DE2052085A1 - Kraftbetätigte Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit lenkbaren Achsen - Google Patents

Kraftbetätigte Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit lenkbaren Achsen

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DE2052085A1 DE19702052085 DE2052085A DE2052085A1 DE 2052085 A1 DE2052085 A1 DE 2052085A1 DE 19702052085 DE19702052085 DE 19702052085 DE 2052085 A DE2052085 A DE 2052085A DE 2052085 A1 DE2052085 A1 DE 2052085A1
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    • B62D7/1509Steering 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 characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels with different steering modes, e.g. crab-steering, or steering specially adapted for reversing of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

  • Kraftbetätigte Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit lenkbaren Achsen Die Erfindung betrifft eine kraftbetätigte Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit lenkbaren Achsen, deren Lenkbewegung durch je mindestens einen Stellmotor bewirkt wird, mit einer Servopumpe, mit einer Synchronisiereinrichtung und einem Steuerventil, die beide über ein Lenkhandrad betätigbar sind, nit einem handbetätigten Umschaltventil und zugehörigen Leitungen.
  • Derartige Lenkeinrichtungen haben en Zweck, eine zufriedenstellende Manövrierfähigkeit von Fahrzeugen mit lenkbaren Achsen unter unterschiedlichen Fahrbedingungen zu erzielen.
  • Es ist eine Vierradlenkeinrichtung bekannt, bei der ein erster Satz von Rädern durch eine mechanische kraftbetätigte Nachführungslenkeinrichtung gesteuert wird und ein zweiter Satz von Adern von den Rädern des ersten Satzes gesteuert wird. Bei dieser Anordnung dient eine Anzahl von Überdruck- und Rückschlagventilen zum P-ufbringen einer Gegenkraft, um ein Voreilen des Ausschlags der Räder des zweiten Satzes vor den Rädern des ersten Satzes zu vermeiden (DT-OS 1 920 381). Eine Krebsganglenkung mit synchronisierten Aus schlägen der Räder der beiden Sätze ist nur mit weiterem Aufwand an Uberdruck- und Rückschlagventilen möglich.
  • breiter ist eine hydraulische Lenkung für ein Vierradfahrzeug mit Zweirad-, tlrad- und Krebsganglenkung bekannt, bei der die Lenkbewegung der Räder der beiden Fahrzeugachsen durch je einen hydraulischen Antrieb bewirkt wird (DT-OS 1 555 064). Hierbei ist ein synchrones Auslenken der Räder der beiden Fahrzeugachsen nicht gewährleistet. Das Lenken mit Krebsganglenkung ist nur mit größerem Schaltaufwand möglich.
  • Außerdem ist ein Lenkgetriebe bekannt, bei dem Einachs-, Allrad- und Krebsganglenkung einschaltbar ist. Zur Synchronisierung der Radausschläge bei den verschiedenen Lenkarten werden drei lösbare mechanische Verbindungselemente benötigt (US-PS 3 446 307).
  • Eine andere bekannte hydrostatische Vierradlenkung sieht die Verwendung von zwei verstellbaren Mehrwegve-ltilen vor, die zum Herbeiführen der gewünschten Leitungsverbindung zwischen einem Steuergerät und den Lenkzylindern der zwei rchsen dienen (OE-AS A 1807/69). Eine Synchronisierung der Radausachläge ist hierbei nicht vorgesehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine Lenkeinrichtung zu schaffen, die bei Zweirad-, Allrad- und Krebsganglenkung verhindert, daß der Ausschlag der Räder der einen Achse durch Einwirkung von äußeren Kraften auf die Räder der einen oder anderen Achse vom Ausschlag der Rader der anderen Pchse abweicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß in den Leitungen, durch die das Steuerventil mit den Stellmotoren verbunden ist, hydraulisch steuerbare Rückschlagventile derart angeordnet sind, daß sie je nach Lenkrichtung und eingeschalteter Lenkart durch in den die Stellmotoren der ersten und der zweiten Achse miteinander bzw. das Steuerventil mit dem Stellmotor der ersten Achse verbindenden Leitungen herrschenden Arbeitsdruck in Strömungsrichtung zum Steuerventil aufsteuerbar sind.
  • Die Erfindung besteht ferner darin, daß in einer der beiden Leitungen vom Steuerventil zum Stellmotor der ersten Achse ein Umschaltventil mit drei Schaltstellungen angeordnet ist, an das die Leitungen zum Stellmotor der zweiten Achse angeschlossen sind, wobei in der ersten Schaltstellung der Stellmotor der ersten Achse mit dem Steuerventil hydraulisch verbunden ist und der Stellmotor der zweiten Achse hydraulisch blockiert ist, in der zweiten Schaltstellung der eine Druckraum des Stellmotors der ersten Achse mit dem einen Druckraum des Stellmotors der zweiten Achse verbunden ist und die entgegengesetzten Druckräume der Stellmotoren der ersten und der zweiten achse mit dem Steuerventil verbunden sind und in einer dritten Schaltstellung der eine Druckraum des Stellmotors der zweiten Achse verbunden ist und die entgegengesetzten Druckräume der Stellmotoren der ersten und der zweiten Achse mit dem Steuerventil verbunden sind, Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß bei Fahrzeugen mit mehreren lenkbaren Achsen bei den verschiedenen einschaltbaren Lenkarten der Ausschlag der Räder der sekundär gelenkten Achse mit dem Ausschlc, der Räder der primär gelenkten Achse synchronisiert wird, so daß ,eim Einwirken von äußeren Kräften auf die Räder der sel,undär gelenkten achse kein Voreilen der Lenkbewegung der Räder dieser Achse gegenüber den Adern der prim.är gelenkten Achse auftritt.
  • Durch die Umschaltbarkeit der Lenkeinrichtung in Einachs-, @@@rad- oder Krebsgenglenkung wird eine optimale @anövrierfähigkeit unter unterschiedlichen Fahrbedingungen erreicht.
  • Diese Umschaltbarkeit der Lenkeinrichtung auf eine oder mehrere Achsen ermöglicht in erforderlichen Abständen eine Korrektur der Radstellung der gelenlten Achrsen zueinander, die dadurch erforderiich werden kann, der durch unvermeidbare Innere Leckverluste der Lenkeinrichtung eine Änderung der Radstellungen der gelenkten Achsen zueinander eintreten kann.
  • Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematischen Z@ichnung naher erlautert.
  • Es zeigt: Rg. 1 eine kraftbetitigte Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug mit zwei lenkbaren Achsen, mit einem Umschaltventil und drei hydraulisch steuerbaren Rückschagventilen, Fig. 2 eine kraftbetätigte L nkeinrichtung gleicher Art jedoch mit einem mechanischen Lenkgetriebe und zwei hydraulisch steuerbaren Rückschlagventilen.
  • Fig, 2a eine schematische Darstellung der drei ocilaltstellungen des Umschaltventils.
  • Die kraftbetätigte Lenkeinrichtung nach Fig. 1 besteht im einzelnen aus einer Servopumpe 1, aus einer Steuerpumpe 2 und einem Steuerventil 3, die beide über ein Lenkhandrad 4 betätigbar sind. Außerdem sind drei hydraulisch steuerbare Rückschlagventile 5, 6 und 7, ein Umschaltventil 8, eine lenkbare Achse 9 mit einem Stellmotor 10 und eine weitere lenkbare Achse 11 mit einem Stellmotor 12 vorgesehen. Anstelle der Stellmotoren 10 und 12 körnen auch je zwei Stellmotoren an den beiden Achsen angeordnet sein, um eine Lenksymmetrie zu erreichen.
  • Die Saugseite der Servopumpe 1 ist an einen Behalter 13 angeschlossen, die Druckseite ist über eine Leitung 14 mit dem Steuerventil 3, einem 6/3-Wegeventil, verbunden. Eine Rückleitung 15 führt vom Steuerventil 3 zum Behälter 13. ei ausfall der servopumpe 1 wird das Druckmittel über ein chsaugventil 16 der Leitung 14 zugeführt.
  • Die Steuerpumpe 2 führt eine der Drehung am Lenkhnra 4 proportionale Druckmittelmenge über zwei Leitungen 17 und 18 dem Steuerventil 3 zu, während der hierbei entstehende Differenzdruck iiber zwei Leitungen 17a und 18a übertragen wird, wodurch das Steuerventil 3 aus der mittleren Schaltstellung in eine der beiden äußeren Schaltstellungen verschoben wird.
  • Das Steuerventil 3 kann so ausgebildet sein, daß es in seiner Neutralstellung die Verbindung zwischen der Steuerpumpe 2 und den Stellmotoren 10 und 12 unterbricht, oder aber daß die Neutralstellung als Schwimmstellung ausgebildet ist, wie in Fig. 2 als Steuerventil 33 dargestellt.
  • Vom Steuerventil 3 führt eine Leitung 19 zu einer Kolbenseite des Stellmotors 10 der ersten Achse 9 und eine Leitung 20 zu dem Umschaltventil 8, von dem zwei Leitungen 21 bzw. 22 zu den beiden Kolbenseiten des Stellmotors 12 der zweiten Achse 11 und eine Leitung 23 zur anderen Kolbenseite des Stellmotors 10 der ersten Achse 9 führen.
  • In den Leitungen 19, 21 und 22 sind die Rückschlagventile 5 bzw. 6 bzw. 7 eingebaut, die durch in den Leitungen 23 bzw. 22 bzw. 21 herrschenden Arbeitsdruck über Steuerleitungen 24 bzw. 25 bzw. 26 in Richtung zum Behälter 13 aufgesteuert werden.
  • Das Umschaltventil 8, das als 4/3-Wegeventil oder -wie in Fig. 2, Nr. 38 gezeigt - als Drehschieberventil ausgebildet ist, weist drei Schaltstellungen a, b und c auf: In der ersten Schaltstellung a für Zweiradlenkung wird die eine Kolbenseite des Stellmotors 10 der ersten Achse 9 über die Leitung 19 und das Rückschlagventil 5 mit dem Steuerventil 3 und die andere Kolbenseite des Stellmotors 10 iiber die Leitung 23, das Umschaltventil 8 und die Leitung 20 mit dem Steuerventil 3 verbunden. In dieser Schaltstellung wird beim Lenken in der Richtung, in der das Druckmittel von der Steuerpumpe 2 über die Leitung 18, das Steuerventil 3, die Leitung 20, das Umsteuerventil 8 und die Leitung 23 zur anderen Kolbenseite des Stellmotors 10 fließt, das Rückschlagventil 5 durch in der Leitung 23 herrschenden Arbeitsdruck über die Steuerleitung 24 aufgesteuert. Der Stellmotor 12 der zweiten Achse ist hydraulisch blockiert.
  • In der zweiten Schaltstellung b für Allradlenkung wird die Lenkeinrichtung so geschaltet, daß das Druckmittel in der einen Lenkrichtung vom Steuerventil 3 über die Leitung 20, das Umschaltventil 8, die Leitung 22 mit dem Rückschlagventil 7 zur einen Kolbenseite des Stellmotors 12 der zweiten Achse 11, von der anderen Kolbenseite des Stellmotors 12 über die Leitung 21 mit dem Rückschlagventil 6, das Umschaltventil 8 und die Leitung 23 zur einen Kolbenseite des Stellmotors 10 der ersten Achse 9 und von der anderen Kolbenseite des Stellmotors 10 über die Leitung 19 mit dem Ruckschlagventil 5 zum Steuerventil 3 fließt. In dieser Lenkrichtung werden die Rückschlagventile 5 und 6 durch in den Leitungen 23 bzw. 22 herrschenden Arbeitsdruck über die Steuerleitungen 24 bzw. 25 aufgesteuert. In der Gegenrichtung wird das Rückschlagventil 7 durch in der Leitung 21 herrschenden Prbeitsdruck über die Steuerleitung 26 aufgesteuert.
  • In der dritten Schaltstellung c fidr Krebsganglenkung fließt das Druckmittel in der einen Lenkrichtung vom Steuerventil 3 über die Leitung 20, das Umschaltventil 8, die Leitung 21 mit dem Rückschlagventil 6 zur anderen Kolbenseite des Stellmotors 12 der zweiten Achse 11, von der einen Kolbenseite des Stellmotors 12 über die Leitung 22 mit dem Ruckschlagventil 7, das Umschaltventil 8 und die Leitung 23 zur einen Kolbenseite des Stellmotors 10 der ersten Achse 9 und von der anderen Kolbenseite des Stellmotors 10 über die Leitung 19 mit dem Rückschlagventil 5 zum Steuerventil 3. In dieser Lenkrichtung werden die Rückschlagventile 5 und 7 durch in den Leitungen 23 bzw.
  • 21 herrschenden Prbeitsdruck über die Steuerleitungen 24 Dzw.
  • 26 aufgesteuert. In der Gegenrichtung wird das Rückschlagventil 6 durch in der Leitung 22 herrschenden Arbeitsdruck über die Steuerleitung 25 aufgesteuert.
  • Die :irkungsweise der Rückschlagventile wird anhand des Beispieles der zuletzt erwähnten Lenkrichtung für Krebsganglenkung beschrieben. Durch eine auf die gelenkten Räder der zweiten Achse 11 in einer Richtung, in der die Druckkraft des Druckmittels wirkt, einwirkenden äußeren Kraft kann diesen Rädern eine den Rädern der ersten achse 9 voreilende Lenkbewegung mitgeteilt werden. Durch die voreilende Bewegung des Kolbens des Stellmotors 12 fallt der Druck in der Leitung 22 und damit in der Steuerleitung 25 ab. Dadurch wird das Rückschlegventil 6 gesperrt und ein Voreilen des Stellmotors 12 der zweiten Achse gegenüber dem Stellmotor 10 der ersten Achse verhindert.
  • Die Umschaltung von Allradlenkung oder Krebsganglenkung auf Zweiradlenkung kann über eine nicht dargestellte Vorrichtung nur in Geradeausfahrtstellung der bei der Zweiradlenkung nicht gelenkten Räder erfolgen.
  • In Fig. 2 ist eine weitere Ausfuehrung einer kraftbetätigten Lenkeinrichtung dargestellt, die sich von der in Fig. 1 gezeigten darin unterscheidet* daß hier zur Synchxonisierung der Lenkbewegung der gelenkten Räder init der Drehbewegung des Lenkliandrades anstelle der Steuerpumpe 2 ein mechanisches Lenkgetriebe 32 tritt, das mit den Rädern einer ersten gelenkten Pchse 39 verbunden ist.
  • Da über dieses Lenkgetriebe 32 die Räder der Achse 39 in beiden Lenkrichtungen direkt mit einem Lenkhandrad 34 verbunden sind, kann ein dem Rückschlagventil 5 entsprechendes Rückschlagventil entfallen.
  • Die Lenkeinrichtung besteht demnach weiter aus einer Servopumpe 31, einem in dem mechanischen Lenkgetriebe 32 enthaltenen Steuerventil 33, zwei Rückschlagventilen 36 und 37, einem drei Schaltstellungen aufweisenden Umschaltventil 38 und zwei lenkbare Achsen 39 und 41 mit Stellmotoren 40 und 42.
  • Die Saugseite der Servopumpe 31 ist mit einem Behälter 43 verbunden.
  • Vom Steuerventil 33 führt eine Leitung 49 zu einer Kolbenseite des Stellmotors 40 der ersten Achse 39 und eine Leitung 50 zu dem Uischaltsentil 38, von dem zwei Leitungen 51 bzw.
  • 52 zu den beiden Kolbenseiten des Stellmotors 42 der zweiten Achse 41 und eine Leitung 53 zur anderen Kolbenseite des Stellmotors 40 der ersten Achse 39 führen.
  • In den Leitungen 51 und 52 sind die Rückschlagventile 36 bzw. 37 eingebaut, die durch in den Leitungen 52 bzw. 51 herrschenden Arbeitsdruck über Steuerleitungen 55 bzw. 56 in Richtung zum Behälter 43 aufgesteuert werden.
  • Der Aufbau und die Wirkungsweise der Lenkeinrichtung entspricht im übrigen der vorstehenden Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieis.

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    Kraftbetätige Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit lenkbaren Achsen, deren Lenkeinschlag durch je mindestens einen Stellmotor bewirkt wird, mit einer Servopumpe, mit einer Synchronisiereinrichtung und einem Steuerventil, die beide über ein Lenkhandrad betätigbar sind, mit einem handbetätigten taschaltventil und zugehörigen Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen (19, 21 und 22; 51 und 52), durch die das Steuerventil (3; 33) mit den Stellmotoren (10 und 12; 40 und 42) verbunden ist, hydraulisch steuerbare Rückschlagventile (5, 6 und 7; 36 und 37) derart angeordnet sind, daß sie je nach Lenkrichtung und eingeschalteter Lenkart durch in den die Stellmotoren (10 und 12; 40 und 42) der ersten und der zweiten Achse miteinander bzw. das Steuerventil (3; 33) mit dem Stellmotor (10; 40) der ersten Achse (9; 39) verbindenden Leitungen herrschenden Arbeitsdruck in Strömungsrichtung zum Steuerventil (3; 33) aufsteuerbar sind.
  2. 2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der beiden Leitungen vom Steuerventil (3; 33) zum Stellmotor (10; 40) der ersten Achse (9; 39) ein Umschaltventil (8; 38) mit drei Schaltstellungen (a, b, c; d, e, f) angeordnet ist, an das die Leitungen (21 und 22; 51 und 52) zum Stellmotor (12; 42) der zweiten Achse (11; 41) angeschlossen sind, wobei in der ersten Schaltstellung (a; d) der Stellmotor (10; 40) der ersten Achse (9; 39) mit dem Steuerventil (3; 33) hydraulisch verbunden ist und der Stellmotor (12; 42) der zweiten Achse (11; 41) hydraulisch blokkiert ist, in der zweiten Schaltstellung (b; e) der eine Druckraum des Stellmotors (10; 40) der ersten Achse (9; 39) mit dem einen Druckraum des Stellmotors (12; 42) der zweiten Achse (11; 41) verbunden ist und die entgegengesetzten Druckraume der Stellmotoren der ersten und der zweiten Achse ait dem Steuerventil (3; n ) verbunden sind und in einer dritten Schaltstellung (c; f) der eine Druckraum des Stellmotors (10; 40) der ersten Achse (9; 39) mit dem anderen Druckraum des Stellmotors (12; 42) der zweiten Achse (11; 41) verbunden ist und die entgegengesetzten Druckräume der Stellmotoren (10 und 12; 4 und 42) der ersten und der zweiten Achse mit dem Steuerventil (3; 33) verbunden sind.
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DE2052085B2 DE2052085B2 (de) 1976-03-04
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