DE3902810A1 - Multi-axle steering system - Google Patents
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- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/142—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering specially adapted for particular vehicles, e.g. tractors, carts, earth-moving vehicles, trucks
- B62D7/144—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering specially adapted for particular vehicles, e.g. tractors, carts, earth-moving vehicles, trucks for vehicles with more than two axles
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Mehrachslenkanlage mit einem mechanisch-hydraulischen Lenkgetriebe mit einem Arbeitszylin der zur Lenkkraftverstärkung für eine Achse und einer hydro statischen, mit einer Blockiereinrichtung versehenen Lenkver bindung für eine zweite Achse, die über ein Lenkgestänge mit einem zweiten Arbeitszylinder betätigbar ist, wobei die Blockiereinrichtung einen im Lenkgestänge der zweiten Achse angeordneten Zylinder aufweist, in dem ein mit dem Lenkge stänge verbundenes und damit verstellbares Halteglied durch ein ein- und ausrückbares Blockierteil mechanisch arretier bar ist.The invention relates to a multi-axle steering system with a mechanical-hydraulic steering gear with a working cylinder the one for steering power amplification for an axle and a hydro static steering lock provided with a blocking device binding for a second axle with a steering linkage a second cylinder can be operated, the Blocking device in the steering linkage of the second axis arranged cylinder, in which one with the Lenkge rods connected and thus adjustable holding member an engaging and disengaging blocking part mechanically locked is cash.
Eine derartige Lenkung ist z.B. in der DE-OS 36 15 740 be schrieben. Dabei wird in Mittenstellung der zweiten, gelenk ten Achse, im allgemeinen der Hinterachse, eine mechanische Blockierung erreicht.Such steering is e.g. in DE-OS 36 15 740 be wrote. The second, joint, is in the middle position th axle, generally the rear axle, is a mechanical one Blocking reached.
Nachteilig dabei ist jedoch, daß durch Ventillekagen oder sonstige Undichtheiten während des Betriebes ein hydrostati scher Versatz auftreten kann, wodurch die Kinematik zwischen den verschiedenen gelenkten Achsen nicht mehr stimmt. Um hier wieder eine Synchronität herzustellen, mußte in einem manuellen Vorgang der Wahlschalter zum Zuschalten der zwei ten oder von mehreren Achsen abgeschaltet werden. Beim näch sten Überfahren der zugeschalteten Achse wurde diese dann in der Geradeausfahrtstellung zentriert und blockiert. An schließend konnte die Achse zum Lenken wieder zugeschaltet werden.The disadvantage here, however, is that by valve collars or other leaks during operation a hydrostati shear offset can occur, causing the kinematics between the different steered axles is no longer correct. Around To establish synchronicity again had to be done in one manual operation of the selector switch to switch on the two ten or more axes can be switched off. At the next The overrunning of the connected axis was then carried out in the straight-ahead position centered and blocked. On finally the axle could be switched on again for steering will.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Mehrachslenkanlage der eingangs erwähnten Art zu schaf fen, bei der auch im Betrieb eine Synchronisierung der ge lenkten Achsen zueinander ermöglicht wird.The present invention is therefore based on the object to create a multi-axle steering system of the type mentioned fen, in which synchronization of the ge steered axes to each other is made possible.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeich nenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is characterized by the solved part of claim 1 mentioned features.
Durch die erfindungsgemäße Zentriereinrichtung, insbesondere durch die Druckbeaufschlagung der Kolbenräume wird kontinu ierlich während des Betriebes stets eine erneute Synchroni sierung bzw. ein Synchronisierungsimpuls gegeben. Jedes Mal beim Überfahren der Geradeausstellung der einen Achse, im allgemeinen der Vorderachse, wird Druck in die beiden Kolben räume gegeben, wodurch der entsprechend verschobene Zentrier kolben wieder an seinen äußeren Anschlag geschoben wird, wo bei dieser aufgrund des inneren Anschlages gleichzeitig auch den verschiebbaren Teil des Lenkgestänges mitnimmt und exakt in die Mittenstellung bringt. Auf diese Weise können Lekagen jeder Art zu keinem hydrostatischen Versatz führen; vielmehr ist stets eine exakte Synchronisierung zwischen den gelenk ten Achsen vorhanden.Through the centering device according to the invention, in particular by the pressurization of the piston chambers is continuous Always a new synchronization during operation or a synchronization pulse. Every time when driving over the straight position of one axis, in general the front axle, pressure will be in the two pistons given spaces, whereby the correspondingly shifted centering piston is pushed back to its outer stop where because of the internal stop at the same time takes the displaceable part of the steering linkage with it exactly in the middle position. This way Lekagen can do not cause any hydrostatic misalignment of any kind; much more is always an exact synchronization between the joints th axes available.
Als weiterer Vorteil wird durch die erfindungsgemäße Zen triereinrichtung erreicht, daß in jeder Lage eine Rückfüh rung der Achse in die Geradeausfahrtstellung möglich ist.Another advantage is the Zen according to the invention Triereinrichtung achieved that a feedback in every position axis in the straight-ahead position is possible.
Von Vorteil ist weiterhin auch die Verbindung mit der Blok kiereinrichtung, die im allgemeinen so ausgelegt ist, daß sie im Notfall überfahren werden kann, damit es insbesondere bei Geländefahrzeugen zu keinen Brüchen in mechanischen Tei len kommen kann, und daß die Zentriereinrichtung als Gegen druck bei diesem zwangsweisen Auslenken wirkt. Auf diese Weise wird ein Puffer geschaffen. Außerdem ist damit sicher gestellt, daß dann, wenn die Überlast wieder verschwunden ist, durch eine entsprechende Druckeinleitung in die Kolben räume eine automatische Rückstellung in Geradeausfahrtstel lung erfolgt.The connection with the Blok is also an advantage Kiereinrichtung, which is generally designed so that they can be run over in an emergency so it is special for off-road vehicles, no breakage in mechanical parts len can come, and that the centering device as a counter pressure with this forced deflection acts. To this A buffer is created in this way. It is also safe posed that when the overload disappeared again is, by appropriate pressure introduction into the pistons clear an automatic reset in the straight ahead position tion takes place.
In der EP-OS 1 50 520 ist bereits ein handbetätigtes Zuschalt ventil mit einer Zentriereinrichtung dargestellt, wobei die Zentrierung über eine Feder vorgenommen wird. Nachteilig ist dabei jedoch, daß damit nur eine bestimmte Federkennung zur Verfügung steht und daß stets ein Gegendruck vorhanden ist. Außerdem ist die Charakteristik der Einrichtung beschränkt.In EP-OS 1 50 520 there is already a manual activation valve shown with a centering device, the Centering is made via a spring. The disadvantage is however, that only a certain spring identification Is available and that there is always a back pressure. In addition, the characteristics of the facility are limited.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß als Druckmittelquelle ein Druckspeicher vorgesehen ist.An advantageous development of the invention consists in that a pressure accumulator is provided as the pressure medium source.
Auf diese Weise ist stets der für die Zentrierung und Rück stellung erforderliche Druck vorhanden. Dies bedeutet, daß auch bei einem Ausfall der hydraulischen Lenkanlage über den Speicherdruck eine Rückstellung und Zentrierung erfolgen kann. Aus Sicherheitsgründen kann dabei die Anlage so ge schaltet sein, daß z.B. bei einem Druckabfall und bei einem Erreichen eines bestimmten Mindestdruckes in dem Druckspei cher eine Rückstellung der Achse in eine Geradeausstellung erfolgt.In this way it is always the one for centering and back pressure required. This means that even if the hydraulic steering system fails, the Storage pressure is reset and centered can. For safety reasons, the system can be so ge be switched that e.g. at a pressure drop and at one Reaching a certain minimum pressure in the print memory cher a return of the axis to a straight position he follows.
Grundsätzlich ist selbstverständlich als Druckmittelquelle auch eine Pumpe möglich. Basically, of course, as a source of pressure medium a pump is also possible.
Von Vorteil ist es, wenn die beiden Kolbenräume in ausgelenk ter Lenkstellung an einen Zusatzspeicher angeschlossen sind.It is advantageous if the two piston spaces are deflected ter steering position are connected to an additional memory.
Der Druck in dem Druckspeicher wird dabei relativ niedrig gewählt werden. Mit dem Zusatzspeicher soll lediglich eine geringe Vorspannung dahingehend erreicht werden, daß der verschobene Zentrierkolben aufgrund des Vorspanndruckes in dem Kolbenraum stets am inneren Anschlag des verschieblichen Teiles anliegt. Auf diese Weise sind keine langen Wege erfor derlich, wenn über die Druckmittelquelle ein entsprechend hoher Druck zur Rückstellung des Lenkgestänges in die Neu tralstellung eingebracht wird.The pressure in the pressure accumulator becomes relatively low to get voted. With the additional storage only one should low bias can be achieved in that the displaced centering piston due to the preload pressure in the piston chamber always at the inner stop of the movable Part is present. In this way, no long ways are required derlich, if a correspondingly via the pressure medium source high pressure to reset the steering linkage in the new tralposition is introduced.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß in einer Druckentlastungsleitung der Zen triereinrichtung eine Drossel eingesetzt ist.Another very advantageous embodiment of the invention consists in the fact that in a pressure relief line the Zen Triereinrichtung a throttle is used.
Durch die Drossel wird in den beiden Kolbenräumen praktisch ein Staudruck erzeugt. Dieser Staudruck führt zu einer ge dämpften Rückstellung. Im ausgelenkten Zustand, kann der Druck aus dem Kolbenraum, der verkleinert wird, nur gedros selt entweichen.The throttle is practical in the two piston chambers creates a dynamic pressure. This back pressure leads to a ge dampened provision. In the deflected state, the Pressure from the piston chamber, which is reduced, only throttled rarely escape.
In einfacher Weise ist das längs verschiebliche Teil als Kolbenstange ausgebildet, die auf einem Bereich die beiden Zentrierkolben und auf einem anderen Bereich das Halteglied trägt.In a simple manner, the longitudinally movable part is as Piston rod formed, the two on one area Centering piston and the holding member on another area wearing.
Eine einfache und sehr kompakte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn das auf der Kolbenstange angeordnete Halte glied den inneren Anschlag bildet. Auf diese Weise wird eine deutlich kürzere Baulänge erreicht, denn das Halteglied bil det den Anschlag zwischen den beiden Zentrierkolben. Dabei ist lediglich dafür zu sorgen, daß eine Druckentlastungslei tung vorgesehen ist, die bei einer hydraulischen Einrichtung zum Tank führt.A simple and very compact embodiment of the invention results when the stop arranged on the piston rod limb forms the inner stop. In this way, one significantly shorter overall length achieved because the retaining member bil det the stop between the two centering pistons. Here is only to ensure that a pressure relief line device is provided in a hydraulic device leads to the tank.
Eine einfache Möglichkeit hierfür besteht darin, daß die Druckentlastungsleitung durch das Blockierteil führt.An easy way to do this is that the Pressure relief line leads through the blocking part.
Wenn das Blockierteil dabei der Blockierkolben ist, der hydraulisch betätigt ist, kann dabei in dem Kolben eine Drossel eingebaut sein, wodurch sich bei einer Rückstellung des Lenkgestänges ein Staudruck unter dem Blockierkolben bildet. Auf diese Weise ist automatisch sichergestellt, daß der Blockierkolben nicht in seine Blockierstellung geschoben wird bevor der verschiebbare Teil des Lenkgestänges in die Mittenstellung zurückgekehrt ist.If the blocking part is the blocking piston, the is hydraulically operated, can be in the piston Throttle must be installed, which results in a reset the steering linkage a dynamic pressure under the locking piston forms. In this way it is automatically ensured that the blocking piston is not pushed into its blocking position is before the sliding part of the steering linkage in the Center position has returned.
In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist dabei vorge sehen, daß das Blockierteil mit einem Blockierkolben verse hen ist, der durch eine Federeinrichtung in eine Blockier stellung vorgespannt ist, wobei zur Entblockierung der Kol benraum des Blockierkolbens über einen Anschluß mit Druck mittel versorgbar ist.In an embodiment according to the invention, it is provided see that the blocking part verse with a blocking piston hen is that by a spring device in a blocking position is biased, with the Kol Space of the blocking piston via a connection with pressure is medium supply.
Diese Ausgestaltung stellt eine Umkehrung der für die Blockierung vorgesehenen Mittel im Vergleich zu der Anlage nach der DE-OS 36 15 740 dar.This configuration represents a reversal of the Blocked funds provided compared to the facility according to DE-OS 36 15 740.
Da jedoch durch den bei dieser Ausgestaltung vorhandenen Druck, dieser auch der Blockiereinrichtung zur Verfügung steht, ist diese Form der Entblockierung sowohl einfacher als auch sicherer. However, since the existing in this embodiment Pressure, this is also available to the blocking device stands, this form of unblocking is both easier as well as safer.
Als eine Federeinrichtung können mehrere übereinander ange ordnete Blattfedern vorgesehen sein.Several can be arranged one above the other as a spring device ordered leaf springs may be provided.
Eine weitere sehr vorteilhafte und nicht naheliegende Weiter bildung der Erfindung besteht darin, daß das Zylindergehäuse für die Blockiereinrichtung und die Zentriereinrichtung der art erweitert ist, daß die Kolbenstange mit einem darauf angeordneten Kolben und einem eigenen Kolbenraum als Arbeits zylinder für die zweite Achse ausgebildet ist.Another very advantageous and not obvious next Education of the invention is that the cylinder housing for the blocking device and the centering device of the Art is extended that the piston rod with one on it arranged pistons and its own piston chamber as working cylinder is formed for the second axis.
Wenn der Druck in dem Arbeitskolben für den Arbeitszylinder höher gewählt wird als der Druck für die Zentriereinrich tung, kann der Arbeitszylinder normalerweise zum Auslenken verwendet werden. Bei einer Störung von außen ist es jedoch notwendig, daß die Hinterachse in Geradeausstellung zen triert wird. Fällt somit der Druck in dem Arbeitszylinder entsprechend ab, wird durch den Druckspeicher für die Zen triereinrichtung eine Lenkungsrückstellung mit gleichzeiti ger Blockierung und Zentrierung erreicht.If the pressure in the working piston for the working cylinder is selected higher than the pressure for the centering device tion, the working cylinder can normally be used to deflect be used. However, if there is a disturbance from outside necessary that the rear axle zen in the straight ahead position is trated. The pressure in the working cylinder thus falls accordingly, is by the pressure accumulator for the Zen Triereinrichtung a steering reset with simultaneous eng blocking and centering achieved.
Grundsätzlich ist diese Notfunktion auch bei einer Lösung möglich, wobei der Arbeitszylinder üblicherweise als sepa rates Teil vorgesehen ist, aber in diesem Falle muß die ge samte Kraft für die Rückstellung über die Zentriereinrich tung und über das gesamte Lenkgestänge auf diesen Arbeits zylinder übertragen werden, weshalb hierfür eine entsprechen de Dimensionierung der dabei zusammenwirkenden Teile notwen dig ist. Basically, this emergency function is also with a solution possible, the working cylinder usually as a sepa Council part is provided, but in this case the ge full force for resetting via the centering device tion and over the entire steering linkage on this work cylinders are transmitted, which is why a corresponding de Dimensioning of the interacting parts necessary dig is.
Der Bereich in welchem die Zentrierung erfolgt, d.h. der Bereich, in welchem die Zentrierkolbenräume mit Druck beauf schlagt werden, kann in Abhängigkeit des Lenkwinkels der Vorderachse gewählt werden. So kann man hierfür z.B. einen Lenkwinkel von 5 Grad oder größer in beiden Richtungen vor sehen, wodurch ein verbessertes Geradeausfahrtverhalten er reicht wird.The area in which the centering takes place, i.e. the Area in which the centering piston chambers are pressurized can be struck depending on the steering angle of the Front axle can be selected. For example, one Head angle of 5 degrees or greater in both directions see what he does an improved straight-ahead driving behavior is enough.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below described in principle of the drawing.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Blockier-/ Zentriereinheit in Geradeausfahrtstellung; Fig. 1 shows a longitudinal section through a blocking / centering unit in the straight-ahead position;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 im ausgelenkten Zustand; FIG. 2 shows a longitudinal section through the exemplary embodiment according to FIG. 1 in the deflected state;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Blockier-Zentrier und Arbeitszylindereinheit; Fig. 3 is a longitudinal section through a locking-centering and cylinder unit;
Fig. 4 ein hydraulisches Schaltbild für die erfindungs gemäße Mehrachslenkanlage nach den Fig. 1 und 2; Fig. 4 is a hydraulic circuit diagram for the fiction, modern multi-axle steering according to FIGS. 1 and 2;
Fig. 5 ein hydraulisches Schaltbild für die erfindungs gemäße Mehrachslenkanlage nach dem Ausführungsbei spiel der Fig. 3 mit integriertem Arbeitszylinder. Fig. 5 is a hydraulic circuit diagram for the multi-axle steering system according to the Invention game according to the game of FIG. 3 with an integrated working cylinder.
Die erfindungsgemäße Blockier-/Zentriereinheit weist ein ge meinsames Zylindergehäuse 1 mit einer Blockiereinheit 2 und einer Zentriereinheit 3 auf.The blocking / centering unit according to the invention has a common cylinder housing 1 with a blocking unit 2 and a centering unit 3 .
In dem Zylindergehäuse 1 ist eine Kolbenstange 4 als längs verschiebliches Teil eines Lenkgestänges mit einem Verbin dungsteil 5 zum Anschluß an die übrigen Lenkgestängeteile bekannter Bauart. In gleicher Weise besitzt das Zylinderge häuse 1 auf der gegenüberliegenden Seite ein Verbindungsteil 6. An dem von dem Verbindungsteil 5 abgewandten Ende ist ein Halteglied 7 mit einer Profilierung am Umfang befestigt. In die Profilierung des Haltegliedes 7 greift ein Blockierkol ben 8 mit seinem vorderen Ende in Blockierstellung ein. Der Blockierkolben 8 ist in einem Aufsatz 9 des Zylindergehäuses 1 gelagert und geführt. Zwischen dem eigentlichen Kolbenteil 10 und einem Bund 11 auf der Vorderseite des Aufsatzes 9 befindet sich ein Kolbenraum 12 mit einem Druckanschluß 13. Hinter dem Kolbenteil 10 befindet sich ein Druckausgleichs raum 14, der über einen Anschluß 15 mit einem Tank T verbun den ist. Eine Feder 16 sorgt für eine Vorspannung des Blockierkolbens 8 in Blockierstellung.In the cylinder housing 1 is a piston rod 4 as a longitudinally displaceable part of a steering linkage with a connec tion part 5 for connection to the other steering linkage parts of a known type. In the same way, the cylinder housing 1 has a connecting part 6 on the opposite side. At the end facing away from the connecting part 5 , a holding member 7 is fastened with a profiling on the circumference. In the profiling of the holding member 7 engages a Blockierkol ben 8 with its front end in the blocking position. The blocking piston 8 is mounted and guided in an attachment 9 of the cylinder housing 1 . A piston chamber 12 with a pressure connection 13 is located between the actual piston part 10 and a collar 11 on the front of the attachment 9 . Behind the piston part 10 there is a pressure equalization chamber 14 which is connected to a tank T via a connection 15 . A spring 16 prestresses the blocking piston 8 in the blocking position.
Der nähere Aufbau und die Wirkungsweise der Blockiereinheit 2 ist im übrigen auch in der DE-OS 36 15 740 näher beschrie ben. Die Zentriereinheit 3 weist zwei Zentrierkolbenräume 17 und 18 und zwei Zentrierkolben 19 und 20 auf. Die Zentrier kolben 19 und 20 sind verschieblich auf der Kolbenstange 4 angeordnet. Beide Zentrierkolbenräume 17 und 18 besitzen Druckanschlüsse 21 und 22. Zwischen den beiden Zentrierkol ben 19 und 20 bildet ein Bund 23 mit einem größeren Durch messer wie die Kolbenstange im übrigen Bereich einen An schlag für die beiden Zentrierkolben 19 und 20. The more detailed structure and operation of the blocking unit 2 is also described in more detail in DE-OS 36 15 740 ben. The centering unit 3 has two centering piston chambers 17 and 18 and two centering pistons 19 and 20 . The centering piston 19 and 20 are slidably arranged on the piston rod 4 . Both centering piston chambers 17 and 18 have pressure connections 21 and 22 . Between the two Zentrierkol ben 19 and 20 forms a collar 23 with a larger diameter as the piston rod in the rest of the area to an impact for the two centering pistons 19 and 20th
In der gleichen Ebene ist in ein Zylindergehäuse ein An schlag angeordnet, der durch zwei ringförmige Stege 24 und 25 gebildet wird, die nach innen ragen. Zwischen den beiden ringförmigen Stegen 24 und 25 befindet sich ein Auslaß 26, der mit dem Tank T verbunden ist.In the same plane, a stroke is arranged in a cylinder housing, which is formed by two annular webs 24 and 25 which protrude inwards. Between the two annular webs 24 and 25 there is an outlet 26 which is connected to the tank T.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, liegen in Zentrierstel lung, d.h. in einer Geradeausfahrtstellung die beiden Zen trierkolben 19 und 20 mit ihren aneinander zugekehrten Sei ten sowohl an dem Bund 23 als auch an den ringförmigen Ste gen 24 und 25 an.As can be seen from FIG. 1, are in the centering position, ie in a straight-ahead position, the two Zen trier pistons 19 and 20 with their sides facing each other both on the collar 23 and on the annular webs 24 and 25 .
In der Fig. 2 ist eine Position des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1 im ausgelenkten Zustand dargestellt. Wird der Arbeitszylinder für die Betätigung des Lenkgestänges mit Druckmittel versorgt und gleichzeitig auch über den Druckan schluß 13 Druck in den Kolbenraum 12 gegeben, so wird der Blockierkolben 8 entgegen der Vorspannung durch die Feder 16 aus der Verbindung mit dem Halteglied 7 gelöst, d.h. einge fahren. Auf diese Weise kann die Kolbenstange 4, die mit dem Lenkgestänge verbunden ist bzw. ein Teil davon darstellt, entsprechend verschoben werden (in der Fig. 2 nach links). Durch den Bund 23 wird der Zentrierkolben 19 damit ebenfalls nach links verschoben, während der Zentrierkolben 20 auf grund seiner Verschiebbarkeit auf der Kolbenstange 4 in sei ner Position an dem ringförmigen Steg 25 weiter anliegt. Auf diese Weise kann in herkömmlicher Weise gelenkt werden. Er folgt nun jedoch eine Rückstellbewegung an dem Lenkgestänge, so kann sich die Kolbenstange 4 frei wieder nach rechts bewe gen. Wird dabei die Geradeausfahrtstellung überschritten oder gelangt man in einen Bereich einer ungefähren Gerade ausfahrt, der z.B. 5 Grad in beide Richtungen betragen kann, so wird über ein nachfolgend noch näher besprochenes Schalt glied über den Druckanschluß 21 Druck in die Kolbenräume 17 und 18 gegeben. Dadurch wird der Zentrierkolben 19 nach rechts verschoben und zwar solange bis er an dem Bund 23 wie der zur Anlage kommt. Aufgrund des Druckes in dem Zentrier kolbenraum 17 und des ringförmigen Steges 24 wird dabei beim Nulldurchgang der Vorderachse, d.h. exakt in Geradeausstel lung eine Zentrierung durchgeführt, sofern aufgrund von Leka gen die Kolbenstange 4 nicht selbst exakt wieder in diese Position zurückkehren würde. Bei einer weiteren Bewegung nach rechts verbleibt der Zentrierkolben 19 auf Anlage an dem ringförmigen Steg, während in diesem Falle der Zentrier kolben 20 von dem Bund 23 nach rechts mitgenommen wird. Bei einer erneuten Bewegungsrichtungsumkehr treten sinngemäß die gleichen Vorgänge auf. Dies bedeutet, bei jedem Nulldurch gang der Vorderachse findet eine Zentrierung statt. Gleiches gilt für eine Beendigung der Lenkbewegung bzw. ein Abschal ten der Achse, wobei in diesem Falle bei einem Druckauslaß aus dem Kolbenraum 12 der Blockierkolben 8 für eine mechani sche Blockierung sorgt. FIG. 2 shows a position of the exemplary embodiment according to FIG. 1 in the deflected state. If the working cylinder for the actuation of the steering linkage is supplied with pressure medium and at the same time circuit 13 is given pressure in the piston chamber 12 , the blocking piston 8 is released against the bias by the spring 16 from the connection with the holding member 7 , that is, drive it . In this way, the piston rod 4 , which is connected to the steering linkage or constitutes part thereof, can be correspondingly displaced (to the left in FIG. 2). Through the collar 23 of the centering piston 19 is thus also shifted to the left, while the centering piston 20 is due to its displaceability on the piston rod 4 in its position on the annular web 25 further. In this way, steering can be carried out in a conventional manner. However, it now follows a return movement on the steering linkage, so the piston rod 4 can move freely again to the right. If the straight-ahead position is exceeded or one reaches an area of an approximate straight line, which can be, for example, 5 degrees in both directions is given via a pressure link 21 pressure in the piston chambers 17 and 18 given a switching member discussed in more detail below. As a result, the centering piston 19 is shifted to the right until it comes to rest on the collar 23 . Due to the pressure in the centering piston chamber 17 and the annular web 24 , centering is carried out at the zero crossing of the front axle, ie exactly in the straight line configuration, provided the piston rod 4 itself would not return exactly to this position due to Leka conditions. With a further movement to the right, the centering piston 19 remains in contact with the annular web, while in this case the centering piston 20 is carried along by the collar 23 to the right. When the direction of movement is reversed again, the same processes occur analogously. This means that centering takes place at every zero crossing of the front axle. The same applies to a termination of the steering movement or a shutdown of the axle, in which case the blocking piston 8 ensures mechanical blocking at a pressure outlet from the piston chamber 12 .
In der Fig. 3 ist eine Ausgestaltung dargestellt, wobei die Blockiereinheit 2 in die Zentriereinheit 3 integriert ist. Zusätzlich ist das Zylindergehäuse 1 soweit verlängert, daß ein Arbeitszylinder 27, der die hydraulische Betätigung des Lenkgestänges vornimmt, in die Gesamteinheit integriert. Ein Dichtblock 28 sorgt für eine entsprechende Abdichtung und Lagerung der Kolbenstange 4 und zwei Druckmittelanschlüsse 29, 30 sind in üblicher Weise mit einer Druckmittelquelle verbunden, um entweder den Arbeitszylinderraum 31 oder 32 mit Druckmittel zur entsprechenden Verstellung der Kolben stange 4 zu versorgen. In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 versehen.In FIG. 3, an embodiment is shown, wherein the blocking unit is integrated into the centering unit 3 2. In addition, the cylinder housing 1 is extended so far that a working cylinder 27 , which carries out the hydraulic actuation of the steering linkage, is integrated into the overall unit. A sealing block 28 ensures a corresponding sealing and mounting of the piston rod 4 and two pressure medium connections 29 , 30 are connected in the usual way to a pressure medium source in order to supply either the working cylinder chamber 31 or 32 with pressure medium for appropriate adjustment of the piston rod 4 . In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the same parts are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1 and 2.
Ein Arbeitskolben 33 trennt in üblicher Weise die beiden Kolbenräume 31 und 32 voneinander. Wie ersichtlich, bildet in diesem Falle das Halteglied 7 gleichzeitig auch den inne ren Anschlag für die beiden Zentrierkolben 19 und 20. Dies bedeutet, der Bund 23 entfällt in diesem Falle. Das Halte glied 7 kann dabei fest auf der Kolbenstange 4 angeordnet sein oder es liegt zwischen auf beiden Seiten in Nuten ange ordneten Sicherungsringen 34, die damit die eigentlichen Anschläge für die Zentrierkolben 19 und 20 bilden.A working piston 33 separates the two piston chambers 31 and 32 from one another in the usual way. As can be seen, in this case the holding member 7 also forms the inner stop for the two centering pistons 19 and 20 . This means that the collar 23 is omitted in this case. The holding member 7 can be fixed on the piston rod 4 or it is between on both sides in grooves arranged locking rings 34 , which thus form the actual stops for the centering piston 19 and 20 .
Statt zwei ringförmigen Stegen 24 und 25 bildet den äußeren Anschlag, welcher gleichzeitig auch die Mittenstellung defi niert, eine Buchse 35 mit einer Länge, die dem Abstand der beiden Sicherungsringe 34 außenseitig entspricht.Instead of two annular webs 24 and 25 , the outer stop, which also defines the central position at the same time, forms a bush 35 with a length that corresponds to the distance between the two retaining rings 34 on the outside.
Für eine Druckableitung sorgt eine Entlüftungsbohrung in dem Blockierkolben 8. In der Entlüftungsbohrung 36 ist eine Dros sel 37 angeordnet. Die Entlüftungsbohrung 36 ist über den Druckausgleichsraum 14 und den Anschluß 15 wiederum mit dem Tank T verbunden.A vent hole in the blocking piston 8 ensures pressure discharge. In the vent hole 36 a Dros sel 37 is arranged. The vent hole 36 is in turn connected to the tank T via the pressure compensation chamber 14 and the connection 15 .
In den beiden Druckanschlüssen 21 und 22 ist ebenfalls je weils eine Drossel 38 angeordnet, die durch eine entsprechen de Querschnittveränderung des Auslasses gebildet wird.In the two pressure connections 21 and 22 a throttle 38 is also arranged each time, which is formed by a corresponding de cross-sectional change of the outlet.
Grundsätzlich funktioniert das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 in gleicher Weise wie das in den Fig. 1 und 2 beschriebene. Statt einer Spiralfeder 16 sind jedoch mehrere übereinander angeordnete Blattfedern 39 für eine Vorspannung der Blockiereinrichtung vorhanden. Zum Lösen der Blockierung wird wiederum über den Druckanschluß 13 Druck in den Kolben raum 12 gegeben, womit der Blockierkolben 8 abhebt und die Kolbenstange 4 entsprechend je nach Druckeinleitung in den Kolbenraum 31 oder 32 verschoben wird. In diesem Falle wird - wie vorstehend beschrieben - einer der beiden Zentrierkol ben 19 bzw. 20 durch einen der beiden Sicherungsringe 34 bei der Verschiebung der Kolbenstange 4 mitgenommen, während der andere in seiner Position verbleibt. Bei einer Druckeinlei tung in die Zentrierkolbenräume 17 und 18 wird der verscho bene Zentrierkolben 19 wieder in seine Grundstellung zurück geschoben und nimmt dabei auch die Kolbenstange 4 mit, wobei diese beim Durchgang durch die Mittenstellung durch die Buchse 35 zentriert wird.In principle, the exemplary embodiment according to FIG. 3 functions in the same way as that described in FIGS. 1 and 2. Instead of a spiral spring 16 , however, a plurality of leaf springs 39 arranged one above the other are provided for pretensioning the blocking device. To release the blockage, pressure is again passed into the piston chamber 12 via the pressure connection 13 , whereby the blocking piston 8 lifts off and the piston rod 4 is shifted according to the introduction of pressure into the piston chamber 31 or 32 . In this case - as described above - one of the two centering pistons 19 and 20 is carried along by one of the two retaining rings 34 during the displacement of the piston rod 4 , while the other remains in its position. At a Druckeinlei device in the centering piston chambers 17 and 18 , the shifted centering piston 19 is pushed back into its basic position and also takes the piston rod 4 with it, which is centered during passage through the center position through the bush 35 .
In den Fig. 4 und 5 sind zwei hydraulische Schaltbilder für die gesamte Mehrachslenkanlage mit hydrostatischer Betä tigungseinrichtung für Fahrzeuge mit einer zusätzlich gelenk ter Hinterachse dargestellt, wobei sich die Fig. 4 auf das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 und die Fig. 5 auf das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 bezieht.In Figs. 4 and 5, two hydraulic diagrams for the entire multi-axle with hydrostatic betae are actuating device for vehicles with an additional joint-ter rear axle shown, wherein Fig. 4 of the embodiment according to FIGS. 1 and 2 and Figs. 5 refers to the embodiment of FIG. 3.
Da die Mehrachslenkanlage grundsätzlich von bekannter Bauart ist, werden nachfolgend nur die für die Erfindung wesentli chen Teile näher beschrieben.Since the multi-axle steering system is basically of a known type is, only the essentials for the invention are below Chen parts described in more detail.
Eine Vorderachse 40 wird in üblicher Weise mechanisch-hydrau lisch gelenkt, während eine Hinterachse 41 rein hydrosta tisch über einen Arbeitszylinder 42, der mit einem Lenkge stänge 43 verbunden ist, gelenkt wird. In dem Schaltschema ist das Zylindergehäuse 1 mit der Blockiereinheit 2 und der Zentriereinheit 3 ebenfalls schematisch dargestellt. Die Druckversorgung der Blockiereinheit 2 und der Zentrierein heit 3 erfolgt über einen Druckspeicher 44 und ein dazwi schengeschaltetes Hydraulikventil 45. Der Arbeitszylinder 42 ist über Druckleitungen 46 und 47 mit dem Arbeitszylinder 48 der Vorderachslenkung verbunden. Der Zusatzspeicher 49, der einen wesentlich geringeren Druck liefert wie der Druckspei cher 44, z.B. nur ca. 5-10 Bar, sorgt auch im ausgelenkten Zustand, d.h. bei einer verschobenen Kolbenstange 4 für einen geringen Druck in den beiden Zentrierkolbenräumen 17 und 18, wodurch auch bei einer Verschiebung einer der beiden Zentrierkolben 19 bzw. 20 dieser stets an dem Bund 23 bzw. einem der beiden Sicherungsringe 34 anliegt, wodurch längere Wege und damit längere Zeiten bei der Rückstellung vermieden werden.A front axle 40 is mechanically steered in the usual mechanical-hy metallic, while a rear axle 41 purely hydrostatic table via a working cylinder 42 , which is connected to a steering rod 43 , is steered. In the circuit diagram, the cylinder housing 1 with the blocking unit 2 and the centering unit 3 is also shown schematically. The pressure supply to the blocking unit 2 and the centering unit 3 takes place via a pressure accumulator 44 and an intermediate hydraulic valve 45 . The working cylinder 42 is connected to the working cylinder 48 of the front axle steering via pressure lines 46 and 47 . The additional memory 49 , which delivers a much lower pressure as the Druckspei cher 44 , for example, only about 5-10 bar, ensures even in the deflected state, ie with a displaced piston rod 4 for a low pressure in the two centering piston chambers 17 and 18 , whereby Even when one of the two centering pistons 19 or 20 is displaced, it always bears against the collar 23 or one of the two locking rings 34 , as a result of which longer distances and thus longer times when resetting are avoided.
Zur Zuschaltung der Lenkung der Hinterachse 41 müssen in be kannter Weise verschiedene Bedingungen erfüllt sein, wie z.B. eine Geschwindigkeit von unter 50 km/h, Geradeausfahrt stellung der Vorderachse 40 und dgl. Grundsätzlich erfolgt die Zuschaltung über einen Wahlkontaktschalter 50 wobei 51 den Schaltkontakt für die Geschwindigkeit darstellt. 52 stellt den Speicherdruckkontaktschalter für einen ausreichen den Druck dar. 53 stellt den Schalter für eine Geradeaus fahrtstellung dar, wobei die Position von der Vorderachslen kung mit dem Kontakt 54 abgegriffen wird. Der Kontakt 54 spricht innerhalb einem Auslenkwinkel von z.B. 5 Grad an. Der Schalter 55 ist dem Schaltkontakt 53 für die Vorderachs position zugeordnet, während der Schalter 56 dem Relais K 1 zugeordnet ist. Eine Kontrolleuchte 57 zeigt an, wenn die Hinterachslenkung zugeschaltet ist. Eine elektrische Betäti gung des hydraulischen Ventiles 45 erfolgt über den Schalter 58. Der Hauptspeicher 44 wird in üblicher Weise durch eine von einem Elektromotor 59 angetriebene Pumpe 60 geladen.To connect the steering of the rear axle 41 , various conditions must be met in a known manner, such as a speed of less than 50 km / h, straight ahead position of the front axle 40 and the like. In principle, the connection is made via a selector contact switch 50 , 51 being the switching contact for the Represents speed. 52 represents the accumulator pressure contact switch for a sufficient pressure. 53 represents the switch for a straight-ahead driving position, the position being tapped from the front axle steering with the contact 54 . The contact 54 responds within a deflection angle of, for example, 5 degrees. The switch 55 is assigned to the switch contact 53 for the front axle position, while the switch 56 is assigned to the relay K 1 . A control lamp 57 indicates when the rear axle steering is switched on. Electrical actuation of the hydraulic valve 45 takes place via the switch 58 . The main memory 44 is loaded in the usual way by a pump 60 driven by an electric motor 59 .
Die Zu/Abschaltung der Hinterachse 41 zur Lenkung wird durch folgende Faktoren beeinflußt:The activation / deactivation of the rear axle 41 for steering is influenced by the following factors:
Wenn ein Lenkwinkel von z.B. 5 Grad in eine der beiden Rich tungen unterschritten ist, wird der Kontakt 54, somit Schal ter 53 und über Relais K 2 der Schalter 55 und 58 betätigt. Liegt die Geschwindgkeit unter z.B. 50 km/h wird der Schal ter 51 geschlossen. Bei ausreichendem Druck im Speicher 44 ist der Schalter 52 ebenfalls geschlossen. Das Relais K 1 zieht an und schließt Kontakt 56. Die Kontrolleuchte 57 leuchtet, was bedeutet, daß die Hinterachslenkung betätigt ist. Bei Überschreiten von mehr als z.B. 5 Grad Lenkwinkel wird der Kontakt 54 unterbrochen. Über Schalter 53 fällt das Relais K 2 ab, Schalter 58 wird geschlossen und Ventil 45 be tätigt. Gleichzeitig ist dies die Arbeitsstellung der hydrau lischen Verbindung zwischen dem Geberzylinder 48 der Vorder achse und dem hydraulischen Nehmerzylinder der Hinterachse 41, wobei der Nehmerzylinder der Arbeitszylinder 42 ist.If a steering angle of, for example, 5 degrees in one of the two directions is undershot, the contact 54 , thus switch 53 and via relay K 2, the switches 55 and 58 are actuated. If the speed is below 50 km / h, for example, switch 51 is closed. With sufficient pressure in the memory 44 , the switch 52 is also closed. Relay K 1 picks up and closes contact 56 . The indicator lamp 57 lights up, which means that the rear axle steering is actuated. When a steering angle of more than 5 degrees is exceeded, the contact 54 is interrupted. Via switch 53 , the relay K 2 drops, switch 58 is closed and valve 45 is actuated. At the same time, this is the working position of the hy-metallic connection between the master cylinder 48 of the front axle and the hydraulic slave cylinder of the rear axle 41 , the slave cylinder being the working cylinder 42 .
Bei mehreren gelenkten Hinterachsen kann der Geberzylinder, d.h. der Arbeitszylinder 48 der Vorderachse auch statt di rekt zur Betätigung des Nehmerzylinders der Hinterachse 41 auch nur zur Ansteuerung eines Ventiles verwendet werden, wobei in diesem Falle für die Hinterachslenkung eine geson derte Hydraulikeinheit, z.B. eine eigene Pumpe, vorgesehen ist. With several steered rear axles, the master cylinder, that is, the working cylinder 48 of the front axle can also be used instead of directly for actuating the slave cylinder of the rear axle 41 only for actuating a valve, in which case a separate hydraulic unit, for example a separate pump, for the rear axle steering , is provided.
In der Arbeitsstellung, d.h. in der ausgelenkten Stellung der Hinterachse 41 werden die Druckanschlüsse 21 und 22 der Zentrierkolbenräume 17 und 18 auf den Speicher 49 geschal tet. Gleichzeitig wird über den Druckanschluß 13 Druck in den Kolbenraum 12 gegeben, womit der Blockierkolben 8 angeho ben wird und damit das Halteglied 7 freigibt. Anschließend kann die Kolbenstange 4 verstellt werden. Der Arbeitszylin der 42 bzw. bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 der in die Einheit integrierte Arbeitszylinder 27 funktionieren in üblicher Weise und stellen die hydraulische Verstärkung der Lenkung dar.In the working position, ie in the deflected position of the rear axle 41 , the pressure connections 21 and 22 of the centering piston chambers 17 and 18 are switched to the accumulator 49 . At the same time, pressure is introduced into the piston chamber 12 via the pressure connection 13 , with the result that the blocking piston 8 is raised and thus releases the holding member 7 . The piston rod 4 can then be adjusted. The Arbeitszylin the 42 or in the embodiment of FIG. 3, the working cylinder 27 integrated in the unit function in the usual way and represent the hydraulic amplification of the steering.
Wenn der Vorderachs-Einschlagwinkel unterhalb 5 Grad liegt, öffnet der Schalter 58 und das Ventil 45 fällt ab. Damit erhalten die Zentrierkolbenräume 17 und 18 wieder Druck und zwar auf beiden Seiten jeweils den gleichen Druck. Auf diese Weise erfolgt eine hydraulische Zentrierung der Hinterachse 41, wobei diese Zentrierung bei jedem Durchgang durch die Nullstellung erfolgt.If the front axle steering angle is below 5 degrees, the switch 58 opens and the valve 45 drops. The centering piston chambers 17 and 18 thus receive pressure again, namely the same pressure on both sides. Hydraulic centering of the rear axle 41 takes place in this way, this centering taking place with each pass through the zero position.
Das hydraulische Schaltschema nach der Fig. 5 ist grundsätz lich von gleichem Aufbau, wie das nach der Fig. 4. Der ein zige Unterschied liegt lediglich darin, daß in diesem Falle kein gesonderter Arbeitszylinder 48 vorhanden ist, sondern dieser in die Blockier-/Zentriereinheit integriert ist und zwar entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3. Aus diesem Grunde sind auch die entsprechenden Bezugszeichen aus der Fig. 4 in die Fig. 5 übernommen worden.The hydraulic circuit diagram of FIG. 5 is grundsätz Lich of the same configuration as that of FIG. 4. The one only difference lies only in that no separate working cylinder is provided in this case 48, but this in the blocking / centering unit is integrated, specifically in accordance with the exemplary embodiment according to FIG. 3. For this reason, the corresponding reference numerals from FIG. 4 have also been adopted in FIG. 5.
Bezugszeichen:Reference number:
1 Zylindergehäuse
2 Blockiereinheit
3 Zentriereinheit
4 Kolbenstange
5 Verbindungsteil
6 Verbindungsteil
7 Halteglied
8 Blockierkolben
9 Aufsatz
10 Kolbenteil
11 Bund
12 Kolbenraum
13 Druckanschluß
14 Druckausgleichsraum
15 Anschluß
16 Feder
17 Zentrierkolbenräume
18 Zentrierkolbenräume
19 Zentrierkolben
20 Zentrierkolben
21 Druckanschluß
22 Druckanschluß
23 Bund
24 ringförmige Stege
25 ringförmige Stege
26 Auslaß
27 Arbeitszylinder
28 Dichtblock
29 Druckmittelanschluß
30 Druckmittelanschluß
31 Kolbenraum
32 Kolbenraum
33 Arbeitskolben
34 Sicherungsring
35 Buchse
36 Entlüftungsbohrung
37 Drossel
38 Drossel
39 Blattfedern
40 Vorderachse
41 Hinterachse
42 Arbeitszylinder
43 Lenkgestänge
44 Druckspeicher
45 Hydraulikventil
46 Druckleitungen
47 Druckleitungen
48 Arbeitszylinder
49 Zusatzspeicher
50 Wahlkontaktschalter
51 Schaltkontakt
52 Speicherdruckkontaktschalter
53 Schalter
54 Kontakt
55 Schalter
56 Schalter
57 Kontrolleuchte
58 Schalter
59 Elektromotor
60 Pumpe 1 cylinder housing
2 blocking unit
3 centering unit
4 piston rod
5 connecting part
6 connecting part
7 holding link
8 locking pistons
9 essay
10 piston part
11 fret
12 piston chamber
13 pressure connection
14 pressure equalization chamber
15 connection
16 spring
17 centering piston chambers
18 centering piston chambers
19 centering pistons
20 centering pistons
21 pressure connection
22 pressure connection
23 fret
24 ring-shaped bars
25 ring-shaped bars
26 outlet
27 working cylinders
28 sealing block
29 Pressure fluid connection
30 pressure medium connection
31 piston chamber
32 piston chamber
33 working pistons
34 circlip
35 socket
36 vent hole
37 throttle
38 throttle
39 leaf springs
40 front axle
41 rear axle
42 working cylinders
43 steering linkage
44 accumulator
45 hydraulic valve
46 pressure lines
47 pressure lines
48 working cylinders
49 additional memory
50 selector switches
51 switching contact
52 Storage pressure contact switch
53 switches
54 contact
55 switches
56 switches
57 indicator light
58 switches
59 electric motor
60 pump
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Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |