用于能转向的车辆的转向桥以及陆路运输工具

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于能转向的车辆的转向桥以及相应的陆路运输工具。

背景技术

在现有技术中已知不同结构形式的伺服转向单元，它们要么支持驾驶员的手动转向预给定，要么响应电信号地自主设定期望的转向角。通常要么液压缸要么电动马达用作执行器。这些伺服转向单元除了包括执行器之外通常还包括呈同中心结构方式的转向传动装置，并且具有作为输出部的轴。转向单元被构造成柱状，在下部区域中具有底座，该底座用于紧固在车辆的底盘上。转向单元的上部区域能相对于下部区域扭转，以便能够在能转向的车轮上设定转向角。

在此，由DE 10 2019 116 644 A1公开了一种用于车辆的伺服转向单元，其包括具有底座的转向柱以及包括具有壳体和电动马达的电辅助的转向设施，其中，壳体相对于底座能在一个自由度上运动。转向柱进而还包括下部转轴，该转轴以能转动的方式与底座连接并且部分地包括在底座内。电动马达被构造为使得它可以经由输出轴使下部转轴转动。

然而，已知的伺服转向单元的缺点在于：由于它们的柱状结构形式，它们需要大的空间需求并且承受不利的机械负载，这又会导致伺服转向单元的磨损增加和过早失效。

发明内容

本发明的任务在于，提出改进的用于能转向的车辆的转向桥。

根据本发明，该任务通过根据权利要求1的用于能转向的车辆的转向桥来解决。本发明的有利的设计方案和改进方案从从属权利要求中得出。

本发明涉及用于能转向的车辆的转向桥，该转向桥包括桥壳体、第一转向节、第二转向节、转向马达和至少一个转向传动装置，其中，第一转向节以能转向的方式支承在桥壳体中，并且其中，第二转向节以能转向的方式支承在桥壳体中。根据本发明的转向桥的特征在于，转向桥还包括牵引机构传动装置，其中，牵引机构传动装置将转向马达、第一转向节和第二转向节以传动方式连接起来，从而转向马达的马达轴的转动运动导致第一转向节和第二转向节的转向运动。

因此，设置有转向桥，即，具有特别是两个能转向的车轮的车桥，其适合应用在车辆上。车辆优选地是商用车辆，例如农业机械、工作机械或陆路运输工具。

如上所述，转向桥首先包括桥壳体，在该桥壳体上布置有转向桥的所有其他构件。因此，桥壳体代表了转向桥的基本结构类型。

转向桥还包括转向马达和转向传动装置，其中，转向马达被设置成用于促动转向桥的能转向的车轮，即，转向马达可以经由转向传动装置和牵引机构传动装置设定转向桥的转向角。

优选地，转向马达和转向传动装置至少部分地布置在共同的壳体中。

能转向的车轮有利地也可以是受驱动的车辆，其中，在该情况下设置有驱动机组，然而，该驱动机组尤其不必是转向桥的一部分。

转向马达优选地是三相无刷电动马达。

优选地设置的是，至少一个转向传动装置由第一转向节上的第一牵引机构轮、第二转向节上的第二牵引机构轮和转向马达上的第三牵引机构轮形成，其中，第一牵引机构轮、第二牵引机构轮和第三牵引机构轮与牵引机构处于嵌接，并且其中，第一牵引机构轮和第二牵引机构轮具有与第三牵引机构轮不同的直径。转向传动装置还包括将第一、第二和第三牵引机构轮以传动方式连接起来的牵引机构。

附加或替选地，至少一个转向传动装置也可以由至少一个行星级形成，其中，至少一个行星级以传动方式布置在转向马达与第三牵引机构轮之间。转向马达的马达轴因此驱动行星级，并且行星级的输出轴然后驱动第三牵引机构轮。因此，经由至少一个行星传动装置可以实现比仅通过牵引机构传动装置更大的传动比。

同样附加或替选地，至少一个转向传动装置也可以由第一转向节中的至少一个行星级和第二转向节中的至少一个行星级形成，其中，第一转向节中的至少一个行星级以传动方式布置在第一牵引机构轮之后，并且第二转向节中的至少一个行星级以传动方式布置在第二牵引机构轮之后。因此，在转向节中也可以实现进一步降低转速。

此外，转向桥包括已经提到的第一转向节和已经提到的第二转向节，它们都以能转向的方式，即以能绕各自的转向轴线枢转的方式支承在桥壳体中。在此，在第一转向节上以能转动的方式布置有能转向的第一车轮，并且在第二转向节上以能转动的方式布置有能转向的第二车轮。第一转向节的转向运动因此可以传递到第一车轮上。同样地，第二转向节的转向运动可以传递到第二车轮上。

根据本发明设置的是，转向桥还包括牵引机构传动装置，其中，该牵引机构传动装置将转向马达、第一转向节和第二转向节以传动方式连接起来，从而转向马达的马达轴的转动运动导致第一转向节和第二转向节的转向运动。

由此产生的优点是，可以省去相对复杂且占用空间的转向连杆，例如转向节臂和转向横拉杆。根据本发明的转向桥因此比较紧凑。转向马达也可以(例如依赖于特定的车辆的特性或安装空间可能性地)灵活地布置在两个转向节之间的合适部位上，即大致在中间或偏心，并且特别是在桥壳体之内。通过将转向马达布置在桥壳体之内，转向桥被构造得更加紧凑。

根据本发明的一个优选实施方式设置的是，牵引机构传动装置被构造为皮带传动装置。皮带尤其可以构造为齿形皮带。皮带传动装置相对较轻且成本低廉。此外，皮带传动装置低噪声地运行。

根据本发明的替选的优选实施方式设置的是，牵引机构传动装置被构造为链传动装置。链传动装置比皮带传动装置承载更大并且适用于传递相对较高的转矩。

根据本发明的另外的优选实施方式设置的是，转向马达能借助引导部沿着转向桥的行进方向被调整。通过能沿着转向桥的行进方向调整转向马达，转向马达可以基本上正交于沿着转向桥延伸的牵引机构传动装置来调整。引导部例如可以构造为轨道，在该轨道上布置有转向马达。于是可以松开转向马达与轨道的连接，以便调整转向马达，并且紧接着又锁定该连接，以便使转向马达保持在新的目标定位中。通过转向马达的这种可调整性，可以以简单的方式张紧牵引机构传动装置，这是因为转向马达可以沿着或逆着行进方向调整，直到牵引机构具有所需的张紧力。

转向马达并且尤其是引导部可以完全或部分地布置在桥壳体中。

本发明还涉及包括根据本发明的转向桥的陆路运输工具。由此结合根据本发明的转向桥已经提到的优点也用于根据本发明的陆路运输工具。

附图说明

下面结合附图中所示的实施方式示例性地阐述本发明。其中：

图1示例性示出根据本发明的用于能转向的车辆的转向桥的可能的构造方式。

相同的对象、功能单元和类似的部件在图中以相同的附图标记来表示。只要在说明书中没有明确或暗示地给出，这些对象、功能单元和类似的部件在它们的技术特征方面相同地设计。

具体实施方式

图1以截面示例性示出了根据本发明的用于能转向的车辆(图1中未示出)、例如用于陆路运输工具的转向桥20的可能的构造方式。转向桥20包括桥壳体1、转向马达6、转向传动装置16、第一转向节4、第二转向节5、第一转向节4上的第一牵引机构轮10、第二转向节5上的第二牵引机构轮11、转向马达6上的第三牵引机构轮9以及构造为皮带7的牵引机构7、能转向的第一车轮3和能转向的第二车轮2。

第一牵引机构轮10、第二牵引机构轮11和第三牵引机构轮9与皮带7嵌接。第一牵引机构轮10和第二牵引机构轮11具有与第三牵引机构轮9不同的直径，从而它们被构造为传动级并且形成转向传动装置16的功能性组成部分。示例性地，转向传动装置16还包括行星级16，该行星级与转向马达6布置在共同的壳体中。

第一牵引机构轮10、第二牵引机构轮11、第三牵引机构轮9、皮带7、转向传动装置16和转向马达6因此形成牵引机构传动装置16，通过该牵引机构传动装置可以使转向马达6的马达轴的转动运动转换成第一转向节4和第二转向节5的转向运动，并且形成转向传动装置16的功能性组成部分。

从图1中也可以看出，转向马达6以及转向传动装置16的行星级16在桥壳体1之内相对于桥壳体1的轴向中心略微错开地布置。转向马达6和转向传动装置16的行星级16被共同的外壳包围。行星级16以传动方式布置在转向马达6与第三牵引机构轮9之间。

例如，转向马达6连同行星级16也可以沿着图1中未示出的引导部沿着转向桥20的行进方向来调整。转向桥20的行进方向在图1中指向附图平面，从而通过引导相应地可以实现转向马达6和行星级16能调整进入附图平面中和从附图平面中出来。由此，皮带7在装配到第一牵引机构轮10、第二牵引机构轮11和第三牵引机构轮9上之后可以以简单的方式被张紧，其方式是：沿着行进方向或逆着行进方向调整转向马达6和行星级16，直至皮带7具有期望的张紧力。

附图标记列表

1 桥壳体

2 第二车轮

3 第一车轮

4 第一转向节

5 第二转向节

6 转向马达

7 牵引机构、皮带

9 第三牵引机构轮

10 第一牵引机构轮

11 第二牵引机构轮

16 转向传动装置、行星级、牵引机构传动装置

20 转向桥