DE19910001A1

DE19910001A1 - Zweikreis-Lenkanlage für Mobilfahrzeuge

Info

Publication number: DE19910001A1
Application number: DE1999110001
Authority: DE
Inventors: Gerhard Krieg; Ditmar Salg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-03-09
Also published as: DE19910001B4

Abstract

Zweikreis-Lenkanlage für Mobilfahrzeuge, vorzugsweise Fahrzeuge für landwirtschaftlichen Einsatz, bei welchem ein erster Kreis der Lenkanlage über einen hydraulischen Kreis erfolgt, bei welchem ein doppelt wirkender Druckmittelzylinder (1) mit Spurstangen (3) verbunden ist, welche Radnaben (7, 8) auslenken. Der zweite Kreis, welcher als Unterstützung des ersten Kreises oder bei Ausfall des ersten Kreises die Lenkung des Fahrzeugs bis zum Stillstand übernimmt, besteht aus einem elektrischen Aktuator (4), welcher eine erste Radnabe (7) auslenkt und über Spurstangen (3), welche mit dem doppelt wirkenden Druckmittelzylinder (1) verbunden sind, eine zweite Radnabe (8) auslenkt. Die Energie für den elektrischen Aktuator liefert eine Batterie des Fahrzeugs.

Description

Bei mobilen Fahrzeugen, vorzugsweise Fahrzeugen für landwirtschaftlichen Einsatz, ist die Lenkanlage des Fahr zeugs häufig hydraulisch ausgeführt, vorzugsweise mit Hy draulikzylindern, welche mit Druck beaufschlagt werden und dadurch die lenkbaren Radnaben betätigen. Der benötigte hydraulische Druck wird über Pumpen erzeugt, welche vom Fahrzeugmotor angetrieben werden. Bei Ausfall des Fahrzeug motors oder einem Defekt der Hydraulikanlage ist es erfor derlich, das Fahrzeug mindestens bis zum Stillstand lenkfä hig zu halten.

In der DE 27 33 315 A1 ist eine Zweikreis-Lenkanlage offenbart, bei welcher eine hydraulisch betätigte Lenkanla ge bei Ausfall des Antriebsmotors und somit der Hauptdruck quelle über eine zweite hydraulische Anlage bis zum Still stand des Fahrzeugs lenkbar ist, indem eine zweite hydrau lische Pumpe über die Drehbewegung der Fahrzeugräder ange trieben wird. Hierfür wird ein zusätzlicher hydraulischer Kreis benötigt, welcher erhebliche Kosten verursacht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweikreis-Lenkanlage für Mobilfahrzeuge zu schaffen, welche das Fahrzeug bei Ausfall eines Kreises bis zum Stillstand lenkbar hält. Dabei sollte die Zweikreis-Lenkan lage einfach und kostengünstig aufgebaut sein und einen möglichst geringen Bauraum benötigen, um den Anbau von Zu satzgeräten an das landwirtschaftliche Fahrzeug zu ermögli chen und im einseitig eingefederten Zustand der Achse genü gend Bodenfreiheit zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Zweikreis-Lenkanlage gelöst. Erfindungsgemäß besteht die Zweikreis-Lenkanlage aus einem doppelt wirkenden Druckmit telzylinder, welche über Spurstangen bei Druckbeaufschla gung die lenkbaren Radnaben bewegt. Die Druckmittelquelle für den doppelt wirkenden Druckmittelzylinder ist eine hy draulische Pumpe, welche von einem Antriebsmotor angetrie ben wird. Der zweite unabhängige Kreis der Zweikreis-Lenk anlage wird durch einen elektrischen Aktuator übernommen, welcher einerseits am Achsbrückengehäuse befestigt ist und andererseits an einem Gelenkgehäuse angreift, um die lenk bare Radnabe auszulenken. Die Übertragung der Kraft des elektrischen Aktuators auf die gegenüberliegende Radnabe wird von den Spurstangen des doppelt wirkenden Druckmit telzylinders übernommen. Der elektrische Aktuator wird von der Fahrzeugbatterie gespeist und ist so ausgelegt, daß das Fahrzeug bis zum Stillstand lenkbar ist. Da die Lenkkräfte erst im Stillstand des Fahrzeugs sich erhöhen, ist es mög lich, den Aktuator kleiner zu dimensionieren. Bei zweitei ligen Achsbrückengehäusen ist der doppelt wirkende Druck mittelzylinder und der Aktuator auf der gleichen Hälfte des Achsbrückengehäuses angeordnet, so daß die Verschraubung des zweiten Achsbrückengehäuses die Abstützkräfte des dop pelt wirkenden Druckmittelzylinders und des elektrischen Aktuators nicht aufnehmen muß. Indem die Kraftübertragung des elektrischen Aktuators über die vorhandenen Spurstangen des doppelt wirkenden Druckmittelzylinders erfolgt, ist es möglich, die Zweikreis-Lenkung dergestalt auszuführen, daß ein Freiraum für den Anbau von Zusatzgeräten und für die Kardanwelle geschaffen werden kann sowie bei stark eingefe dertem Fahrzeug genügend Bodenfreiheit vorhanden ist. Durch die Verwendung eines elektrischen Aktuators entfällt ein zusätzlicher hydraulischer Kreis, da als Energiequelle für den elektrischen Aktuator die Fahrzeugbatterie verwendet werden kann. Auch der Wartungsaufwand eines elektrischen Aktuators gegenüber einem hydraulischen zweiten Kreis ist erheblich geringer. Der doppelt wirkende Druckmittelzylin der des ersten Kreises ist so ausgelegt, daß alle Lenkkräf te während des Stillstands und während der Fahrt vom dop pelt wirkenden Druckmittelzylinder erbracht werden können. Je nach Ansteuerung des elektrischen Aktuators kann der Druckmittelzylinder auch so ausgelegt sein, daß er in Ver bindung mit dem Aktuator die Lenkkräfte im Stillstand er zeugt.

Das einzige Ausführungsbeispiel einer gelenkten Achse mit einer Zweikreis-Lenkanlage zeigt einen doppelt wirken den Druckmittelzylinder 1, welcher an ein erstes Teil eines zweiteiligen Achsbrückengehäuses 2 angebracht ist und an welchem die Spurstangen 3 so befestigt sind, daß bei Druck beaufschlagung des doppelt wirkenden Druckmittelzylinders 1 die Spurstangen 3 in axialer Richtung bewegt werden und somit bei der Achse einen Lenkeinschlag durchführen. Eben falls an einem ersten Teil des Achsbrückengehäuses 2 ist ein elektrischer Aktuator 4 befestigt, welcher über ein Kugelgelenk 5 an einem Gelenkgehäuse 6 angreift und somit die Radnabe 7 und über die Spurstangen 3 die Radnabe 8 aus lenken kann. Das zweite Teil des Achsbrückengehäuses 2 ist drehfest mit dem ersten Teil des Achsbrückengehäuses 2 ver bunden. Im Normalbetrieb der Zweikreis-Lenkanlage kann die Lenkkraft entweder nur von dem doppelt wirkenden Druckmit telzylinder 1 erzeugt werden oder der elektrische Aktua tor 4 kann während des Lenkvorgangs unterstützend mit ein greifen. Bei einem Defekt des Antriebsmotors oder der hy draulischen Anlage des Druckmittelzylinders 1 wird die Lenkkraft bis zum Stillstand des Fahrzeugs von dem elektri schen Aktuator 4 erzeugt, welche während dieses Lenkvor gangs seine Energie aus der Fahrzeugbatterie bezieht.

Bezugszeichen

1

Druckmittelzylinder

2

Achsbrückengehäuse

3

Spurstange

4

elektrischer Aktuator

5

Kugelgelenk

6

Gelenkgehäuse

7

Radnabe

8

Radnabe

Claims

1. Zweikreis-Lenkanlage mit einer Lenkachse mit hy drostatischer Lenkung mit einem doppelt wirkenden Druckmit telzylinder (1), der mit einem Achsbrückengehäuse (2) und an seinen beiden Enden über Spurstangen (3) mit lenkbaren Radnaben (7, 8) verbunden ist und einem zweiten Kreis, wel cher bei Ausfall der hydrostatischen Lenkung das Fahrzeug lenkbar hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft für den zweiten Kreis der Zweikreis-Lenkanlage von einem elektrischen Aktuator erzeugt wird.

2. Zweikreis-Lenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Aktua tor (4) und ein doppelt wirkender Druckmittelzylinder (1) am gleichen Teil eines Achsbrückengehäuses (2) angebracht sind.

3. Zweikreis-Lenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Aktua tor (4) mit einer ersten Radnabe (7) und über Spurstan gen (3), welche von einem doppelt wirkenden Druckmittelzy linder (1) betätigbar sind, mit einer zweiten Radnabe (8) in Verbindung steht.

4. Zweikreis-Lenkanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Achsbrückengehäu se (2) aus zwei miteinander verbundenen Achsbrückengehäusen besteht.