DE2331632A1

DE2331632A1 - Fahrzeug mit verstellbarem steuerrad

Info

Publication number: DE2331632A1
Application number: DE2331632A
Authority: DE
Inventors: Fredrick Charles Christenson; Richard Treichel; Cleon Arthur Wood
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1974-01-17
Also published as: GB1438508A; IT985778B; US3791223A; CA974858A; FR2191517A5

Description

(Case No. 10149 GFR)
DEERE & COMPANY

Fahrzeug mit verstellbarem Steuerrad

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit verstellbarem Steuerrad, dessen Steuerwelle je ein keilverzahntes, gegeneinander axial verschiebbares, drehbares, frontseitiges und rückwärtiges Wellenteil, aufweist, wobei eine drehbare Steuerstange durch den rückwärtigen Wellenteil geführt ist, an ihrem rückwärtigen Ende ein Betätigungsglied zum manuellen Drehen aufweist und an ihrem frontseitigen Ende mit einem Anschlagteil in Schraubeingriff steht.

Bei dem bekannten Fahrzeug mit verstellbarem Steuerrad (US-PS 3276287) ist das untere Ende des einen Wellenteils aufgeschlitzt, sodaß bei Betätigung des Betätigungsgliedes der Anschlagteil entweder in den Wellenteil eingedreht wird oder sich von diesem wieder entfernt. Der Anschlagteil ist hierzu konisch ausgebildet. Somit ist ein zufriedenstellendes Funktionieren von der Nachgiebigkeit des geschlitzten Endes des Wellente-iles abhängig. Naturgemäß wird das Material nach längerem Einsa-tz ermüden, sodaß die einwandfreie Funktion nicht mehr gewährleistet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, verstellbare Steuerräder vorteilhafter auszubilden als bisher. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß der Anschlagteil eine Keilfläche und der rückwärtige Wellenteil eine entsprechend ausgebildete gegen diese Keilfläche

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anliegende Mitnehmerfläche aufweist. Auf diese Weise wird sich beim Verdrehen des Betätigungsgliedes der Anschlagteil entweder mit der Anschlagfläche fest verspannen oder, wenn die Drehrichtung entgegengesetzt ist, sich von dieser wieder lösen. Infolge der Keilfläche jedoch wird der Anschlagteil auch gegen den frontseitigen Wellenteil zur Anlage kommen, sodaß ein gegenseitiges Verspannen der beiden Wellenteile in einfacher Weise über den Anschlag— teil erreichbar ist. Im ganzen gesehen kann durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung die Kontaktfläche relativ groß gehalten werden. Die Verbindung über Keilflächen macht es außerdem schon möglich, daß bereits bei einer kleinen Umdrehung die beiden Wellenteile wieder unabhängig voneinander betätigbar sind.

Vorteilhaft können erfindungsgemäß die gegeneinander verschiebbaren Wellenteile in Gehäuseteilen angeordnet sein, die ähnlich teleskopisch ausgebildet sind, wozu koaxial zu dem rückwärtigen Wellenteil ein feststellbarer Rohrteil angeordnet ist, auf dem eine mit dem rückwärtigen Wellenteil verbundene Hülse teleskopartig verschiebbar ist.

Um jedoch einen leichten Zugang zu dem inneren Bereich der Steuervorrichtung erhalten ζμ können, sollte der Rohrteil entfernbar sein. Hierzu ist der Rohrteil erfindungsgemäß über einen Stift feststellbar, der in die Nut eines Schlitzes im Rohrteil eingreift und über ein entfernbares Verschlußglied gesichert ist. Im einzelnen kann hierzu das Verschlußglied einen Querteil aufweisen, der auf dem Rohrteil angeordnet ist und den Stift in einer Bohrung aufnimmt.

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Insbesondere bei Fahrzeugen mit hydrostatischer Lenkung, die ein verstellbares Steuerrad aufweisen, kann es von besonderem Vorteil sein, daß die Steuerwelle in einem Gehäuse angeordnet i3t, das vertikal verschwenkbar und über eine Feststellvorrichtung arretierbar ist, die einen von Hand betätigbaren, am Fahrzeug schwenkbar angeordneten Winkelhebel mit federbelasteten Querstift aufweist, der mit einem Ratschönteil in Eingriff bringbar ist.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Brfindungsgegenstandes dargestellt. Bs zeigt:

Fig. 1 eine Steuersäule eines Ackerschleppers in Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Steuersäule , wobei die Steuersäule ihre kürzeste Länge aufweist; die größte Länge ist in strichlierten Linien angedeutet,

Fig. 3 die Feststellvorrichtung zwischen den einzelnen Wellenteilen in größerem Maßstab,

Fig. 4 die Feststellvorrichtung für die äußeren teleskopischen Teile.

Die vorliegende Erfindung ist an einem Ackerschlepper mit einem Hauptrahmen 10 ausgeführt, wobei lediglich ein Teil des Hauptrahmens vor dem Bedienungsstand in Fig. 1 dargestellt ist. Eine Steuerkonsole erstreckt sich nach oben und rückwärts und weist ein geneigt angeordnetes Armaturen-

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brett 14 auf, das so angeordnet ist, daß es nach oben und rückwärts der Bedienungsperson zugekehrt ist. Der besseren Klarheit wegen sind die einzelnen Instrumente fortgelassen worden. Das Armaturenbrett selbst ist mit einem sich im wesentlichen längs erstreckenden Langloch 16 versehen, durch das eine Steuersäule 18 sich erstreckt.

Die Steuersäule 18 selbst erstreckt sich nach oben und rückwärts von einem Gehäuse 20 aus, das einen unteren Frontteil 22 aufweist, in dem die einzelnen, in der Zeichnung nicht dargestellten Steuerventile angeordnet sind. Das Gehäuse 20 ist ferner mit einem rückwärtigen Teil 24 versehen, der ein sich nach oben und hinten erstreckendes Halsstück 26 aufweist, durch das die Steuersäule 18 geführt ist. Ein Steuerzylinder 28 ist in dem rückwärtigen Teil 24 angeordnet und ein Ringkolben 30 mit einer hohlen Kolbenstange 32 ist in den Steuerzylinder 28 aufgenommen, wobei das rückwärtige Ende der Kolbenstange 32 sich bis in das Halsstück 26 erstreckt, während ihr vorderes Ende bis in den Frontteil 22 des Gehäuses 20 geführt ist.

Die hydraulische Steuervorrichtung selbst ist herkömmlicher Bauart und wird deshalb in der vorliegenden Beschreibung nicht ^.weiter erläutert.

Das Gehäuse 20 ist am Hauptrahmen 10 über einen Querzapfen 34 angeordnet, der sich von den gegenüber liegenden Seiten des rückwärtigen Teiles 24 quer erstreckt und mit Bezug auf die Achse des Steuerzylinders versetzt ist. Somit sind das Gehäuse und die Steuersäule 18 in einem vertikalen Kreisbogen um die Achse des Querzapfens 34 verschwenkbar, wobei das Langloch im Armaturenbrett 14

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eine im wesentlichen vertikale Verstellung der Steuersäule zuläßt. Flexible Hydraulikleitungen sind mit dem Steuerzylinder 28 und den Ventilen verbunden, um das Verschwenken des Gehäuses zu ermöglichen.

Das Gehäuse und die Steuerkonsole sind in ihren verschiedenen Winkel oder Schrägstellungen um den Quer-: zapfen 34 über eine Feststellvorrichtung 36 sicherbar. Die Feststellvorrichtung 36 weist im einzelnen ein bogenförmig ausgebildetes Ratschenteil 38 auf, das konzentrisch zum Querzapfen 34 am Gehäuse 20 angeordnet ist und mehrere im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildete Raster 34 hat, in die ein Querstift 42, der wiederum an einem Winkelhebel 44 angeordnet ist, eingreifen kann. Der Winkelhebel 44 ist am Hauptrahmen um einen Querbolzen 46 verschwenkbar angeordnet. Ein Handgriff 48 ist an der anderen Seite des Winkelhebels 44 vorgesehen und eine Feder 50 erstreckt sich zwischen dem Gehäuse und dem Winkelhebel 44_f um den Querstift 42 mit einem der Raster 40 in Eingriff zu halten. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, erstreckt sich der Handgriff 48 nach unten und nach rückwärts unter das Armaturenbrett und kann leicht von der Bedienungsperson betätigt werden. Wenn man nun den Handgriff nach oben und rückwärts zieht, wird-der Querstift 42 aus dem entsprechenden Raster 40 herausgeschwenkt, wonach die Steuerkonsole vertikal verstellt werden kann und sobald man den Handgriff wieder losläßt, wird die Feder 50 den Querstift 42 wieder in einender Raster 40 ziehen, um das Gehäuse und die Steuerkonsole 18 in der gewünschten Position festzustellen.

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Eine Steuerwelle 52 ist koaxial in der hohl ausgebildeten Stange 32 angeordnet und erstreckt sich von dem Gehäuse aus gesehen nach oben und nach rückwärts. Die Steuerwelle 52 weist einen vorderen oder unteren Teilabschnitt 54 auf, dessen vorderes Ende mit den Ventilen der hydraulischen Steuervorrichtung verbunden ist und im wesentlichen in der Kolbenstange angeordnet ist. Das rückwärtige Ende dieses Teilabschnittes 54 ist mit Außenkeilen 55 versehen, die aus dem rückwärtigen Ende der Kolbenstange austreten. Ein Kupplungsteil 56 ist in dem rückwärtigen Ende des Halsstückes 26 gelagert und mit inneren Keilen 57 versehen, die mit den Keilen 55 in Eingriff sind. Das rückwärtige Ende des Kupplungsteiles ist mit äußeren Keilen 58 versehen und mit einem äußeren oder frontseitigen Wellenteil 60 verbunden, der innen vorgesehene Keile 62 aufweist, die sich über dessen gesamte Länge erstrecken. Die außen vorgesehenen Keile 58 am Kupplungsteil greifen in die vorne vorgesehenen Keile 62 ein. Ein Innerer oder rückwärtiger, hohl ausgebildeter, teleskopischer Wellenteil 64 ist koaxial in dem äußeren Wellenteil 60 angeordnet und weist einen außen verkeilten Teil 66 an seinem vorderen Ende auf, der mit den innen vorgesehenen Keilen 62 in Eingriff ist, wobei der restliche Bereich des inneren Wellenteils 64 einen kleineren Durchmesser aufweist, d.h., der Durchmesser ist kleiner als der innere Durchmesser der Keile 62. Der außen keilverzahnte Teil 66 weist eine schrägverlaufende Mitnehmerfläche 68 auf, die die Achse des Wellenteiles in etwa einen Winkel von 30 Grad schneidet, wobei die geneigt verlaufende Mitnehmerfläche 68 sich über einen Bereich erstreckt, der größer ist als die axiale Länge des keilverzahnten Teiles 66, sodaß die

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keilverzahnte Oberfläche am Teil 66 sich an ihrem vorderen Ende im wesentlichen weniger als um die Hälfte des Umfangs erstreckt und an dem rückwärtigen Ende um die Hälfte des Umfangs.

Ein herkömmliches Steuerrad 70, von dem der Einfachhext halber in Fig. 2 lediglich die Nabe dargestellt ist, ist mit dem rückwärtigen Ende des Wellenteiles derartig verbunden, daß bei Drehung des Steuerrades der innere Wellenteil 64 und somit der äußere Wellenteil über die miteinander in Eingriff befindlichen Keile am Teil 66 und dem äußeren Wellenteil ebenfalls mitgedreht werden. Der äußere Wellenteil wiederum ist mit dem Keilabschnitt 54 - wie bereits ausgeführt wurde — über den Kupplungsteil 96 verbunden, sodaß bei Drehung dieses Teilabschnittes die Ventile für die hydraulische Steuervorrichtung in bekannter Art und Weise betätigt werden.

Eine Steuerstange 72 ist koaxial durch den hohl ausgebildeten inneren teleskopischen Wellenteil 64 geführt und mit einem Betätigungsglied 74 versehen, das an seinem rückwärtigen Ende über eine Mutter 76 befestigt ist. Das Betätigungsglied ist unmittelbar oben auf der Steuerradnabe vorgesehen und mit einem Deckel 78 versehen, der auf seiner Oberfläche ein Emblem aufnehmen kann. Das vordere Ende der Steuerstange ist mit einem Gewindebereich 80 versehen, der bis in ein Anschlagteil 82 geführt ist, das hierzu eine mit Gewinde ausgerüstete Bohrung 84 aufweist, die den Gewindebereich der Steuerstange aufnimmt. Der Anschlagteil 82 ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und hat einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der innere Durchmesser der Keile 62. Ferner ist der Anschlagteil

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mit einer schräg verlaufenden Keilfläche 86 versehen, die die Achse des Wellenteils im gleichen Winkel wie die Mitnehmerfläche 68 schneidet. Die Keilfläche 86 liegt in der gleichen Ebene wie die Mitnehmerfläche 68 und sie können gegeneinander anliegen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann somit der Anschlagteil 82 mit dem Teil 66 am Ende des rückwärtigen Wellenteils zusammenwirken, um einen Zylinder zu bilden, dessen Durchmesser größer wird, wenn der Anschlagteil 82 nach rückwärts auf der Mitnehmerfläche 68 wandert. Bei Drehung der Steuerstange 72 über das Betätigungsglied in eine Richtung wird somit der Anschlagteil nach rückwärts gezogen, und zwar infolge der Schraubverbindung zwischen der Steuerstange und dem Anschlagteil, sodaß letzteres sich zwischen den inneren Keilen 62 am Wellen— teil 60 und dem Teil 66 am Wellenteil 64 verkeilt, um die beiden teleskopischen Wellenteile gegeneinander festzustellen. Umgekehrt wird bei Drehung des Betätigungsknopfes in die gegenüberliegende Richtung der An— schlagteil 82 nach vorne bewegt, wobei die beiden teleskopischen Wellenteile wieder voneinander freigegeben werden, sodaß es möglich ist, eine teleskopische Einstellung der Länge der Wellenteile zu erreichen, wobei der Teil 66 mit seinen Keilen in den inneren Keilen des Wellenteiles 60 geführt ist. Der innere oder rückwärtige Wellenteil 64 ist in Fig. 2 in seiner untersten Stellung dargestellt, während die rückwärtige oder die die größte Länge zulassende Stellung durch strichlierte Linien des Deckels 78 für das Betätigungsglied angedeutet ist. Eine Scheibe 88 ist mit dem vorderen Ende der Steuerstange 72 verbunden, damit verhindert wird, daß die Steuerstange sich ganz aus dem Anschlagteil herausdreht.

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Bin Rohr- Teil 90 ist koaxial auf dem Halsstück gelagert und erstreckt sich von diesem aus nach rückwärts. Da der Rohrteil 90 vom Gehäuse abnehmbar ist, um ein Auseinanderbauen der Steuersäule zu ermöglichen, ist eine Feststellvorrichtung 92 vorgesehen, , um zu verhindern, daß während des Einsatzes der Maschine das Rohrstück unbeabsichtigt verschoben wird. Die Feststellvorrichtung weist im einzelnen einen Stift 93 auf, der in das Halsstück 26 eingepresst ist und sich radial von diesem aus nach außen erstreckt. Der Stift 93 ist in einem sich axial erstreckenden Schlitz 94 im Rohrteil 90 aufgenommen und hat eine sich umfangsmäßig erstreckende Nut 95, die den Stift 93 aufnehmen kann, um die Axialbewegung des Rohrteiles 90 zu verhindern. Der Rohrteil 90 wird auf dem Halsstück dadurch befestigt, daß man den Stift in dem Schlitz 94 durch Axialbewegung des Rohrteiles nach vorne bringt und dann den Rohrteil dreht, sodaß der Stift in der Nut sitzt. Eine Bügelschraube 96 ist mit dem Rohrteil 90 verschweißt und ihre gegenüberliegenden mit Gewinde versehenen Enden sind durch Bohrungen in einen Querteil 98 geführt, das ebenfalls eine zertrische Bohrung aufweist, durch die der Stift nur dann geführt werden kann, wenn der Rohrteil 90 so verdreht wurde, daß sich der Stift in der Nut 95 befindet. Somit kann der Querteil 98 nur dann auf die U-förmige Bügelschraube aufgesteckt werden, wenn sich das Rohrstück 90 in seiner arretierten Stellung befindet. Zwei Muttern 99 können auf die mit Gewinde versehenen Enden der Bügelschraube 96 aufgeschraubt werden, um den Querteil 98 und somit das Rohrstück 90 in der gesicherten Position zu arretieren.

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Ein ringförmiger Stopfen 100 ist mit dem rückwärtigen Ende des Rohrstückes 90 fest verbunden, wobei der rückwärtige teleskopische Wellenteil 64 in diesem Stopfen axial verschiebbar gelagert ist. Zwei Scheiben sind auf dem Wellenteil 64 zwischen dem ringförmigen Stopfen 100 und dem rückwärtigen Ende des Wellenteiles 60 vorgesehen, um den vorderen Wellenteil 60 mit dem Kupplungsteil 60 in Eingriff zu halten. Die Scheiben verhindern gleichfalls die axiale Entfernung des rückwärtigen Wellenteiles 64, da der Teil 66 gegen die Scheiben kommen würde, bevor der innere Wellenteil ganz abgezogen werden würde. Somit kann, solange das Rohrstück gegenüber dem Gehäuse festgesetzt ist, der rückwärtige Teil der Steuerwelle und des darauf befestigten Steuerrades nicht unbeabsichtigt entfernt werden.

Ein rückwärtiger teleskopischer Teil oder eine Hülse 104 ist teleskopisch auf dem Rohrteil 90 gelagert und weist ein geschlossenes rückwärtiges Ende bis auf eine Bohrung 106 auf, durch die sich der rückwärtige Wellenteil erstreckt. Das rückwärtige Ende der Hülse 104 ist zwischen zwei Scheiben 108 eingespannt, die auf dem rückwärtigen Wellenteil 64 über Ösen— ringe 110 oder dergleichen gehalten sind, sodaß die Hülse 104 mit dem rückwärtigen Wellenteil axial verschiebbar ist.

Somit kann die Bedienungsperson die Länge der Steuersäule leicht dadurch einstellen, daß lediglich das Betätigungsglied 74 auf der Nabe des Steuerrades gelockert wird, wonach das Steuerrad und die Wellenteile 64, die damit verbunden sind, in die gewünschte

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Position verstellt werden, wonach wiederum das Betätigungsglied 74 angezogen wird, wodurch der Anschlagteil 82 sich zwischen den teleskopischen Wellenteilen 60 und 64, wie vorstehend ausgeführt wurde, verspannt und beide Teile miteinander fest verbindet. Wie ebenfalls vorstehend ausgeführt wurde, kann die Neigung der Steuersäule leicht dadurch eingestellt werden, daß man die Feststellvorrichtung 36 betätigt, wonach die Steuersäule um den Querzapfen 34 in die gewünschte Position verschwenkbar ist, wonach man die Feststellvorrichtung wieder losläßt und diese das Gehäuse und die Steuersäule selbstätig in der gewünschten Position feststellt.

Patentansprüche

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( Case No. 10149 GFR ) DEERE S- COMPANY

Patentansprüche

^Fahrzeug mit verstellbarem Steuerrad, dessen Steuerwelle je ein keilverzahntes, gegeneinander axial verschiebbares, drehbares frontseitiges und rückwärtiges Wellenteil aufweist, wobei eine drehbare Steuerstange durch den rückwärtigen Wellenteil geführt ist, an ihrem rückwärtigen Ende ein Betätigungsglied zum manuellen Drehen aufweist und an ihrem frontseitigen Ende mit einem Anschlagteil in Schraubeingriff steht, dadurch gekennzeichnet,·daß der Anschlagteil ( 82 ) eine Keilfläche ( 86 ) und der rückwärtige Wellenteil ( 64 ) eine entsprechend ausgebildete gegen diese Keilfläche anliegende Mitnehmerfläche ( 68 ) aufweist.

Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu dem rückwärtigen Wellenteil ( 64 ) ein feststellbarer Rohrteil ( 90 ) angeordnet ist, auf dem eine mit dem rückwärtigen Wellenteil ( 64 ) verbundene Hülse ( 104 ) teleskopartig verschiebbar ist.

Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrteil ( 90 ) über einen Stift ( 93 ) feststellbar ist, der in die Nut ( 95 ) eines Schlitzes ( 94 ) im Rohrteil eingreift und über ein entfernbares Verschlußglied ( Bügelschraube 96 und Querteil 98 ) gesichert ist.

Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied einen Querteil ( 98 ) aufweist, der auf den Rohrteil ( 90 ) angeordnet ist und den Stift ( 93 ) in einer Bohrung aufnimmt.

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Fahrzeug mit hydrostatischer Lenkung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle ( 52 ) in einem Gehäuse ( 20 ) angeordnet ist, das vertikal verschwenkbar und über eine Feststellvorrichtung ( 36 ) arretierbar ist, die einen von Hand betätigbaren, am Fahrzeug schwenkbar angeordneten Winkelhebel ( kk ) mit federbelastetem Querstift (42) aufweist, der mit einem Ratschenteil in Eingriff bringbar ist.

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