während es in Figur 3 aus einem ersten und einem zweiten Teil 56 und 58 besteht, wobei der erste Teil 56 mit dem Gestell verbunden ist und halterseitig ebenfalls einen Flansch 24 trägt. Der zweite Teil 58 ist als ein Zwischenstück ausgebildet, das beidenends ebenfalls mit einem Flansch 24 versehen ist und mit diesem an den Gegenflansch 26 des Halters 14 und an den Flansch 24 des ersten Teils 56 anschraubbar ist. Die Länge des zweiten Teils 58, dessen Querschnitt dem

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE - 12 —

des ersten Teils 56 entsprechen kann, entspricht vorzugsweise der Breite der Konsole 30, d. h. deren Erstreckung in der Richtung der Drehachse des Rades 12. Es ist mitunter aber auch vorteilhaft, den zweiten Teil 58 länger auszubilden als die Breite der Konsole 30, was in Verbindung mit Figur 4 näher erläutert wird.

Figur 4 zeigt eine Schwenkvorrichtung 28', die der nach Figur 2 mit Ausnahme der Ausschnitte 44 entspricht - letztere fehlen bei dieser Ausführungsform. Gemäß Figur 4 ist die Konsole 30 der Schwenkvorrichtung 28' mit ihrer inneren Wand 38 an den Flansch 24 des ersten Teils 56 des Verbindungsglieds 10' anstatt des zweiten Teils 58 angeschraubt. Im übrigen ist die Anordnung wie in Figur 2 mit den gleichen Ausbildungsmöglichkeiten getroffen.

Wie zuvor erwähnt, kann der zweite Teil 58 auch länger ausgebildet sein als die Breite der Konsole 30 ausmacht. Insbesondere kann der zweite Teil 58 inklusive seiner Flansche 24 so lang sein wie der Abstand zwischen der Anschlußfläche des ersten Schenkels 46 an den Halter 14 und der Anschlußfläche der inneren Wand 38 an den Flansch 24 des ersten Teils 56 des Verbindungsglieds 10', so daß sich bei einem Austausch des zweiten Teils 58 gegen die Schwenkvorrichtung 28' oder umgekehrt die relative Lage des Rades 12 zu dem Gestell und somit die Baubreite überhaupt nicht ändert.

Figur 5 zeigt die Schwenkvorrichtung 28 in Seitenansicht, aus der besonders deutlich wird, daß der Halter 14 exzentrisch um die Längsmittenachse des Lagers 32 bzw. des zweiten Schenkels 48 schwenkbar ist.

Nach al ledern kann die Umrüstung eines für die Ebene tauglichen Fahrzeugs zur Benutzung am Hang durch folgendes Verfahren erfolgen, wobei davon ausgegangen wird, daß das

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE — 13 —

Rad 12 an dem Gestell mittels des Halters 14 direkt angebracht ist: Die Verfahrensschritte sind folgende:

a) der Halter 14 wird von dem Gestell getrennt und

b) zwischen den Halter 14 und das Gestell wird die Schwenkvorrichtung 28 eingefügt, in der der Halter 14 exzentrisch und vertikal schwenkbar aufgenommen ist.

Ist ein Gestell vorgesehen, an dem das Rad 12 mittels des Halters 14 und des Verbindungsglieds 10, 10' angebracht ist, kennzeichnet sich das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte:

a) der Halter 14 wird von dem Verbindungsglied 10, 10' getrennt,

b) das Verbindungsglied 10, 10' wird erforderlichenfalls um die Breite der Schwenkvorrichtung 28' gekürzt und

c) zwischen den Halter 14 und das Verbindungsglied 10, 10' wird die Schwenkvorrichtung 28 eingefügt, in der der Halter 14 exzentrisch und vertikal schwenkbar aufgenommen ist.

Das letztgenannte Verfahren ist umso einfacher durchzuführen, wenn die Kürzung des Verbindungsglieds 10' durch die Demontage des als Zwischenstück ausgebildeten zweiten Teils 58 des Verbindungsglieds 10' erfolgt.

Claims

DEERE & COMPANY EUROPEAN OFFICE — 1 — Case 8632 DE Schutzansprüche

1. Aufhängung (8) eines antreibbaren Rades (12) an einem Gestell eines Fahrzeugs mit einem das Rad (12) drehbar aufnehmenden Halter (14), die wahlweise direkt oder über eine Schwenkvorrichtung (28) an das Gestell anschließbar sind.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Verbindungsglied (10, 10') zwischen dem Gestell und dem Halter (14).

3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gestell oder dem Verbindungsglied (10, 10'), an dem Halter (14), an der Schwenkvorrichtung (28) und an einem ersten und an einem zweiten als Zwischenstück dienenden Teil (56 und 58) des Verbindungsglieds (10, 10') Flansche (24, 26) mit zusammenpassendem Lochbild vorgesehen sind.

4. Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zweiten Teils (58) der Breite der Schwenkvorrichtung (28) entspricht.

5. Aufhängung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung (28) eine doppelwandige Konsole (30) mit einer inneren und einer äußeren Wand (38, 40) enthält, wobei das Gestell oder das Verbindungsglied (10, 10') an der inneren oder der äußeren Wand (38, 40) anschließbar ist.

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE - 2 -

6. Aufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wände (38, 40) Ausschnitte (44) zur Aufnahme des Verbindungsglieds (10) aufweisen.

7. Aufhängung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (12) mittels eines Antriebs (16) in Drehung versetzt wird, wobei eine Eingangswelle (20) des Halters (14) und eine Ausgangswelle (22) des Antriebs (16) koaxial oder achsparallel oder mit schräg zueinander verlaufenden Achsen zueinander verlaufen.

8. Aufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und die Ausgangswelle (20, 22) über eine Gelenkwelle miteinander verbunden sind.

9. Aufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (16) direkt auf die Eingangswelle (20) aufgesetzt ist.

10. Aufhängung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbindungsglieder (10, 10') zu einem gemeinsamen Verbindungsglied (10) verbunden sind, das an das Gestell anflanschbar ist.