DE1183803B

DE1183803B - Device for determining the steering on motor vehicles with the possibility of subsequent correction

Info

Publication number: DE1183803B
Application number: DEW26656A
Authority: DE
Inventors: Ernst Weichel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-11-03
Filing date: 1959-11-03
Publication date: 1964-12-17

Description

Einrichtung zum Feststellen der Lenkung an Kraftfahrzeugen mit nachträglicher Korrekturmöglichkeit Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Feststellen der Lenkung an Kraftfahrzeugen, insbesondere landwirtschaftlichen Traktoren, mit nachträglicher Korrekturmöglichkeit der Lenkeinstellung bei eingeschalteter Feststellvorrichtung von einer beliebigen Stelle des Fahrzeugs aus.Device for determining the steering on motor vehicles with subsequent Correction possibility The invention is based on a device for determining the steering of motor vehicles, especially agricultural tractors Subsequent correction of the steering setting when the locking device is switched on from anywhere on the vehicle.

Es ist bekannt, die Bedienung eines Traktors bei gewissen Arbeiten, z. B. beim Auf- und Abladen auf dem Feld oder bei der Bedienung von Arbeitsmaschinen, die mit dem Traktor verbunden sind, dadurch zu erleichtern, daß die Lenkung des Traktors mit einer Feststellvorrichtung versehen ist. Diese Feststellvorrichtung ermöglicht es, in Verbindung mit einer sehr langsamen Fahrgeschwindigkeit des Schleppers, daß der Fahrzeugführer zeitweilig seinen Sitz verläßt, um Arbeiten oder Handgriffe auszuführen, für die bisher eine zusätzliche Person eingesetzt werden mußte. Das mit festgestellter Lenkungseinrichtung führerlos weiterfahrende Fahrzeug unterliegt naturgemäß immer wieder gewissen Abweichungen von der ursprünglich an der Lenkung eingestellten Fahrtrichtung. Die Ursache dieser Abweichungen kann entweder in dem vorhandenen Spiel der Lenkungseinrichtung oder in Bodenunebenheiten oder in einem verschieden großen Schlupf der Antriebsräder der Zugmaschine liegen. Bisher mußte der Fahrzeugführer diese Abweichungen jedesmal dadurch ausgleichen, daß er seine zeitweilig übernommene Arbeit unterbrach, um an den Traktor heranzutreten und die Lenkungseinstellung zu berichtigen. Bei einer bekannten Lenkradfeststellvorrichtung ist diese Berichtigung vom Boden aus mit einer Hand und in eingeschaltetem Zustand der Feststellvorrichtung möglich.It is known to operate a tractor for certain work, e.g. B. when loading and unloading in the field or when operating machines that are connected to the tractor, to facilitate that the steering of the tractor is provided with a locking device. This locking device makes it possible, in connection with a very slow driving speed of the tractor, that the vehicle driver temporarily leaves his seat in order to carry out work or manipulations for which an additional person had to be used up to now. The driverless vehicle that continues to drive with the steering device locked is naturally subject to certain deviations from the direction of travel originally set on the steering. The cause of these deviations can lie either in the existing play in the steering device or in uneven ground or in a different amount of slip of the drive wheels of the tractor. Up until now, the driver of the vehicle had to compensate for these deviations by interrupting his temporary work in order to approach the tractor and correct the steering setting. In a known steering wheel locking device, this correction is possible from the ground with one hand and when the locking device is switched on.

Vorrichtungen zur Durchführung solcher Korrekturen der Lenkradeinstellung.ohne lästiges Hin- und Herlaufen des Fahrzeugführers sind bekannt. Sie bestehen vorzugsweise in einer zusätzlichen Verstelleinrichtung für den Lenkmechanismus des Fahrzeuges, die an beliebiger Stelle des Fahrzeuges oder der angehängten Arbeitsmaschine angeordnet und meistens durch Seile, Getriebe oder Gestänge mit Kreuzgelenken mit der eigentlichen Lenkeinrichtung des Fahrzeuges verbunden ist. Diese bekannten Vorrichtungen haben unter anderem den Nachteil, daß die zusätzliche Verstelleinrichtung entweder in sehr störanfälliger Weise _ mit der Hauptlenkungseinrichtung verbunden ist oder daß sie die Betätigung der Hauptlenkungseinrichtung entweder behindert oder nur nach zeitraubenden Umbauten zuläßt.Devices for carrying out such corrections to the steering wheel setting. Without tiresome running back and forth for the vehicle driver are known. They preferably exist in an additional adjustment device for the steering mechanism of the vehicle, which are arranged anywhere on the vehicle or the attached machine and mostly by ropes, gears or rods with universal joints with the actual Steering device of the vehicle is connected. These known devices have among other things, the disadvantage that the additional adjusting device either in very failure-prone way _ is connected to the main steering device or that it either hinders the operation of the main steering device or only after time-consuming modifications.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht darin, daß sie nicht oder nur mit einer umständlich zu bedienenden Feststellvorrichtung für das Lenkrad zusammenwirken können. Eine solche Feststellvorrichtung ist jedoch für die vorteilhafte Durchführung.der einschlägigen Arbeiten unbedingt notwendig, da der Fahrzeugführer mit der Lenkung des Fahrzeugs nur dann belastet werden soll, wenn Korrekturen notwendig sind. Würde man auf diese Feststellvorrichtung verzichten, dann wäre das Fahrzeug mindestens während der Zeit, in welcher der Fahrzeugführer seinen Arbeitsplatz zwischen den verschiedenen Betätigungsstellen für die Lenkung wechselt, ohne jede Führung.Another disadvantage of these known devices is that they do not or only with a cumbersome locking device can work together for the steering wheel. However, such a locking device is absolutely necessary for the advantageous implementation of the relevant work, since the driver of the vehicle should only be burdened with steering the vehicle, if corrections are necessary. If you were to do without this locking device, then the vehicle would be at least during the time in which the vehicle driver his workplace between the various control points for the steering changes without any guidance.

Die durch die Erfindung gelöste Aufgabe besteht in der Schaffung einer einfachen und unfallsicheren Einrichtung, mit deren Hilfe der Fahrzeugführer Richtungskorrekturen an der Fahrzeuglenkung sowohl von seinem Fahrersitz als auch von weiteren Arbeitsplätzen am Fahrzeug oder am Fahrzeugzug aus in einfacher Weise vornehmen kann.The object achieved by the invention is to provide a simple and accident-proof device, with the help of which the vehicle driver makes directional corrections on the vehicle steering both from his driver's seat and from other workplaces can be done on the vehicle or on the vehicle train in a simple manner.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art ein auf einer feststehenden Führung gleitender und über lösbare Übertragungsglieder für das Antriebsmittel durch ein Schaltglied hin und her bewegbarer Schlitten vorgesehen, der einen am Lenkrad befestigten Zahnkranz tangential in beiden Drehrichtungen über in den Zahnkranz eingreifende Schubklauen mitnimmt, die zum Übergang von einer unwirksamen in die Eingriffsstellung durch feste Führungsbahnen gesteuert sind.In order to solve this problem, the device specified at the beginning is used Type of a sliding on a fixed guide and releasable transmission links provided for the drive means by a switching element movable carriage back and forth, the one ring gear attached to the steering wheel tangentially in both directions of rotation pushing claws engaging in the ring gear to transition controlled by fixed guideways from an inoperative to the engaged position are.

Die feststehende Führung besteht zweckmäßig aus einem Kolben, auf dem ein durch ein Druckmittel beaufschlagbarer, als Schlitten wirkender Zylinder hin und her bewegbar ist.The fixed guide expediently consists of a piston a cylinder that can be acted upon by a pressure medium and acts as a slide is movable back and forth.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Seitenansicht des vorgeschlagenen Einstellgerätes an der Lenkungseinrichtung, F i g. 2 die Draufsicht zu F i g. 1, F i g. 3 die Anordnung des Einstellgerätes der Druckmittelleitungen und eines Schaltgliedes am Zugfahrzeug bzw. am angehängten Anhängefahrzeug; F i g. 4 zeigt im Schnitt eine schematische Darstellung eines automatischen Steuergerätes für die Betätigung des Einstellgerätes mit Hilfe eines sogenannten Kurskreisels.An embodiment of a device according to the invention is shown in FIG shown in the drawings. It shows F i g. 1 the side view of the proposed Adjustment device on the steering device, F i g. 2 shows the top view of FIG. 1, F i g. 3 the arrangement of the setting device for the pressure medium lines and a switching element on the towing vehicle or on the attached trailer; F i g. 4 shows in section a schematic representation of an automatic control device for the actuation of the Setting device with the help of a so-called course gyro.

Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, wird das Lenkrad 1 der Zugmaschine mit einer bekannten Feststellvorrichtung 26, die nur teilweise gezeichnet ist, versehen. Diese Feststellvorrichtung hält nach erfolgtem Einschalten das Lenkrad mit einstellbarer Kraft so fest, daß sich die gelenkten Räder des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der .im Lenkgetriebe vorhandenen Kraftübersetzung nicht unerwünscht verstellen können. Andererseits läßt sich die Feststellvorrichtung durch eine verstärkte Kraft, die durch den Fahrer oder durch ein Einstellgerät 2 am Lenkrad wirksam wird, ohne weiteres um ein beliebiges Maß verstellen. Das Einstellgerät 2 ist zusätzlich zu der bekannten Lenkradfeststellung 26 am Fahrzeug oder am Lenksäulenüberrohr 40 montiert. Das Lenkkorrekturgerät umfaßt eine fest eingebaute Kolbenstange 13, auf welcher ein doppelrivirkender Zylinder 4, der durch Federn 9 und 10 in Mittelstellung gehalten wird, um ein bestimmtes Maß nach beiden Seiten verschoben werden kann. Das Verschieben des Zylinders 4 kann in an sich bekannter Weise durch hydraulische oder pneumatische Druckmittel, magnetische Kraft oder auch durch mechanische Getriebe, Gestänge, Seilzug usw. erfolgen. Auf einer am Zylinder 4 angebrachten Konsole 41 sind um Bolzen 7 und 8 schwenkbar Schubklauen 5 und 6 angeordnet, welche durch Federn 19 in Richtung auf einen am Lenkrad befestigten Zahnkranz 11 gedrückt werden. Anschläge 12, die mit einer kurvenförmigen Spitze versehen und mit der Kolbenstange 13 fest verbunden sind, sorgen dafür, daß die Schubklauen 5 und 6 in Mittelstellung nicht .in den Zahnkranz 11 eingreifen können. Der Hubzylinder 4 ist durch Druckmittelzuleitungen 3 oder sonstige bekannte Verbindungen beliebiger Länge mit einem Schaltglied 15 verbunden, das an dem weiteren Arbeitsplatz des Fahrzeugführers z. B. an dem Ackerwagen 14 oder an einer sonstigen Arbeitsmaschine angebracht wird. Die Druckmittelleitungen 3 können durch Schnellverschluß 16 leicht beim Abkuppeln der Zugmaschine getrennt werden.As shown in FIG. 1 and 2, the steering wheel 1 of the tractor is provided with a known locking device 26, which is only partially drawn. After it has been switched on, this locking device holds the steering wheel firmly with an adjustable force so that the steered wheels of the vehicle cannot be adjusted undesirably, taking into account the force transmission present in the steering gear. On the other hand, the locking device can be easily adjusted by any amount by an increased force which is effective by the driver or by an adjusting device 2 on the steering wheel. In addition to the known steering wheel lock 26, the setting device 2 is mounted on the vehicle or on the steering column tube 40. The steering correction device comprises a permanently installed piston rod 13 on which a double-acting cylinder 4, which is held in the central position by springs 9 and 10, can be displaced by a certain amount to either side. The cylinder 4 can be displaced in a manner known per se by hydraulic or pneumatic pressure medium, magnetic force or also by mechanical gears, rods, cables, etc. On a bracket 41 attached to the cylinder 4, pusher claws 5 and 6 are arranged so that they can pivot about bolts 7 and 8 and are pressed by springs 19 in the direction of a ring gear 11 attached to the steering wheel. Stops 12, which are provided with a curved tip and are firmly connected to the piston rod 13, ensure that the pusher claws 5 and 6 cannot intervene in the ring gear 11 in the middle position. The lifting cylinder 4 is connected by pressure medium supply lines 3 or other known connections of any length with a switching element 15, which z. B. is attached to the farm wagon 14 or to another work machine. The pressure medium lines 3 can easily be separated by quick release 16 when uncoupling the tractor.

Zur Vornahme einer Korrektur an der Lenkungseinstellung wird der Schalthebel 17 des Schaltgliedes 15 betätigt, so daß durch das in der einen Zuleitung 3 wirkende Druckmittel der Zylinder4 auf der Kolbenstange 13 nach der gewünschten Seite verschoben wird. Beim Beginn dieser Bewegung gleitet die an der Schubklaue 6 befindliche Rolle 18 auf der schrägen Fläche des Anschlages 12 nach unten, so daß die Spitze der Schubklaue 6 durch die Feder 19 nach oben bewegt wird und in den Zahnkranz 11 eingreift. Im Verlauf der fortgesetzten Bewegung des Zylinders 4 nimmt die Schubklaue 6 den Zahnkranz 11 und damit das Lenkrad 1 mit. Der durch die Betätigung des Zylinders 4 gegebene Hub ist verhältnismäßig gering. Zur Vornahme eines größeren Lenkungseinschlages müssen daher mehrere Hübe des Zylinders 4 hintereinander vorgenommen werden. Dies ist für die praktischen Erfordernisse durchaus zweckmäßig.To undertake a correction to the steering setting, the shift lever 17 of the shift member 15 is actuated so that the pressure medium acting in the one supply line 3 shifts the cylinder 4 on the piston rod 13 to the desired side. At the beginning of this movement, the roller 18 located on the pusher claw 6 slides downward on the inclined surface of the stop 12 , so that the tip of the pusher claw 6 is moved upward by the spring 19 and engages the ring gear 11. In the course of the continued movement of the cylinder 4 , the pusher claw 6 takes the ring gear 11 and thus the steering wheel 1 with it. The stroke given by the actuation of the cylinder 4 is relatively small. In order to make a larger steering angle, several strokes of the cylinder 4 must therefore be carried out one after the other. This is entirely expedient for the practical requirements.

Nach Beendigung des Hubes gleitet der Zylinder 4 entweder durch Betätigung des Druckmittels in entgegengesetzter Richtung oder durch die eingebauten Federn 9 und 10 wieder in die Mittelstellung zurück, so daß die Schubklauen 5 und 6 durch den zugehörigen Anschlag 12 wieder aus dem Eingriff mit dem Zahnkranz 11 gelöst werden. Das Lenkrad kann daher auch von Hand jederzeit gedreht werden. Ebenso ist es gleichgültig, ob die nächstfolgende Korrektur in die gleiche oder entgegengesetzte Richtung vorgenommen wird.After the end of the stroke, the cylinder 4 slides back into the central position either by actuating the pressure medium in the opposite direction or by the built-in springs 9 and 10 , so that the pusher claws 5 and 6 again out of engagement with the ring gear 11 through the associated stop 12 be solved. The steering wheel can therefore also be turned by hand at any time. It is also irrelevant whether the next correction is made in the same or in the opposite direction.

Der Einbau des Einstellgerätes 2 ist sinngemäß außer am Lenksäulenüberrohr auch an anderen Teilen der Lenkungseinrichtung möglich, wenn dadurch eine konstruktive Vereinfachung erzielbar ist.The installation of the setting device 2 is analogous except on the steering column tube also possible on other parts of the steering device, if this results in a constructive one Simplification is achievable.

F i g. 4 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lenkkorrekturgerätes nach der Erfindung, bei welchem die jeweils notwendigen Korrekturen am Lenkrad vollautomatisch ausgelöst werden, so daß der mit anderen Arbeiten beschäftigte Fahrer hierauf keine Aufmerksamkeit verwenden muß. An der Zugmaschine wird ein Kreiselgerät 21, wie es z. B. in Flugzeugen als Kurskreisel verwendet wird, eingebaut und in bekannter Weise durch einen Schwachstrommotor elektrisch oder durch eine Druckluftleitung pneumatisch angetrieben. Dieses Gerät weist einen in bekannter Weise kardanisch gelagerten Kreisel 33 auf, der in einem Lager 35 rotiert, das in einem Bügel 22 schwenkbar gelagert ist, der sich seinerseits um einen mit dem Gehäuse verbundenen Zapfen 34 drehen kann. An dem Bügel 22 befindet sich eine mit Stricheinteilung versehene Rose 36, welche vor Inbetriebsetzung des Kreisels 33 auf beliebige Richtung oder auf die Marke A eingestellt worden kann. Nach - Inbetriebsetzung des Kreisels behält dessen Achse ihre Richtung auf Grund der physikalischen Kreiselgesetze ständig bei. An der Rose 36 befindet sich ein isolierter Leiter 37, welcher bei A-Stellung zwar den mit dem Gehäuse verbundenen stromführenden Kontakt 24, nicht aber die ebenfalls mit dem Gehäuse verbundenen Kontakte 23 und 25 berührt. Wenn nach Einstellung der Rose 36 des Kreisels 33 auf die Marke A das Fahrzeug in der gewünschten Richtung fährt, dann wird nur dann kein Stromkreis geschlossen, wenn die Richtung des Fahrzeugs genau mit dem vorgeschriebenen Kurs übereinstimmt. Sobald jedoch eine Richtungsänderung auftritt, berührt der an der Rose 36 der Kreisels 33 angebrachte Leiter 37 entweder den Kontakt 23 oder den Kontakt 25, so daß jeweils einer von zwei Steuerstromkreisen, z. B. b-a-0, geschlossen wird, der über ein Mehrwege-Elektromagnetventi127 die Druckmittelleitung 3 in ähnlicher Weise betätigt wie das Schaltglied 15. Nach der hierdurch erfolgten Berichtigung des Lenkrades bzw. des Fahrzeugkurses wird die Berührung zwischen dem Leiter 37 und dem Kontakt23 unterbrochen. Sollte sich später eine neue Abweichung von dem vorgeschriebenen Kurs, z. B. nach der gegenüberliegenden Seite, ergeben, so würde sinngemäß die Korrektur über den Kontakt 24 und 25 auf die andere Druckmittelleitung 3 vorgenommen werden.F i g. 4 shows schematically a further embodiment of a steering correction device according to the invention, in which the corrections required in each case on the steering wheel are triggered fully automatically, so that the driver who is busy with other work does not have to pay any attention to them. On the tractor is a gyroscope 21, as it is, for. B. is used in aircraft as a course gyro, installed and driven electrically in a known manner by a low-voltage motor or pneumatically by a compressed air line. This device has a gimbal 33 mounted in a known manner, which rotates in a bearing 35 which is pivotably mounted in a bracket 22 which in turn can rotate about a pin 34 connected to the housing. On the bracket 22 there is a dashed rose 36, which can be set to any direction or to the mark A before the gyro 33 is put into operation. After the gyro has been put into operation, its axis keeps its direction due to the physical gyroscopic laws. On the rose 36 there is an insulated conductor 37 which, in the A position, touches the current-carrying contact 24 connected to the housing, but not the contacts 23 and 25 also connected to the housing. If, after setting the rose 36 of the gyro 33 to the mark A, the vehicle drives in the desired direction, then no circuit is closed only if the direction of the vehicle corresponds exactly to the prescribed course. However, as soon as a change of direction occurs, the attached to the rose 36 of the gyro 33 conductor 37 touches either the contact 23 or the contact 25, so that in each case one of two control circuits, for. B. ba-0, is closed, which actuates the pressure medium line 3 in a similar way to the switching element 15 via a multi-way solenoid valve. Should a new deviation from the prescribed course occur later, e.g. B. to the opposite side, the correction would be made via the contacts 24 and 25 to the other pressure medium line 3.

Diese Anordnung, die hinsichtlich der elektrischen Schaltung bekannt ist, ermöglicht die selbsttätige Geradeausfahrt des Schleppers und erübrigt damit die Steuerung des Fahrzeugs durch Menschenhand bei vielen Feldarbeiten. Außerdem werden gewisse, bisher notwendige Einrichtungen zur genauen Einhaltung des Anschlusses an die jeweils vorhergehende Arbeitsbreite entbehrlich.This arrangement known in terms of the electrical circuit enables the tractor to drive straight ahead automatically and is therefore unnecessary human control of the vehicle in a lot of field work. aside from that are certain, previously necessary facilities for the exact adherence to the connection dispensable to the respective previous working width.

Die vorstehend beschriebene Erfindung ermöglicht daher eine erhebliche Einsparung an Bedienungspersonal und Arbeitszeit, so daß sie einen wesentlichen Fortschritt darstellt.The invention described above therefore enables a considerable Saving in operating personnel and working time, making them a substantial Represents progress.

Claims

Claims: 1. Device for locking the steering on motor vehicles, in particular agricultural tractors, with subsequent correction of the steering setting when the locking device is switched on from any point of the vehicle, characterized by a sliding on a fixed guide and releasable transmission members for the drive means by a switching member (15) reciprocating slide, which takes a toothed ring (11 ) attached to the steering wheel (1) tangentially in both directions of rotation via pushing claws (5 and 6) engaging in the toothed ring, which are used for the transition from an inoperative to the engaged position by fixed guideways (12) are controlled.

2. Device according to claim 1, characterized in that the fixed guide consists of a piston (13) on which a cylinder (4) acting as a slide and can be acted upon by a pressure medium via lines (3) can be moved back and forth.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the switching element (15) is actuated by electrically or pneumatically controlled valves (27) which receive their control pulse from a gyroscope (22, 33, 35) which is connected to electrical contacts ( 23 to 25) is provided. Documents considered: German Patent No. 341 666; German utility model No. 1754 292; U.S. Patent Nos. 1300 618, 1394 682, 1516994.