DE3513904A1

DE3513904A1 - Steuervorrichtung fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE3513904A1
Application number: DE19853513904
Authority: DE
Inventors: Takashi Sakai Osaka Yoshii
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1985-11-21
Also published as: GB8507975D0; CA1257829A; FR2564389A1; US4660673A; GB2160953A; JPH0327024Y2; JPS60183632U; FR2564389B1; GB2160953B

Description

KUBOTA, LTD., 47-go, 2-ban, 1-chome, Shikitsuhigashi, Naniwa-ku, Osaka-shi, Osaka-fu, Japan

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, z.B. einen Traktor oder dgl.

Bestimmte Typen von Traktoren oder ähnlichen Arbeitsfahrzeugen umfassen einen hydraulisch betätigbaren Schaltmechanismus für Rückwärts- und Vorwärtsfahrt, der mit einem antreibenden Lastschaltgetriebesystem verbunden ist. Dieser Schaltmechanismus ist durch einen Bedienungs- bzw. Steuerhebel betätigbar, indem ein benachbart einem Lenkrad angeordneter Hebel zum Umschalten von rückwärts und vorwärts bedient wird, um zu bewirken, daß sich das Fahrzeug rückwärts und vorwärts bewegt. Da dieser Fahrzeugtyp durch einfache Betätigungen des Umschalthebels rückwärts und vorwärts bewegbar ist, ist es gut für eine Arbeit geeignet, die häufige Rückwärts- und Vorwärtsbewegungen mit sich bringt. Ein Beispiel für solche Arbeit ist ein Erdbewegungsbetrieb, der durch

Asamstrasse 8, D-8000 München 90 Telefon (089) 653665; Telefax (089) 653218 Telex: 5214168 soza d

Patentanwalt Dr. Ing. Dipl.-Ing. A. SoIf (München) Patentanwalt Dipl.-Ing. Chr. Zapf (Wuppertal)

einen Traktor ausgeführt wird, der eine Schürfraupen- bzw. Bulldozerschaufel trägt. Des weiteren umfaßt dieser Fahrzeugtyp verschiedene Handhebel, die benachbart dem Lenkrad angeordnet sind, um seine Bedienung zu erleichtern. Im allgemeinen sind diese Handhebel, einschließlich des Rückwärts- und Vorwärtsumschalthebels, so angebracht, daß sie auf Achsen parallel zu einem Lenkradrohr für ihre Bedienung hin- und herbewegbar sind.

Andererseits ist es erforderlich, daß der Lenk- bzw. Steuerhandgriff positionsmäßig zum und vom Fahrer fort einstellbar ist, so daß der Fahrer das Fahrzeug ungeachtet seines Körperbaus leicht steuern kann. Diese Positionseinstellung wird erreicht, indem das Rohr bzw. die Stange des Rads auf einer Achse senkrecht zu diesem gebogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, die es gestattet, daß verschiedene, benachbart dem Lenkrad angeordnete Handhebel unabhängig von der Positionseinstellung des Lenkrads glatt bzw. angenehm betätigbar sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung umfaßt ein Lenkrad, das auf einem Lenkradschaft angebracht ist, wobei das Lenkrad und der Lenkradschaft um eine Achse senkrecht

zum Lenkradschaft geneigt werden können, eine benachbart dem Lenkrad angeordnete Steuerwelle, die auf einer Achse parallel zum Lenkradschaft drehbar ist, einen mit einem Ende der Steuerwelle verbundenen Handhebel und eine Steuereinrichtung, die mit dem Arm verbunden ist, so daß sie um eine Achse verschwenkbar ist, die im wesentlichen koaxial mit der Achse ist, um die das Lenkrad und der Lenkradschaft neig- bzw. kippbar sind.

Da bei der obigen Anordnung bzw. Konstruktion die Steuereinrichtung um eine Achse verschwenkt wird, die im wesentlichen koaxial zur Achse ist, um die der Lenkradschaft bzw. das Lenkradrohr gekippt werden kann, wird die Steuereinrichtung bezüglich des Lenkrads versetzt, wenn letzteres positionsmäßig eingestellt wird, wodurch der Handhebel jederzeit glatt bzw. reibungslos bedient werden kann. Die Positionseinstellung führt nicht zu einer Veränderung im Ausmaß der Betätigung des Handhebels und macht daher keine separate Einstellung erforderlich.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine rückwärtige Schnittansicht eines Hauptabschnitts einer erfindungsgemäßen Konstruktion,

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht des Hauptabschnitts,

Fig. 3 eine geschnittene Draufsicht des Hauptabschnitts,

Fig. 4 eine zum Teil weggebrochene schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs, in dem die erfindungsgemäße Konstruktion eingebaut ist,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Lastschaltgetriebesystems ,

Fig. 6 eine geschnittene Draufsicht eines Verriegelungsmechanismus und

Fig. 7 eine Draufsicht eines Hauptabschnitts des Verriegelungsmechanismus.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt ein Traktor einen Rahmen 1, einen auf der Vorderseite des Rahmens 1 angebrachten Motor 2, einen Vorderachsenrahmen 3 und Vorderräder 4. Des weiteren umfaßt der Traktor eine den Motor 2 umschließende Motorhaube 5, eine auf der Rückseite der Motorhaube 5 angeordnete Instrumententafel 6, eine auf der Rückseite des Motors 2 angeordnete Abdeckplatte 7 und einen Treibstofftank 8. Auf dem Traktorrahmen 1 ist ein Lenkgehäuse 9 angebracht. Ein Lenkhebel 10 erstreckt sich vom Lenkgehäuse 9 so, daß es betriebsmäßig mit den Vorderrädern 4 über eine Lenkstange 11 und einen Lenkbzw. Steuergelenkarm verbunden ist. Ein Lenkrad 12 ist so oberhalb des Lenkgehäuses 9 angeordnet, daß es gekippt werden kann, wie später beschrieben wird. Ein Steuerventil für das Umschalten auf Rückwärts- und Vorwärtsfahrt ist betätigbar, um einen hydraulisch betätigbaren Umschaltmechanismus 15 für Rückwärts- und Vorwärtsfahrt zu steuern, der in einem antreibenden Lastschaltgetriebesystem 14 eingebaut ist, das in Fig. 5 gezeigt ist.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, umfaßt das antreibende Lastschaltgetriebesystem 14 einen Mechanismus 16 zum Umschalten der Fahrtgeschwindigkeit und einen Differentialmechanismus 17 zum Antreiben der rückwärtigen Räder. Das antreibende Lastschaltgetriebesystem IA ist zusammen mit einem Umschaltmechanismus 18 für die Abtriebgeschwindigkeit in einem Getriebegehäuse untergebracht, das auf dem Traktorrahmen 1 angebracht ist, und ist betriebsmäßig über eine Kupplung 19 mit dem Motor 2 verbunden.

Das Lenkrad 12 ist, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, gehalten und abgestützt. Ein Lenkradschaft bzw. -rohr ist drehbar in einer Lenksäule 21 durch Lager 22 und 23 gestützt. Das Lenkrad 12 ist am oberen Ende des Schafts 20 durch ein Beschlagteil 24, z.B. einem Vorsprungabschnitt, angebracht. Ein Paar von Klammern oder Trägern 25 ist an einem unteren Abschnitt der Lenksäule 21 so befestigt, daß sich ein Träger 25 von einer Seite der Säule 21 nach unten erstreckt. Die Träger 25 liegen zwischen einem rechten und einem linken Paar von Stützplatten 27, die auf einer Befestigungsplatte 26 vorgesehen sind und an ihren unteren Enden mit Drehzapfen 28 verbunden sind, die eine Querachse Xl besitzen, wodurch die Träger 25 bezüglich der Traktorkarosserie rück wärts und vorwärts schwenkbar sind. Der Lenkradschaft 20 ist mit einer Rille 30 im Lenkgehäuse 9 durch ein Universal- bzw. Antriebsgelenk 29 verbunden, das auf der Querachse Xl angeordnet ist. Die Befestigungsplatte 26 ist am Lenkgehäuse 9 befestigt.

Das Lenkrad 12 ist kippbar und mittels eines Verriegelungsmechanismus 31 verriegelbar, der eine Einrückbzw. Eingriffsplatte 32 umfaßt, die durch eine Verlängerung einer der Stützplatten 27 nach oben gebildet ist, einen Einrückstift 34, der mit in der Eingriffsplatte 32 festgelegte öffnungen 33 in Eingriff bringbar ist, und einen Kipphebel 35 umfaßt, der dazu dient, den Einrückstift 34 in und außer Eingriff mit den Öffnungen 33 zu bringen. Die Eingriffsplatte 32 ist in gebogener Form um die Querachse Xl und legt die öffnungen 33 fest, die in geeigneten Abständen in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung angeordnet sind. Der Einrückstift 34 ist in vertikaler Richtung bewegbar von einer an der Lenksäule 12 befestigten Aufnahmeplatte 36 und einer daran befestigten Halteplatte 37 mit umgekehrter U-Form getragen. Des weiteren ist der Einrückstift 34 durch eine Feder 38 nach unten gedruckt, so daß er an einem unteren Abschnitt mit den öffnungen 33 in der Eingriffsplatte 32 in Eingriff steht. Der Kipphebel 35 ist in vertikaler Richtung schwenkbar an der Aufnahmeplatte 36 mittels eines Drehzapfens 39 befestigt .

Ein Rückwärts- und Vorwärtsumschalthebel 40 dient zur Betätigung des Steuerventils 13. Der Umschalthebel 40 ist benachbart dem Lenkrad 12 und gegenüber dem Kipphebel 35 über der Lenksäule 21 angeordnet. Der Umschalthebel 40 ist an einem oberen Ende einer Steuerwelle 41 parallel zur Lenksäule 21 befestigt. Die Steuerwelle 41 ist in einem röhrenförmigen Element 42 drehbar abgestützt, das an dem Träger 25 der Lenksäule 21 befestigt ist. Die Steuerwelle 41 ist am unteren Ende mit einem Arm

43 verbunden, der sich nach außen und unten erstreckt. Der Arm 43 ist am unteren Ende mit einem Steuerstab 45 mittels eines Stifts 44 verbunden, der sich längs einer Achse X2 im wesentlichen koaxial zur Achse Xl der Drehzapfen 28 erstreckt. Der Steuerstab 45 ist mit einem Hebel 47 verbunden, der an einer Drehwelle 46 des Steuerventils 13 angebracht ist.

Der Umschalthebel 40 ist in einer neutralen Stellung N durch einen Verriegelungsmechanismus 48 verriegelbar, der einen in einem oberen Abschnitt der Steuerwelle 41 festgelegten Eingriffsabschnitt 49 und ein Verriegelungselement 50 umfaßt, das mit dem Eingriffsabschnitt 49 in Eingriff bringbar ist. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist das Verriegelungselement 50 in ein sich in Querrichtung erstreckendes röhrenförmiges Element 52 eingefügt, das an einer Montageplatte 51 befestigt ist, und ein Knopf bzw. Griff 53 ist am äußeren Ende des Verriegelungselements 50 angebracht. Das Verriegelungselement 50 trägt einen an ihm befestigten Stift 54, der sich in Eingriff mit einer im wesentlichen L-förmigen Führungsöffnung 55 befindet, die im röhrenförmigen Element 52 festgelegt ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Stift 54 ist längs der Führungsöffnung 55 zwischen zwei Positionen bewegbar, von denen eine einer Position des Verriegelungselements 50 für den Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 49 entspricht und die andere einer Position des Verriegelungselements 50 zum Freigeben des Eingriffsabschnitts 49 entspricht. Das Verriegelungselement 50 ist durch eine Feder 56 zur Freigabeposition hingedrückt. Die Montageplatte 51 ist an einer Befestigungsplatte 57 von -/I. Form befestigt, so daß sie die Steuerwelle 41 dazwischen

umschließt, und die Befestigungsplatte 57 ist am oberen Ende des röhrenförmigen Elements 42 befestigt. Ein Vorsprung 58 ist entgegengesetzt dem Umschalthebel 40 so an der Steuerwelle 41 befestigt, daß er mit einem Paar von Sperr- bzw. Anschlagbolzen 59 in Eingriff bringbar ist, die auf an der Lenksäule 21 befestigten Platten 60 angebracht sind. Eine Befestigungsabdeckung 61 ist auf der Instrumententafel 6 angebracht. Eine bewegbare Abdeckung 62 ist an der Lenksäule 21 befestigt.

Die oben beschriebene Konstruktion gestattet es, daß das Lenkrad 12 wie gewünscht für den Fahrer eingestellt wird. Insbesondere werden das Lenkrad 12 und die Lenksäule 21 um die Drehzapfen 28 nach hinten und nach vorne kippbar und in der Position verriegelbar, indem der Kipp hebel 35 betätigt wird, so daß der Verriegelungsstift 34 in und außer Eingriff mit den Öffnungen 33 bewegt wird. Zu dieser Zeit bewegt sich der Umschalthebel 40 im Einklang mit der Lenksäule 21, und daher tritt keine Veränderung in der Positionsbeziehung zwischen dem Lenkrad 12 und dem Umschalthebel 40, wodurch eine gute Bedienbarkeit aufrechterhalten bleibt. Da die Verbindung zwischen dem Arm 43 und dem Stab 45 im wesentlichen auf der Achse Xl der Drehzapfen 28 angeordnet ist, besteht außerdem keine Möglichkeit eines Bedienungsfehlers des Steuerventils 13 aufgrund des Kippens des Lenkrads 12.

Der Umschalthebel 40 wird verriegelt, indem das Verriegelungselement 50 in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 49 bewegt wird, der bewirkt, daß ein unbeabsichtigtes Starten des Fahrzeugs verhindert wird, da das Steuerventil 13 selbst dann außer Betrieb, d.h. nicht betriebsfähig bleibt, wenn der Fahrer unbeabsichtigt den Umschalthebel 40 berührt,

351 390A 41

wenn der Motor 2 läuft. Um den Umschalthebel AO zu entriegeln, braucht der Fahrer lediglich den Griff 53 und das Verriegelungselement 50 in einem gewissen Ausmaß in der durch einen Pfeil in der Fig. 7 angezeigten Richtung zu drehen, was den Stift 54 in Linie mit einem axialen Abschnitt der L-förmigen Führungsöffnung 55 bringt, was das Außereingrifftreten des Verriegelungselements 50 von dem Eingriffsabschnitt 49 gestattet. Nach diesem Entriegelungsvorgang wird der Umschalthebel 40 auf der Achse Y der Steuerwelle 41 gedreht, um das

Steuerventil 13 zu betätigen, das wiederum den Umschaltmechanismus 15 für Rückwärts- und Vorwärtsfahrt betätigt. In Fig. 3 ist eine Vorwärtsposition F und eine Rückwärtsposition R des Umschalthebels 40 angedeutet. 15

Der betriebsmäßig mit dem Steuerventil 13 verbundene Umschalthebel 40 durchläuft insbesondere einen relativ geringen Betätigungswiderstand und hat die Tendenz, sich leicht zu bewegen, wenn er durch einen Fehler berührt wird. Dies bringt die Gefahr mit sich, daß das Fahrzeug unbeabsichtigt in Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung anfährt, wenn sich der Motor nicht in Ruhe befindet. Wie oben beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße Konstruktion so ausgebildet, daß das Verriegelungselement 50 betätigbar ist, um den Umschalthebel 40 zu verriegeln und zu entriegeln. Die erfindungsgemäße Konstruktion weist daher den Vorteil auf, daß der Umschalthebel 40 verriegelt werden kann, wenn dies gewünscht ist, was verhindert, daß das Fahrzeug ungewünscht gestartet wird und wodurch die Sicherheit beträchtlich bzw. signifikant erhöht wird.

Entsprechend der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Hebel 40 einen von verschiedenen Typen von Mechanismen anstelle des Umschaltmechanismus 15 für Rückwärts- und Vorwärtsfahrt steuert.

- Leerseite -

Claims

Ansprüche

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Lenkrad (12), das auf einem Lenkradschaft (20) angebracht ist, wobei das Lenkrad und der Lenkradschaft um eine Achse(Xl) senkrecht zum Lenkradschaft kippbar sind, eine benachbart dem Lenkrad (12) angeordnete Steuerwelle (41), die auf einer Achse (Y) parallel zum Lenkradschaft (20)drehbar ist, einen Handhebel (40), der mit einem Ende der Steuerwelle (41) verbunden ist, einen mit dem anderen Ende der Steuerwelle (41) verbundenen Arm (43) und eine Steuereinrichtung (45), die mit dem Arm (43) so verbunden ist, daß sie um eine Achse (X2) drehbar ist, die im wesentlichen koaxial zur Achse (Xl) ist, um die das Lenkrad und der Lenkradschaft kippbar sind.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet

daß die Steuereinrich

tung (45) betriebsmäßig mit einem Steuerventil (13) zum Steuern eines antreibenden Lastschaltgetriebesystems (14) verbunden ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch

gekennzeichnet

daß das antreibende

Lastschaltgetriebesystem (14) einen Umschaltmechanismus (15) für Rückwärts- und Vorwärtsfahrt umfaßt.

Asamstrasse 8, D-8000 München 90 Telefon (089) 653665; Telefax (089) 653218 Telex: 5214168 sozad

Patentanwalt Dr. Ing. Dipl.-Ing. A. SoIf (München) Patentanwalt Dipl.-Ing. Chr. Zapf (Wuppertal)
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Verriegelungsmechanismus (48), der auf einem Fahrzeugrahmen angebracht ist und zum Verriegeln des Handhebels (40) in einer neutralen Stellung dient.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Verriegelungsmechanismus (48) in und außer Eingriff mit dem Hand· hebel (40) bringbar ist.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Kipp-Verriegelungsmechanismus (31) zum lösbaren Verriegeln des Lenkrads (12) gegen Kippen.