Claims (1)
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug mit Lenkhilfeeinrichtung, mechanischer Lenkung, handbetätigbarem Lenker und mit diesem wirkverbundener Lenkwelle.
The present invention relates to a battery-electrically operated vehicle with a power steering device, mechanical steering, a manually operated handlebar and a steering shaft that is operatively connected to it.
Bei batterie-elektrisch betriebenen Strassen- und Industriefahrzeugen mit grösseren Lasten auf der Lenkachse werden heute insbesondere im Hinblick auf den vermehrten Einsatz von Frauen als Fahrerinnen solcher Fahrzeuge, sehr oft Lenkhilfeeinrichtungen eingebaut. Diese haben den Zweck, die besonders bei gewissen Lastverhältnissen und starken Lenkradeinschlägen auftretenden grossen Steuerkräfte zu vermindern.
In battery-electric powered road and industrial vehicles with larger loads on the steering axle, power steering devices are very often installed today, particularly in view of the increased use of women as drivers of such vehicles. The purpose of these is to reduce the large steering forces that occur particularly under certain load conditions and strong steering wheel turns.
Während der Stillstandzeiten des Fahrzeuges und auch während seiner Fahrt geradeaus oder mit nur kleinen Lenkkorrekturen ist dagegen die Mitwirkung der Lenkhilfeeinrichtung nicht notwendig.
In contrast, the assistance of the power steering device is not necessary when the vehicle is at a standstill and also while it is driving straight ahead or with only small steering corrections.
Wenn nun die Lenkhilfeeinrichtung wie bisher üblich durch das Schaltschloss oder den Fahrersitzkontakt für den Bereitschaftsbetrieb eingeschaltet wird, so belastet dies die Batterie unnötig lang mit dem entsprechenden Strom. Die mit einer Batterieladung in der Regel mögliche Tages-Transportleistung wird dadurch empfindlich reduziert.
If the power steering device is now switched on for standby mode by the switch lock or the driver's seat contact, as has been the case up to now, this loads the battery for an unnecessarily long time with the corresponding current. The daily transport performance that is usually possible with one battery charge is thereby significantly reduced.
Das Einschalten des Bereitschaftsbetriebes durch das Fahrpedal würde diesen unerwünschten Energieverlust zwar reduzieren, hat aber den Nachteil, dass im Leerlauf oder beim Abbremsen des Fahrzeuges das Fahrpedal nicht mehr betätigt und damit die Lenkhilfe nicht mehr zur Verfügung stehen würde.
Switching on standby mode with the accelerator would reduce this undesirable energy loss, but has the disadvantage that the accelerator is no longer actuated when the vehicle is idling or when the vehicle is braked, so that the steering aid would no longer be available.
Um die in der Batterie gespeicherte Energie noch besser für die eigentliche Transportarbeit ausnützen zu können, ist das erfindungsgemässe Fahrzeug gekennzeichnet durch Mittel zum Bestimmen des Lenkdrehmomentes und zum Einschalten der Lenkhilfeeinrichtung bei Erreichen eines oberen Grenzwertes.
In order to be able to use the energy stored in the battery even better for the actual transport work, the vehicle according to the invention is characterized by means for determining the steering torque and for switching on the power steering device when an upper limit value is reached.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den obern Teil einer Fahrzeuglenkung, mit Handrad, Welle und Drehmomentmessdose,
Fig. 2 eine Abwicklung der Zahnkupplung der Messdose,
Fig. 3 ein Schema der elektrischen Verbindungen zu einer Lenkhilfeeinrichtung.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention will then be explained with reference to figures. Show it:
1 shows a longitudinal section through the upper part of a vehicle steering system, with handwheel, shaft and torque measuring cell,
2 shows a development of the tooth coupling of the load cell,
3 shows a diagram of the electrical connections to a power steering device.
Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist ein Lenkrad 1 fest mit einem Zapfen 3 verbunden, welcher einen Teil eines äusseren Gehäuses 5 einer Messdose darstellt. In dieser Dose befindet sich dreh- und verschiebbar ein Zahnkörper 7, der über eine in Fig. 2 abgewickelt gezeigte, trapezförmige Verzahnung mit einer entsprechenden Verzahnung 8 am oberen Innenteil des Gehäuses 5 in Eingriff steht. Durch eine Druckfeder 9 im Gehäuse 5 wird der Zahnkörper 7 gegen die Verzahnung 8 des Gehäuses 5 gedrückt. Der Zahnkörper 7 seinerseits ist fest mit einer Lenkwelle 10 verbunden.
As can be seen in FIG. 1, a steering wheel 1 is firmly connected to a pin 3, which represents part of an outer housing 5 of a load cell. In this box there is a tooth body 7 which can be rotated and displaced and is in engagement with a corresponding tooth system 8 on the upper inner part of the housing 5 via a trapezoidal toothing shown developed in FIG. The tooth body 7 is pressed against the toothing 8 of the housing 5 by a compression spring 9 in the housing 5. The tooth body 7, for its part, is firmly connected to a steering shaft 10.
Wirkt nun beim Drehen des Lenkrades 1 auf die Verzahnung 8 die Kraft K, so versucht deren in Richtung der Zahnflanken wirkende Komponente K, den Zahnkörper 7 von der Verzahnung 8 wegzuschieben. Dieser Bewegung steht die Gegenkraft der Schraubenfeder 9 entgegen. Wird diese von KX überschritten, so bewegt sich der Zahnkörper 7 gegen die Feder 9 und spannt diese. Bei Erreichung eines z. B. mittels der Feder 9 einstellbaren, oberen Grenzdrehmomentes ist der Weg des Zahnkörpers 7 so gross, dass er einen an einem feststehenden Lenkwellenrohr 12 angebrachten Endschalter 11 schaltet.
If the force K now acts on the toothing 8 when the steering wheel 1 is turned, the component K thereof acting in the direction of the tooth flanks tries to push the tooth body 7 away from the toothing 8. This movement is opposed by the counterforce of the helical spring 9. If this is exceeded by KX, the tooth body 7 moves against the spring 9 and tensions it. When reaching a z. B. by means of the spring 9 adjustable, upper limit torque, the path of the tooth body 7 is so great that it switches a limit switch 11 attached to a fixed steering shaft tube 12.
Wirkt also ein relativ kleines Drehmoment auf das Lenkrad 1, so entsteht keine Relativbewegung zwischen dem Lenkrad 1 und der Lenkwelle 10. Überschreitet jedoch das Drehmoment den einstellbaren Wert des Grenzdrehmomentes, so wird der Zahnkörper 7 gegenüber der Messbüchse 5 verdreht und zugleich durch die schrägen Flanken der Zähne gegen die Kraft der Feder 9 axial verschoben und, wie erläutert, der Endschalter 11, der in Ruhestellung in der Ausschaltstellung gehalten wird, entlastet und damit der Stromkreis (Fig. 3) geschlossen. Das Schliessen des Schalters 11 des Stromkreises bewirkt, dass eine Lenkhilfeeinrichtung 19 eingeschaltet und damit wirksam wird.
If a relatively small torque acts on the steering wheel 1, there is no relative movement between the steering wheel 1 and the steering shaft 10. However, if the torque exceeds the adjustable value of the limit torque, the toothed body 7 is rotated relative to the measuring sleeve 5 and at the same time by the inclined flanks the teeth are axially displaced against the force of the spring 9 and, as explained, the limit switch 11, which is held in the off position in the rest position, is relieved and the circuit (FIG. 3) is thus closed. Closing the switch 11 of the circuit has the effect that a power steering device 19 is switched on and thus becomes effective.
Im Stromkreis ist ein Zeitverzögerungsrelais 13 mit einem
Haltekontakt 14 eingebaut, durch welches das Ausschalten der Lenkhilfeeinrichtung 19 bei kurzzeitigem Abfallen des
Lenkmomentes unter den besagten Grenzwert verhindert wird.
In the circuit is a time delay relay 13 with a
Retaining contact 14 installed, through which the switching off of the power steering device 19 when the
Steering torque below said limit is prevented.
Damit wird vermieden, dass die Lenkhilfe unnötig oft und kurz hintereinander ein- und ausgeschaltet wird.
This prevents the power steering from being switched on and off unnecessarily often and in quick succession.
Anstelle der dargestellten Schraubenfeder 9 kann ein an deres federndes Element, z. B. eine Tellerfeder, verwendet werden.
Instead of the illustrated coil spring 9, a more resilient element such. B. a plate spring can be used.
Durch diese besondere Anordnung des Endschalters 11 als
Ausschalter wird ausserdem bewirkt, dass der Endschalter 11 nur so lange in seine Ausschaltstellung gedrückt wird, als nur kleine Korrekturdrehbewegungen mit geringer Kraft am
Lenkrad 1 ausgeführt werden. Sobald grössere Drehmomente auftreten, denen im allgemeinen auch grössere Lenk bewegungen entsprechen, werden durch das Einschalten der
Einrichtung der Endschalter 11 selbst und seine Betätigungs rolle vollständig entlastet.
This special arrangement of the limit switch 11 as
The switch-off switch also has the effect that the limit switch 11 is only pressed into its switch-off position as long as there are only small corrective rotary movements with little force on the
Steering wheel 1 run. As soon as larger torques occur, which generally correspond to larger steering movements, are switched on by the
Setting up the limit switch 11 itself and its actuating role completely relieved.
Der Stromkreis (Fig. 3) zeigt unter anderem den Endschalter 11, das Zeitverzögerungsrelais 13, eine Stromquelle
15 und einen Motor 17 zur Lenkhilfeeinrichtung 19.
The circuit (Fig. 3) shows, inter alia, the limit switch 11, the time delay relay 13, a power source
15 and a motor 17 for power steering device 19.
Die formschlüssige, nur mit einer sehr kleinen elastischen Nachgiebigkeit behaftete Übertragung zwischen Lenkrad 1 und Lenkwelle 10 bzw. den gelenkten Rädern, bleibt daher vollständig gewährt. Es können ebenfalls die am Lenkrad 1 auftretenden achsparallelen Stützkräfte ohne nachteilige Ein flüsse für die Funktion der Lenkung in üblicher Weise auf die Lenkradwelle 10 übertragen werde.
The positive transmission between steering wheel 1 and steering shaft 10 or the steered wheels, which has only a very small elastic resilience, is therefore completely guaranteed. The axially parallel supporting forces occurring on the steering wheel 1 can also be transferred to the steering wheel shaft 10 in the usual way without any disadvantageous flows for the function of the steering.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug mit Lenkhilfeeinrichtung, mechanischer Lenkung, handbetätigbarem Lenker und mit diesem wirkverbundener Lenkwelle, gekennzeichnet durch Mittel (7, 8, 9, 11) zum Bestimmen des Lenkdrehmomentes und zum Einschalten der Lenkhilfeeinrichtung (19) bei Erreichen eines oberen Grenzwertes.
Battery-powered vehicle with power steering device, mechanical steering, hand-operated handlebar and steering shaft that is operatively connected to this, characterized by means (7, 8, 9, 11) for determining the steering torque and for switching on the power steering device (19) when an upper limit value is reached.
UNTERANSPRÜCHE
1. Fahrzeug nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine federbelastete (9) Kupplung (7, 8) in den Lenkmitteln (1,
10) sowie ein die Hilfseinrichtung einschaltendes, durch den einen Kupplungsteil (7) bei Erreichen eines oberen Grenz wertes des Lenkdrehmomentes bewegtes Steuerelement (11).
SUBCLAIMS
1. Vehicle according to claim, characterized by a spring-loaded (9) coupling (7, 8) in the steering means (1,
10) as well as a control element (11) which switches on the auxiliary device and which is moved by one coupling part (7) when an upper limit value of the steering torque is reached.
2. Fahrzeug nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Kupplung als Zahnkupplung (7, 8) ausgebildet ist.
2. Vehicle according to dependent claim 1, characterized in that the coupling is designed as a tooth coupling (7, 8).
3. Fahrzeug nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass für die Festlegung des Lenkdrehmomentgrenzwertes mindestens eine axial belastete Feder (9), z. B. eine
Schraubenfeder oder eine Tellerfeder, vorgesehen ist.
3. The vehicle according to dependent claim 2, characterized in that at least one axially loaded spring (9), for. Legs
Helical spring or a plate spring is provided.
4. Fahrzeug nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Zahnflanken der Kupplung (7, 8) schief zur
Drehachse der Lenkmittel angeordnet sind und die beiden Kupplungsteile (7, 8) in Grenzen relativ zueinander axial und drehbar entsprechend ihrer Zahnung verschiebbar sind.
4. Vehicle according to dependent claim 2, characterized in that the tooth flanks of the coupling (7, 8) askew to
The axis of rotation of the steering means are arranged and the two coupling parts (7, 8) can be moved axially and rotatably relative to one another within limits according to their teeth.
5. Fahrzeug nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, net, dass der axial bewegliche Kupplungsteil (7) einen Anschlag aufweist und dass das Steuerelement als von diesem Teil (7) geschalteter Endschalter (11) ausgebildet ist, welcher den Stromversorgerkreis für den Le,nkhilfebetrieb schliesst.
5. Vehicle according to dependent claim 4, characterized in that the axially movable coupling part (7) has a stop and that the control element is designed as a limit switch (11) switched by this part (7), which controls the power supply circuit for the Le, nkhilfebetrieb closes.
6. Fahrzeug nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endschalter in Einschaltstellung vollständig entlastet ist.
6. Vehicle according to dependent claim 5, characterized in that the limit switch is completely relieved in the on position.
7. Fahrzeug nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitverzögerungsrelais (13) vorgesehen ist, um das Ausschalten der Lenkhilfeeinrichtung bei kurzzeitigem Abfall des Drehmomentes unter den Grenzdrehmomentwert und beim Wechsel des Drehsinns zu verhindern.
7. Vehicle according to claim, characterized in that a time delay relay (13) is provided to prevent the power steering device from being switched off in the event of a brief drop in torque below the limit torque value and when changing the direction of rotation.