DE10334971B4

DE10334971B4 - Swivel joint for articulated vehicles

Info

Publication number: DE10334971B4
Application number: DE2003134971
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Runkel Walter
Original assignee: Hemscheidt Fahrwerktechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Hemscheidt Fahrwerktechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: DE10334971A1

Abstract

Drehgelenk (1) für Gelenkfahrzeuge, bestehend aus zwei um eine Drehachse (2) relativ zueinander drehbeweglich verbundenen Gelenkteilen (4, 6) und einer Sensoreinrichtung (8) zum Erfassen einer relativen Winkelauslenkung (&bgr;) gegenüber einer Mittelstellung der Gelenkteile (4, 6), wobei die Sensoreinrichtung (8) lösbar an einem äußeren, von der Drehachse (2) beabstandeten Peripheriebereich der Gelenkteile (4, 6) angeordnet ist, wobei an dem einen Gelenkteil (6/4) mindestens ein Sensor (10) und an dem anderen Gelenkteil (4/6) mindestens ein mit dem Sensor (10) zur Erfassung der Winkelauslenkung (&bgr;) zusammenwirkendes Funktionselement (12) lösbar befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (8) zur analogen und quantitativen Erfassung der Winkelauslenkung (&bgr;) ausgelegt ist, wobei der Sensor (10) aus zwei Sensorteilen besteht, und zwar einem eigentlichen Sensorelement und einem zu diesem relativbeweglichen Bewegungselement (22), wobei das Bewegungselement (22) von dem Funktionselement (12) derart angetrieben wird, dass der Sensor (10) über den maximalen Auslenkwinkel (&bgr;) der Gelenkteile (4, 6) hinweg ein analoges, sich etwa linear änderndes Ausgangssignal (AS) als Maß für den Betrag der Winkelauslenkung (&bgr;) abgibt, wobei das Bewegungselement (22) von dem Funktionselement (12) über ein Steuerkurvengetriebe (24) derart angetrieben wird, dass die Relativbewegung der Gelenkteile (4, 6) proportional zur Relativbewegung zwischen den Sensorteilen des Sensors (10) ist.Swivel joint (1) for articulated vehicles, comprising two joint parts (4, 6) rotatably connected to one another about a rotation axis (2) and a sensor device (8) for detecting a relative angular deflection (β) relative to a middle position of the joint parts (4, 6) ), wherein the sensor device (8) releasably on an outer, of the rotational axis (2) spaced peripheral region of the hinge parts (4, 6) is arranged, wherein at the one hinge part (6/4) at least one sensor (10) and on the at least one functional element (12) cooperating with the sensor (10) for detecting the angular deflection (β) is detachably fastened to the other joint part (4/6), characterized in that the sensor device (8) is used for analog and quantitative detection of the angular displacement (β ;), wherein the sensor (10) consists of two sensor parts, namely an actual sensor element and a relatively movable to this movement element (22), wherein the Bewegungseleme nt (22) is driven by the functional element (12) such that the sensor (10) over the maximum deflection angle (β) of the joint parts (4, 6) away an analog, approximately linearly changing output signal (AS) as a measure of the amount of angular deflection (β), wherein the moving element (22) of the functional element (12) via a control cam gear (24) is driven such that the relative movement of the joint parts (4, 6) proportional to the relative movement between the sensor parts of the sensor (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehgelenk für Gelenkfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a hinge for articulated vehicles according to the preamble of claim 1.

Derartige Drehgelenke dienen zum drehgelenkigen Verbinden von Fahrzeugteilen, beispielsweise zum Verbinden eines vorderen Gelenkbusteils (Vorderwagen) mit einem hinteren Busteil (Nachläufer), indem jedes Fahrzeugteil mit einem der Gelenkteile verbunden wird. Dadurch sind die Fahrzeugteile ausschließlich über das Drehgelenk miteinander verbunden, wozu das Drehgelenk alle auftretenden Kräfte axial und radial zur Drehachse aufnimmt. Zur Vermeidung von Schlingerbewegungen sind solche Drehgelenke üblicherweise mit einer Dämpfungseinrichtung ausgestattet, die aus Teilen des Drehgelenkes selbst bestehen oder als separate Einheit ausgebildet sein kann. Vor allem bei Gelenkbussen ist es erforderlich, die Winkelauslenkung des Drehgelenkes zu erfassen. In Abhängigkeit von der jeweiligen Winkelauslenkung (sogenannter Knickwinkel) sind bestimmte Funktionen oder Maßnahmen auszulösen. Eine solche Funktion ist beispielsweise das Schalten eines optischen und/oder akustischen Signalelementes (z. B. Warnleuchte), wenn die Winkelauslenkung des Drehgelenkes und damit auch des Gelenkbusses zu groß wird. Eine andere Funktion ist die Beeinflussung der Motorleistung in Abhängigkeit von der Winkelauslenkung des Drehgelenkes. Da die Winkelauslenkung (der Knickwinkel) des Gelenkfahrzeuges der gleiche ist wie diejenige des Drehgelenkes, ist es ausreichend, den Winkel am Drehgelenk zu messen. Üblicherweise wird die Winkelauslenkung bei bekannten Drehgelenken direkt im Drehpunkt bzw. im zentrischen Bereich der Drehachse mit einem Drehpotentiometer festgestellt. Der Nachteil dieser bekannten Lösung ist, dass im Zentrum des Drehgelenkes ein entsprechender Bauraum zur Verfügung stehen muß. Da sich aber ein Drehgelenk aus Drehlager und zugehörigen Lagergehäusen zusammensetzt, ist es oftmals schwierig und aufwändig, eine Meßeinrichtung zur Feststellung der Drehung im Drehmittelpunkt anzuordnen. Dabei kommt erschwerend hinzu, dass Drehgelenke eine möglichst flache Bauform, d. h. eine geringe Bauhöhe aufweisen sollen. Der Grund hierfür ist, dass oberhalb des Drehgelenkes ein Boden im Fahrgastraum angeordnet ist. Der Boden sollte nicht höher sein als der Boden im restlichen Teil des Gelenkbusses. Unterhalb des Drehgelenkes ist die jeweilige Fahrbahn, wobei zur Fahrbahn jedenfalls ein Mindestabstand einzuhalten ist. Alles dieses sind Kriterien für eine Beschränkung der Bauhöhe des Drehgelenkes.Such hinges are used for pivotally connecting vehicle parts, for example, for connecting a front articulated bus part (front) with a rear bus part (trailer) by each vehicle part is connected to one of the joint parts. As a result, the vehicle parts are connected to each other exclusively via the rotary joint, for which purpose the rotary joint absorbs all occurring forces axially and radially to the axis of rotation. To avoid rolling movements such hinges are usually equipped with a damping device, which may consist of parts of the hinge itself or may be formed as a separate unit. Especially in articulated buses, it is necessary to detect the angular deflection of the rotary joint. Depending on the respective angular deflection (so-called kink angle) certain functions or measures must be triggered. Such a function is, for example, the switching of an optical and / or acoustic signal element (eg warning light) if the angular deflection of the rotary joint and thus also of the articulated bus becomes too great. Another function is the influencing of the engine power as a function of the angular deflection of the rotary joint. Since the angular deflection (articulation angle) of the articulated vehicle is the same as that of the pivot, it is sufficient to measure the angle at the pivot. Usually, the angular deflection is determined in known pivot joints directly in the fulcrum or in the central region of the axis of rotation with a rotary potentiometer. The disadvantage of this known solution is that in the center of the hinge a corresponding space must be available. However, since a rotary joint composed of pivot bearing and associated bearing housings, it is often difficult and expensive to arrange a measuring device for detecting the rotation in the center of rotation. This is compounded by the fact that swivels as flat as possible, d. H. should have a low height. The reason for this is that above the swivel joint, a floor is arranged in the passenger compartment. The floor should not be higher than the floor in the rest of the articulated bus. Below the rotary joint is the respective lane, wherein the roadway at least a minimum distance is observed. All of these are criteria for limiting the height of the rotary joint.

Die DE 3126 128 C2 , welche den gattungsbildenden Stand der Technik darstellt, offenbart eine Anordnung zum Begrenzen unkontrollierten Einknickens zwischen der vorlaufenden Fahrzeugeinheit und der nachlaufenden Fahrzeugeinheit eines Gelenkfahrzeugs. Dabei sind die Antriebsräder an der nachlaufenden Fahrzeugeinheit von einer Antriebseinheit angetrieben, der eine Leistungsregelvorrichtung zugeordnet ist. Zwischen den beiden Fahrzeugeinheiten ist ein Gelenk mit zwei Drehplatten angeordnet, von denen die eine Drehplatte mit der vorlaufenden Fahrzeugeinheit und die andere Drehplatte mit der nachlaufenden Fahrzeugeinheit starr verbunden ist. Die Anordnung weist zudem mehrere Sensoren zum Erfassen des Einknickwinkels zwischen den Fahrzeugeinheiten und eine vom Sensorsignal beeinflusste Steuervorrichtung für die Radantriebsleistung auf. Die Sensoren sind an der mit der nachlaufenden Fahrzeugeinheit starr verbundenen Drehplatte befestigt. Dabei wirkt die Steuervorrichtung auf die Leistungsregelvorrichtung der Antriebseinheit ein. Gemäß der DE 31 26 128 C2 wird mit zunehmendem Einknickwinkel die von der Antriebseinheit insgesamt auf die Antriebsräder übertragbare Leistung begrenzt. Das aufeinanderfolgendes Ansprechen der Sensoren führt zu einer stufenweisen Begrenzung der Leistung der Antriebseinheit. Dazu wirken die Sensoren mit einer Nockenplatte zusammen, die vier radiale Profile aufweist, welche jeweils von einem der Sensoren bei Drehbewegung abgetastet werden. Die Profile nehmen somit unterschiedliche Winkelsektoren ein.The DE 3126 128 C2 , which represents the generic state of the art, discloses an arrangement for limiting uncontrolled kinking between the leading vehicle unit and the trailing vehicle unit of an articulated vehicle. The drive wheels are driven on the trailing vehicle unit by a drive unit, which is associated with a power control device. Between the two vehicle units a joint with two rotary plates is arranged, of which one rotary plate with the leading vehicle unit and the other rotary plate with the trailing vehicle unit is rigidly connected. The arrangement also has a plurality of sensors for detecting the Einknickwinkels between the vehicle units and a sensor signal influenced by the control device for the wheel drive performance. The sensors are attached to the rigidly connected to the trailing vehicle unit rotary plate. In this case, the control device acts on the power control device of the drive unit. According to the DE 31 26 128 C2 is limited with increasing Einknickwinkel the total transferable from the drive unit to the drive wheels power. The successive response of the sensors leads to a gradual limitation of the power of the drive unit. For this purpose, the sensors cooperate with a cam plate having four radial profiles, which are each scanned by one of the sensors during rotational movement. The profiles thus occupy different angular sectors.

Die DE 33 30 387 A1 offenbart eine Knickwinkelsteuervorrichtung für Gelenkzüge zur Verhinderung deren Einknickens in ordnungswidriger Richtung. Dazu ist eine Knickwinkelfühlereinheit vorhanden, die eine Codescheibe mit Öffnungsreihen aufweist, welche in einem hasardfreien Graycode ausgebildet sind.The DE 33 30 387 A1 discloses a buckling angle control device for articulated cables for preventing their buckling in the improper direction. For this purpose, a kink angle sensor unit is present, which has a code disk with opening rows, which are formed in a hasard-free Gray code.

Die DE 32 18 070 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Knickwinkels mittels Reibungsbremsen für einen Gelenkzug mit einem Primär- und einem Sekundärwagen. Die Vorrichtung weist eine den Lenkeinschlagwinkel und eine den Knickwinkel wahrnehmende Knickwinkelfühlereinheit auf. Die die Größe und die Richtung des Knickwinkels wahrnehmende Knickwinkelfühlereinheit ist als zwischen dem Primärwagen und dem Sekundärwagen eingebauter Knickwinkel-Signalgeber und an diesen angeschlossenes Übertragungselement ausgebildet. Das die Knickung wahrnehmende Fühlerelement ist als doppeltwirkender hydraulischer Arbeitszylinder ausgebildet, dessen Zylinder an dem Primärwagen, und dessen Kolben an dem Sekundärwagen befestigt ist. Der Arbeitszylinder ist mit einem für drei Stellungen ausgelegten Vierwege-Wechselventil verbunden. Die Stellung des Vierwege-Wechselventil ist abhängig vom Knickwinkel. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Knickwinkels wird das Vierwege-Wechselventil in eine Stellung gebracht, in der die Bremseinrichtung zur Erzeugung eines der Knickwinkeländerung entgegenwirkenden Drehmomentes aktiviert wird.The DE 32 18 070 A1 discloses a device for influencing the buckling angle by means of friction brakes for a articulated train with a primary and a secondary carriage. The device has a steering angle and a kink angle perceiving kink angle sensor unit. The kink angle sensor unit, which detects the magnitude and the direction of the kink angle, is designed as a kink angle signal transmitter installed between the primary carriage and the secondary carriage and a transmission element connected thereto. The sensor component perceiving the buckling is designed as a double-acting hydraulic working cylinder whose cylinder is fastened to the primary carriage and whose piston is fastened to the secondary carriage. The working cylinder is connected to a three-way four-way shuttle valve. The position of the four-way shuttle valve depends on the bend angle. When a predetermined bending angle is exceeded, the four-way shuttle valve is brought into a position in which the braking device for generating a the kink angle change counteracting torque is activated.

Aus der DE 33 27 240 C2 geht eine Vorrichtung zur Regelung der Knickstabilität von Straßenfahrzeugen mit mehr als zwei je durch eine Gelenkeinheit verbundenen Fahrzeugteilen hervor. Dazu werden die Gelenkwinkel z. B. mittels Sensoren gemessen, die durch Hebelgetriebe betätigbar sind. Die Hebelgetriebe übersetzen ins Schnelle oder aber weisen ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 auf. Bei Abweichung des Ist-Gelenkwinkels vom Soll-Gelenkwinkel wird mittels hydraulischer Funktionen nachgesteuert, z. B. mittels der Radbremsen.From the DE 33 27 240 C2 is a device for controlling the buckling stability of road vehicles with more than two each connected by a joint unit vehicle parts. These are the joint angle z. B. measured by sensors which are actuated by lever mechanism. The lever gear translate into fast or have a gear ratio of 1: 1. In deviation of the actual joint angle of the target joint angle is readjusted by means of hydraulic functions, z. B. by means of the wheel brakes.

Die EP 0 245 624 A1 offenbart eine Knickschutzvorrichtung für willkürlich lenkbare Gelenkfahrzeuge, bestehend aus einem lenkbaren Vorderwagen und mindestens einem damit über Gelenk verbundenen Nachläuferwagen, mit Istwert-Aufnehmern für den Lenkwinkel der Lenkräder und den Knickwinkel des Gelenkes sowie einer Steuerschaltung, die eingangsseitig mit den Istwertgebern und ausgangsseitig mit einer Ventilanordnung zur Steuerung des Zu- bzw. Abflusses von Fluid, insbesondere Hydraulikmedium, zu bzw. von Verdrängeraggregaten, insbesondere Kolben-Zylinder-Aggregaten, verbunden ist, welche zur passiven Knickwinkelsteuerung zwischen den gelenkig verbundenen Wagen mit insgesamt mindestens zwei Kammern angeordnet sind, von denen bei Änderung des Knickwinkels jeweils eine ihr Volumen unter Abgabe von Fluid verkleinert und eine ihr Volumen vergrößert. Bei den Istwert-Aufnehmern kann es sich beispielsweise um Potentiometer handeln, welche vorzugsweise redundant angeordnet sind und von relativ zueinander beweglichen Teilen am Lenkgetriebe des Fahrzeuges bzw. am Gelenk zwischen Vorder- und Nachläuferwagen angetrieben werden. Damit werden den jeweiligen Winkeln entsprechende elektrische Spannungen bzw. Spannungspegel erzeugt.The EP 0 245 624 A1 discloses a kink protection device for arbitrarily steerable articulated vehicles, consisting of a steerable front end and at least one connected by hinge Nachläuferwagen, with actual value transducers for the steering angle of the steering wheels and the articulation angle of the joint and a control circuit, the input side with the actual value and the output side with a valve assembly for controlling the inflow and outflow of fluid, in particular hydraulic medium, to or from Verdrängeraggregaten, in particular piston-cylinder units, is connected, which are arranged for passive articulation angle control between the articulated carriages with a total of at least two chambers, of which Changing the kink angle each one reduces its volume while releasing fluid and increases its volume. The actual value transducers can be, for example, potentiometers, which are preferably arranged redundantly and are driven by relatively movable parts on the steering gear of the vehicle or at the joint between the front and rear runner cars. Thus, the respective angles corresponding electrical voltages or voltage levels are generated.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehgelenk der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem eine Erfassung der Winkelauslenkung mit hoher Genauigkeit möglich ist.The present invention has for its object to provide a rotary joint of the type described above, in which a detection of the angular deflection with high accuracy is possible.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Drehgelenk für Gelenkfahrzeuge besteht aus zwei um eine Drehachse relativ zueinander drehbeweglich verbundenen Gelenkteilen und einer Sensoreinrichtung zum Erfassen einer relativen Winkelauslenkung β gegenüber einer Mittelstellung der Gelenkteile. Die Sensoreinrichtung ist lösbar an einem äußeren, von der Drehachse beabstandeten Peripheriebereich der Gelenkteile angeordnet, wobei an dem einen Gelenkteil mindestens ein Sensor und an dem anderen Gelenkteil mindestens ein mit dem Sensor zur Erfassung der Winkelauslenkung β zusammenwirkendes Funktionselement lösbar befestigt sind. Erfindungsgemäß ist die Sensoreinrichtung zur analogen und quantitativen Erfassung der Winkelauslenkung β ausgelegt, wobei der Sensor aus zwei Sensorteilen besteht, und zwar einem eigentlichen Sensorelement und einem zu diesem relativbeweglichen Bewegungselement, wobei das Bewegungselement von dem Funktionselement derart angetrieben wird, dass der Sensor über den maximalen Auslenkwinkel β der Gelenkteile hinweg ein analoges, sich etwa linear änderndes Ausgangssignal als Maß für den Betrag der Winkelauslenkung β abgibt. Dabei wird das Bewegungselement von dem Funktionselement über ein Steuerkurvengetriebe derart angetrieben, dass die Relativbewegung der Gelenkteile proportional zur Relativbewegung zwischen den Sensorteilen des Sensors ist.This object is solved by the features of claim 1. The swivel joint for articulated vehicles according to the invention consists of two about a rotational axis relative to each other rotatably connected joint parts and a sensor device for detecting a relative angular displacement β relative to a center position of the joint parts. The sensor device is detachably mounted on an outer, spaced from the axis of rotation peripheral region of the joint parts, wherein at one joint part at least one sensor and at the other joint part at least one cooperating with the sensor for detecting the angular deflection β function element are releasably attached. According to the invention, the sensor device is designed for the analog and quantitative detection of the angular deflection β, wherein the sensor consists of two sensor parts, namely an actual sensor element and a relatively movable to this moving element, wherein the moving element is driven by the functional element such that the sensor over the maximum Angle of deflection β of the joint parts away an analog, approximately linearly changing output signal as a measure of the amount of angular deflection β gives off. In this case, the movement element is driven by the functional element via a cam gear such that the relative movement of the joint parts is proportional to the relative movement between the sensor parts of the sensor.

Die Anordnung der Sensoreinrichtung außen im seitlichen Peripheriebereich der Gelenkteile hat den wesentlichen Vorteil einer guten Zugänglichkeit zum Zwecke der Montage und Demontage. Zudem können auch eventuell notwendige Wartungsarbeiten einfach durchgeführt werden. Ferner können auch bestehende Drehgelenke (vorhandene ”Alt-Gelenke”) noch nachträglich mit einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ausgestattet werden, ohne dass dazu das gesamte Gelenk demontiert werden müßte.The arrangement of the sensor device outside in the lateral peripheral region of the joint parts has the significant advantage of good accessibility for the purpose of assembly and disassembly. In addition, any necessary maintenance work can be carried out easily. Furthermore, existing hinges (existing "old joints") can still be retrofitted with a sensor device according to the invention, without the entire joint would have to be dismantled.

Es sei bemerkt, dass die Erfindung nicht nur in einer bloßen Verlagerung der Sensoreinrichtung vom zentrischen Bereich der Drehachse nach außen an die Gelenk-Peripherie besteht, weil ein bisher als Sensor verwendetes Drehpotentiometer an der Peripherie nicht ohne Weiteres einsetzbar wäre, da die relativen Drehbewegungen der Gelenkteile an deren Peripherie zu großen Umfangsbewegungen führen, die mit einfachen Drehpotentiometern nicht eindeutig erfaßbar wären.It should be noted that the invention consists not only in a mere displacement of the sensor device from the central region of the axis of rotation to the outside to the joint periphery, because a hitherto used as a sensor rotary potentiometer on the periphery would not readily be used, since the relative rotational movements of the Joint parts at the periphery lead to large circumferential movements that would not be clearly detected with simple rotary potentiometers.

Im Gegensatz dazu ist die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung derart ausgebildet, dass trotz der Anordnung an der Peripherie eine Winkelauslenkung durch quantitative und dazu analoge Erfassung eines bestimmten Auslenkwinkels festgestellt werden kann. Dazu werden bevorzugte Ausführungsbeispiele in der folgenden Beschreibung noch genauer erläutert werden. im Übrigen sind vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung auch in den abhängigen Ansprüchen enthalten.In contrast, the sensor device according to the invention is designed such that, despite the arrangement on the periphery of an angular deflection can be determined by quantitative and analog analog detection of a certain deflection angle. For this purpose, preferred embodiments will be explained in more detail in the following description. Incidentally, advantageous features of the invention are also included in the dependent claims.

Anhand von mehreren in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:On the basis of several illustrated in the drawings, preferred embodiments, the invention will be explained in more detail. Showing:

1 das Drehgelenk gemäß der Erfindung mit einer Sensoreinrichtung ohne ein Funktionselement, 1 the rotary joint according to the invention with a sensor device without a functional element,

2 das Funktionselement in einer für die Sensoreinrichtung gemäß 1 vorgesehenen Ausführung, 2 the functional element in a for the sensor device according to 1 intended execution,

3 bis 5 das Drehgelenk gemäß 1 und 2 in verschiedenen Drehstellungen, 3 to 5 the swivel joint according to 1 and 2 in different rotational positions,

6 bis 8 stark schematische Ansichten der Sensoreinrichtung in verschiedenen Drehstellungen des Gelenkes mit einer Ausführungsvariante des Funktionselementes, 6 to 8th strong schematic views of the sensor device in different rotational positions of the joint with a variant of the functional element,

9 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Sensor-Ausgangssignals über den Drehwinkelbereich des Drehgelenkes. 9 a diagram illustrating a sensor output signal over the rotation angle range of the rotary joint.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher im Folgenden auch in der Regel nur jeweils einmal beschrieben.In the various figures of the drawing, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore described in the following, as a rule only once in each case.

Ein erfindungsgemäßes Drehgelenk 1 besteht aus zwei um eine Drehachse 2 relativ zueinander drehbeweglich verbundenen Gelenkteilen 4 und 6. Das Drehgelenk 1 ist dazu vorgesehen, zwei Fahrzeugteile eines Gelenkfahrzeuges, beispielsweise eines Gelenkbusses, miteinander zu verbinden, wozu jedes Fahrzeugteil mit einem der Gelenkteile 4, 6 verbunden wird. Die Verbindung der Fahrzeugteile erfolgt somit ausschließlich über das Drehgelenk 1. Dazu ist zwischen den Gelenkteilen 4, 6 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Drehlagerung derart vorgesehen, dass alle zwischen den Fahrzeugteilen wirkenden Kräfte in zur Drehachse radialer sowie auch axialer Richtung von dem Drehgelenk 1 aufgenommen werden.An inventive pivot 1 consists of two around a rotation axis 2 relatively rotatably connected joint parts 4 and 6 , The swivel joint 1 is intended to connect two vehicle parts of an articulated vehicle, such as a joint bus, with each other, including each vehicle part with one of the joint parts 4 . 6 is connected. The connection of the vehicle parts is thus exclusively on the hinge 1 , This is between the joint parts 4 . 6 a rotary bearing, not shown in the drawing provided such that all forces acting between the vehicle parts in the axis of rotation radial and axial direction of the hinge 1 be recorded.

In den dargestellten Ausführungen ist das Drehgelenk 1 zudem mit einer – hier nicht genauer zu beschreibenden – Dämpfungseinrichtung ausgestattet, um Schlingerbewegungen der Fahrzeugteile zu vermeiden bzw. diesen Bewegungen entgegenzuwirken.In the illustrated embodiments, the hinge 1 In addition, equipped with a - not to be described here - damping device to avoid rolling movements of the vehicle parts or counteract these movements.

Das Drehgelenk 1 weist weiterhin eine Sensoreinrichtung 8 auf, um eine relative Winkelauslenkung β gegenüber einer Mittelstellung der Gelenkteile 4, 6 zu erfassen. Anhand der erfaßten Winkelauslenkung β können dann über eine insbesondere elektronische Auswerteinheit bestimmte Anzeige- und/oder Folgefunktionen ausgelöst werden, wie eine optische und/oder akustische Signalisierung bei Auftreten einer nahezu unzulässig großen Auslenkung und/oder eine Reduzierung einer Fahrzeug-Antriebsleistung ab einer bestimmten Winkelauslenkung, um weitergehendes Aufschaukeln von Schlingerbewegungen zu vermeiden.The swivel joint 1 also has a sensor device 8th to a relative angular displacement β relative to a middle position of the joint parts 4 . 6 capture. On the basis of the detected angular deflection β can then be triggered via a particular electronic processing unit certain display and / or following functions, such as visual and / or acoustic signaling when an almost inadmissibly large deflection and / or a reduction in vehicle propulsion power from a certain angular deflection to prevent further rocking of rolling movements.

Die Sensoreinrichtung 8 ist lösbar und dadurch auswechselbar an einem äußeren, von der Drehachse 2 beabstandeten seitlichen Peripheriebereich der Gelenkteile 4, 6 angeordnet. Dies bedeutet, dass die Sensoreinrichtung 8 mit ihren Bestandteilen im seitlichen Bereich innerhalb des Bereichs der maximalen Höhe des Gelenkes 1 angeordnet ist, so dass kein Höhenüberstand besteht. Die Sensoreinrichtung 8 führt daher nicht zu einer vergrößerten Bauhöhe des Drehgelenkes 1. An dem einen Gelenkteil – in den dargestellen Ausführungen an dem Gelenkteil 6 – ist mindestens ein Sensor 10 lösbar befestigt. An dem anderen Gelenkteil – wie dargestellt dem Gelenkteil 4 – ist mindestens ein mit dem Sensor 10 zur Erfassung der Winkelauslenkung β zusammenwirkendes Funktionselement 12 lösbar befestigt.The sensor device 8th is detachable and thus replaceable on an outer, of the axis of rotation 2 spaced lateral peripheral region of the joint parts 4 . 6 arranged. This means that the sensor device 8th with their components in the lateral area within the range of the maximum height of the joint 1 is arranged so that there is no height projection. The sensor device 8th therefore does not lead to an increased overall height of the rotary joint 1 , On the one hinge part - in the dargestellen designs on the hinge part 6 - is at least one sensor 10 releasably secured. At the other hinge part - as shown the hinge part 4 - is at least one with the sensor 10 for detecting the angular deflection β cooperating functional element 12 releasably secured.

Gemäß der Erfindung ist die Sensoreinrichtung 8 zur quantitativen Erfassung der Winkelauslenkung β ausgelegt, wobei dies analog, direkt erfolgt.According to the invention, the sensor device 8th designed for the quantitative detection of the angular deflection β, where this is done analogously, directly.

Die in den 1 bis 8 veranschaulichten, erfindungsgemäßen Ausführungen des Drehgelenkes 1 bzw. der Sensoreinrichtung 8 zeichnen sich durch eine direkte analoge Erfassung der Winkelauslenkung, d. h. eines konkreten Auslenkwinkels aus. Dazu besteht der Sensor 10 gemäß 1 aus zwei Sensorteilen (in der Zeichnung nicht erkennbar), und zwar aus einem eigentlichen Sensorelement und einem zu diesem relativbeweglichen Bewegungselement. Das Bewegungselement wird von dem Funktionselement 12 derart angetrieben, dass der Sensor 10 über den maximalen Auslenkwinkel β der Gelenkteile 4, 6 hinweg ein analoges, sich insbesondere linear änderndes Ausgangssignal AS (siehe hierzu das Diagramm in 9) als direktes Maß für den Betrag der Winkelauslenkung β abgibt. Vorzugsweise ist hierbei der Sensor 10 als analoger Hallsensor mit einem Permanentmagnet und einem magnetfelderfassenden, ein analoges Ausgangssignal z. B. im Bereich von 0 bis 5 Volt (9) erzeugendes Hallelement ausgebildet. Dabei wird bevorzugt das Bewegungselement von dem Permanentmagnet gebildet, während das Halselement als Sensorelement fungiert. Das Bewegungselement 22 wird von dem Funktionselement 12 über ein geeignetes Getriebe, wie dargestellt insbesondere über ein Steuerkurvengetriebe 24, derart angetrieben, dass die Relativdrehbewegung der Gelenkteile 4, 6 vorzugsweise proportional zur Relativbewegung zwischen den Sensorteilen des Sensors 10 ist. Mit Vorteil kann das Getriebe so ausgefegt sein, dass ein Grad Winkeldrehung des Drehgelenkes 1 auch ein Grad Drehung des Bewegungselementes 22 bewirkt. Natürlich kann die Übersetzung auch anders vorgegeben werden, beispielsweise so, dass ein Grad Winkeldrehung des Gelenkes 1 0,5 Grad Drehung des Bewegungselementes 22 bewirkt. Wie dargestellt weist hierzu das Funktionselement 12 eine Steuerkurve 26 zum Antrieb des Bewegungselementes 22 über ein Nockenelement 28 und einen Schwenkhebel 30 auf. Die jeweils gewünschte Bewegungsübersetzung kann hierbei durch einen entsprechend ausgelegten Verkauf der Steuerkurve 26 erreicht werden. Die Funktion dieser bevorzugen Sensoreinrichtung 8 wird anhand der unterschiedlichen Darstellungen in den 3 bis 5 sowie 6 bis 8 in Verbindung mit dem Diagramm in 9 verständlich.The in the 1 to 8th illustrated, embodiments of the hinge according to the invention 1 or the sensor device 8th are characterized by a direct analog detection of the angular deflection, ie a concrete deflection angle. For this purpose, there is the sensor 10 according to 1 from two sensor parts (not visible in the drawing), namely an actual sensor element and a relative to this movable movement element. The movement element is from the functional element 12 driven so that the sensor 10 over the maximum deflection angle β of the joint parts 4 . 6 an analog, in particular linearly changing output signal AS (see the diagram in FIG 9 ) gives off as a direct measure of the amount of angular deflection β. Preferably, in this case, the sensor 10 as an analog Hall sensor with a permanent magnet and a magnetic field, an analog output signal z. In the range of 0 to 5 volts ( 9 ) generating Hall element is formed. In this case, the movement element is preferably formed by the permanent magnet, while the neck element acts as a sensor element. The movement element 22 is from the functional element 12 via a suitable transmission, as shown in particular via a cam gear 24 , driven in such a way that the relative rotational movement of the joint parts 4 . 6 preferably proportional to the relative movement between the sensor parts of the sensor 10 is. Advantageously, the transmission may be so swept that a degree of angular rotation of the rotary joint 1 also a degree of rotation of the moving element 22 causes. Of course, the translation can also be specified differently, for example, such that a degree angular rotation of the joint 1 0.5 degree rotation of the moving element 22 causes. As shown, this has the functional element 12 a control curve 26 for driving the movement element 22 via a cam element 28 and a pivot lever 30 on. The respective desired motion translation can be achieved by a correspondingly designed sale of the cam 26 be achieved. The function of this preferred sensor device 8th is based on the different representations in the 3 to 5 such as 6 to 8th in conjunction with the diagram in 9 understandable.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.The invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but also includes all the same in the context of the invention embodiments.

Claims

Swivel joint ( 1 ) for articulated vehicles, consisting of two about an axis of rotation ( 2 ) relative to each other rotatably connected joint parts ( 4 . 6 ) and a sensor device ( 8th ) for detecting a relative angular deflection (β) with respect to a middle position of the joint parts ( 4 . 6 ), wherein the sensor device ( 8th ) detachable on an outer, from the axis of rotation ( 2 ) spaced peripheral region of the joint parts ( 4 . 6 ) is arranged, wherein on the one hinge part ( 6 / 4 ) at least one sensor ( 10 ) and on the other joint part ( 4 / 6 ) at least one with the sensor ( 10 ) for detecting the angular deflection (β) cooperating functional element ( 12 ) are releasably secured, characterized in that the sensor device ( 8th ) is designed for the analog and quantitative detection of the angular displacement (β), wherein the sensor ( 10 ) consists of two sensor parts, namely an actual sensor element and a relatively movable to this movement element ( 22 ), wherein the movement element ( 22 ) of the functional element ( 12 ) is driven in such a way that the sensor ( 10 ) over the maximum deflection angle (β) of the joint parts ( 4 . 6 ) an analog, approximately linearly changing output signal (AS) as a measure of the amount of angular deflection (β) gives off, wherein the moving element ( 22 ) of the functional element ( 12 ) via a cam mechanism ( 24 ) is driven such that the relative movement of the joint parts ( 4 . 6 ) proportional to the relative movement between the sensor parts of the sensor ( 10 ).

Swivel joint according to claim 1, characterized in that the sensor ( 10 ) is designed as a Hall sensor with a permanent magnet and a magnetic field sensing Hall element.

Swivel joint according to claim 1 or 2, characterized in that the functional element ( 12 ) a control cam ( 26 ) for the rotary drive of the moving element ( 22 ) via a cam element ( 28 ) and a pivoting lever ( 30 ) having.

Swivel joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control cam gear ( 24 ) is designed so that a degree angular rotation between the joint parts ( 4 . 6 ) also a degree of rotation of the moving element ( 22 ) causes.

Rotary joint according to one of Claims 1 to 4, characterized by an electronic evaluation device for determining the angular deflection (β) by evaluating output signals of the sensor device ( 8th ) and to trigger certain display and / or follow-up function as a function of the respectively detected angular deflection (β).