[go: up one dir, main page]

DE19917879A1 - Lenkvorrichtung - Google Patents

Lenkvorrichtung

Info

Publication number
DE19917879A1
DE19917879A1 DE19917879A DE19917879A DE19917879A1 DE 19917879 A1 DE19917879 A1 DE 19917879A1 DE 19917879 A DE19917879 A DE 19917879A DE 19917879 A DE19917879 A DE 19917879A DE 19917879 A1 DE19917879 A1 DE 19917879A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
shaft
angle
lever
operator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19917879A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Ikari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of DE19917879A1 publication Critical patent/DE19917879A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/12Hand levers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576Elements
    • Y10T74/20732Handles
    • Y10T74/20744Hand crank

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)

Abstract

Lenkvorrichtung mit ausgezeichneter Bedienbarkeit insbesondere bei möglichst kleinen Bedienbewegungen, die folgendes aufweist: eine Lenk-Betätigungswelle (6), die sich im wesentlichen horizontal dreht, und einen Hebel (3), der in einem vorbestimmten horizontalen Abstand von der Lenk-Betätigungswelle (6) angeordnet und mit dieser gekuppelt ist, und der im wesentlichen horizontal schwenkbar ist, so daß die Lenk-Betätigungswelle (6) gedreht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein Bau­ fahrzeug.
Als herkömmliche Methoden zum Lenken von Baumaschinen sind die Lenkrad- und die Steuerknüppel-Methode bekannt. Bei der Lenkradmethode wird ein am Bedienersitz vorgesehenes Lenkrad vom Bediener gedreht, so daß ein dem Drehwinkel im wesentlichen proportionaler Lenkwinkel erzeugt wird, wobei der maximale Drehwinkel z. B. jeweils zwei oder drei Umdrehungen nach links bzw. rechts beträgt. Da bei der Lenkradmethode ein dem Drehwin­ kel entsprechender Lenkwinkel erzeugt wird, ist ein präziser Lenkbetrieb möglich. Darüber hinaus läßt sich das Baufahrzeug auf diese Weise so leicht wie ein Auto fahren.
Bei der Steuerknüppel-Methode wird ein am Bedienersitz vorgesehener Steuerknüppel vom Bediener in eine Kippstellung gebracht, so daß eine dem Kippwinkel im wesentlichen propor­ tionale Lenkgeschwindigkeit, d. h. Änderungsgeschwindigkeit eines Lenkwinkels, erzeugt wird. Der maximale Kippwinkel ist dabei der Winkel, um den sich das Handgelenk maximal nach links bzw. rechts drehen läßt, so daß ein einhändiges Bedienen mög­ lich ist. Damit läßt sich die Baumaschine bequem gleichzeitig fahren und bedienen.
Die beschriebenen herkömmlichen Lenkmethoden haben jedoch folgende Nachteile: Bei der Lenkradmethode ist zum Erzeugen eines großen Lenkwinkels auch ein großer Drehwinkel erforder­ lich, was bei einer häufig zu schaltenden Baumaschine eine der Ursachen dafür ist, daß der Bediener schnell ermüdet. Wird die Baumaschine während des Betriebs verfahren, müß das Lenkrad mit einer Hand bedient werden, was den Lenkbetrieb sehr schwierig macht.
Bei der Steuerknüppel-Methode wird eine Lenkgeschwindig­ keit erzeugt, die dem Kippwinkel des Steuerknüppels im wesent­ lichen proportional ist. Ausgehend von einem schon gekippten Hebel würde die Lenkung dann also zu weit gedreht werden. Daher muß der Steuerknüppel bei jedem Lenkvorgang nach Erreichen eines gewünschten Lenkwinkels wieder in eine Mittelstellung zurückbewegt werden, so daß die Lenkgeschwindigkeit wieder Null wird. Ferner muß beim Wiedereinstellen des Lenkwinkels zum Geradeausfahren die gleiche Bewegung wie oben in jeweils umge­ kehrter Richtung ausgeführt werden. Somit erhöht sich die An­ zahl der Bedienvorgänge und die Belastung des Bedieners. Zum Erzeugen eines sehr kleinen Lenkwinkels muß der Hebel außerdem kontinuierlich und in kurzer Zeit in einem sehr kleinen Winkel­ bereich in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, was den Bedienvorgang außerordentlich schwierig und die Lenkung insta­ bil macht.
Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine Lenkvorrichtung mit ausgezeichneter Bedienbarkeit, insbesondere bei einer mög­ lichst kleinen Lenkbewegung, zu schaffen.
Eine erfindungsgemäße Lenkvorrichtung ist eine Lenkvor­ richtung für ein Baufahrzeug und dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Lenk-Betätigungswelle aufweist, die sich im wesentli­ chen horizontal dreht, und einen mit der Lenk-Betätigungswelle gekuppelten Hebel, der horizontal in einem vorbestimmten Abstand von der Lenk-Betätigungswelle angeordnet ist und im wesentlichen horizontal schwenkbar ist, so daß die Lenk- Betätigungswelle gedreht wird.
Bei dieser Konfiguration wird die Lenk-Betätigungswelle mit Hilfe des horizontal in einem vorbestimmten Abstand von der Lenk-Betätigungswelle angeordneten Hebels gedreht. Daher nimmt der Bediener den Betrag des horizontalen Drehwinkels als ein Maß für die Lenkbetätigung wahr. Dementsprechend wird eine Feineinstellung der Größe der Lenkbetätigungs durch geringfügi­ ges Bewegen des Hebels ermöglicht.
Ferner läßt sich die Lenk-Betätigungswelle so anordnen, daß sie sich im wesentlichen unterhalb des Handgelenks des Bedieners befindet, wenn dieser den Hebel hält. Da die Lenk- Betätigungswelle bei dieser Konfiguration im wesentlichen unterhalb des Handgelenks des Bedieners angeordnet ist, wenn dieser den Hebel hält, wird der Hebel aus dem Handgelenk heraus geschwenkt. Die Lenkung läßt sich somit besser bedienen, insbe­ sondere bei sehr kleinen Lenkbewegungen.
Ferner läßt sich eine Armlehne vorsehen, auf der der Be­ diener seinen Ellenbogen oder Unterarm abstützen kann, wenn er den Hebel hält. Mit dieser Konfiguration läßt sich die Lenkbe­ tätigung aus einer stabilen Lage heraus, d. h. mit auf der Arm­ lehne abgestütztem Unterarm, ausführen und somit die Bedienbarkeit der Lenkung verbessern.
Darüber hinaus können die Position des Hebels und der Arm­ lehne in einer im wesentlichen horizontalen Richtung und/oder einer vertikalen Richtung bezüglich eines Bedienersitzes, in dem der Bediener sitzt, einstellbar sein. Da sich die Position des Hebels und der Armlehne bei dieser Konfiguration in im we­ sentlichen horizontaler und/oder vertikaler Richtung bezüglich des Bedienersitzes verstellen läßt, sind der Hebel und die Arm­ lehne entsprechend der Körpergröße des Bedieners einstellbar. Somit kann der Bediener in einer natürlichen Körperhaltung lenken, wodurch die Bedienbarkeit der Lenkung verbessert wird.
Ferner ist es vorteilhaft, ein Pilotventil vorzusehen, das im wesentlichen unterhalb der Lenk-Betätigungswelle angeordnet ist, wobei eine Eingangswelle und eine Rückkopplungswelle kon­ zentrisch auf einer Achse vorgesehen sind, und das Pilotventil einen Pilotdruck erzeugt, der im wesentlichen proportional zur Winkelabweichung zwischen dem Drehwinkel der Eingangswelle und dem Drehwinkel der Rückkopplungswelle ist, so daß der Lenkwin­ kel des Baufahrzeugs gesteuert wird, sowie eine Kupplungsein­ richtung, welche die Lenk-Betätigungswelle mit der Eingangs­ welle kuppelt, so daß die Lenk-Betätigungswelle bezüglich der Eingangswelle horizontal und vertikal beweglich ist.
Bei dieser Konfiguration sind die Lenk-Betätigungswelle und die Drehwelle des Pilotventils mit Hilfe der Kupplungsein­ richtung derart miteinander gekuppelt, daß die Lenk-Betäti­ gungswelle bezüglich der Drehwelle des Pilotventils horizontal und vertikal beweglich ist. Daher läßt sich der Drehwinkel der Lenk-Betätigungswelle mit Hilfe der Kupplungseinrichtung auch dann auf die Drehwelle des Pilotventils übertragen, wenn der Hebel und die Lenk-Betätigungswelle entsprechend der Körper­ größe des Bedieners oder dgl. verlagert sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Bedienersitz und die Lenk-Betätigungswelle in eine Position zu bringen, in welcher der Bediener die Be­ dienbewegungen bequem ausführen kann, so daß die Bedienbarkeit der Lenkung verbessert wird.
Ferner lassen sich die Eingangswelle und die Drehachse der Lenk-Betätigungswelle im wesentlichen parallel anordnen. Diese Konfiguration mit im wesentlichen zur Drehachse der Lenk-Betä­ tigungswelle paralleler Drehwelle des Pilotventils ermöglicht einen vereinfachten Aufbau der Kupplungseinrichtung, welche die Drehung der Lenk-Betätigungswelle auf das Pilotventil über­ trägt, und ein effektives Übertragen der Drehung der Lenk-Betä­ tigungswelle.
Der Lenkwinkel kann ferner im wesentlichen proportional zum Drehwinkel der Lenk-Betätigungswelle sein. Dabei wird der Lenkwinkel so gesteuert, daß er im wesentlichen proportional zum Drehwinkel der Lenk-Betätigungswelle, d. h. dem Betätigungs­ winkel des Hebels, ist. Auf diese Weise ist es nicht mehr er­ forderlich, den Hebel nach Erreichen eines gewünschten Lenkwin­ kels wieder in die Mittelstellung zurückzubewegen. Die Anzahl der Bedienvorgänge ist geringer, und der Bediener ermüdet weniger schnell. Außerdem ändert sich die Lenkgeschwindigkeit nicht mehr in Abhängigkeit vom Betätigungswinkel des Hebels, so daß ein stabiler Lenkvorgang ermöglicht wird, und der Drehwin­ kel und die Drehrichtung der Lenk-Betätigungswelle können di­ rekt dem Lenkwinkel bzw. der Drehrichtung der Lenkung entspre­ chen. Damit nimmt der Bediener den Lenkvorgang unverzögert und eindeutig wahr, so daß das Lenken erleichtert wird.
Die Änderungsgeschwindigkeit des Lenkwinkels kann je nach Geschwindigkeit des Baufahrzeugs veränderbar sein. Die Ände­ rungsgeschwindigkeit des Lenkwinkels wird je nach Ausführungs­ form in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Baufahrzeugs geändert, da bei hohen Fahrgeschwindigkeiten z. B. ein instabi­ ler Fahrzustand wie ein Rutschen oder Schleudern auftreten kann, wenn der Lenkwinkel zu groß ist oder die Lenkung zu ab­ rupt gedreht wird. In dieser Situation wird die Änderungsge­ schwindigkeit des Lenkwinkels entsprechend verringert, so daß der o. g. instabile Zustand verhindert und ein stabiles Fahren ermöglicht wird.
Es läßt sich außerdem ein Lenkgehäuse vorsehen, in dessen Innerem die Lenk-Betätigungswelle angeordnet ist, und der Hebel kann aus einer kreisbogenförmigen Öffnung ragen, die in der Oberseite des Lenkgehäuses vorgesehen ist.
Bei dieser Konfiguration ragt der Hebel aus der kreisbo­ genförmigen Öffnung in der Oberseite des Lenkgehäuses, so daß der Bediener den Betrag des Lenkwinkels problemlos anhand der Stellung des Hebels in der kreisbogenförmigen Öffnung erfassen kann. Somit hat der Bediener eine visuelle Vorstellung vom Lenkwinkel, obwohl er diesen selbst nicht sehen kann, wodurch die Bedienbarkeit beim Fahren verbessert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnung be­ schrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Lenk­ vorrichtung, schematisch,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Ausführungsform einer Lenk­ winkel-Steuereinrichtung, als Blockdiagramm,
Fig. 3 ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Fahr­ zeuggeschwindigkeit und einem Pilotdruck-Signal nach der Aus­ führungsform der Erfindung, als Diagramm, und
Fig. 4 einen Bereich um einen Hebel nach Fig. 1, von oben.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist ein Lenkgehäuse 2 an der Seite eines Bedienersitzes 1 angeordnet, der auf dem Boden einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Fahrerkabine so vorgesehen ist, daß er sich über eine Gleitschiene 1A in Längs­ richtung des Fahrzeugs bzw. in Fig. 1 nach rechts und links bewegen läßt. Das Lenkgehäuse 2 läßt sich bezüglich des Bedie­ nersitzes 1 in Längsrichtung bewegen oder durch Drehen eines an dessen Außenseite angebrachten Hebels 1B an dem Sitz festlegen. Auf der hinteren Oberseite 2A des Lenkgehäuses 2 ist eine Arm­ lehne 9 angebracht, die vertikal beweglich ist. Bei dieser Aus­ führungsform ist an der entgegengesetzt zum Bedienersitz 1 liegenden Seitenfläche des Lenkgehäuses 2 eine Seitenplatte 21 vorgesehen, die von der hinteren Oberseite 2A nach oben ab­ steht. In der Seitenplatte 21 sind eine vorbestimmte Anzahl vertikaler Langlöcher 22 ausgebildet. In der Seitenfläche der Armlehne 9 sind Schraubenöffnungen ausgebildet, deren Lage im wesentlichen mit der der Langlöcher 22 übereinstimmt, und Schrauben 23 sind von der Außenseite der Seitenplatte 21 her durch die Langlöcher 22 hindurch in die Schraubenöffnungen eingesetzt, so daß die Armlehne 9 vertikal beweglich ist.
Im vorderen Abschnitt des Lenkgehäuses 2 ist eine Lenk- Betätigungswelle 6 so vorgesehen, daß sie in im wesentlichen horizontaler Drehrichtung um eine somit vertikale Drehachse 6A drehbar ist. Der untere Endabschnitt eines vertikalen Hebels 3 zum Betätigen der Lenkung ist über eine Kupplungsstange 4 in dem Lenkgehäuse 2 mit der Lenk-Betätigungswelle 6 wie eine Kurbel gekuppelt. Der obere Abschnitt des Hebels 3 ragt durch eine aus Fig. 4 ersichtliche kreisbogenförmige Öffnung 18 in der Oberseite des Lenkgehäuses 2 hindurch nach oben. Die Lenk- Betätigungswelle 6 ist im wesentlichen unter dem Handgelenk des Bedieners angeordnet, wenn dieser den Hebel 3 hält. Dabei soll der Winkel, um den der Hebel 3 in seinem Schwenkbereich um die Lenk-Betätigungswelle 6 aus der annähernden Mittelstellung, d. h. einer im wesentlichen der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs entsprechenden Stellung, ausgelenkt ist, ein Schwenkwinkel θ sein.
Ein Pilotventil 8 ist an einer im wesentlichen unterhalb der Lenk-Betätigungswelle 6 und unter der Bodenoberfläche der Fahrerkabine liegenden Stelle an der Fahrzeugkarosserie ange­ bracht. Das Pilotventil 8 weist eine Eingangswelle 8A und eine Rückkopplungswelle 8B auf, die konzentrisch auf einer Achse 8C angeordnet sind, und erzeugt je nach der Winkelabweichung zwi­ schen dem Drehwinkel der Eingangswelle 8A und dem der Rückkopp­ lungswelle 8B einen Pilot-Hydraulikdruck. Die Drehachse 6A der Lenk-Betätigungswelle 6 und die Achse 8C des Pilotventils 8 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Die Lenk-Betätigungswelle 6 läßt sich gegenüber der Ein­ gangswelle 8A des Pilotventils 8 vertikal nach oben oder unten verstellen und ist mit dieser über eine Kupplungseinrichtung 7 gekuppelt, deren beiden Endabschnitte relativ zueinander hori­ zontal beweglich sind und mit deren Hilfe der Schwenkwinkel θ der Lenk-Betätigungswelle 6 auf das Pilotventil 8 übertragen wird. In der gezeigten Ausführungsform wird der Mittelabschnitt 7C der Kupplungseinrichtung 7 von einem Universallenker 25 nach Art einer Kardanwelle gebildet, der sich in der in Fig. 1 mit dem Pfeil X gezeigten Längsrichtung verlängern und verkürzen läßt. Der Bedienersitz 1 ist mit Hilfe eines Verschiebemecha­ nismus 1C und eines Hebe- und Senkmechanismus 1D vertikal bzw. in Längsrichtung beweglich, so daß der Bediener die Position des Bedienersitzes 1 je nach seiner Körpergröße einstellen kann. Der Schwenkwinkel θ wird auch dann über die Kupplungsein­ richtung 7 übertragen, wenn die Position der Lenk-Betätigungs­ welle 6 mit Hilfe des Verschiebemechanismus 1C und des Hebe- Senkmechanismus 1D verändert wurde.
Der Universallenker 25 weist an den beiden Endabschnitten des verlänger- und verkürzbaren Mittelabschnitts 7C die Kardan­ gelenke 7A und 7B auf. Die Kardangelenke 7A und 7B und der Mit­ telabschnitt 7C sind drehbar miteinander gekuppelt, während ihre Längsachsen einander in einem vorbestimmten Winkel schnei­ den. Dadurch läßt sich der Schwenkwinkel B des Kardangelenks 7A auch dann auf das Kardangelenk 7B übertragen, wenn die Kardan­ gelenke 7A und 7B in ihrer Lage zueinander horizontal und/oder vertikal verlagert sind. Die Kardangelenke 7A und 7B sind je­ weils mit der Lenk-Betätigungswelle 6 bzw. mit der Eingangs­ welle 8A des Pilotventils 8 gekuppelt. Somit läßt sich der Schwenkwinkel θ der Lenk-Betätigungswelle 6 auch dann auf die Eingangswelle 8A des Pilotventils 8 übertragen, wenn die gegen­ seitige Lagebeziehung von Lenk-Betätigungswelle 6 und Eingangs­ welle 8A des Pilotventils 8 verändert ist.
Aus Fig. 2 ist ein Beispiel für eine Lenkwinkel-Steuerein­ richtung mit dem Pilotventil 8 ersichtlich. Das hier verwendete Beispiel ist vom Typ einer Knick-Lenkeinrichtung. Die mit Dop­ pellinien dargestellten Pfeile zeigen den Übertragungsweg des Hydraulikdrucks.
Die Lenkwinkel-Steuereinrichtung weist das Pilotventil 8 auf, eine Pilot-Druckquelle 11, die das Pilotventil 8 mit Drucköl speist, eine Steuerung 12, die den vom Pilotventil 8 erzeugten Pilotdruck nach einer vorgegebenen Berechnungsformel umwandelt, und ein Lenkungsventil 13, das auf ein von der Steuerung 12 umgewandeltes Pilot-Drucksignal hin einen rechten und einen linken Hydraulikzylinder 16A bzw. 16B antreibt, so daß ein Lenkwinkel gesteuert wird. Darüber hinaus weist die Lenkwinkel-Steuereinrichtung eine Lenkungs-Hydraulikquelle 14 auf, die Haupt-Drucköl zum Lenkungsventil 13 leitet, den rech­ ten und den linken Hydraulikzylinder 16A und 16B, mit denen die Knicklenkung in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Druckölausgangs am Lenkungsventil 13 betätigt wird, und einen Geschwindigkeitssensor 17, der die Verfahrgeschwindigkeit des Baufahrzeugs erfaßt und ein Signal der Fahrzeuggeschwin­ digkeit an die Steuereinrichtung 12 ausgibt. Der von der Bewe­ gung des rechten und des linken Hydraulikzylinders 16A und 16B erzeugte Ausknickungsbetrag wird über eine aus der Zeichnung nicht ersichtliche mechanische Verbindungseinrichtung zu der Rückkopplungswelle 8B rückgekoppelt, so daß die Winkelabwei­ chung zwischen der Eingangswelle 8A und der Rückkopplungswelle 8B verringert wird. Die Ausknickung ist dabei immer proportio­ nal zum Lenkwinkel.
Beim Betrieb der Lenkwinkel-Steuereinrichtung befindet sich das Pilotventil 8 zunächst in einer Mittelstellung, in der die Eingangswelle 8A in Abhängigkeit von dem Schwenkwinkel θ gedreht wird, der von der Lenk-Betätigungswelle 6 in dem Len­ kungsgehäuse 2 übertragen wird. Der anliegende Pilotdruck ist während der Drehung der Eingangswelle 8A im wesentlichen pro­ portional zur Winkelauslenkung der Eingangswelle 8A bezüglich der Rückkopplungswelle 8B, und wird in die Steuereinrichtung 12 eingespeist. Die Steuereinrichtung 12 wandelt den eingespeisten Pilotdruck mittels einer vorbestimmten Berechnungsformel um und gibt das Ergebnis als ein Pilotsignal an ein Betätigungselement des Lenkungsventils 13 aus, so daß der rechte und der linke Hydraulikzylinder 16A und 16B aus- oder eingefahren werden. Ausgehend von dem Pilotsignal steuert das Lenkungsventil 13 die Strömungsgeschwindigkeit und -richtung des von der Hydraulik­ quelle 14 geförderten Drucköls, so daß der rechte und der linke Hydraulikzylinder 16A und 16B aus- oder eingefahren werden. Auf diese Weise wird das Baufahrzeug knickgelenkt. Der Betrag, um den der rechte und der linke Hydraulikzylinder 16A und 16B aus- oder eingefahren werden, woraus sich der Lenkwinkel ergibt, wird über die aus der Zeichnung nicht ersichtliche Verbindungs­ einrichtung zur Rückkopplungswelle 8B zurückgekoppelt. Wenn der dem o. g. Schwenkwinkel θ entsprechende Lenkwinkel erreicht ist, gibt das Pilotventil 8 keinen Pilotdruck mehr aus und der Lenkungs-Steuervorgang ist beendet.
Nun ermittelt der Sensor 17 die Verfahrgeschwindigkeit des Baufahrzeugs und gibt ein entsprechendes Signal an die Steuer­ einrichtung 12 aus. Die Steuereinrichtung 12 wandelt die Größe des Pilotsignalausgangs des Pilotventils 8 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit nach einem vorbestimmten Verhält­ nisausdruck oder einer Berechnungstabelle um. Wie z. B. aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Höhe des Pilotsignals geringer, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem höheren Bereich liegt, wodurch der Betrag der Änderung des Lenkwinkels verringert wird. Damit soll ein instabiler Fahrzustand verhindert werden. Bei einer schnellen Lenkbetätigung oder beim Erhöhen des Lenk­ winkels während des Fahrens mit höherer Geschwindigkeit würde nämlich eine abrupte Drehung verursacht und der Fahrzustand in­ stabil werden. Der Verlauf des aus Fig. 3 ersichtlichen Graphen basiert lediglich auf einem Beispiel des o. g. Ausdrucks oder der Berechnungstabelle, die Erfindung ist nicht auf diesen Kurvenverlauf beschränkt.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ragt der Hebel 3 aus der kreisbogenförmigen Öffnung 18 in der Oberseite des Lenkungs­ gehäuses 2 schräg nach oben heraus und ist horizontal um die Lenk-Betätigungswelle 6 schwenkbar. Dabei ist ein Betäti­ gungsbetrag der Lenkung mit Hilfe der kreisbogenförmigen Öffnung 18 leicht ersichtlich. Der Bediener sieht anhand der Stellung des Hebels 3 in der Öffnung 18 sofort, welchen Betrag der Lenkwinkel des Baufahrzeugs gerade hat. Bei ganz nach rechts gedrehter Lenkung befindet sich der Hebel 3 in der rechten Endstellung in der Öffnung 18. Wird die Lenkung ganz nach links gedreht, gelangt der Hebel 3 in die linke Endstel­ lung in der Öffnung 18.
Darüber hinaus ist an der Mitte der Öffnung 18 eine Sicht­ markierung wie ein Pfeil angebracht, der für das Geradeausfah­ ren steht. An der Seite des rechten und linken Abschnitts der Öffnung 18 ist jeweils ein R bzw. ein L als Sichtmarkierung für eine Rechts- bzw. Linksdrehung angebracht. Auf diese Weise läßt sich der Betrag des Lenkwinkels ablesen, auch wenn der Lenkwin­ kel des Fahrzeugs selbst nicht einzusehen ist, so daß die Lenk­ barkeit verbessert wird. Selbstverständlich läßt sich die Lenk­ barkeit auch dann verbessern, wenn das Lenkungsgehäuse 2 keine Öffnung aufweist, die Lenk-Betätigungswelle 6 also z. B. außer­ halb des Lenkungsgehäuses 2 angeordnet ist. In diesem Fall wird die Sichtmarkierung entlang der kreisbogenförmigen Bewegungs­ bahn des Hebels 3 angebracht.
Wie beschrieben läßt sich der Lenkbetrieb erfindungsgemäß von einem in dem Bedienersitz 1 sitzenden Bediener ausführen, wobei dieser den Hebel 3 mit der Hand hält, während sein Ellen­ bogen oder Unterarm auf der Armlehne 9 abgestützt ist, so daß ein Betätigen weitestgehend nur mit Hilfe von Fingern und Hand­ gelenk ermöglicht wird. Ellenbogen und Unterarm liegen dabei fest auf der Armlehne 9 auf, so daß das Handgelenk bei einem eventuellen seitlichen Kippen oder Vornüberneigen der Fahrzeug­ karosse abgestützt und die Lenkbetätigung somit erheblich sta­ biler ist. Ferner ist die Drehachse 6A der Lenk-Betätigungswel­ le 6 annähernd vertikal ausgerichtet, und ist im wesentlichen unterhalb des Handgelenks des Bedieners angeordnet, wenn dieser den Hebel 3 hält, so daß der Bediener die Lenkbetätigung durch horizontales Schwenken des Hebels 3 aus dem Handgelenk heraus ausführen kann. Somit läßt sich das Lenken also durch Schwenken des Handgelenks, d. h. mit einer sehr kleinen Bewegung, ausfüh­ ren, so daß die Arbeit des Bedieners erleichtert wird. Ferner wird der Hebel 3 beim Lenken horizontal um die Lenk-Betäti­ gungswelle 6 geschwenkt, was dem Gefühl des Drehens der Lenkung entspricht. Der Lenkwinkel wird in Abhängigkeit von dem Schwenkwinkel θ der Lenk-Betätigungswelle 6 gesteuert, so daß sich die Anzahl der Bewegungen im Vergleich zu einer herkömm­ lichen Hebelbedienung, bei der die Lenkgeschwindigkeit gesteu­ ert wird, verringert und selbst bei sehr kleinen Lenkwinkeln eine ausgezeichnete Lenkstabilität erreicht wird.
Die Lenk-Betätigungswelle 6 und die Eingangswelle 8A des Pilotventils 8, die den Schwenkwinkel θ der Lenk-Betätigungs­ welle 6 überträgt, sind über die Kupplungseinrichtung 7 mitein­ ander gekuppelt, so daß die Lenk-Betätigungswelle 6 bezüglich der Eingangswelle 8A horizontal und vertikal beweglich ist. Auf diese Weise wird der Schwenkwinkel θ auch dann sicher auf die Eingangswelle 8A übertragen, wenn die Stellung des Hebels 3 und der Lenk-Betätigungswelle 6 in Bezug auf das Pilotventil 8 in­ folge einer Lageverstellung des Bedienersitzes 1 verlagert sind.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Lenk- Betätigungswelle 6 und die Eingangswelle 8A miteinander gekup­ pelt, und die Hydraulikzylinder 16A und 16B zum Steuern des Lenkwinkels werden über das Lenkungsventil 13 von dem Pilotven­ til 8 angetrieben. Wenn jedoch nur geringe Strömungsraten der Hydraulikzylinder 16A und 16B gewünscht werden, können die Strömungsraten der Hydraulikzylinder 16A und 16B von dem Pilot­ ventil 8 direkt gesteuert werden, so daß ein dem Schwenkbetrag des Hebels 3 im wesentlichen proportionaler Lenkwinkel erzeugt wird.

Claims (9)

1. Lenkvorrichtung für ein Baufahrzeug, mit
einer Lenk-Betätigungswelle (6), die sich im wesentlichen horizontal dreht, und
einem Hebel (3), der mit der Lenk-Betätigungswelle (6) gekuppelt und in einem vorbestimmten horizontalen Abstand von der Lenk-Betätigungswelle (6) angeordnet ist, und der im wesentlichen horizontal schwenkbar ist, so daß die Lenk-Betäti­ gungswelle (6) gedreht wird.
2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenk-Betätigungswelle (6) im wesentlichen unter­ halb des Handgelenks eines Bedieners angeordnet ist, wenn der Bediener den Hebel (3) festhält.
3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese ferner eine Armlehne (9) aufweist, auf welcher der Bediener seinen Ellenbogen oder Unterarm abstützt, während er den Hebel (3) hält.
4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Stellung des Hebels (3) und der Armlehne (9) bezüglich eines Bedienersitzes (1), auf dem der Bediener sitzt, in einer im wesentlichen horizontalen und/oder vertikalen Rich­ tung einstellbar ist.
5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit
einem Pilotventil (8), das im wesentlichen unterhalb der Lenk-Betätigungswelle (6) angeordnet ist, wobei eine Eingangs­ welle (8A) und eine Rückkopplungswelle (8B) konzentrisch auf einer Achse (8C) vorgesehen sind, und das einen Pilot-Hydrau­ likdruck erzeugt, der im wesentlichen proportional zur Winkel­ abweichung zwischen dem Drehwinkel der Eingangswelle (8A) und dem Drehwinkel der Rückkopplungswelle (8B) ist, so daß der Lenkwinkel des Baufahrzeugs gesteuert wird, und
einer Kupplungseinrichtung (7), welche die Lenk-Betäti­ gungswelle (6) und die Eingangswelle (8A) miteinander kuppelt, so daß die Lenk-Betätigungswelle (6) bezüglich der Eingangs­ welle (8A) horizontal und vertikal beweglich ist.
6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Eingangswelle (8A) und eine Drehachse (6A) der Lenk-Betätigungswelle (6) im wesentlichen parallel angeordnet sind.
7. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Lenkwinkel im wesentlichen proportional zum Drehwinkel der Lenk-Betätigungswelle (6) ist.
8. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Änderungsgeschwindigkeit des Lenkwinkels in Ab­ hängigkeit von der Geschwindigkeit des Baufahrzeugs verändert wird.
9. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit
einem Lenkungsgehäuse (2), in dem die Lenk-Betätigungswel­ le (6) angeordnet ist,
wobei der Hebel (3) aus einer kreisbogenförmigen Öffnung (18) herausragt, die in der Oberseite des Lenkungsgehäuses (2) vorgesehen ist.
DE19917879A 1998-05-08 1999-04-20 Lenkvorrichtung Withdrawn DE19917879A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14210898A JP3783189B2 (ja) 1998-05-08 1998-05-08 ステアリング操作装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19917879A1 true DE19917879A1 (de) 1999-11-11

Family

ID=15307617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19917879A Withdrawn DE19917879A1 (de) 1998-05-08 1999-04-20 Lenkvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6202501B1 (de)
JP (1) JP3783189B2 (de)
KR (1) KR100685698B1 (de)
DE (1) DE19917879A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20009211U1 (de) 2000-05-22 2000-11-02 TRW Automotive Safety Systems GmbH & Co. KG, 63743 Aschaffenburg Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs
EP3254936A4 (de) * 2015-10-30 2018-11-07 Komatsu Ltd. Nutzfahrzeug und nutzfahrzeugsteuerungsverfahren
EP3406505A4 (de) * 2016-05-31 2019-10-09 Komatsu Ltd. Nutzfahrzeug

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19818111A1 (de) * 1998-04-23 1999-10-28 Mannesmann Rexroth Ag Hydraulisches Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere für eine mobile Arbeitsmaschine
GB2366854A (en) * 2000-09-15 2002-03-20 Cummins Engine Co Ltd Vehicle seat with joystick control
JP4258598B2 (ja) 2002-01-28 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 運転操作装置
JP2006271270A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Kubota Corp 収穫機の運転部構造
JP4997562B2 (ja) * 2005-10-03 2012-08-08 株式会社小松製作所 コンソール装置
US7757806B2 (en) * 2005-12-22 2010-07-20 Caterpillar Sarl Adjustable operator interface
JP2008025161A (ja) * 2006-07-19 2008-02-07 Kubota Corp 作業車
US20080023250A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Hefner Robert E Ergonomic machine control console
US7675258B2 (en) * 2007-03-30 2010-03-09 Caterpillar Inc. Operator-control device for a machine
US8820700B2 (en) 2012-07-23 2014-09-02 Caterpillar Inc. Adjustable pod support for machine control device
JP6578186B2 (ja) 2015-10-30 2019-09-18 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
EP3254931B1 (de) 2015-10-30 2019-06-26 Komatsu Ltd. Nutzfahrzeug und nutzfahrzeugsteuerungsverfahren
JP6716593B2 (ja) 2015-10-30 2020-07-01 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
JP6616661B2 (ja) 2015-10-30 2019-12-04 株式会社小松製作所 作業車両
EP3412536B1 (de) 2016-05-31 2021-07-28 Komatsu Ltd. Nutzfahrzeug und nutzfahrzeugsteuerungsverfahren
JP6976255B2 (ja) 2016-08-26 2021-12-08 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
WO2018038268A1 (ja) 2016-08-26 2018-03-01 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
EP3656932B1 (de) * 2017-12-27 2024-11-27 Kubota Corporation Arbeitsgerät und verfahren zur herstellung von arbeitsgeräten
US10837158B2 (en) * 2018-02-07 2020-11-17 Manitou Equipment America, Llc Loader, operator seat assembly with integrated, non-electronic hydraulic pilot valves
JP7281869B2 (ja) * 2018-03-14 2023-05-26 株式会社小松製作所 作業車両
JP7182947B2 (ja) 2018-08-13 2022-12-05 株式会社小松製作所 ステアリング装置、ステアリングシステム、および作業車両
JP7223526B2 (ja) 2018-08-13 2023-02-16 株式会社小松製作所 作業車両
GB2579075B (en) * 2018-11-19 2021-06-16 Caterpillar Inc Work machine with sensor enabled user control
JP7338990B2 (ja) * 2019-03-01 2023-09-05 株式会社小松製作所 運転室および作業車両

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2730182A (en) * 1952-11-21 1956-01-10 Goodman Mfg Co Control differential transmission gearing
US2978053A (en) * 1957-10-21 1961-04-04 Arthur O Schmidt Driving and steering apparatus for wheel chairs
US3283609A (en) * 1964-07-16 1966-11-08 Westinghouse Electric Corp Knob
US4403673A (en) * 1981-01-06 1983-09-13 Douglas Ball Powered vehicle
US4702520A (en) * 1984-10-12 1987-10-27 Deere & Company Adjustable armrest with integral vehicle controls
JPH0350227U (de) * 1989-09-14 1991-05-16
JPH0437021U (de) * 1990-07-25 1992-03-27
US5263901A (en) * 1991-01-25 1993-11-23 Toyo Umpanki Co., Ltd. Skid steering loader
JPH07182062A (ja) * 1993-12-21 1995-07-21 Kobe Steel Ltd 建設機械の操作装置
US5749629A (en) * 1997-01-16 1998-05-12 Ford Motor Company Console assembly with adjustable armrest

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20009211U1 (de) 2000-05-22 2000-11-02 TRW Automotive Safety Systems GmbH & Co. KG, 63743 Aschaffenburg Vorrichtung zum Lenken eines Kraftfahrzeugs
US6585073B2 (en) 2000-05-22 2003-07-01 Trw Automotive Safety Systems Gmbh & Co. Kg Device for steering a motor vehicle
EP3254936A4 (de) * 2015-10-30 2018-11-07 Komatsu Ltd. Nutzfahrzeug und nutzfahrzeugsteuerungsverfahren
EP3406505A4 (de) * 2016-05-31 2019-10-09 Komatsu Ltd. Nutzfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11321664A (ja) 1999-11-24
JP3783189B2 (ja) 2006-06-07
US6202501B1 (en) 2001-03-20
KR100685698B1 (ko) 2007-02-23
KR19990087939A (ko) 1999-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19917879A1 (de) Lenkvorrichtung
DE602004012744T2 (de) Armlehne zur verwendung mit einem fahrzeugsitz
DE10046944A1 (de) Gerät zum Simulieren einer Fahrt auf einem Fahrzeug
DE10218735A1 (de) Hydraulikbagger
DE3310626C2 (de) Steuervorrichtung
DE69617787T2 (de) Lenkung für ein Knickrahmenfahrzeug
DE3512673C2 (de)
DE2656928A1 (de) Einhebelsteuerung
DE102019125553A1 (de) Bewegliche bedienerstation für verbesserte sicht
DE1162213B (de) Lenkvorrichtung fuer einen Schlepper
DE69201687T2 (de) Vorrichtung zur Einstellung des Arbeitseffekts der Steuerorgane eines Luftfahrzeuges.
DE2934188C2 (de) Bedienungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit Schwenkeinrichtung
DE3875624T3 (de) Verfahren zur steuerung eines fördermittels sowie fördermittel dazu.
EP0493714B1 (de) Steuerungsmechanismus für drei Funktionen mit einem ersten und einem zweiten Steuerhebel
DE2029996C3 (de) Steuervorrichtung eines Flügel radpropellers
DE3138764C2 (de) Vorrichtung zum Einstellen des Neigungswinkels eines verstellbaren Fahrzeuglenkrades
DE1430695C3 (de) Hydraulische Lenkeinrichtung für Gelenkfahrzeuge
EP1337712B1 (de) Bodenverdichtungsmaschine
DE2842896A1 (de) Handbetaetigte steuervorrichtung fuer das hydrostatische getriebe eines fahrzeugantriebes
EP3054367B1 (de) Fahrzeug, insbesondere kettenfahrzeug zur schneepistengestaltung und -pflege
EP4151463A1 (de) Bedienarbeitsplatz für eine baumaschine und baumaschine
EP0562176B1 (de) Aufsattel- oder Anhänge-Pflug
DE3004289A1 (de) Vorrichtung zur parallelfuehrung des loeffels eines hydraulikbaggers
DE69805157T2 (de) Lenkung für ein fahrzeug mit knickrahmen
DE3425308C2 (de) Betätigungseinrichtung mit einem Fußhebel

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee