DE3107459A1 - Vorrichtung zur hoehen- und neigungsverstellung von lenkraedern - Google Patents

Description

• Beschreibung:
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung von Lenkrädern in Höhe und Tiefe sowie Neigung, insbesondere für Baumaschinen, Muldenkipper, Sonderfahrzeuge, Untertagelader und Untertagefahrzeuge, die mit einer hydraulischen Lenkpumpe (1) ausgerüstet sind, die über eine starre Lenksäule (2) mit dem Lenkrad (3) verbunden ist.
• Zweck der Erfindung ist, die physische Belastung des Fahrers auf Arbeitsplätzen in Baumaschinen, Muidenkippern und Sonderfahrzeugen wie Schlackentransporter und Coiltransporter, Untertageladern und Untertagefahrzeugen, so gering wie möglich zu halten. Durch eine anpassungsfähige, leicht bedienbare Lenkradverstelivorrichtung soll zur Gestaltung des Fahrerplatzes nach antropotechnischen Gesichtspunkten beigetragen werden, sobei vor allem eine bessere Anpassung des Fahrerplatzes an Bedienungspersonen verschiedener Statur und Größe erreicht werden soll.
• Bekannt sind eine Reihe von Lenkradverstelleinrichtungen in Nutzfahrzeugen, Geländefahrzeugen, wie sie beispielsweise durch die Patentschriften P 20 11 606 und P 26 30 370 sowie durch die Offenlegungsschrift zu P 29 08 906 bekanntgeworden sind. Diese Lenkradverstellmöglichkeiten erfüllen alle mehr oder weniger den Zweck der Anpassung des Fahrerplatzes an den Fahrer durch Gelenkhebel in Verbindung mit Zahnsegmenten und Kardangelenken.
• Bisher bekannte Lenkradverstellvorrichtungen sind aber für die Kombination Lenkpumpen mit starr angeflanschter Lenksäule ungeeignet.
• So sind diese Lenkradverstelivorrichtungen beispielsweise in Untertagefahrzeugen mit sehr beengten Platzverhältnissen nur sehr schwer oder überhaupt nicht unterzubringen.
• Bekannte Lenkradverstellvorrichtungen sind außerdem üblicherweise mit einem oder mehreren Kardangelenken in der Lenksäule zur Verstellung der Lenkradneigung und/oder mit einer teleskopierbaren Lenksäule zur Höhen- und Tiefenverstellung versehen.
• Beide Einrichtungen erfordern aber zur Herstellung, insbesondere in der Kombination mehr Aufwand als die Ausführung einer Lenkradverstellvorrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 bis 4.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein optimal eingestelltes Lenkrad im Zusammenhang mit übersichtlich angeordneten Bedienungselementen und einem horizontal/vertikal verstellbaren Sitz für den Fahrer ein weitgehend ermüdungsfreies Arbeiten zu erreichen, was infolge der geringen physischen und psychischen Belastungen zu einer erhöhten Arbeitssicherheit und besseren Arbeitsleistung führt. Außerdem wird dadurch Körperschäden durch falsche Körperhaltung des Fahrers bei der Bedienung des Fahrzeugs vorgebeugt. In diesem Sinn ist von wesentlicher Bedeutung, daß beim Fahrer in der Lenkausgangsstellung zwischen Ober- und Unterarm ein Winkel von ca. 90" gebildet wird, da bei diesem Winkel vom Bedienungsmann die größte Lenkkraft aufgebracht werden kann und damit den bei den o.g. Fahrzeugarten häufig erforderlichen Lenkbewegungen während des Betriebes bei richtig eingestelltem Lenkrad einer wesentlichen Arbeitserleichterung Rechnung getragen wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die hydraulische Lenkpumpe (1) gemeinsam mit einer kurzen in sich starren Lenksäule (2) über eine Befestigungsplatte (8) fest mit der Verstellvorrichtung verbunden ist und daß Lenkrad, Lenksäule, hydraulische Verstellvorrichtung als eine Einheit komplett im Fahrerstand des Fahrzeugs montiert und nur elastische Schlauchverbindungen (4) zwischen Lenkpumpe und Anschlußleitungen zu den Lenkzylindern bzw. zum Lenkkraftverstärker erforderlich sind.
• Um eine Verstellvorrichtung mit dem im Hauptanspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen auf möglichst wirtschaftliche Weise und mit hoher Betriebssicherheit ausgestattet, herstellen zu können, werden nur wenige einfach zu fertigende Teile eingesetzt. Es sind dies zwei Scharniere (A+B), die aus je einem Rohrstück (5) und einem Bolzen (6) bestehen, die durch zwei Laschen (7) so miteinander verbunden sind, daß zwischen den Scharnieren Raum bleibt für die Unterbringung der Befestigungsplatte (8), die zum Anschrauben der Lenksäule (2) mit der Lenkpumpe (1) dient, wobei einerseits die Befestigungsplatte an dem einen Scharnier (A) angeschweißt ist und andererseits die Montage der Verstellvorrichtung im Fahrerstand des Fahrzeugs über einen Halter (9) erfolgt.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen zum einen in der kompakten Bauweise der Verstellvorrichtung, wodurch ihr Einbau auch bei beengten Platzverhältnissen wie in Untertageladern und Untertagefahrzeugen ermöglicht wird. Zum anderen ergibt sich ein weiterer Vorteil daraus, daß die Verstellbarkeit nach Anspruch 2 nur mit wenigen beweglichen Teilen von geringem Verschleiß und damit geringer Störanfälligkeit erreicht wird.
• Als besonders vorteilhaft ist die stufenlose Einstellbarkeit nach Anspruch 3 anzusehen, da hierdurch für jede Bedienungsperson eine optimale Anpassung der Lenkradlage an die Sitzposition erzielt wird, was zu einer Verringerung der physischen Beanspruchung des Fahrers beim Lenken des Fahrzeugs führt.
• Die Erfindung wird anhand von einem durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1: Isometrische Darstellung der kompletten Verstelivorrichtung mit hydraulischer Lenkpumpe (1), Lenksäule (2), Lenkrad (3) und Instrumentenkonsole (21).
• Fig. 2: Längsschnitt durch die eigentliche Verstellvorrichtung o h n e Lenkpumpe, Lenksäule mit Lenkrad, Instrumentenkonsole und Halter zur Montage im Fahrerstand des Fahrzeugs.
• Fig. 3: Verstellvorrichtung in schematischer Seitenansicht mit der Ausgangsstellung (18) sowie der tiefsten (19) und der höchsten (20) möglichen Stellung des Lenkrades, d.h.
• mit der schematischen Darstellung des Einstellbereiches des Lenkrades für Höhe und Tiefe.
• Fig. 4: Verstellvorrichtung in schematischer Seitenansicht mit der Ausgangslage (18) sowie der größten (17) und der kleinsten (16) Neigungsverstellung gegenüber der Senkrechten, d.h. mit der schematischen Darstellung des Einstellbereiches des Lenkrades für die verschiedenen Neigungen gegenüber der Senkrechten.
• Die Verstelivorrichtung besteht aus zwei Scharnieren (A+B), deren Achsen parallel verlaufen und die durch zwei Laschen (7) so miteinander verbunden sind, daß zwischen diesen beweglich die Befestigungsplatte (8) am Rohrstück (5) des Scharnieres (A) angeschweißt werden kann. Das Rohrstück (5) des Scharnieres (B) ist seinerseits am Halter (9) angeschweißt, mit dem die komplette Verstellvorrichtung einschl, Lenkungsteil und Instrumentenkonsole (21) im Fahrerstand des Fahrzeugs montiert wird. Die Scharniere bestehen aus je einem Bolzen (6) und einem Rohrstück (5), die durch zwei Laschen (7) miteinander verbunden sind. An dem Rohrstück des Scharnieres (A) ist die Befestigungsplatte (8) angeschweißt, die zum Anschrauben der Lenksäule (2) einerseits und der Lenkpumpe (1) andererseits dient.
• In den drehbaren Rohrstücken der Scharniere befinden sich die Bolzen (6), von denen je einer mit dem äußeren Zapfenende wechselseitig zwischen den Scharnieren (A+B) an einer der Laschen (7) angeschweißt ist. Das andere innere Ende der Bolzen ist mit einem Gewindeloch versehen. In dieses Innengewinde sind die Gewindebolzen (12) eingeschraubt, an deren Kopfende die Verstellhebel (15) angebracht sind. Die Bolzen (6) sind von den mittleren Distanzhülsen (1 ja) und den äußeren (alb) umhüllt. Zwischen Verstellhebelkopf (14) und der nächstliegenden äußeren Distanzhülse ist jeweils noch ein Distanzring (13) angeordnet, der die Anpreßkraft auf die angrenzende äußere Distanzhülse (llb) überträgt, die ihrerseits die Anpreßkraft auf das benachbarte Ringspannelement (10) und über die mittlere Distanzhülse auf das zweite Ringspannelement weiterleitet. Durch die keilförmige Ausbildung der Ringspannelementpaare klemmen diese schließlich das Rohrstück (5) gegenüber dem Bolzen (6) fest, wodurch eine weitere Verstellung des Scharnieres verhindert wird.
• Schließlich wird die Instrumentenkonsole an der Lenksäule so angebracht, daß die erstere alle Lenkbewegungen mitmacht und eine bessere Sicht auf die Instrumente und eine übersichtlichere Bedienung der in der Instrumentenkonsole untergebrachten Schalter erreicht wird.
• Mit der vorbeschriebenen Verstellvorrichtung kann das Lenkrad in die gewünschte, dem einzelnen Fahrer optimal angepaßte Arbeitsstellung auf folgende Weise gebracht werden.
• Durch Betätigen des Verstellhebels (14a) am Scharnier (A), d.h. beim Drücken des Hebels von der Bedienungsperson weg, wird der Gewindebolzen (12) aus dem Gewindeloch nach außen geschraubt und damit werden durch Nachlassen der Anpreßkraft die Klemmelemente frei, sodaß das Scharnier gelöst wird und das Lenkrad unter Schwenken um die Achse (A) in die gewünschte Neigung zur Senkrechten bzw. gegenüber der Bedienungsperson gebracht werden kann. Beim Ziehen des Hebels in entgegengesetzter Richtung, d.h. auf die Bedienungsperson zu, wird das Scharnier und damit die Neigungsposition des Lenkrades wieder arretiert.
• Wird dagegen das Scharnier (B) durch Betätigen des zugehörigen Verstellhebels (14b) gelöst, so schwenkt das Lenkrad um die Achse (B), sodaß sich der Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten ebenfalls verändern läßt, wobei die Lenkradnabe einen Kreisbogen um die Achse (B) beschreibt.
• Sinngemäß erfolgt auch die Höhen- bzw. Tiefenverstellung des Lenkrades durch gleichzeitiges Betätigen der Verstellhebel (A+B) zunächst vom Bedienungsmann weg zum Lösen der Scharniere und nach Erreichen der gewünschten Höhen- bzw. Tiefeneinstellung in entgegengesetzter Richtung zum Arretieren der Scharniere und damit der gewünschten Lage des Lenkrades gegenüber der Bedienungsperson. Beide Verstellmöglichkeiten können sowohl unabhängig voneinander für sich oder gleichzeitig vorgenommen werden, wobei im letzteren Falle eine optimale Lenkradlage am leichtesten einzustellen ist.
• Bezugszeichenliste 1 hydraulische Lenkpumpe 2 Lenksäule 3 Lenkrad 4 Uldruckschläuche zur elastischen Verbindung zwischen hydraulischer Lenkpumpe und den Anschlußleitungen zu den Lenkzylindern bzw. zum Lenkkraftverstärker 5 Rohrstück 6 Bolzen 7 Verbindungslasche 8 Befestigungsplatte zum Anschrauben der Lenksäule und hydraulischen Lenkpumpe 9 ^ Halter zur Montage der Verstellvorrichtung mit kompletter Lenkeinheit im Fahrerstand 10 Ringspannelement 11a mittlere Distanzhülse lib äußere Distanzhülse 12 Gewindebolzen 13 Distanzring 14 Verstellkopf 15a Verstellhebel zum Scharnier (A) 15b Verstellhebel zum Scharnier (B) 16 Kleinste Neigungsverstellung (horizontale Lage) des Lenkrades 17 Größte Neigung des Lenkrades gegenüber der Senkrechten 18 Ausgangslage der Lenkradstellung 19 Tiefste Stellung des Lenkrades 20 Höchste Stellung des Lenkrades 21 Instrumentenkonsole

Claims (5)

1. Bezeichnung: Vorrichtung zur Höhen- und Neigungsverstellung von Lenkrädern Ansprüche: vorrichtung zur Verstellung von Lenkrädern in Höhe und Tiefe sowie Neigung, insbesondere für Baumaschinen, Muldenkipper und Sonderfahrzeuge, die mit einer hydraulischen Lenkpumpe (1) ausgerüstet sind, die über eine starre Lenksäule (2) mit dem Lenkrad (3) verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - daß die hydraulische Lenkpumpe (1) gemeinsam mit der Lenksäule (2) über eine Befestigungsplatte (8) fest mit der Verstellvorrichtung verbunden ist - und daß Lenkrad, Lenksäule, hydraulische Lenkpumpe und Verstelivorrichtung komplett im Fahrerstand des Fahrzeugs montiert und nur elastische Uldruckschläuche (4) zwischen Lenkpumpe und Anschlußleitungen zu den Lenkzylindern bzw. zum Lenkkraftverstärker erforderlich sind.
2. 2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Ausrüstung mit zwei Scharnieren (A+B), die aus je einem Rohr (5) und einem Bolzen (6) bestehen, die durch zwei Laschen (7) so miteinander verbunden sind, daß zwischen den Scharnieren Raum bleibt für die Unterbringung der Befestigungsplatte (8), die zum Anschrauben der Lenksäule (2) mit der Lenkpumpe (1) zusammen dient, wobei einerseits die Befestigungsplatte (8) an dem Scharnier (A) angeschweißt und andererseits die Befestigung der Verstelivorrichtung über einen Halter (9) bewirkt wird, der am zweiten Scharnier (B) angeschweißt ist.
3. 3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine stufenlose Verstellung des Lenkrades in der Neigung zum Fahrer hin um 30° jeweils von der Ausgangsstellung (18) aus gesehen, Endstellung (16) oder weg vom Fahrer um 30° von der Ausgangsstellung (18) ausgehend, Endstellung (17) sowie ein stufenloser Lenkradversatz um + 100 mm von der Ausgangsstellung (18) ausgehend, Endstellung (19) oder (20) ermöglicht wird und eine Arretierbarkeit in jeder der dazwischen liegenden, stufenlos einstellbaren Versatzlage des Lenkrades aufweist.
4. 4. Verstellvorrichtung mit Arretiereinrichtung nach Anspruch 3 g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den Einsatz an sich bekannter Ringspannelemente in Verbindung mit der Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 und 2, sodaß die verschiedenen Versatzlagen des Lenkrades stufenlos einstellbar fixiert werden können, wobei die Verbindung von Scharnier- und Ringspannelement als S c h a r -n i e r k 1 e mm e 1 e m e n t bezeichnet wird.
5. 5. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß diese durch eine Instrumentenkonsole (21), die an der Lenksäule (2) angebracht ist, erweitert wird.

   Hierdurch macht die Instrumentenkonsole alle Verstellbewegungen mit, wodurch in jeder Lenkradstellung eine bessere Sicht auf die Instrumente und eine übersichtlichere Bedienung der in der Instrumentenkonsole untergebrachten Schalter erreicht wird.