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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsmaschine mit
Rädern
wie zum Beispiel einen Kran mit Rädern und einem Lenkgerät.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Ein
Lenkgerät
für einen
Kran mit Rädern
mit einem oberen Drehaufbau, der drehbar an einem unteren Fahraufbau
mit Vorderrädern
und Hinterrädern
montiert ist, hat mehrere vollhydraulische Systeme, wie in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung
mit der Nr. H5-39057 offenbart ist, die jeweils vier Lenkzylinder
zum Lenken der Vorder- und Hinterräder haben, wodurch ein Benutzer
in einer Kabine zumindest ein Rad der Vorderräder und der Hinterräder durch
Einbringen von Hydrauliköl
zu den vorbestimmten Lenkzylindern in Übereinstimmung mit einem Auswahlmodus
wie zum Beispiel einem Drehausmaß eines Lenkrads und eines
Schaltbetriebs lenkt, die durch den Benutzer betätigt werden. In diesem Fall
umfasst der Auswahlmodus einen Normalmodus zum Lenken nur der Vorderräder, einen
Krabbenmodus zum Lenken der Vorder- und der Hinterräder in die
gleiche Richtung, einen Arretiermodus zum Lenken der Vorder- und
Hinterräder
in entgegengesetzte Richtungen zueinander zum Reduzieren eines Kurvenradius
und einen Rückwärtslenkmodus
zum Antreiben mit dem gleichen Gefühl wie beim normalen Fahren,
selbst wenn in einem Zustand gefahren wird, in dem der obere Drehaufbau
um 180° zu
dem unteren Fahraufbau gedreht ist.
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Da
jedoch in diesem Gerät
das Lenkrad und die Räder
nicht mechanisch miteinander zum Übertragen einer Lenkkraft verbunden
sind, ist die Fahrgeschwindigkeit während eines Fahrens auf einer öffentlichen
Straße
weltweit begrenzt; sie ist insbesondere in Europa auf 25 km/h oder
weniger beschränkt.
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Andererseits
ist in Europa ein Lenkgerät
bekannt, in dem das Lenkrad und eine Spurstange zum Verändern der
Richtung der Vorderräder
mechanisch miteinander in einem Kran mit Rädern verbunden ist, der mit einer
hohen Geschwindigkeit von ungefähr
80 km/h fahren kann. Dieses Gerät
hat Lenkzylinder zum Verändern
der Richtung der Hinterräder,
so dass die Hinterräder
durch den Schaltbetrieb unabhängig
von dem Hinterradlenken durch den Lenkradbetrieb gelenkt werden
können,
und wobei der Arretiermodus und der Krabbenmodus zusätzlich zu
dem Normalmodus ausgewählt
werden können.
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Wenn
in dem Arretier- oder Krabbenmodus gefahren wird, hat dieses Gerät jedoch
einen Nachteil der schlechten Bedienbarkeit, da das Hinterradlenken
gleichzeitig durch den Schaltbetrieb unabhängig von dem Vorderradlenken
durch den Lenkradbetrieb ausgeführt
werden muss. Das Gerät
hat ferner einen Nachteil, dass, da das Lenkrad an dem oberen Drehaufbau
und die Spurstange des unteren Fahraufbaus mechanisch miteinander
verbunden sind, wenn der obere Drehaufbau während eines Kranbetriebs gedreht
wird, sich das Lenkrad aus eigenem Antrieb dreht, wodurch sich ein
unerfreuliches Gefühl
und ein Nachteil für
einen Benutzer ergibt, so dass es unmöglich ist, in dem Rückwärtslenkmodus
zu fahren.
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Ein
mobiler Kran mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und
2 ist aus
US-A-4 140
199 bekannt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitsmaschine
mit Rädern
bereitzustellen, wobei die Lenkkraft während einer Rückkehr bzw.
Rückführung des
Lenkrads in die neutrale Position reduziert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Arbeitsmaschine mit Rädern gemäß dem Anspruch 1 oder dem Anspruch
2 erreicht.
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Eine
Arbeitsmaschine mit Rädern
gemäß der vorliegenden
Erfindung hat folgenden grundlegenden Aufbau. Nämlich hat eine Arbeitsmaschine
mit Rädern
einen unteren Fahraufbau mit Vorderrädern und Hinterrädern; einen
oberen Drehaufbau, der auf dem unteren Fahraufbau drehbar montiert
ist; eine Kabine, die an einer Seite der linken und der rechten
Seite des oberen Drehaufbaus angeordnet ist, um als ein Betriebsraum während einer
Arbeit sowie als ein Fahrraum während
eines Fahrens zu dienen; und ein Lenkgerät, das eine mechanische Lenkeinrichtung
zum Lenken der Vorderräder
in Übereinstimmung
mit dem Betrieb einer Betriebseinrichtung, die innerhalb der Kabine
angeordnet ist, durch Verbinden der Betriebseinrichtung mit einem Anschlussbauteil
zum Verändern
der Richtung der Vorderräder,
um eine Lenkkraft zu übertragen;
eine vollhydraulische Lenkeinrichtung, die Lenkzylinder zum entsprechenden
Verändern
der Richtungen der Vorderräder und
der Hinterräder
hat, zum Lenken von zumindest einem Rad der Vorderräder und
der Hinterräder
durch Einbringen von Hydrauliköl
als Arbeitsöl
zu vorbestimmten Lenkzylindern in Übereinstimmung mit dem Betrieb der
Betriebseinrichtung und einem ausgewählten Modus, der zu dem Lenken
der Vorderräder
und der Hinterräder
zugehörig
ist; und eine Schalteinrichtung zum Schalten von einer der mechanischen
Lenkeinrichtung und der vollhydraulischen Lenkeinrichtung hat, um
wahlweise betätigt
zu werden.
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Gemäß diesem
Aufbau wird während
eines Fahrens mit hoher Geschwindigkeit, wenn die Maschine durch
die Schalteinrichtung geschaltet wird, um die mechanische Lenkeinrichtung
im voraus zu betätigen,
eine Lenkkraft des Lenkrads als die Betriebseinrichtung zu der Vorderradspurstange über die
mechanische Lenkeinrichtung übertragen,
um die Vorderräder
in Übereinstimmung
mit dem Lenkradbetrieb beidseitig zu lenken. Zu diesem Zeitpunkt
sind die Vorderräder
mit dem Lenkrad als die Betriebseinrichtung und über die mechanische Lenkeinrichtung
verbunden, so dass das Lenken der Vorderräder verstärkt werden kann. In diesem
Gesichtspunkt ist die vorliegende Erfindung insbesondere wirksam,
wenn die Maschinen nach Europa exportiert werden (wenn die Erfindung
in Europa zum Einsatz gebracht wird).
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Weiter
ist die Betriebseinrichtung ein Lenkrad.
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Andererseits
wird während
eines Fahrens mit geringer Geschwindigkeit, wenn die Maschine durch
die Schalteinrichtung zum Betätigen
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung im voraus geschaltet wird,
ein Hydrauliköl
zu vorbestimmtem Lenkzylinder durch die vollhydraulische Lenkeinrichtung
in Übereinstimmung
mit dem Betrieb der Betriebseinrichtung und des ausgewählten Modus
eingebracht, um zumindest ein Rad der Vorderräder und der Hinterräder zu lenken.
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Zu
diesem Zeitpunkt kann der ausgewählte
Modus den Normalmodus, den Arretiermodus, den Krabbenmodus und den
Rückwärtslenkmodus,
wie in dem „Stand
der Technik" beschrieben
ist, umfassen. Außerdem
wird, selbst wenn ein beliebiger Modus ausgewählt ist, da es ausreicht, nur
die Betriebseinrichtung zu betreiben (nur das Lenkrad zu drehen),
der Betrieb vereinfacht.
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Ferner
ist während
eines Fahrens auf dieselbe Weise wie während des Fahrens mit geringer
Geschwindigkeit, wenn das Gerät
durch die Schalteinrichtung geschaltet ist, um die vollhydraulische
Lenkeinrichtung im voraus zu betätigen,
durch die mechanische Lenkeinrichtung die Lenkkraftübertragung
zwischen dem Lenkrad, das benachbart zu dem oberen Drehaufbau ist,
und der Vorderradspurstange blockiert, die benachbart zu dem unteren
Fahraufbau ist. Infolgedessen kann, selbst wenn der obere Drehaufbau
während
des Arbeitsprozesses gedreht wird, das Lenkrad nicht gedreht werden,
so dass ein unkomfortables Gefühl
für einen Benutzer
nicht auftritt, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
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Außerdem kann
die Schalteinrichtung aus einem Getriebe bestehen, das an dem Basisende
einer Lenkwelle angeordnet ist, die mit dem Lenkrad verbunden ist.
Das Getriebe kann bevorzugt eine Eingangswelle, durch die eine Lenkkraft
von der Lenkwelle übertragen
wird, eine erste Abtriebswelle zum Abgeben einer Lenkkraft zu der
mechanischen Lenkeinrichtung, eine zweite Abtriebswelle zum Abgeben
einer Lenkkraft zu der vollhydraulischen Lenkeinrichtung und eine
Kupplung zum Schalten der Übertragung
der Lenkkraft von der Eingangswelle zwischen der ersten und der
zweiten Abtriebswelle umfassen. In diesem Fall kann durch das Schalten
der Kupplung des Getriebes eine Lenkkraft von der Lenkwelle und
durch eine Erstreckung von dem Lenkrad zu einer beliebigen Einrichtung
der mechanischen Lenkeinrichtung und der vollhydraulischen Lenkeinrichtung übertragen
werden, so dass deren Funktion betätigt wird, wodurch weiter der
Schaltbetrieb sichergestellt wird.
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Gemäß der Erfindung
ist die mechanische Lenkeinrichtung konstruiert, um das Lenken der
Vorderräder
durch Einbringen von Hydrauliköl
zu den Lenkzylindern für
die Vorderräder
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung in Übereinstimmung mit dem Drehbetrieb
des Lenkrads zu unterstützen.
In diesem Fall wird, wenn die mechanische Lenkeinrichtung ausgewählt ist,
und eine Lenkkraft des Lenkrads zu der Spurstange als das Anschlussbauteil
für die
Vorderräder über die
mechanische Lenkeinrichtung übertragen
wird, um die Vorderräder zu
lenken, ein Hydrauliköl
zu den Lenkzylindern für
die Vorderräder
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung eingebracht, um das Lenken
der Vorderräder
zu unterstützen.
Infolgedessen können
die Vorderräder
leicht gelenkt werden, wodurch der Betrieb verbessert wird. Außerdem dient
die Lenkhilfevorrichtung auch als die Lenkzylinder der vollhydraulischen
Lenkeinrichtung, wodurch die Anzahl der Komponenten und die Kosten
verringert werden können.
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Gemäß der Erfindung
umfasst die bestimmte Struktur der mechanischen Lenkeinrichtung
die zwei nachstehenden Bauformen. Nämlich hat die mechanische Lenkeinrichtung
eine Zufuhrleitung zum Einbringen von Hydrauliköl zu den Lenkrädern für die Vorderräder von
einer Hydraulikquelle, ein Steuerventil, das in der Zufuhrleitung
angeordnet ist, zum Verändern
eines Verbindungszustands der Zufuhrleitung in Übereinstimmung mit dem Drehbetrieb
des Lenkrads, und ein an der stromabwärtigen Seite des Steuerventils
vorgesehenes Doppelservorückschlagventil
zum Verhindern, dass druckbeaufschlagtes Öl zu einem Tankkreis der mechanischen
Lenkeinrichtung zurückkehrt,
wenn die vollhydraulische Lenkeinrichtung ausgewählt ist.
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Alternativ
hat die mechanische Lenkeinrichtung eine Zufuhrleitung zum Einbringen
von Hydrauliköl
zu den Lenkrädern
für die
Vorderräder
von einer Hydraulikquelle, ein Steuerventil, das in der Zufuhrleitung
angeordnet ist, zum Verändern
eines Verbindungszustands der Zufuhrleitung in Übereinstimmung mit dem Drehbetrieb
des Lenkrads, und ein an der stromabwärtigen Seite des Steuerventils
vorgesehenes Richtungssteuerventil zum Verbinden der Zufuhrleitung,
wenn die mechanische Lenkeinrichtung ausgewählt ist, und zum Blockieren
der Zufuhrleitung, wenn die vollhydraulische Lenkeinrichtung ausgewählt ist.
In diesem Fall wird, wenn die Vorderräder während einer Auswahl der mechanischen
Lenkeinrichtung (Das heißt
während
eines Fahrens mit hoher Geschwindigkeit) gelenkt werden, die auf
die Vorderräder
aufgebrachte direkte Rückkehrkraft
zu dem Lenkrad übertragen,
ohne dass es durch die Lenkzylinder für die Vorderräder aufgrund
der Blockierfunktion des Doppelservorückschlagventils gehalten wird,
wie vorstehend beschrieben ist. Infolgedessen kann die Lenkkraft
während
einer Rückkehr
des Lenkrads zu der neutralen Position reduziert werden.
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Außerdem sind
zwei bevorzugte Bauformen der mechanischen Lenkeinrichtung wie folgt
aufgebaut. Das heißt,
die mechanische Lenkeinrichtung nutzt eine Hydraulikpumpe der vollhydraulischen
Lenkeinrichtung als eine Hydraulikquelle und hat ein Richtungssteuerventil
zum wahlweisen Verbinden des druckbeaufschlagten Öls der Hydraulikpumpe
mit einem Öldruckkreis
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung oder der Zufuhrleitung. In
diesem Fall kann durch das Schalten des Richtungssteuerventils die
Hydraulikpumpe der vollhydraulischen Lenkeinrichtung als die Hydraulikquelle
der mechanischen Lenkeinrichtung verwendet werden, so dass der Hydraulikkreis
durch das Nutzen der Hydraulikpumpe vereinfacht werden kann.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Seitenansicht eines Lenkgeräts eines Krans mit Rädern gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Draufsicht von 1;
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3 ist
eine Schnittansicht einer Lenkhilfevorrichtung, die eine mechanische
Lenkeinrichtung des Lenkgeräts
bildet;
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4 ist
ein Hydraulikkreisschaubild einer vollhydraulischen Lenkeinrichtung
des Lenkgeräts;
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Umgebung der Lenkzylinder in 4;
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6 ist
eine Schnittansicht eines Getriebes, das eine Schalteinrichtung
des Lenkgeräts
bildet;
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7 ist
eine Zeichnung, die äquivalent
zu 5 ist, in der ein Lenkrad eines Krans mit Rädern gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
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8 ist
eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schalteinrichtung;
und
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9 ist
eine Zeichnung, die äquivalent
zu 6 ist, in der die Schalteinrichtung gezeigt ist,
die in 8 gezeigt ist.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
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Die
bevorzugten Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 und 2 sind
Zeichnungen einer schematischen Struktur eines Krans mit Rädern mit
einem Lenkgerät
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Ein unterer Fahraufbau 1 hat beidseitig
angeordnete Vorderräder 2L und 2R und
beidseitig angeordnete Hinterräder 3L und 3R.
An dem unteren Fahraufbau 1 ist ein oberer Fahraufbau 5 mit
einem Drehlager 4 dazwischen drehbar montiert. In der Mitte
des oberen Drehaufbaus 5 ist ein Teleskoparm (nicht gezeigt)
auslegerartig angebracht. An der linken Seite des oberen Drehaufbaus 5 ist
eine Kabine 6 angeordnet, die als ein Betriebsraum während eines
Kranbetriebs sowie als ein Fahrerraum während eines Fahrens dient.
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Die
Vorderräder 2L und 2E und
die Hinterräder 3L und 3R sind
mit Gelenkarmen 11 und Aufhängungssystemen (nicht gezeigt)
dazwischen an dem unteren Fahraufbau 1 abgestützt und
werden durch die Leistung einer Maschine (nicht gezeigt), die an
dem unteren Fahraufbau 1 montiert ist, über Antriebswellen 12 und 13 bzw.
Differentialgetriebe 14 und 15 angetrieben. Die Gelenkarme 11 der
Vorderräder 2L und 2R und
die Gelenkarme 11 der Hinterräder 3L und 3R sind
entsprechend mit Spurstangen 16 und 17 dazwischen
als Anschlussbauteile verbunden, die sich in der Radbreitenrichtung
des Krans erstrecken, und sie sind jeweils einstückig in dieselbe Richtung gerichtet,
das heißt,
um lenkbar zu sein. Die Vorderräder 2L und 2R und
die Hinterräder 3L und 3R werden
mit einem Lenkgerät 20 gelenkt.
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Das
Lenkgerät 20 hat
eine mechanische Lenkeinrichtung 22, eine vollhydraulische
Lenkeinrichtung 25 und eine Schalteinrichtung 26 zum
Schalten von einer der mechanischen Lenkeinrichtung 22 und
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 zu der anderen,
um wahlweise betätigt
zu werden. Die mechanische Lenkeinrichtung 20 verbindet
ein Lenkrad 21, das in der Kabine 6 angeordnet
ist, mit der Spurstange 16 der Vorderräder 2L und 2R,
um eine Lenkkraft dorthin zu übertragen,
so dass die Vorderräder 2L und 2R in Übereinstimmung
mit einem Drehbetrieb des Lenkrads 21 gelenkt werden. Die
vollhydraulische Lenkeinrichtung 25 hat Lenkzylinder 23 und 24 zum
Führen
der Lenkräder 2L und 2R bzw.
der Hinterräder 3L und 3R,
zwei Zylinder für
die Vorderräder,
zwei für
die Hinterräder,
vier insgesamt, um zumindest ein Rad der Vorderräder und der Hinterräder durch
Einbringen von Hydrauliköl
zu vorbestimmten Lenkzylindern in Übereinstimmung mit dem Drehbetrieb
des Lenkrads 21 und dem ausgewählten Modus zu lenken.
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Die
mechanische Lenkeinrichtung 22 hat einen drehaufbauseitigen Übertragungswellenstrang 31 zum Übertragen
einer Drehbetriebskraft des Lenkrads 21 in der Kabine 6,
das heißt
einer Lenkkraft, zu einem oberen Teil eines Drehgelenks 30,
das über
der Mittelachse des Drehlagers 4 angeordnet ist, eine fahraufbauseitige Übertragungswelle 32 zum Übertragen
einer Lenkkraft von einem unteren Teil des Drehgelenks 30 zu
den benachbarten Vorderrädern 2L und 2R,
das heißt
zu der Vorderseite, und eine halbintegrale Lenkhilfevorrichtung 33,
die an einem Ende der fahraufbauseitigen Übertragungswelle 32 angeordnet
ist.
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Die
Lenkhilfevorrichtung 33 hat, wie in 3 gezeigt
ist, eine Eingangswelle 34, die mit der fahraufbauseitigen Übertragungswelle 32 verbunden
ist, eine Hauptwelle 37, die mit der Eingangswelle 34 mit
einem Paar Kegelräder 35 und 36 dazwischen
verbunden ist, um die Antriebskraft zu übertragen, einen Gleitkörper 39,
der über
eine Anzahl von steifen Kugeln 38 mit einem Schraubenabschnitt 37a zusammengepasst
ist, der an der Hauptwelle 37 ausgebildet ist, und ein
Sektorrad 40, das mit einer Zahnstange 39a zusammenpasst, die
an dem äußeren Umfang
des Gleitkörpers 39 ausgebildet
ist, wobei die Bauteile innerhalb eines Gehäuses 41 aufgenommen
sind. Das Rad 40 ist einstückig mit einer Stützwelle 42 verbunden,
von der sich ein Ende außerhalb
des Gehäuses 41 erstreckt.
Mit dem sich erstreckenden Endabschnitt der Stützwelle 42, wie in 1 und 2 gezeigt
ist, ist das Basisende des Hebels 43 einstückig verbunden,
der wiederum mit seinem anderen Ende mit der Spurstange 16 für die Vorderräder verbunden
ist. Somit wird, wenn eine Lenkkraft von dem Lenkrad 21 zu
der Eingangswelle 32 übertragen
wird, die Hauptwelle 37 gedreht, so dass der Gleitkörper 39 entlang
der Hauptwelle 37 gleitet, so dass das Rad 40 um
die Stützwelle 42 einstückig mit
der Stützwelle 42 gedreht
wird. Die Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch über
den Hebel 43 und die Spurstange 16 gelenkt. Ferner
ist die Lenkhilfevorrichtung 33 mit einem Richtungssteuerventil 44 versehen,
das an der Mitte der Hauptwelle 37 angeordnet ist (an einem
Abschnitt der Hauptwelle 37 zwischen dem Ende, das benachbart
zu dem Kegelrad 36 ist, und dem Schraubenabschnitt 37a im
Detail). Eine Spule 44a des Richtungssteuerventils 44 ist
einstückig
mit der Hauptwelle 37 verbunden. Wenn eine Lenkkraft des
Lenkrads 21 zu den Vorderrädern 2L und 2R über die
mechanische Lenkeinrichtung 22 übertragen wird, um die Vorderräder 2L und 2R zu
lenken, wie nachstehend beschrieben ist, wird durch das Richtungssteuerventil 44 der
Lenkhilfevorrichtung 33 ein Hydrauliköl zu den Lenkzylindern 23 für die Vorderräder der
vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 eingebracht, um das
Lenken der Vorderräder 2L und 2R zu
unterstützen.
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4 ist
ein Hydraulikölkreisdiagramm
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25. Bezug nehmend
auf 4 ist eine Hydraulikpumpe 50 an dem oberen
Drehaufbau 5 montiert; stellt ein Prioritätsventil 51 bevorzugt die
für das
Lenken erforderliche Ölmenge
des mit Druck beaufschlagten Öls
von der Hydraulikpumpe 50 ein; und wird das mit Druck beaufschlagte Öl durch
das Prioritätsventil 51 zu
einem OrbitrolTM 52 als ein Hydrauliklenksteuerventil
eingebracht. Das Orbitrol 52 führt eine Menge des mit Druck
beaufschlagten Öls
proportional zu der Drehrichtung und dem Drehwinkel des Lenkrads 51 zu
dem Lenkzylindern 23 und 24 durch das Drehgelenk 30 mittels
eines Steuerventils zu, das über
die Schalteinrichtung 26 mit dem Lenkrad 21 verbunden ist.
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Ferner
ist ein elektromagnetisches Richtungssteuerventil 54 an
einer Zuführleitung
zwischen dem Prioritätsventil 51 und
dem Orbitrol 52 vorgesehen. Das Richtungssteuerventil 54 ist
operativ zu der Auswahl durch die Schalteinrichtung 26 zum
Schalten der Position zugehörig.
Wenn die vollhydraulische Lenkeinrichtung 25 ausgewählt ist,
ist das Richtungssteuerventil 54 in einer x-Position, wie
in der Zeichnung gezeigt ist, durch die Energiebeaufschlagung eines
elektromagnetischen Teils E positioniert, um ein mit Druck beaufschlagtes Öl, das von
der Hydraulikpumpe 50 durch das Prioritätsventil 51 zu dem
Orbitrol 62 zugeführt
wird, einzubringen. Andererseits ist, wenn die mechanische Lenkeinrichtung 22 ausgewählt ist,
das Richtungssteuerventil 54 durch die Entmagnetisierung
des elektromagnetischen Teils E in eine Position y geschaltet, um
das mit Druck beaufschlagte Öl
von der Hydraulikpumpe 50 zu den Lenkzylindern 23 und 24 durch
einen Zufuhrweg als eine Zufuhrleitung 55 zuzuführen, ohne
dass das Öl
zu dem Orbitrol 52 eingebracht wird.
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An
der stromabwärtigen
des Drehgelenks 30 entlang der Zufuhrleitung 55 (Das
heißt
benachbart zu dem unteren Drehaufbau 1) sind eine Sicherheitsventileinheit 56 und
ein Steuerventil 44 der Lenkhilfevorrichtung 33 vorgesehen.
Die Sicherheitsventileinheit 56 hat ein Richtungssteuerventil 57,
das das mit Druck beaufschlagte Öl
in der Zuführleitung 55 als
einen Vorsteuerdruck verwendet. Mit dem Richtungssteuerventil 57 ist
ein Sicherheitspumpenmotor 58 verbunden. Wenn das elektromagnetische
Richtungssteuerventil 54 zu einer y-Position geschaltet wird (Das heißt die mechanische
Lenkeinrichtung 22 ausgewählt ist), wenn die Hydraulikpumpe 50 normal
betrieben wird, ist das Richtungssteuerventil in einer x-Position
positioniert, um das mit Druck beaufschlagte Öl zu einem Tank von dem Sicherheitspumpenmotor 58 zurückzuführen. Andererseits wird,
wenn die Hydraulikpumpe 50 aufgrund eines Maschinenfehlers
gestoppt wird, so dass das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 nicht zu der Zuführleitung 55 zugeführt wird,
das Richtungssteuerventil 57 in eine y-Position geschaltet,
so dass das mit Druck beaufschlagte Öl von dem Sicherheitspumpenmotor 58 zu
der stromabwärtigen
Seite der Zuführleitung 55 zugeführt wird.
Das Steuerventil 44 der Lenkhilfevorrichtung 33 ist
ein Richtungssteuerventil mit drei Positionen und vier Anschlüssen, und
während
eines Sicherheitsdrehbetriebs des Lenkrads 21 ist das Richtungssteuerventil 44 in
einer Neutralposition positioniert, wie in der Zeichnung gezeigt
ist, so dass während
eines Drehbetriebs nach links des Lenkrads 21 es in eine x-Position
geschaltet wird, und während
eines Drehbetriebs nach rechts es in eine y-Position geschaltet
wird.
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Außerdem ist
eine Lenkventileinheit 60 zwischen dem Orbitrol 52 und
den Lenkzylindern 23 und 24 vorgesehen. Die Lenkventileinheit 60,
wie in 5 vergrößert gezeigt
ist, hat ein Lenkventil 61 für die Vorderräder, die
mit den zwei beidseitig angeordneten Lenkzylindern 23 und 23 für die Vorderräder verbunden
sind, und ein Lenkventil 62 für die Hinterräder, die
mit den zwei beidseitig angeordneten Lenkzylindern 24 und 24 für die Hinterräder verbunden
sind. Jedes der Lenkventile 61 und 62 wird in
drei Positionen x, y und z in Übereinstimmung
mit Strombeaufschlagungssituationen (Ausgangssituationen) zu den
zwei elektromagnetischen Teilen A und B oder C und D geschaltet.
Ein Doppelservorückschlagventil 63 ist
an der stromabwärtigen
Seite des Richtungssteuerventils 44 entlang der Zuführleitung 55 vorgesehen.
Das Doppelservorückschlagventil 63 verhindert,
dass das mit Druck beaufschlagte Öl durch einen Tankleitungsweg 64 zu
einem Öltank 59 zurückgeführt wird,
wenn die vollhydraulische Lenkeinrichtung 25 ausgewählt ist.
Ein Doppelservorückschlagventil 65 ist
vorgesehen, um zu den Lenkzylindern 24 und 24 für die Hinterräder zu korrespondieren.
Das Doppelservorückschlagventil 65 dient
dazu, um die Hinterräder 3L und 3R in
einer geraden fluchtenden Position hydraulisch zu halten, wenn die
mechanische Lenkeinrichtung 22, mit der nur die Vorderräder 2L und 2R gelenkt
werden, ausgewählt
ist.
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Das
Verhältnis
zwischen Ausgängen
der elektromagnetischen Teile A bis D der Lenkventile
61 und
62/des
elektromagnetischen Teils E des Richtungssteuerventils
54 und
der Lenkmodi ist in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]
Lenkmodi | SOL-Ausgabe |
Rückwärts lenkmodus | Normalmodus | Krabbenmodus | Arretiermodus | Rückwärtsmodus | A | B | C | D | E |
| o | | | | | | | | |
| | o | | | | | | o | o |
| | | o | | | | o | | o |
| | | | o | o | | o | | o |
o | o | | | | o | | | o | o |
o | | o | | | | | | o | o |
o | | | o | | | o | | o | o |
o | | | | o | | o | | | |
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Das
heißt,
- (1) während
des Normalmodus sind die fünf
elektromagnetischen Teile A bis E vollständig in einem Nichtausgabezustand,
so dass das Richtungssteuerventil 54 in einer Position
y positioniert ist und die Lenkventile 61 und 62 gemeinsam
in einer Position y positioniert sind. Infolgedessen wird das mit
Druck beaufschlagte Öl
von der Hydraulikpumpe 50 zu dem Richtungssteuerventil 44 der
Lenkhilfevorrichtung 33 über die Zuführleitung 55 zugeführt, ohne
dass es zu dem Orbitrol 52 eingebracht wird. Wenn das Lenkrad 21 nach
links gedreht, um das Richtungssteuerventil 44 in einer
Position x zu diesem Zeitpunkt zu schalten, wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder über das
Lenkventil 61 für
die Vorderräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angebrachten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch gemeinsam durch Empfangen von Unterstützungskräften von den Lenkzylindern 23 für die Vorderräder nach
links gelenkt. Wenn das Lenkrad 21 nach rechts gedreht
wird, um das Richtungssteuerventil 44 in eine Position
y zu schalten, wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der Hydraulikpumpe 50 zu
den Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder eingebracht,
nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 62 für die Hinterräder und
das Lenkventil 61 für
die Vorderräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch durch Aufnehmen von Unterstützungskräften von den Lenkzylindern 23 für die Vorderräder gemeinsam
nach rechts gelenkt.
- (2) Während
des Krabbenmodus sind nur der elektromagnetische Teil D und der
elektromagnetische Teil E des Richtungssteuerventils 54 in
einem Ausgabezustand, so dass das Richtungssteuerventil 54 in
einer Position x positioniert ist, das Lenkventil 61 für die Vorderräder in einer
Position y positioniert ist und das Lenkventil 62 für die Hinterräder in einer
Position z positioniert ist. Infolgedessen wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu dem Orbitrol 52 eingebracht,
so dass das mit Druck beaufschlagte Öl auf eine Menge eingestellt
ist, die proportional zu der Drehrichtung und dem Lenkwinkel des
Lenkrads 21 ist. Wenn das Lenkrad 21 nach rechts
gedreht wird, wird eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von einem
R-Anschluss des Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 23b der
Lenkzylinder 23 für die
Vorderräder über die
Lenkventile 61 und 62 als Hydrauliköl eingebracht.
Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch nach links gelenkt. Gleichzeitig wird das mit Druck beaufschlagte Öl, das von
den Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder abgegeben
wird, zu Arbeitskammern 24b der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder eingebracht,
nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 61 für die Vorderräder und
das Lenkventil 62 für
die Hinterräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch gleich wie die Vorderräder 2L und 2R nach
links gelenkt. Andererseits wird, wenn das Lenkrad 21 nach
rechts gedreht wird, eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von einem
L-Anschluss des Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 24b der
Lenkzylinder 24 für
die Hinterräder über das
Lenkventil 62 für
die Hinterräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach rechts gelenkt. Gleichzeitig wird das mit Druck beaufschlagte Öl, das von
den Arbeitskammern 24a der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder abgegeben
wird, zu den Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder eingebracht,
nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 62 für die Hinterräder und
das Lenkventil 61 für
die Vorderräder
als Hydrauliköl
hindurch getreten ist, so dass die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R dadurch
gleich wie die Hinterräder 3L und 3R nach
rechts gelenkt werden.
- (3) Während
des Arretiermodus ist nur der elektromagnetische Teil C des Lenkventils 62 für die Hinterräder in einem
Ausgabezustand, so dass das Richtungssteuerventil 54 in
einer Position x positioniert ist; das Lenkventil 61 für die Vorderräder in einer
Position y positioniert ist; und das Lenkventil 62 für die Hinterräder in einer
Position x positioniert ist. Infolgedessen wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu dem Orbitrol 52 auf demselben
Weg wie in dem Krabbenmodus eingebracht, so dass das mit Druck beaufschlagte Öl auf eine
Menge eingestellt ist, die proportional zu der Drehrichtung und
dem Drehwinkel des Lenkrads 21 ist. wenn das Lenkrad 21 nach
links gedreht wird, wird eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem
R-Anschluss des Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder über den
Lenkwinkel 61 für
das Vorderrad als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch nach links gelenkt. Gleichzeitig wird das mit Druck beaufschlagte Öl, das von
den Arbeitskammern 23a der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder abgegeben
wird, zu Arbeitskammern 24b der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder eingebracht,
nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 61 für die Vorderräder und
das Lenkventil 62 für
die Hinterräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach rechts gelenkt. Andererseits wird, wenn das Lenkrad
nach rechts gedreht wird, eine vorbestimmte Menge des mit Druck
beaufschlagten Öls
von dem L-Anschluss des Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 24a der
Lenkzylinder 24 für
die Hinterräder über das
Lenkventil 62 für
die Hinterräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach links gelenkt. Gleichzeitig wird das mit Druck beaufschlagte Öl, das von
den Arbeitskammern 24b der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder abgegeben
wird, zu Arbeitskammern 23a der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder eingebracht,
nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 62 für die Hinterräder und
das Lenkventil 61 für
die Vorderräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch im Gegensatz zu den Hinterrädern 3L und 3R nach
rechts gelenkt.
- (4) Während
des Rückwärtsmodus
sind der elektromagnetische Teil A des Lenkventils 61 für die Vorderräder, der
elektromagnetische Teil C des Lenkventils 62 für die Hinterräder und
der elektromagnetische Teil E des Richtungssteuerventils 54 in
einem Ausgabezustand, so dass das Richtungssteuerventil 54 in
einer Position x positioniert ist; das Lenkventil 61 für die Vorderräder in einer
Position x positioniert ist; und das Lenkventil 62 für die Hinterräder in einer
Position x positioniert ist. Infolgedessen wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu dem Orbitrol 52 eingebracht
und wird das mit Druck beaufschlagte Öl auf eine Menge eingestellt,
die proportional zu der Drehrichtung und dem Drehwinkel des Lenkrads 21 ist.
Wenn das Lenkrad 21 nach links gedreht wird, wird eine
vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem R-Anschluss des
Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 24b der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder als
Hydrauliköl
eingebracht, nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 61 für die Vorderräder und
das Lenkventil 62 für
die Hinterräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach rechts gelenkt. Andererseits wird, wenn das Lenkrad 61 nach rechts
gelenkt wird, eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem
L-Anschluss des Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 24a der
Lenkzylinder 24 für
die Hinterräder über das
Lenkventil 62 für die
Hinterräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach links gelenkt.
- (5) Während
des Normalmodus des Rückwärtslenkens
sind der elektromagnetische Teil A des Lenkventils 61 für die Vorderräder, der
elektromagnetische Teil D des Lenkventils 62 für die Hinterräder und
der elektromagnetische Teil E des Richtungssteuerventils 54 in
einem Ausgabezustand, so dass das Richtungssteuerventil 54 in
einer Position x positioniert ist; das Lenkventil 61 für die Vorderräder in einer
Position x positioniert ist; und das Lenkventil 62 für die Hinterräder in einer
Position z positioniert ist. Infolgedessen wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu dem Orbitrol 52 eingebracht
und wird das mit Druck beaufschlagte Öl auf eine Menge eingestellt,
die proportional zu der Drehrichtung und dem Drehwinkel des Lenkrads 21 ist.
Wenn das Lenkrad 21 nach links gedreht wird, wird eine
vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem R-Anschluss des
Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 24a der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder als
Hydrauliköl
eingebracht, nachdem es durch das Lenkventil 61 für die Vorderräder und
das Lenkventil 62 für
die Hinterräder
sequentiell hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach links gelenkt. Andererseits wird, wenn das Lenkrad 61 nach
rechts gelenkt wird, eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem
L-Anschluss des Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 24b der
Lenkzylinder 24 für
die Hinterräder über das
Lenkventil 62 für
die Hinterräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach rechts gelenkt.
- (6) Während
des Krabbenmodus des Rückwärtslenkens
sind nur der elektromagnetische Teil D des Lenkventils 62 für die Hinterräder und
der elektromagnetische Teil E des Richtungssteuerventils 54 in
einem Ausgabezustand, so dass das Richtungssteuerventil 54 in
einer Position x positioniert ist; das Lenkventil 61 für die Vorderräder in einer
Position y positioniert ist; und das Lenkventil 62 für die Hinterräder in einer
Position z positioniert ist. Infolgedessen wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu dem Orbitrol 52 eingebracht,
und wird das mit Druck beaufschlagte Öl auf eine Menge eingestellt,
die proportional zu der Drehrichtung und dem Drehwinkel des Lenkrads 21 ist.
Wenn das Lenkrad 21 nach links gedreht wird, wird eine
vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem R-Anschluss des Orbitrols 52 zu
den Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder über das
Lenkventil 61 für die
Hinterräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden dadurch
nach links gelenkt. Gleichzeitig wird das mit Druck beaufschlagte Öl, das von
den Arbeitskammern 23a der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder abgegeben
wird, zu Arbeitskammern 24a der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder als
Hydrauliköl
eingebracht, nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 61 für die Vorderräder und
das Lenkventil 62 für
die Hinterräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch gleich wie die Vorderräder 2L und 2R nach
links gelenkt. Andererseits wird, wenn das Lenkrad 21 nach
rechts gedreht wird, eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem
L-Anschluss des
Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 24b der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder über das
Lenkventil 62 für
die Hinterräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach rechts gelenkt. Gleichzeitig wird das mit Druck beaufschlagte Öl, das von
den Arbeitskammern 24a der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder abgegeben
wird, zu den Arbeitskammern 23a der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder als
Hydrauliköl
eingebracht, nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 62 für die Hinterräder und
das Lenkventil 61 für
die Vorderräder
als Hydrauliköl
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch gleich wie die Hinterräder 3L und 3R nach
rechts gelenkt.
- (7) Während
des Arretiermodus des Rückwärtslenkens
sind der elektromagnetische Teil B des Lenkventil 61 für die Vorderräder, der
elektromagnetische Teil D des Lenkventils 62 für die Hinterräder und
der elektromagnetische Teil E des Richtungssteuerventils 54 in
einem Ausgabezustand, so dass das Richtungssteuerventil 54 in
einer Position x positioniert ist; das Lenkventil 61 für die Vorderräder in einer
Position z positioniert ist; und das Lenkventil 62 für die Hinterräder in einer
Position z positioniert ist. Infolgedessen wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu dem Orbitrol 52 eingebracht
und wird das mit Druck beaufschlagte Öl auf eine Menge eingestellt
ist, die proportional zu der Drehrichtung und dem Drehwinkel des
Lenkrads 21 ist. Wenn das Lenkrad 21 nach links
gedreht wird, wird eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem
R-Anschluss des Orbitrols 52 zu den Arbeitskammern 23a der
Lenkzylinder 23 für
die Vorderräder über das
Lenkventil 61 für
die Vorderräder
als Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch gemeinsam nach links gelenkt. Gleichzeitig wird das mit
Druck beaufschlagte Öl,
das von den Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder abgegeben
wird, zu Arbeitskammern 24a der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder als Hydrauliköl eingebracht,
nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 61 für die Vorderräder und
das Lenkventil 62 für
die Hinterräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
im Gegensatz zu den Vorderrädern 2L und 2R dadurch
nach links gelenkt. Andererseits wird, wenn das Lenkrad 21 nach
rechts gedreht wird, eine vorbestimmte Menge des mit Druck beaufschlagten Öls von dem L-Anschluss des Orbitrols 52 zu
den Arbeitskammern 24b der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder über das Lenkventil 62 für die Hinterräder als
Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Hinterräder 3L und 3R werden
dadurch nach rechts gelenkt. Gleichzeitig wird das mit Druck beaufschlagte Öl, das von
den Arbeitskammern 24a der Lenkzylinder 24 für die Hinterräder abgegeben
wird, zu Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder eingebracht,
nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 62 für die Hinterräder und
das Lenkventil 61 für
die Vorderräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch im Gegensatz zu den Hinterrädern 3L und 3R nach
links gelenkt.
- (8) Während
des Rückwärtsmodus
des Rückwärtslenkens
ist nur der elektromagnetische Teil B des Lenkventils 61 für die Vorderräder in einem
Ausgabezustand, so dass das Richtungssteuerventil 54 in
einer Position y positioniert ist; das Lenkventil 61 für die Vorderräder in einer
Position z positioniert ist; und das Lenkventil 62 für die Hinterräder in einer
Position y positioniert ist. Infolgedessen wird das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu dem Richtungssteuerventil 44 der
Lenkhilfevorrichtung 33 über die Zufuhrleitung 55 zugeführt, ohne
dass es zu dem Orbitrol 52 derart wie in dem Normalmodus
eingebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn das Lenkrad 21 nach
links gedreht wird, so dass das Richtungssteuerventil 44 in
eine Position x geschaltet wird, das mit Druck beaufschlagte Öl von der
Hydraulikpumpe 50 zu den Betriebskammern 23a der
Lenkzylinder 23 für
die Vorderräder über das
Lenkventil 61 für
die Vorderräder als
Hydrauliköl
eingebracht. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch durch Empfangen von Unterstützungskräften von den Lenkzylindern 23 für die Vorderräder nach
rechts gelenkt. Ferner wird, wenn das Lenkrad 21 nach rechts
gedreht wird, so dass das Richtungssteuerventil 44 in eine Position
y geschaltet wird, das mit Druck beaufschlagte 51 der Hydraulikpumpe 50 zu
den Arbeitskammern 23b der Lenkzylinder 23 für die Vorderräder als
Hydrauliköl
eingebracht, nachdem es sequentiell durch das Lenkventil 62 für die Vorderräder und
das Lenkventil 61 für
die Hinterräder
hindurch getreten ist. Die beidseitig angeordneten Vorderräder 2L und 2R werden
dadurch durch Empfangen von Unterstützungskräften von den Lenkzylindern 23 für die Vorderräder gemeinsam
nach links gelenkt.
-
Andererseits
ist die Schalteinrichtung 26 aus einem Getriebe 71 gebildet,
das an dem Basisende einer Lenkwelle 70 vorgesehen ist,
die mit dem Lenkrad 21 verbunden ist, das einen drehaufbauseitigen Übertragungswellenstrang 31 der
mechanischen Lenkeinrichtung 22 bildet. Das Getriebe 71,
wie in 6 im Detail gezeigt ist, hat eine Eingangswelle 72,
durch die eine Lenkkraft von der Lenkwelle 70 übertragen
wird, und eine erste und eine zweite Ausgangswelle 73 und 74,
die in einer umgekehrten T-Form einschließlich der Eingangswelle 72 angeordnet
sind, in der ein Ende der ersten Ausgangswelle 73 nahe
einem Ende der zweiten Ausgangswelle 74 an der verlängerten
Linie der Eingangswelle 72 ist, wobei die verlängerte Linie
der Eingangswelle 72 zwischen ihnen liegt. Das andere Ende
der ersten Ausgangswelle 73 erstreckt sich außerhalb des Getriebes 71,
um mit einem weiteren Bauteil des drehaufbauseitigen Übertragungswellenstrangs 31 der mechanischen
Lenkeinrichtung 22 zum Ausgeben einer Lenkkraft zu dem
Bauteil verbunden zu sein. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die
zweite Ausgangswelle 74 mit einem Steuerventil 53 des
Orbitrol 52 der vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 über ein
Verbindungsbauteil zum Ausgeben einer Lenkkraft (der Drehrichtung
und dem Lenkwinkel im Detail) zu dem Steuerventil 53 verbunden.
-
Ein
antriebsseitiges Kegelrad 75 ist einstückig an der Eingangswelle 72 angebracht,
während
Folgekegelräder 76 und 77,
die mit dem antriebsseitigen Kegelrad 75 passend in Eingriff
sind, drehbar über
Lager 78 entsprechend auf die erste und die zweite Ausgangswelle 73 und 74 gesetzt
sind. Innenliegende Endabschnitte von sowohl der ersten als auch
der zweiten Ausgangswelle 73 und 74 sind mit Keilwellenverzahnungsabschnitten 73a und 74a vorgesehen,
die darauf ausgebildet sind, an denen Klauenkupplungen 79 und 79 gleitbar
montiert sind. Die zwei Klauenkupplungen 79 und 79 sind
durch eine Gabel 80 entlang den Keilwellenverzahnungsabschnitten 73a und 74a in
derselben Richtung einstückig
gleitbar. Außerdem
ist, wenn die Klauenkupplungen 79 und 79 in der
Zeichnung nach rechts gleiten, eine Klauenkupplung 79 mit
Innenzähnen 76a,
die an dem Folgekegelrad 76 der ersten Ausgangswelle 73 ausgebildet
sind, passend in Eingriff, um eine Lenkkraft zu der ersten Lenkwelle 73 von
der Eingangswelle 72 über
die Kegelräder 75 und 76 zu übertragen. Wenn
die Klauenkupplungen 79 und 79 in der Zeichnung
nach links gleiten, ist die andere Klauenkupplung 79 mit
Innenzähnen 77a,
die an einem Folgekegelrad 77 der zweiten Ausgangswelle 74 ausgebildet
sind, passend in Eingriff, um eine Lenkkraft zu der zweiten Ausgangswelle 74 von
der Eingangswelle 72 über
die Kegelräder 75 und 77 zu übertragen.
-
Die
Gabel 80 ist an einer Stützwelle 81 fixiert,
die parallel zu den Ausgangswellen 73 und 74 und
gleitbar in der Achsrichtung innerhalb des Getriebes 71 angeordnet
ist. An einem Ende der Stützwelle 81 ist
ein Stellglied 82 zum Steuern vorgesehen, um die Klauenkupplungen 79 und 79 mittels
der Gabel 80 durch Gleiten der Stützwelle 81 in der
Achsrichtung zu schalten. Das Stellglied 82 hat einen Zylinder 83,
einen Kolben 86, der innerhalb des Zylinders 83 gleitbar
angeordnet ist, um den Zylinder 83 in eine Luftkammer 84 und
eine Federkammer 85 zu unterteilen und um die Stützwelle 81 zu
verbinden, die sich durch die Federkammer 85 des Stellglieds 82 erstreckt,
und eine Spiralfeder 87, die an einem äußeren Umfang der Stützwelle 81 an
einem Ende innerhalb der Federkammer 85 in einem zusammengedrückten Zustand
angeordnet ist. Obwohl es nicht gezeigt ist, wird in die Luftkammer 84 des
Zylinders 83 Luft mit einem vorbestimmten Druck von einer
Druckquelle wie zum Beispiel einem Verdichter durch das Schalten
eines Betriebsschalters zugeführt,
der in der Kabine 6 angeordnet ist. Wenn die Luft nicht
zu der Luftkammer 84 von der Druckquelle zugeführt wird,
wie in der Zeichnung gezeigt ist, liegt der Kolben 86 an
der Wand der Luftkammer 84 durch eine Federkraft der Spiralfeder 87 an,
so dass die Gabel 80 in der Zeichnung nach rechts gleitet,
um eine Lenkkraft von der Eingangswelle 72 zu der ersten
Ausgangswelle 73 zu übertragen,
d. h., um durch die eine Klauenkupplung 79 zum Betätigen der
mechanischen Lenkeinrichtung 22 geschaltet zu werden. Andererseits
gleitet, wenn die Luft zu der Luftkammer 84 von der Druckquelle
zugeführt
wird, der Kolben 86 in Richtung der Federkammer 85 gegen
die Federkraft der Spiralfeder 87, so dass die Gabel 80 in
der Zeichnung nach links bewegt wird, um eine Lenkkraft von der
Eingangswelle 72 zu der Ausgangswelle 74 zu übertragen,
d. h., um durch die andere Klauenkupplung 79 zum Betätigen der
vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 geschaltet zu werden.
-
Nachstehend
sind der Betrieb und die Wirkung des Lenkgeräts 20 beschrieben.
Wenn auf einer öffentlichen
Straße
gefahren wird, wird das Gerät
durch die Schalteinrichtung 26 zum Betätigen der mechanischen Lenkeinrichtung 22 (der
Normalmodus) im Voraus geschaltet. In diesem Zustand wird, wenn
das Lenkrad 21 gedreht wird, eine Drehbetriebskraft, d.
h. eine Lenkkraft, zu der Vorderradspurstange 16 über die
mechanische Lenkeinrichtung 22 übertragen, um die beidseitig
angeordneten Vorderräder 2L und 2R zu
lenken. Zu diesem Zeitpunkt sind die Vorderräder 2L und 2R mit
dem Lenkrad 21 über
die mechanische Lenkeinrichtung 22 verbunden. Infolgedessen
kann das Lenken der Vorderräder 2L und 2R verstärkt werden,
um auch ein Hochgeschwindigkeitsfahren ausreichend anwenden zu können. Insbesondere
ist, da die Geschwindigkeit in Europa aufgrund der Lebensdauer des
Lenkgeräts
beschränkt
ist, die vorliegende Erfindung wirksam, wenn sie in Europa zum Einsatz
gebracht wird.
-
Außerdem hat
die mechanische Lenkeinrichtung 22 die Lenkhilfevorrichtung 33,
so dass, wenn die Vorderräder 2L und 2R durch Übertragen
einer Lenkkraft des Lenkrads 21 zu der Vorderradspurstange 16 gelenkt
werden, das Lenken der Vorderräder 2L und 2R durch
Einbringen von Hydrauliköl
zu den Lenkzylindern 23 für die Vorderräder der
vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 durch das Richtungssteuerventil 44 der
Lenkhilfevorrichtung 33 unterstützt wird. Infolgedessen können die
Vorderräder 2L und 2R leicht
gelenkt werden, um den Betrieb zu verbessern. Außerdem dient die Lenkhilfevorrichtung 33 als
die Lenkzylinder 23 für
die Vorderräder
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25, so dass die Anzahl
der Komponenten und die Kosten reduziert sind.
-
Andererseits
wird, wenn mit niedriger Geschwindigkeit auf einem Fabriksboden
gefahren wird, das Gerät
durch die Schalteinrichtung 26 geschaltet, um die vollhydraulische
Lenkeinrichtung 25 im Voraus zu betätigen. In diesem Zustand wird,
wenn das Lenkrad 21 gedreht wird, ein Hydrauliköl zu den
Lenkventilen 23 für die
Vorderräder
oder den Lenkzylindern 24 für die Hinterräder in Übereinstimmung
mit dem Drehbetrieb und dem ausgewählten Modus durch das Orbitrol 52 und
die Lenkventile 61 und 62 der vollhydraulischen
Lenkeinrichtung 25 eingebracht, um zumindest eines der
Vorderräder 2L und 2R und
der Hinterräder 3L und 3R zu lenken.
Der ausgewählte
Modus zu diesem Zeitpunkt kann den Krabbenmodus zum Lenken der Vorder-
und Hinterräder
in der gleichen Richtung, den Arretiermodus zum Lenken der Vorder-
und Hinterräder
in entgegengesetzte Richtungen zueinander, den Rückwärtsmodus zum Antreiben nur
der Hinterräder 3L und 3R und
den Rückwärtslenkmodus
(den Normalmodus und den Klemmmodus des Rückwärtslenkens im Detail) zusätzlich zu
dem Normalmodus aufweisen, so dass das gleiche Lenken wie das des
vollhydraulischen Lenkgeräts,
das in dem "Stand
der Technik" beschrieben
ist, sichergestellt werden kann. Außerdem wird, selbst wenn ein
beliebiger Modus ausgewählt
ist, da es ausreichend ist, nur das Lenkrad 21 zu drehen,
der Betrieb vereinfacht.
-
Ferner
wird während
des Kranbetriebs auf einem Fabriksboden auf dieselbe Weise wie während des Fahrens mit
geringer Geschwindigkeit, wenn das Gerät durch die Schalteinrichtung 26 geschaltet
wird, um die vollhydraulische Lenkeinrichtung 25 im Voraus
zu betätigen,
durch die mechanische Lenkeinrichtung 22 die Lenkkraftübertragung
zwischen dem Lenkrad 21, das benachbart zu dem oberen Drehaufbau 5 ist,
und der Vorderradspurstange 16 blockiert, die benachbart
zu dem unteren Fahraufbau 1 ist. Infolgedessen kann, selbst wenn
der obere Drehaufbau 5 gemeinsam mit dem Kranbetrieb gedreht
wird, das Lenkrad 21 nicht gedreht werden, wodurch ein
unkomfortables Gefühl
nicht an einen Benutzer weitergegeben wird, wodurch sich die Zuverlässigkeit
verbessert.
-
Außerdem setzt
sich gemäß dem Ausführungsbeispiel
die Schalteinrichtung 26 hauptsächlich aus dem Getriebe 71 zusammen,
das an dem Basisende der Lenkwelle 70 angeordnet ist und
mit dem Lenkrad 21 verbunden ist. Das Getriebe 71 hat
die Eingangswelle 72, durch die eine Lenkkraft von dem
Lenkrad 70 übertragen
wird, die erste Ausgangswelle 73 zum Ausgeben einer Lenkkraft
zu der mechanischen Lenkeinrichtung 22 und die zweite Ausgangswelle 74 zum
Ausgeben einer Lenkkraft zu dem Steuerventil 53 des Orbitrol 52 der
vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 und die Klauenkupplung 79 zum Übertragen
einer Lenkkraft von der Eingangswelle 72 zu einer beliebigen
der ersten und der zweiten Ausgangswelle 73 und 74.
Infolgedessen wird durch das Schalten der Klauenkupplung 79 des
Getriebes 71 eine Lenkkraft von dem Lenkrad 71 sicher
zu einer der mechanischen Lenkeinrichtung 22 und der vollhydraulischen
Lenkeinrichtung 25 übertragen,
um deren Funktion zu betätigen,
wodurch die Zuverlässigkeit
des Schaltbetriebs verbessert wird. Außerdem sind die Eingangswelle 72 und
die erste und die zweite Ausgangswelle 73 und 74 angeordnet,
um nahe zueinander in einer umgekehrten T-Form angeordnet zu sein, während eine
Lenkkraft über
die Kegelräder 75 bis 77 übertragen
wird, so dass das Getriebe 71 verkleinert werden kann.
-
7 zeigt
eine Modifikation des Hydraulikkreises des Lenkgeräts als ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
ist anstelle des Doppelservorückschlagventils 63 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ein elektromagnetisches Richtungssteuerventil 68 an der
stromabwärtigen
Seite des Richtungssteuerventils 44 entlang der Zufuhrleitung 55 vorgesehen.
Das Richtungssteuerventil 68 ist konstruiert, um die Position
zu schalten, die operativ zu dem ausgewählten Schaltvorgang durch die
Schalteinrichtung 26 zugehörig ist (siehe 6).
Wenn die mechanische Lenkeinrichtung ausgewählt ist, ist das Richtungssteuerventil 68 in
einer Position y positioniert, wie in der Zeichnung gezeigt ist, um
die Zufuhrleitung 55 zu verbinden, wenn die vollhydraulische
Lenkeinrichtung ausgewählt
ist, ist es in einer Position x geschaltet, um die Zufuhrleitung 55 zu
blockieren. Der weitere Aufbau ist der gleiche wie der des ersten
Ausführungsbeispiels,
so dass gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten beschreiben und
deren Beschreibung weggelassen ist, und Symbole des ersten Ausführungsbeispiels
werden für
derartige Komponenten in einer nachstehenden Beschreibung verwendet.
-
Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
halten, wenn die mechanische Lenkeinrichtung 22 ausgewählt ist
und die Vorderräder 2L und 2R durch
das Lenkrad 21 gelenkt werden, selbst wenn eine direkte
Rückkehrkraft
auf die Vorderräder 2L und 2R aufgebracht
wird, die Lenkzylinder 23 und 23 für die Vorderräder die Lenkkraft
durch die Blockierfunktion des Doppelservorückschlagventils 63.
Somit wird die direkte Rückführkraft nicht
an das Lenkrad 21 übertragen
und unabhängig
davon, ob ein Fahrer eine Kraft auf das Lenkrad 21 aufbringt,
kehren die Vorderräder
nicht in die neutrale Position zurück, so dass die Lenkkraft um
diesen Betrag erhöht
wird, wenn die Räder
zu der neutralen Position zurückkehren.
Wohingegen wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
da das Richtungssteuerventil 68, das anstelle des Doppelservorückschlagventils 63 vorgesehen
ist, in einer Position y positioniert ist, die mit der Zufuhrleitung 55 verbunden
ist, wenn die mechanische Lenkeinrichtung 22 ausgewählt ist,
die Rückkehrkraft
zu dem Lenkrad 21 übertragen,
ohne dass sie durch die Lenkzylinder 23 und 23 für die Vorderräder gehalten
wird, wenn die direkte Rückkehrkraft
auf die Vorderräder 2L und 2R während des
Lenkens der Vorderräder 2L und 2R aufgebracht
wird. Demgemäß kann die Lenkkraft
während
des Zurückkehrens
des Lenkrads 21 in die neutrale Position reduziert werden,
wodurch ein Lenkverhalten verbessert wird.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das erste und das zweite Ausführungsbeispiel
beschränkt,
die vorstehend beschrieben sind, so dass verschiedene Modifikationen
angewandt werden können.
Zum Beispiel wird gemäß den Ausführungsbeispielen
das pneumatische Stellglied 82 zum Schalten der Klauenkupplung 79 des
Getriebes 71 verwendet, das die Schalteinrichtung 26 bildet;
alternativ kann gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie in 8 und 9 gezeigt
ist, das Getriebe 71 mit einem Auswahlhebel 90 versehen
sein, der schwenkbar um einen Drehpunkt 91 angebracht ist,
um die Stützwelle 81 in
dem Getriebe 71 in der Achsrichtung durch das Schwenken
des Auswahlhebels 90 zum Schalten der Klauenkupplungen 79 und 79 durch
die Gabel 80 zu verschieben, ohne dass ein derartiges Stellglied
verwendet wird.
-
Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
werden das Schalten der Klauenkupplung 79 und durch die Erstreckung
das Schalten zwischen der mechanischen Lenkeinrichtung 22 und
der vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 durch einen Benutzer
mit einem Schaltbetrieb ausgeführt;
alternativ kann gemäß der vorliegenden Erfindung
das Schalten automatisch durch Erfassen der Fahrgeschwindigkeit
mit einem Sensor gesteuert werden, um die mechanische Lenkeinrichtung 22 während eines
Fahrens mit hoher Geschwindigkeit zu betätigen und um die vollhydraulische
Lenkeinrichtung 25 während
eines Fahrens mit niedriger Geschwindigkeit zu betätigen. Jedoch
ist es bevorzugt, eine Anzeige vorzusehen, die einem Fahrer anzeigt,
welche Lenkeinrichtung betrieben wird, um die ausgewählte Einrichtung
sicher feststellen zu können.
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Außerdem sind
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
das vorstehend beschrieben ist, um das Getriebe 71 zu verkleinern,
das durch die Schalteinrichtung 26 gebildet ist, die Eingangswelle 72,
durch die eine Lenkkraft von der Lenkwelle 70 übertragen
wird, die erste Ausgangswelle 73 zum Ausgeben einer Lenkkraft zu
der mechanischen Lenkeinrichtung 22, und die zweite Ausgangswelle 74 zum
Ausgeben einer Lenkkraft zu der vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 in
einer umgedrehten T-Form durch nahes Anordnen von einem Ende an
ein Ende der anderen Komponente angeordnet, um die Lenkkraft über die
drei Kegelräder 75 bis 77 zu übertragen;
alternativ können
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Eingangswelle und die zwei Ausgangswellen parallel
zueinander angeordnet sein, um die Lenkkraft über Ritzelräder zu übertragen.
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Außerdem verwendet
gemäß dem ersten
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
die mechanische Lenkeinrichtung 22 die Hydraulikpumpe 50 der
vollhydraulischen Lenkeinrichtung 25 als eine Hydraulikquelle der
Lenkhilfevorrichtung 33; alternativ können gemäß der vorliegenden Erfindung
separate Hydraulikpumpen verwendet werden.
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Zusätzlich ist
bei der Arbeitsmaschine mit Rädern
gemäß den Ausführungsbeispielen
der Kran mit Rädern
mit den beidseitig angeordneten Vorderrädern 2L und 2R und
den beidseitig angeordneten Hinterrädern 3L und 3R,
die an dem unteren Fahraufbau 1 montiert sind, als Beispiel
beschrieben; das Lenkgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht darauf beschränkt, so dass ein Kran mit Rädern die
Erfindung anwenden kann, bei dem zum Beispiel die jeweiligen beidseitig
angeordneten Hinterräder 3L und 3R koaxial
zwei oder mehr Räder
aufweisen können
oder bei dem jeweils zwei oder drei Wellen, die nacheinander parallel
angeordnet sind, ein Rad oder eine Vielzahl von Rädern aufweisen
können.
Die Erfindung kann nicht nur bei einem Kran mit Rädern angewandt
werden, sondern sie kann auch bei anderen Arbeitsmaschinen mit Rädern wie zum
Beispiel bei einem Hydraulikbagger mit Rädern angewandt werden.