DE19646082A1 - Hydraulisches Knicklenksystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydraulisches Knicklenksystem für KraftfahrzeugeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D12/00—Steering specially adapted for vehicles operating in tandem or having pivotally connected frames
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Knicklenksy
stem für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Landwirtschafts-
und Baustellenfahrzeuge Knicklenkfahrzeuge haben zwischen
Vorder- und Hinterwagen eine hydraulische Stellvorrichtung.
Ein durch ein Lenkhandrad verstellbares Lenkventil steht
dabei mit einer Hochdruckpumpe in Verbindung. Das Lenkhand
rad überträgt die Drehbewegung auf eine Handpumpe, die den
Ölstrom der Hochdruckpumpe über ein Lenkventil der Stell
vorrichtung zuteilt. Weiter ist zwischen zu der Stellvor
richtung geführten Zylinderleitungen ein Federspeicher mit
einer Feder und beidseitig auf diese wirkenden Kolben ein
gebaut.
Derartige Knicklenksysteme sind allgemein bekannt. Ein
Federspeicher in einem Schaltsystem für Knicklenkfahrzeuge
in der vorbeschriebenen Anordnung ist aus einer Zeichnung
der ZF FRTEDRICHSHAFEN AG - ZF-SERVOSTAT 2 unter der
Nr. 8470048245 mit Datum vom 11.11.92 bekanntgeworden. Die
großen Druckräume der Stellvorrichtung sind in dieser An
ordnung an ein Servoschaltventil angeschlossen. Vor dem
Servoschaltventil steht der durch das Lenkventil angeregel
te Druck bereit. Wenn das Servoschaltventil durch den Len
kungsdruck geöffnet wird, soll der Druckaufbau in der
Stellvorrichtung nicht schlagartig, sondern durch ein Dämp
fungsglied gedämpft erfolgen. Zu diesem Zweck ist zwischen
die Stellvorrichtung 9-9 und das Lenkventil 6 (ZF-SERVO
STAT) und zwischen die Zylinderleitungen R und L als Dämp
fungsglied ein Federspeicher 7 eingebaut. Die Aufgabe eines
Federspeichers besteht darin, die Lenkung in einem Knick
lenksystem weicher zu machen, d. h., das Fahrzeug soll bei
schnellen Lenkbewegungen keine abrupten Bewegungen ausfüh
ren. Derartige schnelle Lenkbewegungen haben ein Fahrzeug
schütteln zur Folge. Bisher bekannte Federspeicher sind mit
auf einem Rohr aufgeschobenen Tellerfedern ausgestattet.
Tellerfedern sind teuer und es werden sehr viele Tellerfe
dern benötigt, wenn ein größeres Dämpfungsvolumen erforder
lich ist. Ein höheres Dämpfungsvolumen bedeutet eine Erhö
hung der Tellerfederzahl und eine Steigerung der Kosten.
Bei hohen Arbeitsdrücken steigt durch die erforderliche
Mehrfachschichtung der Tellerfedern die Eigenreibung und
damit die Hysterese. Außerdem steigt bei hohen, in den Fe
derspeicher eingeleiteten Frequenzen, die Eigenerwärmung.
Durch die erforderliche Führung der Tellerfedersäule ist
ein gehärtetes und daher teures Rohrteil nötig. Beim Einbau
vieler geschichteter Tellerfedern entsteht eine große
Druck- und Speichervolumen-Toleranz, die mit Hilfe von Ein
stellscheiben mit Vormontageauswahl auszugleichen ist.
Durch die Mehrfachschichtung benötigt man eine hohe
Montagezeit und die Gefahr von Fehlmontagen und Fehlein
stellungen ist verhältnismäßig groß. Um die Tellerfederzahl
möglichst klein zu halten, muß man einen großen, auf die
Federn wirkenden Kolbendurchmesser wählen. Dieser große
Kolbendurchmesser ruft bei Druckbeaufschlagung große im
Federspeicher wirksame Kräfte hervor, die sich auf die Di
mensionierung und die Kosten der Speichereinzelteile aus
wirken. Je mehr Einzelteile verwendet werden, um so größer
ist die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Ausfalls. Aus
Sicherheitsgründen ist daher die Anzahl der Einzelteile zu
verringern und nach Möglichkeit auf eine kleine Zahl einzu
schränken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
wesentlich preisgünstigeren Federspeicher mit einfacheren
Einzelteilen zu schaffen. Außerdem soll das Betriebsverhal
ten des Federspeichers verbessert werden. Die Lösung dieser
Aufgabe ist in den Merkmalen des Anspruchs 1 enthalten. Vor
teilhafte Ausgestaltungen geben die Unteransprüche 2 bis 4
an. Nach Anspruch 1 stützt sich eine Spiralfeder über ein
Druckstück mit einem Federteller am Kolben ab und der Kol
ben ist in einer Kolbenführung mit begrenzter Wegverstel
lung verschieblich gelagert. Weiter trägt nach Anspruch 2
das Druckstück einen Zapfen mit einem Kugelabschnitt, der
sich in einer Sackbohrung des Kolbens abstützt. Ein Endan
schlag der Wegverstellung ist in der Kolbenführung und im
Kolben angeordnet. Schließlich ist nach Anspruch 3 der In
nendurchmesser der Sackbohrung größer als der Durchmesser
des Druckstückzapfens. Der Zapfen im Kolben ermöglicht
durch den Kugelabschnitt ein Kippen der Feder ohne, daß
eine seitliche Kraftkomponente auf den Kolben ausgeübt wer
den kann. Da weiterhin der Kraftangriff des Druckstücks in
der Sackbohrung des Kolbens liegt, also nahe an der druck
beaufschlagten Seite, kann die Feder kippen ohne Einwirkung
einer seitlichen Kraftkomponente auf den Kolben. Durch die
erfindungsgemäße Krafteinleitung über das Druckstück er
reicht man, daß der Kolben nicht verkantet, wenn eine seit
liche Kraft auftritt. Da die Spiralfeder mehr Hub als eine
Tellerfedersäule zuläßt, kann der Kolbendurchmesser kleiner
sein. Die Belastung der Deckel, sowie eines Rohres, sind
kleiner und lassen sich mit einem geringeren Gewicht her
stellen. Hinzu kommt das durch die Verlegung des Endan
schlags in die Kolben und in die Kolbenführung jeder Kolben
unabhängig vom Gegenkolben angesteuert und bewegt werden
kann.
Man kann den Federspeicher auch mit einseitiger Wir
kung verwenden. In diesem Fall braucht man in dem System
zwei einseitige Ausführungen. In der Anmeldung ist jedoch
die wechselseitigs Ausführung beschrieben.
Weiters Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeich
nung, die ein Ausführungsbeispiel eines doppelseitigen Fe
derspeichers zeigt, näher erläutert.
Ein Federspeicher 1 ist zwischen die Zylinderleitun
gen 2 und 3 eingebaut, die von einer Stellvorrichtung zu
dem mit der Handpumpe vereinigten Servoventil (nicht ge
zeichnet) führen. Über die Anschlüsse 4 oder 5 wirkt der
Lenkungsdruck auf die Kolben 6 oder 7. Im folgenden wird
immer nur eine Kolbenseite beschrieben, wobei die Teile der
anderen Kolbenseite mit der entsprechend höheren Bezugszif
fer angegeben ist. Steigt der Lenkungsdruck so stark an,
daß die Federvorspannkraft überwunden wird, dann verschiebt
sich der Kolben 6, 7 gegen die Kraft einer Spiralfeder 8
und der Federspeicher 1 nimmt Ölvolumen auf. Der Kolben 6,
7 läßt sich bei ausreichendem Lenkungsdruck bis zu einem
Endanschlag 10, 11 verschieben. Dabei nimmt der Federspei
cher 1 in einem Raum 29, 39 das Höchstvolumen auf. Ein vom
wirksamen Kolbendurchmesser und einem Absatz für den Endan
schlag 10, 11 gebildeter Ringraum 12, 13 dient der hydrau
lischen Endlagedämpfung des Federspeichers 1. Zur Be- und
Endlüftung ist der Ringraum 12, 13 an den Anschluß 4, 5
angeschlossen. Der bei schnellen Lenkmanövern auftretende
geräuschvolle metallische Anschlag läßt sich durch den Rin
graum 12, 13 verhindern. Dazu ist eine Abstimmung des
Ringquerschnitts zwischen dem Durchmesser des Kolbens 6, 7,
dem Durchmesser des Endanschlags 10, 11 und dem Innendurch
messer einer Kolbenführung 9, 19 erforderlich.
Der Kolben 6, 7 besitzt eine Sackbohrung 14, 15, des
sen Auslauf kegelig endet. In der kegeligen Sackboh
rung 14, 15 stützt sich ein Druckstück 16, 17 mit einem
Federteller 18, 20 ab. Das Druckstück dient zur Mittenzen
trierung und zur zentrischen Krafteinleitung auf die Spi
ralfeder 8. Der Durchmesser der Sackbohrung 14, 15 ist grö
ßer als der Durchmesser eines Zapfens 21, 22 des Druck
stücks 16, 17. Auf diese Weise schafft man einen räumlichen
Freiheitsgrad. Um die Beweglichkeit zu sichern, liegt der
Zapfen 21, 22 mit einem Kugelabschnitt 23, 24 im Kolben 6,
7 an. Zwischen dem Federteller 18, 20 und dem federseitigen
Ende des Kolbens 6, 7 mit der Kolbenführung 9, 19 sieht man
einen Freiraum 25, 26 vor, der zur seitlichen Beweglichkeit
des Druckstücks 16, 17 dient. Die Kolbenführung 9, 19 ist
derart ausgeführt, daß eine verhältnismäßig kurze Führung
für den Kolben 6, 7 entsteht, die jedoch eine Hochdruck
dichtung 27, 28 aufnehmen kann. Außerdem ist am Außendurch
messer der Kolbenführung 9, 19 ein O-Ring 30, 31 einge
setzt, der nach außen abdichtet. Ein in ein Rohr 32 einge
schraubter Deckel 33, 34 hält die Kolbenführung 9, 19 an
einem Absatz in Anlage und dient dem Kolben 6, 7 als An
schlag.
Steht ein Ende der Spiralfeder 8 nicht genau senkrecht
zu ihrer Federachse, d. h., wenn die Spiralfeder durch die
Krafteinleitung auf die halbangeschliffene Endwindung seit
lich wegkippt, so wird auch das Druckstück 16, 17 mit dem
Federteller 18, 20 diese Schräglage einnehmen. Durch den
Kugelabschnitt 23, 24 kann dieses Kippen stattfinden, ohne
daß eine seitliche Kraftkomponente auf den Kolben 6, 7 auf
tritt. Da der Kraftangriff an dem Kolben 6, 7 nahe seiner
beaufschlagten Fläche am Kugelabschnitt 23, 24 erfolgt und
die Kolbenführung 9, 19 bei der Hochdruckdichtung 27, 28 an
der entgegengesetzten Seite liegt, wird der Kolben 6, 7
durch das Druckstück 16, 17 immer mittig in die Achse des
Federspeichers 1 gezogen. Die Spiralfeder 8 kommt also mit
dem Innendurchmesser des Rohres 32 nicht in Berührung. So
ergibt sich auch keine Hysterese und Verschleiß am Feder
speicher 1.
1
Federspeicher
2
Zylinderleitung
3
Zylinderleitung
4
Anschluß
5
Anschluß
6
Kolben
7
Kolben
8
Spiralfeder
9
Kolbenführung
10
Endanschlag
11
Endanschlag
12
Ringraum
13
Ringraum
14
Sackbohrung
15
Sackbohrung
16
Druckstück
17
Druckstück
18
Federteller
19
Kolbenführung
20
Federteller
21
Zapfen an
16
22
Zapfen an
17
23
Kugelabschnitt
24
Kugelabschnitt
25
Freiraum
26
Freiraum
27
Hochdruckdichtung
28
Hochdruckdichtung
29
Raum
30
O-Ring
31
O-Ring
32
Rohr
33
Deckel
34
Deckel
35
-
36
-
37
-
38
-
39
Raum
Claims (4)
1. Hydraulisches Knicklenksystem für Kraftfahrzeuge,
insbesondere für Landwirtschafts- und Baustellenfahrzeuge
mit folgenden Merkmalen:
- - zwischen einem Vorderwagen und einem Hinterwagen ist eine Stellvorrichtung vorgesehen;
- - ein durch ein Lenkhandrad verstellbares Lenkventil steht mit einer Hochdruckpumpe in Verbindung; das Lenkhandrad überträgt die Drehbewegung auf eine Handpumpe, die den von der Hochdruckpumpe erzeugten Ölstrom über das Lenkventil der Stellvorrichtung zuteilt;
- - zwischen zu der Stellvorrichtung geführten Zylinder
leitungen (2 und 3) ist ein Federspeicher (1) mit
beidseitigen Kolben (6, 7) eingebaut,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - - eine Spiralfeder (8) des Federspeichers (1) stützt sich über ein Druckstück (16) mit einem Federtel ler (18) am Kolben (6) ab und
- - der Kolben (6) ist in einer Kolbenführung (9) mit begrenzter Wegverstellung verschieblich gelagert.
2. Hydraulisches Knicklenksystem mit einem Federspei
cher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
- - das Druckstück (16) trägt einen Zapfen (21) mit einem Kugelabschnitt (23) der sich in einer Sack bohrung (14) des Kolbens (6) abstützt und
- - der Endanschlag (10) der Wegverstellung ist in der Kolbenführung (9) und im Kolben angeordnet.
3. Hydraulisches Knicklenksystem mit einem Federspei
cher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innendurchmesser der Sackbohrung (14) größer ist
als der Innendurchmesser des Zapfens (21) des Druck
stücks (16)
4. Hydraulisches Knicklenksystem mit einem Federspei
cher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kugelabschnitt (23) des Zapfens (21) möglichst nahe
bei der druckbeaufschlagten Fläche des Kolbens (6) liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996146082 DE19646082A1 (de) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Hydraulisches Knicklenksystem für Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996146082 DE19646082A1 (de) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Hydraulisches Knicklenksystem für Kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19646082A1 true DE19646082A1 (de) | 1998-05-14 |
Family
ID=7811025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996146082 Withdrawn DE19646082A1 (de) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Hydraulisches Knicklenksystem für Kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19646082A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102837734A (zh) * | 2012-09-20 | 2012-12-26 | 荆州恒隆汽车零部件制造有限公司 | 一种可改善转向器液压噪音异响的液体稳流器 |
EP4311878A3 (de) * | 2022-07-28 | 2024-04-03 | Wacker Neuson America Corporation | Verdichtungsmaschinenlenksystem |
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DE19519832A1 (de) * | 1995-05-31 | 1996-12-05 | Bosch Gmbh Robert | Hydrospeicher |
-
1996
- 1996-11-08 DE DE1996146082 patent/DE19646082A1/de not_active Withdrawn
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CN102837734B (zh) * | 2012-09-20 | 2014-08-06 | 荆州恒隆汽车零部件制造有限公司 | 一种可改善转向器液压噪音异响的液体稳流器 |
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