SE503204C2

SE503204C2 - Device for arrangements for steering wheels, for example the rear wheel pair of a trailer

Info

Publication number: SE503204C2
Application number: SE9301901A
Authority: SE
Inventors: Arne Henriksson
Original assignee: Arne Henriksson Transporttekni
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1996-04-15
Also published as: SE9301901D0; AU6987094A; WO1994029159A1; SE9301901L

Abstract

The present invention relates to a device in an arrangement for steering wheels, for example the rear wheel pair (8) of a trailer (5), in which a forward reference element arrangement (P1) is interconnected with the coupling bar of the trailer (5) or the like for actuating the element on turning of the tractor vehicle (1) in relation to the trailer (5), and a rear real value element (P2) is disposed at the steerable rear wheels (8) for generating reference signals and real value signals, respectively, which are fed into a regulator circuit for actuation of steering arm cylinders (10, 11) at the steerable wheels (8), the rear element arrangement (P2) being connected to the rear steering rod (9) via coupling means that permit actuation of the element under simultaneous longitudinal displacement of the point of engagement between the steering rod (9) and the element (P2).

Description

15 20 25 30 35 Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare i de- talj under hänvisning till bifogade ritningar. Fig 1A visar en schematisk vy ovanifrån av ett fordon med en anordning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Fig 2 visar en schema- tisk vy ovanifrån av vinkelutslag för enligt föreliggande upp- finning styrbara hjul. Fig 3 visar schematiskt en vy framifrån av delar hos ett styrbart hjulpar enligt en utföringsform av fö- religgande uppfinning. Fig 4 visar en vy från sidan av delar av hjulparet i fig 3. Fig 5 visar en vy ovanifrån av delar av hjul- paret i fig 3 och 4. Fig 6 visar en sidovy delvis i sektion av en främre del hos anordningen enligt föreliggande uppfinning. The invention will be described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings. Fig. 1A shows a schematic top view of a vehicle with a device according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 shows a schematic top view of angular deflection for steerable wheels according to the present invention. Fig. 3 schematically shows a front view of parts of a steerable pair of wheels according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 shows a side view of parts of the wheel pair in Fig. 3. Fig. 5 shows a top view of parts of the wheel pair in Figs. 3 and 4. Fig. 6 shows a side view partly in section of a front part of the device according to the present invention. .

Fig 7 visar en vy ovanifrån av den i fig 6 visade delen. Fig 8 visar en vy underifrån av den i fig 6 och 7 visade delen. Fig 9 visar en likadan vy som fig 6 med ytterligare detaljer. Fig 10 visar en vy ovanifrån av fig 9. Fig 11 visar en perspektivisk vy av i en bakre del av anordningen enligt föreliggande uppfinning ingående delar. Fig 12 visar en sidovy av de i fig ll visade de- larna. Fig 13 visar en vy ovanifrån av de i fig ll och fig 12 visade delarna.Fig. 7 shows a top view of the part shown in Fig. 6. Fig. 8 shows a bottom view of the part shown in Figs. 6 and 7. Fig. 9 shows a view similar to Fig. 6 with further details. Fig. 10 shows a top view of Fig. 9. Fig. 11 shows a perspective view of parts included in a rear part of the device according to the present invention. Fig. 12 shows a side view of the parts shown in Fig. 11. Fig. 13 shows a top view of the parts shown in Figs. 11 and 12.

I många av ritningsfigurerna visas delarna i flera olika lägen (vinkelutslag). I ritningsfigurerna angivna vinkelvärden är ex- emplifieringar, och vinkelområdet kan vara 0-90° och därutöver, ehuru i ritningsfigurerna angivna exemplifieringar är föredragna värden hos den visade prototypen eller utföringsformen enligt föreliggande uppfinning. Dessutom skall alla siffervärden, som anges i de olika ritningsfigurerna anses utgöra del av denna be- skrivning. Det skall härvid påtalas att siffervärden som föregås av ett "R" är radier, medan siffervärden som avslutas med en gradangivelse är vinklar. Siffervärdena är angivna i millimeter och grader.In many of the drawing figures, the parts are shown in several different positions (angular angle). The angular values given in the drawing figures are exemplifications, and the angular range may be 0-90 ° and beyond, although the exemplifying examples given in the drawing figures are preferred values of the prototype or embodiment shown according to the present invention. In addition, all numerical values given in the various drawing figures are to be considered as part of this description. It should be pointed out here that numerical values preceded by an "R" are radii, while numerical values which end with a degree indication are angles. The numerical values are given in millimeters and degrees.

Det på ritningarna visade fordonet eller ekipaget utgöres av en dragbil 1 med två bakhjulspar 2 och 3 med vardera fyra hjul.The vehicle or crew shown in the drawings consists of a tractor 1 with two pairs of rear wheels 2 and 3 with four wheels each.

Dragbilen 1 är försedd med ett kopplingsorgan i form av en king- pin, vilken är placerad i en centrumpunkt 4. Till dragbilen 1 är kopplad en påhängsvagn med ett chassi eller en ram 5 av huvud- sakligen i och för sig känd typ. Påhängsvagnen har tre bakre 10 15 20 25 30 35 _ ,.K._ f. _. 3 lJ /_ - hjulpar 6,7 och 8, av vilka det det bakre hjulparet 8 är styr- bart, såsom åskådliggöres i fig 1.The tractor 1 is provided with a coupling member in the form of a king pin, which is located in a center point 4. A semi-trailer with a chassis or a frame 5 of a substantially known type is connected to the tractor 1. The semi-trailer has three rear 10 15 20 25 30 35 _, .K._ f. _. 3 IJ / _ - wheel pairs 6,7 and 8, of which the rear wheel pair 8 is steerable, as illustrated in Fig. 1.

I den i ritningsfigurerna 1 visade utföringsformen är pàhängs- vagnens främre hjulpar 6 placerat ca 7760 mm från svängnings- centrum eller king-pin-tappen 4. Hjulparet 7 är placerat 2020 mm från hjulparet 6 och hjulparet 8 är placerat 3400 mm från hjul- paret 7. Såsom nämnts är konstruktionen av ramen 5 i och för sig känd liksom konstruktionen av hjulparen 6 och 7, medan det styr- bara hjulparet 8 ingår i en utföringsform av en anordning enligt föreliggande uppfinning. Med de på ritningen eller i ritningsfi- gurerna 1 och 2 angivna värdena på vinklar uppnås de i ritnings- figurerna angivna radierna. Utsvängning av dragbilen 1 relativt längdaxeln för pàhängsvagnen i en vinkel på S1,78° resulterar i en svängningsradie på 13401,84 mm, varvid det inre hjulet i det styrbara bakhjulsparet 8 erhåller en vinkel på 38° och det yttre hjulet en vinkel på 30,76°. Med anordningen enligt föreliggande uppfinning blir utsvängningen av hjulen i bakhjulsparet 8 enligt fig 2.In the embodiment shown in the drawing figures 1, the front wheel pair 6 of the trailer is placed approx. 7760 mm from the center of rotation or the king-pin pin 4. The wheel pair 7 is placed 2020 mm from the wheel pair 6 and the wheel pair 8 is placed 3400 mm from the wheel pair 7. As mentioned, the construction of the frame 5 is known per se as well as the construction of the pair of wheels 6 and 7, while the steerable pair of wheels 8 is included in an embodiment of a device according to the present invention. With the values of angles specified in the drawing or in drawing figures 1 and 2, the radii specified in the drawing figures are achieved. Swinging of the tractor 1 relative to the longitudinal axis of the trailer at an angle of S1.78 ° results in a turning radius of 13401.84 mm, the inner wheel of the steerable rear wheel pair 8 obtaining an angle of 38 ° and the outer wheel an angle of 30 °. 76 °. With the device according to the present invention, the pivoting of the wheels in the rear wheel pair 8 according to Fig. 2 becomes.

I ritningsfigurerna 3-5 visas en utföringsform för styrning av hjulen i bakhjulsparet 8 närmare i detalj, ehuru enbart de av vikt för anordningen enligt föreliggande uppfinning erforderliga delarna visas. I ramen 5 är mellan hjulen i hjulparet 8 sväng- bart anordnat ett styrok 9. Styroket 9 är svängbart med hjälp av hydraulcylindrar 10 och 11, vilka är kopplade för samverkan vid hjulutslag åt höger eller åt vänster. Styroket 9 uppvisar en kultapp 12 för en styrarm och en kultapp 13 för en styrarm för det motsatta hjulet. En del av en styrarm 14 visas till vänster i fig 3 och den motsatta styrarmen 15 visas till höger i fig 3.Drawing figures 3-5 show an embodiment for guiding the wheels in the rear wheel pair 8 in more detail, although only the parts required for the weight of the device according to the present invention are shown. In the frame 5, a guide rod 9 is pivotally arranged between the wheels in the pair of wheels 8. The guide rod 9 is pivotable by means of hydraulic cylinders 10 and 11, which are coupled for cooperation in the event of a wheel turn to the right or to the left. The steering rocket 9 has a ball pin 12 for a steering arm and a ball pin 13 for a steering arm for the opposite wheel. A part of a control arm 14 is shown on the left in Fig. 3 and the opposite control arm 15 is shown on the right in Fig. 3.

Styrarmarna 14 och 15 visas i lägen med styroket 9 utsvängt för placering av kultapparna 12 resp 13 i samma läge som de kultap- par, vilka visas i ändarna på styrarmarna 14 och 15. Kultapparna 12 och 13 är monterade på en nedre platta av styroket 9, vilken är förbunden med en övre platta via ett stag 9A och en hållare för placering på en fyrkantig axel A för hjulparet 8. En axel A1 sträcker sig parallell med staget 9A och utgör fäste för cylin- drarnas 10,11 kolvstångsändar. 10 15 20 25 30 35 .X 4 v' n. t. :_ H I fig 4 visas ett av hjulen i styrhjulsparet 8 med pneumatisk fjäder 16 mellan en monteringsarm 17 och ramen 5. Såsom framgår i fig 4 är armen 17 svängbart monterad i ramen 5 på i och för sig konventionellt sätt.The guide arms 14 and 15 are shown in positions with the guide rod 9 swung out to place the ball pins 12 and 13, respectively, in the same position as the ball pins, which are shown at the ends of the guide arms 14 and 15. The ball pins 12 and 13 are mounted on a lower plate of the guide rod 9 , which is connected to an upper plate via a strut 9A and a holder for placement on a square shaft A for the pair of wheels 8. A shaft A1 extends parallel to the strut 9A and forms a bracket for the piston rod ends of the cylinders 10,11. Fig. 4 shows one of the wheels in the steering wheel pair 8 with pneumatic spring 16 between a mounting arm 17 and the frame 5. As shown in Fig. 4, the arm 17 is pivotally mounted in the frame 5 on per se conventional manner.

Mellan kultapparna 12,13 uppvisar styroket 9 en vinkelformig uppfångare eller spärrvinkel 18 för en kula eller rulle 19 vid änden av en kolvstång 20 hos ett kolv- och cylinderaggregat 21, vars motsatta ände är infäst i ramen 5. Uppfàngaren 18 sträcker sig mellan styrokets 9 övre platta och nedre platta och bildar därmed en förbindelse och förstärkning mellan dem. Mellan upp- fångaren 18 och det nedre fästet för axeln A1 är också anordnad en förstärkningsplatta. Kolv- och cylinderaggregatet 21 är så konstruerat att kolvstången 20 pressas med hjälp av en fjäder till det i fig 5 visade läget, i vilket rörelse av styroket 9 motverkas eller helt enkelt spärras. Denna spärrfunktion aktive- ras som regel då fordonet eller ekipaget framföres med en has- tighet på exempelvis 25 km/tim eller däröver, varigenom risken för stabilitetsstörningar i fordonet reduceras. Så snart som fordonets hastighet underskrider det förutbestämda värdet, t ex 30 eller 35 km/tim, vilket ofta också benämnes C3-signal i fack- kretsar, aktiveras kolv- och cylinderaggregatet 21 så att kolven 21 dras in i cylindern och kulan eller rullen 19 avlägsnas från uppfångaren 18 på styroket 9. På detta sätt frigöres styroket 9 för svängningsrörelse och därmed styrning av hjulen i det bakre hjulparet 8 via styrcylindrarna 10 och 11 samt styrarmarna 14 och 15, som vanligtvis har förutbestämd fast längd. Vid tryck- bortfall kommer kolvstången 20 automatiskt att återgå till det i fig 5 visade läget p g a den mekaniska fjäderbelastningen av densamma.Between the ball pins 12, 13, the guide rod 9 has an angular catcher or locking angle 18 for a ball or roller 19 at the end of a piston rod 20 of a piston and cylinder assembly 21, the opposite end of which is fixed in the frame 5. The catcher 18 extends between the guide rod 9 upper plate and lower plate and thus form a connection and reinforcement between them. A reinforcing plate is also arranged between the catcher 18 and the lower bracket for the shaft A1. The piston and cylinder assembly 21 is constructed so that the piston rod 20 is pressed by means of a spring to the position shown in Fig. 5, in which movement of the control rocket 9 is counteracted or simply blocked. This locking function is usually activated when the vehicle or crew is driven at a speed of, for example, 25 km / h or more, thereby reducing the risk of stability disturbances in the vehicle. As soon as the speed of the vehicle falls below the predetermined value, eg 30 or 35 km / h, which is often also called C3 signal in technical circuits, the piston and cylinder assembly 21 is activated so that the piston 21 is pulled into the cylinder and the ball or roller 19 is removed from the catcher 18 on the steering rod 9. In this way, the steering rocket 9 is released for pivotal movement and thus control of the wheels in the rear wheel pair 8 via the steering cylinders 10 and 11 and the steering arms 14 and 15, which usually have a predetermined fixed length. In the event of a pressure drop, the piston rod 20 will automatically return to the position shown in Fig. 5 due to the mechanical spring load thereof.

I fig 6-10 visas närmare i detalj de kopplingsorgan, vilka är anordnade i svängningscentrum 4 och som allmänt benämnes king- pin eller helt enkelt tappen 22, med vilken kopplingsorgan från påhängsvagnen skall sammanföras. I föreliggande fall är det na- turligtvis av vikt att svängningsrörelser av kopplingsorganen från páhängsvagnen kring tappen 22 överföres till en vridnings- eller svängningsrörelse av själva tappen via en arm 23, som i sin tur är fast förbunden med en medbringare 24 i ett hus 25, 10 15 20 25 _ 30 35 ffl fn. r' f' . t. 5 E 4- “_ som kan utgöras av ett lagerhus för medbringaren 24. På den re- lativt tappen 22 motsatta sidan av huset 25 sträcker sig med- bringaren ut från detsamma och fasthålles i huset 25 med hjälp av en mutter 26 via en bricka 27. Den genom muttern 26 sig sträckande änden av medbringaren 24 uppvisar en arm 28.Figs. 6-10 show in more detail the coupling means, which are arranged in the pivot center 4 and which are generally referred to as the king pin or simply the pin 22, with which coupling means from the semi-trailer are to be joined. In the present case, it is of course important that pivotal movements of the coupling means from the trailer around the pin 22 are transmitted to a pivoting or pivoting movement of the pin itself via an arm 23, which in turn is fixedly connected to a carrier 24 in a housing 25, 10 15 20 25 _ 30 35 ffl fn. r 'f'. t. 5 E 4- "_ which may be a bearing housing for the carrier 24. On the relatively opposite side of the housing 25 to the pin 22, the carrier extends therefrom and is held in the housing 25 by means of a nut 26 via a washer 27. The end of the carrier 24 extending through the nut 26 has an arm 28.

Vid sidan om huset 25 är anordnat ett fäste 29 för en börvärdes- givare. Denna givare är i föreliggande utföringsform av uppfin- ningen en potentiometer P1, vars vridarm eller axel är hopkopp- lad med en vridarm 30, vilken sträcker sig huvudsakligen paral- lellt med armen 28 på änden av medbringaren 24. För överföring av rörelse mellan armarna 28 och 30 är anordnad en stång 31, som kan utgöras av en gasfjäder. På fästet 29 för potentiometern P1 är anordnat ett ställbart ändstopp 32. Signalen från denna bör- värdesgivare P1 matas till den ifrågavarande reglerkretsen hos fordonet eller ekipaget och denna reglerkrets erfordrar en är- värdessignal för jämförelse med börvärdessignalen och denna är- värdessignal kommer från en ärvärdesgivare i form av en poten- tiometer P2, vilken är anordnad vid styroket 9 för det bakre hjulparet 8. Såsom åskådliggöres i fig l1,l2,13 är styr- o- kets 9 bakre ände försedd med en arm 33, vars fria ände uppvisar en kulled 34 för kopplingsingrepp med en arm 35. Denna arm 35 är längdförskjutbart förbunden med potentiometerns P2 vridarm eller axel. Själva potentiometern P2 eller dess hus är längdförskjut- bart på en eller flera gejdrar eller skenor 36,37, vilka sträck- er sig parallella med ramens 5 längdaxel. En medbringare 38 är svängbart anordnad på potentiometern P2. Den fria änden på med- bringaren 38 är medelst en kulled ledbart eller svängbart hop- kopplad med armen 33 eller direkt med styroket 9 ett stycke när- mare styrokets 9 svängningscentrum än kulleden 34. Både avstån- det mellan kopplingspunkten 39 på armen 33 och rullen 34 samt avståndet mellan kopplingspunkten 39 och styrokets 9 sväng- ningscentrum kan vara ställbara för uppnående av önskade in- ställnings- och justeringsmöjligheter.A bracket 29 for a setpoint sensor is arranged next to the housing 25. This sensor in the present embodiment of the invention is a potentiometer P1, the pivot arm or shaft of which is coupled to a pivot arm 30, which extends substantially parallel to the arm 28 at the end of the carrier 24. For transmitting movement between the arms 28 and a rod 31 is provided, which may be a gas spring. An adjustable end stop 32 is arranged on the bracket 29 for the potentiometer P1. The signal from this setpoint sensor P1 is fed to the control circuit in question of the vehicle or crew and this control circuit requires a setpoint signal for comparison with the setpoint signal and this setpoint signal comes from a setpoint in the form of a potentiometer P2, which is arranged at the guide rod 9 for the rear wheel pair 8. As illustrated in Figs. 11, 12, 13, the rear end of the guide eye 9 is provided with an arm 33, the free end of which has a ball joint 34 for clutch engagement with an arm 35. This arm 35 is longitudinally displaceably connected to the pivot arm or shaft of the potentiometer P2. The potentiometer P2 itself or its housing is longitudinally displaceable on one or more guides or rails 36,37, which extend parallel to the longitudinal axis of the frame 5. A carrier 38 is pivotally mounted on the potentiometer P2. The free end of the carrier 38 is by means of a ball joint articulated or pivotally connected to the arm 33 or directly to the steering rod 9 a bit closer to the center of rotation of the steering shaft 9 than the ball joint 34. Both the distance between the coupling point 39 on the arm 33 and the roller 34 and the distance between the coupling point 39 and the pivot center of the steering rocket 9 can be adjustable to achieve the desired setting and adjustment possibilities.

Genom det ovan beskrivna länkarrangemanget kommer således poten- tiometern P2 att längdförskjutas fram och tillbaka längs skenor- na 36 samtidigt som den vrides eller rättare sagt dess axel el- ler vridarm 35 vrides av änden på armen 33. Armen 35 behöver na-Thus, by the link arrangement described above, the potentiometer P2 will be displaced longitudinally back and forth along the rails 36 at the same time as it is rotated or rather its shaft or rotating arm 35 is rotated by the end of the arm 33. The arm 35 needs to be

Claims

G5 'iëfl 6 should of course not be a fork-shaped arm but can consist of an arm with a closed slot. Likewise, the roller 34 may be a ball. The coupling between the free end of the arm 38 and the coupling point 39 of the arm 33 can also be constituted by a roller or ball with a suitable bracket and a suitable engagement at the end of the carrier 38. CLAIMS

Device for arrangements for steering wheels, eg the rear pair of wheels (8) of a semi-trailer (5), eg trailer and / or trailer, in which a front setpoint sensor (P1), eg potentiometer, is mounted to the coupling means (22) of the tractor, eg king-pin, and a rear actual sensor (P2), eg potentiometer, is mounted to a guide shaft (9) for the steered wheels (8), the sensors (P1, P2) are connected in a control circuit for a number of hydraulic cylinders between the steering rocket (9) and a frame (5) of the semi-trailer, and wherein the front setpoint sensor (P1) is connected to the coupling means (22) on the tractor (1) for forced rotation of the same when turning the coupling means (22) by means of coupling means on the carriage, the wheels (8) of which are to be steered, characterized in that the rear actual value sensor (P2) is coupled to the control rod (9) via coupling means (33, 34, 35, 38). , 39), which allows rotation of the actual value sensor (P2) during simultaneous longitudinal displacement of the engagement point between the control rocket (9 ) and a coupling means (35) of the transducer (P2) and that the rear transducer (P2) is mounted for displacement movement to and from the steering rocket (9) along the longitudinal axis of the carriage (5).

Device according to claim 1, in which the sensors (P1, P2) are rotary potentiometers, characterized in that the rear potentiometer (P2) has a rotary arm, the length of which is variable and which is hingedly connected to the steering rocket (9).

Device according to Claim 2, characterized in that the pin (34) is mounted on an arm (33) emanating from the steering rocket (9). 10 15 20 25 30 35: _ ~ '-v f «r-K ~ 1 7 QQII _« __'

Device according to Claim 3, characterized in that the arm (33) and / or the pin (34) is arranged for adjusting the position of the pin relative to the center of rotation of the control rocket (9).

Device according to claim 1, characterized in that the rear potentiometer (P2) is connected to the control rocket (9) via an arm (38), one end of which is pivotable about the potentiometer (P2) and the other end (39) is pivotable. coupled to the rocket (9) -

Device according to Claim 5, characterized in that the connection point (39) between the arm (38) and the steering rocket (9) is adjustable.

Device according to claim 5, characterized in that the rear potentiometer (P2) is mounted on a number of guides or rails (36, 37), which extend parallel to the longitudinal axis of the carriage (5).

Device according to claims 5 and 6, characterized in that the connection point (39) between the rear potentiometer (P2) and the control rod (9) is located closer to the center of rotation of the control rod (9) than the connection point (34) between the rotating arm (35) of the potentiometer (P2) and the styrofoam (9). '0 Q o Q ø ø c n o n o ø o o o o ø n Q a n n o n s ø o o