DE19737143A1 - Kabel-Lenkvorrichtung - Google Patents
Kabel-LenkvorrichtungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/163—Part of the steering column replaced by flexible means, e.g. cable or belt
Description
Die Erfindung betrifft eine Kabel-Lenkvorrichtung mit einem Lenkrad und
einem Getriebe, die durch ein flexibles Kabel, wie etwa einen Bowden-Zug
oder Draht miteinander verbunden sind.
Eine herkömmliche Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug hat eine Struktur,
bei der ein unteres Ende einer Lenkwelle, die an ihrem Oberende ein
Lenkrad aufweist, mit einem Getriebe verbunden ist und bei der ein an
das Lenkrad angelegtes Lenkdrehmoment durch die Lenkwelle zu einem
Zahnstangen-Ritzelmechanismus übertragen wird, der sich in dem Ge
triebe befindet.
Wenn man jedoch das Lenkrad und das Getriebe mittels der Lenkwelle
verbindet, ist es schwierig, eine relative Position des Lenkrads bezüglich
einer Position des Getriebes frei zu wählen, mit den Problemen, daß die
Konstruktionsfreiheit stark beeinträchtigt ist und das Getriebe nicht
gemeinsam für ein Fahrzeug mit Linkslenkung sowie ein Fahrzeug mit
Rechtslenkung verwendbar ist. Weil ferner Vibration, die von der Straße
auf den Reifen übertragen wird, und Vibration des Motors durch die
Lenkwelle auf das Lenkrad übertragen werden, besteht das Problem, daß
ein minimaler Schallpegel im Passagierraum und ein gewünschter Kom
fort wegen dieser Vibrationen nur schwer zu erreichen sind.
Daher wurde vorgeschlagen, anstelle einer herkömmlichen Lenkwelle eine
Kabel-Lenkvorrichtung mit einem flexiblen Übertragungsmittel wie etwa
eines Bowden-Zugs zu verwenden (siehe US-A-5,598,897).
Mit dieser Struktur ist es möglich, die Position des Lenkrads bezüglich
der Position des Getriebes frei zu wählen, und ferner wird Vibration des
Getriebes nicht ohne weiteres auf das Lenkrad übertragen, so daß die
oben beschriebenen Probleme vermieden werden.
Bei dieser herkömmlichen Struktur ist ein Befestigungsabschnitt zwischen
einem Ende des Drahts und einer Rolle ausgebildet, indem ein Stift, der
am Ende des Drahts durch Guß oder Verstemmung angebracht ist, an
einem Stiftloch befestigt wird, das an der Endfläche der Rolle ausgebildet
ist. Wenn bei dieser Struktur die Rolle zum Abwickeln des Drahts gedreht
wird, besteht die Möglichkeit, daß eine Zugkraft des Drahts direkt auf
den Stift einwirkt, so daß die Haltbarkeit und die erwartete Lebensdauer
des Befestigungsabschnitts reduziert ist.
Die Erfindung berücksichtigt die oben beschriebenen Probleme der
herkömmlichen Lenkvorrichtung, und es ist Ziel der Erfindung, die Halt
barkeit zu verbessern, indem man die Kraft reduziert, die an einem Befestigungs
abschnitt zwischen einem Drahtende und einer Rolle wirkt.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird nach einem ersten Aspekt der Erfin
dung eine Kabel-Lenkvorrichtung vorgeschlagen, umfassend eine An
triebsrolle, die mit einem Lenkrad verbunden ist und eine Spiralrollennut
aufweist, eine Abtriebsrolle, die mit einem ein Fahrzeugrad lenkenden
Getriebe verbunden ist und eine Spiralrollennut aufweist, einen Draht,
dessen zwei Endbereiche um die Spiralrollennut der Antriebsrolle bzw. die
Spiralrollennut der Abtriebsrolle herumgewickelt sind, Stifte, die jeweils
an den Enden des Drahts befestigt sind, Stiftlöcher, die jeweils in der
Antriebsrolle und der Abtriebsrolle ausgebildet sind und die Stifte halten,
wobei der Draht ein an das Lenkrad angelegtes Lenkdrehmoment zu dem
Getriebe überträgt, eine Drahtbefestigungsnut, die jedes der Stiftlöcher
mit einer jeweiligen Rollennut verbindet und an jeder der Endflächen der
Antriebsrolle und der Abtriebsrolle zumindest entlang einem Mittelwinkel
von 90 Grad ausgebildet ist, wobei ein Abschnitt jedes Drahtendbereichs
in eine der Drahtbefestigungsnuten eingesetzt ist.
Mit dieser Struktur kann eine Zugkraft des Drahts von einer Reibkraft
zwischen dem Draht und der Drahtbefestigungsnut aufgenommen wer
den, so daß eine Belastung in dem Befestigungsabschnitt zwischen dem
Draht und dem Stift vermieden werden kann.
Wenn in diesem Fall die Drahtbefestigungsnut spiralig geformt ist oder
die Drahtbefestigungsnut wellenförmig ausgebildet ist, läßt sich die
Drahtbefestigungsnut mit ausreichender Länge innerhalb der beschränk
ten Fläche der Endflächen der Antriebsrolle und der Abtriebsrolle aus
bilden.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird nach einem zweiten
Aspekt der Erfindung eine Kabel-Lenkvorrichtung vorgeschlagen, um
fassend: eine Antriebsrolle, die mit einem Lenkrad verbunden ist und eine
Spiralrollennut aufweist, eine Abtriebsrolle, die mit ein ein Fahrzeugrad
lenkenden Getriebe verbunden ist und eine Spiralrollennut aufweist, einen
Draht, dessen zwei Endbereiche um die Spiralrollennut der Antriebsrolle
bzw. die Spiralrollennut der Abtriebsrolle herumgewickelt sind, Stifte, die
jeweils an den Enden des Drahts befestigt sind, Stiftlöcher, die jeweils in
der Antriebsrolle und der Antriebsrolle ausgebildet sind und die Stifte
halten, wobei der Draht ein an das Lenkrad angelegtes Lenkdrehmoment
zu dem Getriebe überträgt, wobei der Draht um eine der Spiralrollennuten
mindestens zweimal herumgewickelt ist, wenn das Lenkrad zu seiner
maximalen Drehgrenze in einer Richtung gedreht ist, in der der Draht von
der einen Spiralnut abgewickelt wird.
Mit dieser Struktur läßt sich eine Zugkraft des Drahts durch Reibkraft
aufnehmen, die zwischen dem aufgewickelt verbleibenden Draht und der
Rollennut entsteht, so daß eine Belastung in dem Befestigungsabschnitt
zwischen dem Draht und dem Stift vermieden werden kann.
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird ferner nach einem
dritten Aspekt der Erfindung eine Kabelzug-Lenkvorrichtung vorgeschla
gen, umfassend: eine Antriebsrolle, die mit einem Lenkrad verbunden ist
und eine Spiralrollennut aufweist, eine Abtriebsrolle, die mit einem ein
Fahrzeugrad lenkenden Getriebe verbunden ist und eine Spiralrollennut
aufweist, einen Draht, dessen zwei Endbereiche um die Spiralrollennut
der Antriebsrolle bzw. die Spiralrollennut der Abtriebsrolle herumge
wickelt sind, Stifte, die jeweils an den Enden des Drahts befestigt sind,
Stiftlöcher, die jeweils in der Antriebsrolle und der Abtriebsrolle ausgebil
det sind und die Stifte halten, wobei der Draht ein an das Lenkrad
angelegtes Lenkdrehmoment zu dem Getriebe überträgt, und wobei
zumindest ein Endabschnitt des Drahts um eine der Spiralnuten doppelt
herumgewickelt ist, wenn das Lenkrad bis zu seiner Maximaldrehgrenze
in einer Richtung gedreht ist, in der der Draht von der einen Spiralnut
abgewickelt wird.
Bei dieser Struktur kann eine Zugkraft des Drahts von einer Reibkraft
aufgenommen werden, die zwischen den in die Rollennut doppelt ge
wickelten Drahtabschnitten entsteht, so daß eine Belastung in dem
Befestigungsabschnitt zwischen dem Draht und dem Stift vermieden
werden kann.
Wenn in diesem Fall zumindest ein Abschnitt des Drahts in Radialrichtung
der Antriebsrolle oder in Axialrichtung der Abtriebsrolle doppelt gewickelt
ist, läßt sich eine Reibkraft zwischen dem Draht erzeugen, der sich gegen
sich selbst abstützt.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden durch die folgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug
nach einer ersten Ausführung;
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt entlang Linie 2-2 in
Fig. 1;
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 zeigt perspektivisch eine Antriebsrolle;
Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Querschnitt entlang Linie 5-5 in
Fig. 1; und
Fig. 6 zeigt perspektivisch analog Fig. 4 eine zweite Ausführung;
Fig. 7 zeigt analog zu Fig. 2 eine dritte Ausführung;
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt entlang Linie 8-8 in Fig. 7;
Fig. 9 zeigt perspektivisch die Antriebsrolle von Fig. 7; und
Fig. 10 zeigt analog zu Fig. 8 eine vierte Ausführung.
Eine erste Ausführung wird nun anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Antriebsrollengehäuse 2, das an einem
vorderen Abschnitt eines Lenkrads 1 des Fahrzeugs vorgesehen ist, mit
einem an einem Getriebe 3 angebrachten Abtriebsrollengehäuse 4 durch
zwei Bowden-Züge 5 und 6 verbunden. Spurstangen 8 L und 8 R, die in
Seitenrichtung der Fahrzeugkarosserie von beiden Enden des Getriebes 3
nach rechts und links abstehen, sind mit Achsschenkeln (nicht gezeigt)
zum Tragen der linken und rechten Räder WL und WR verbunden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist eine Antriebsrolle 13 fest an einer drehenden
Welle 12 befestigt, die an dem Antriebsrollengehäuse 2 drehbar gehalten
ist und sich zusammen mit dem Lenkrad 1 dreht. Der Bowden-Zug
umfaßt ein Außenrohr 5o (Mantel) und ein Innenkabel 5i (Seele), das in
dem Außenrohr 5o verschiebbar aufgenommen ist. In ähnlicher Weise
umfaßt der Bowden-Zug 6 ein Außenrohr 6o und ein Innenkabel 6i, das
in dem Außenrohr 6o verschiebbar aufgenommen ist.
Jeweils ein Endbereich der Innenkabel 5i und 6i ist fest um einen Außen
umfang der Antriebsrolle 13 herum gewickelt, und jeweils ein Ende der
Außenrohre 5o und 6o erstreckt sich durch ein entsprechendes Kabel
durchführloch 2₁ oder 2₂, das in dem Antriebsrollengehäuse 2 ausgebildet
ist. Endseitige Flanschabschnitte 5₁ und 6₁ der Außenrohre 5o und 6o
sind an einer Innenfläche des Antriebsrollengehäuses 2 befestigt.
Wie aus den Fig. 2 bis 4 erkennbar, ist an der Außenumfangsfläche der
Antriebsrolle 13 eine spiralige Rollennut 13₁ ausgebildet, und beide
Innenkabel 5i und 6i sind um die Rollennut 13₁ herumgewickelt. Hierbei
sind beide Innenkabel 5i und 6i um die Antriebsrolle 13 um etwa zwei
Umdrehungen (720 Grad) herumgewickelt, derart, daß sie sich von einem
axialen Mittelabschnitt der Rollennut 13₁ der Antriebsrolle 13 in axialer
Richtung zu rechten und linken axialen Endflächen der Antriebsrolle 13
wegbewegen, so daß die Kabel 5i und 6i voneinander weggewickelt
werden. An den rechten und linken Endflächen der Antriebsrolle 13 sind
spiralförmige Drahtbefestigungsnuten 13₂ und 13₃ ausgebildet, die
jeweils mit jedem Axialende der Rollenut 13₁ verbunden sind. Die jeweili
gen Drahtbefestigungsnuten 13₂ und 13₃ sind so ausgebildet, daß sie
bogenförmig entlang etwa 450 Grad jeder Endfläche verlaufen. An den
rechten und linken Endflächen der Antriebsrolle 13 an den Enden der
Drahtbefestigungsnuten 13₃ und 13₃ sind jeweils Stiftlöcher 13₄ und 13₅
ausgebildet. Stifte 14 und 15, die an den Endspitzen beider Innenkabel 5i
und 6i durch Verguß oder Verstemmen fest angebracht sind, sind in die
Stiftlöcher 13₄ und 13₅ passend eingesetzt. Beide Innenkabel 5i und 6i,
die von den Stiften 14 und 15 kommen, werden in die Drahtbefesti
gungsnuten 13₂ und 13₃ eingesetzt und in diesen durch Preßpassung
gehalten, und danach werden die Innenkabel 5i und 6i um die Rollennut
13₁ herumgewickelt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Getriebe 3 in eine linke Kammer 18 zur
Aufnahme eines Motors sowie eine rechte Kammer 19 zur Aufnahme
eines Zahnstangen-Ritzelgetriebes unterteilt. Das Abtriebsrollengehäuse 4
ist in der Kammer 19 zur Aufnahme des Zahnstangen-Ritzelgetriebes
befestigt. Eine drehende Welle 21, die einstückig mit einer in dem Ab
triebsrollengehäuse 4 vorgesehenen Antriebsrolle 20 ausgebildet ist,
erstreckt sich in die Kammer 19 zur Aufnahme des Zahnstangen-Ritzel
getriebes. Ein Ritzel 22 ist an dem verlängerten Abschnitt der drehenden
Welle 21 befestigt. Innerhalb des Getriebes 3 ist eine Lenkstange 23,
deren beide Enden mit den Spurstangen 8 L und 8 R verbunden sind, in
Richtung nach rechts und links verschiebbar gehalten. Das Ritzel 22
steht mit einer Zahnstange 24 in Eingriff, die an der Lenkstange 23
ausgebildet ist.
Die anderen Endbereiche der Innenkabel 5i und 6i der zwei Bowden-Züge
5 und 6 sind fest um den Außenumfang der Abtriebsrolle 20 herum
gewickelt, und die entsprechenden Enden der Außenrohre 5o und 6o sind
an geeigneten Stellen des Abtriebsrollengehäuses 4 befestigt. Die Befe
stigungsstruktur der anderen Enden der Innenkabel 5i und 6i bezüglich
der Abtriebsrolle 4 gleicht im wesentlichen jener der oben beschriebenen
Antriebsrolle. Demzufolge wird dies nicht weiter erläutert.
Ein Lenkservomotor 25, der in der Motoraufnahmekammer 18 des
Getriebes 3 aufgenommen ist, umfaßt einen Stator 26, der an der Innen
umfangsfläche der Motoraufnahmekammer 18 befestigt ist, eine Motor
ausgangswelle 30, die in bzw. auf dem Außenumfang der Lenkstange 22
derart sitzt, daß sie an der Innenumfangsfläche der Motoraufnahmekam
mer 18 durch drei Kugellager 27, 28 und 29 drehbar gehalten ist, sowie
einen Rotor 31, der fest an der Motorausgangswelle 30 derart ange
bracht ist, daß er dem Stator 26 gegenübersteht. Zwischen der Innen
umfangsfläche der Motorausgangswelle 30 und einer Außenumfangs
fläche der Lenkstange 23 ist ein Kugelumlaufmechanismus 32 vorgese
hen, um durch Drehen der Motorausgangswelle 30 in Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung durch Antrieb des Motors 25 eine Hilfslenkkraft zu
erzeugen, wobei die Hilfslenkkraft die Lenkstange 23 in Richtung nach
rechts und links hin und her antreibt.
Nachfolgend wird der Betrieb der Ausführung mit der oben beschriebenen
Struktur beschrieben.
Wenn beispielsweise das Lenkrad 1 nach links gedreht wird, um das
Fahrzeug nach links zu lenken, dreht sich die drehende Welle 12 zusam
men mit der Antriebsrolle 13 im Uhrzeigersinn, in Blickrichtung von Fig.
2. Infolgedessen wird das Innenkabel 5i des Bowden-Zugs 5 angezogen
und das Innenkabel 6i des Bowden-Zugs 6 wird gelöst, so daß die
Drehung der Antriebsrolle 13 zur Abtriebsrolle 20 übertragen wird, um
die drehende Welle 21 zu drehen, wodurch das Lenkbetätigungsdrehmo
ment über das Ritzel 22 auf die Zahnstange 24 übertragen wird.
Wenn das Lenkbetätigungsdrehmoment durch ein nicht gezeigtes Erfas
sungsmittel erfaßt wird, wird der erfaßte Wert des Lenkbetätigungs
drehmoments in einer elektronischen Steuereinheit zusammen mit ande
ren Signalen berechnet, und der Servolenkmotor 25 wird auf Basis der
berechneten Ergebnisse angetrieben. Demzufolge wird die Lenkstange 23
durch den Servolenkmotor 25 in Richtung nach rechts und links angetrie
ben, so daß die Betätigung des Lenkrads 1 durch den Fahrer unterstützt
wird.
Weil wie oben erwähnt das Lenkrad 1 und das Getriebe 3 durch die
flexiblen Bowden-Züge 5 und 6 miteinander verbunden sind, läßt sich das
Lenkrad 1 an einer beliebigen Position bezüglich des Getriebes 3 derart
anordnen, so daß der Bereich konstruktiver Wahlmöglichkeiten stark
erweitert werden kann. Beispielsweise läßt sich das Getriebe 3 gemein
sam für ein Fahrzeug mit Rechtslenkung als auch für ein Fahrzeug mit
Linkslenkung verwenden, und die Struktur eines Kippmechanismus und
eines teleskopischen Ausziehmechanismus des Lenkrads 1 lassen sich
vereinfachen.
Weil ferner die herkömmliche Lenkwelle zum Verbinden des Lenkrads 1
mit dem Getriebe 3 fehlt, erhält man darüber hinaus ein komfortableres
Fahrgefühl, weil die Vibrationsübertragung des Getriebes 3 und des
Motors auf das Lenkrad 1 reduziert ist, läßt sich darüber hinaus ein
größerer Raum für die Beine des Fahrers erzielen, um den Fahrkomfort zu
verbessern. Ferner erhält man einen großen Aufprallabsorptionseffekt,
weil bei einer Kollosion das Lenkrad 1 mit ausreichendem Hub relativ zur
Fahrzeugkarosserie nach vorne bewegt werden kann.
Weil der maximale Drehwinkel des Lenkrads 1 allgemein auf eineinhalb
Drehungen jeweils nach links und rechts aus der Neutralstellung heraus
festgelegt ist (540 Grad), ändert sich in der oben beschriebenen Kabel-Lenkvorrichtung,
wenn das Lenkrad 1 zum maximalen Anschlag gedreht
wird, der Zustand der Innenkabel 5i und 6i, die in der Neutralposition
jeweils um die Rollennut 13₁ der Antriebsrolle 13 mit zwei Umdrehungen
herumgewickelt sind, dahingehend, daß eines der Innenkabel 5i und 6i
um die Rollennut 13₁ der Antriebsrolle 13 mit dreieinhalb Umdrehungen
herumgewickelt ist und das andere um die Rollennut 13₁ mit nur einer
halben Umdrehung gewickelt ist. Weil bei der oben beschriebenen
herkömmlichen Kabel-Lenkvorrichtung der Wickelbetrag der Innenkabel 5i
und 6i bezüglich der Antriebsrolle 13 geringer ist, wirkt die Zugkraft der
Innenkabel 5i und 6i direkt auf den Drahtabschnitt, der an den Stiften 14
und 15 befestigt ist, so daß die Haltbarkeit oder die erwartete Lebens
dauer des Befestigungsabschnitts reduziert ist.
Weil jedoch in der vorliegenden Ausführung die mit den Stiften 14 und
15 verbundenen Endabschnitte der Innenkabel 5i und 6i durch passend in
die Drahtbefestigungsnuten 13₂ und 13₃ eingesetzt sind, wird zwischen
den Innenkabeln 5i, 6i und der Drahtbefestigungsnut 13₂, 13₃ in diesem
Abschnitt eine starke Reibkraft erzeugt. Infolgedessen wirkt die Zugkraft
der Innenkabel 5i und 6i nicht direkt auf den an den Stiften 14 und 15
befestigten Abschnitt der Kabel, was die Haltbarkeit des Befestigungs
abschnitts verbessert. Weil ferner die Drahtbefestigungsnuten 13₂ und
13₃ zur Mitte der drehenden Welle 12 spiralig ausgebildet sind, lassen
sich die Drahtbefestigungsnuten 13₂ und 13₃ in der begrenzten Fläche
der Endfläche der Antriebsrolle 13 jeweils mit ausreichender Länge
ausbilden, so daß ohne nachteilige Wirkung die starke Reibkraft auf die
Innenkabel 5i und 6i wirken kann.
Die Haltbarkeit des Befestigungsabschnitts des anderen Endes der beiden
Innenkabel 5i und 6i bezüglich der Abtriebsrolle 20 läßt sich durch die
gleiche strukturelle Anordnung verbessern.
Nun wird eine zweite Ausführung anhand Fig. 6 erläutert.
Die zweite Ausführung hat im Gegensatz zur ersten Ausführung eine
andere Form der Drahtbefestigungsnuten 13₂ und 13₃. In dieser Aus
führung sind die Drahtbefestigungsnuten 13₂ und 13₃ als Wellenmuster
über 360 Grad ausgebildet, so daß die drehende Welle 12 umgeben.
Diese Struktur ergibt die gleiche vorteilhafte Wirkung und den gleichen
vorteilhaften Betrieb wie in der ersten Ausführung.
Nun wird eine dritte Ausführung anhand der Fig. 7 bis 9 erläutert.
In der dritten Ausführung ist an der Außenumfangsfläche der Antriebs
rolle 13 eine Spiralrollennut 13₁ ausgebildet, und beide Innenkabel 5i und
6i sind um die Rollennut 13₁ herumgewickelt. Demzufolge sind beide
Innenkabel 5i und 6i um etwa viereinviertel Umdrehungen herumge
wickelt, jeweils derart, daß sie sich von dem Mittelabschnitt der Rollen
nut 13₁ der Antriebsrolle 13 in axialer Richtung zu den rechten und linken
Endflächen der Antriebsrolle 13 laufen, so daß die Innenkabel 5i und 6i
sich voneinander wegbewegen. Durch teilweise tieferes Ausbilden der
Rollennut 13₁ der Antriebsrolle 13 als an den anderen Abschnitten lassen
sich bei dieser Struktur die Innenkabel 5i und 6i derart herumwickeln,
daß der letzte dreiviertel Umdrehungsabschnitt jedes Kabels 5i, 6i doppelt
um seinen vorhergehenden Abschnitt gewickelt ist, so daß sie sich radial
zur Antriebsrolle 13 überlagern. Stifte 14 und 15, die an den Endspitzen
beider Innenkabel 5i und 6i durch Verguß oder Verstemmen befestigt
sind, sind in die Stiftlöcher 13₄ und 13₅ passend eingesetzt, die in
rechten und linken Endflächen der Antriebsrolle 13 ausgebildet sind, so
daß die Endspitzen beider Innenkabel 5i und 6i an der Antriebsrolle 13
befestigt sind.
Weil ein begrenzter Drehwinkel des Lenkrads 1 jeweils nach links und
rechts auf eineinhalb Umdrehungen aus der Neutralstellung heraus
festgelegt ist (540 Grad), ändert sich, falls das Lenkrad 1 bis zum An
schlag gedreht wird, der Zustand der Innenkabel 5i und 6i, die jeweils um
die Rollennut 13₁ der Antriebsrolle 13 mit vierundeinviertel Umdrehungen
in der Neutralstellung herumgewickelt sind, dahingehend, daß eines der
Innenkabel 5i und 6i um die Rollennut 13₁ der Antriebsrolle 13 mit
fünfdreiviertel Umdrehungen herumgewickelt ist, und das andere um die
Rollennut 13₁ mit zweidreiviertel Umdrehungen herumgewickelt ist.
Weil bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Kabel-Lenkvor
richtung der Wickelbetrag der Innenkabel 5i und 6i relativ zur Antriebs
rolle 13 geringer ist, wirkt die Zugkraft der Innenkabel 5i und 6i direkt auf
den Abschnitt, der an den Stiften 14 und 15 befestigt ist, so daß die
Haltbarkeit oder die erwartete Lebensdauer des Befestigungsabschnitts
reduziert ist.
Weil jedoch bei der vorliegenden Ausführung der Endabschnitt jedes der
Innenkabel 5i und 6i an der Abwickelseite um die Rollennut 13₁ mit zwei
oder mehr Umdrehungen (zweidreiviertel Umdrehungen) herumgewickelt
ist, wirkt eine wesentliche Reibkraft zwischen den Innenkabeln 5i, 6i und
der Rollennut 13₁, auch wenn das Lenkrad 1 bis zur Maximalgrenze
gedreht wird. Infolgedessen beeinträchtigt die Zugkraft der Innenkabel 5i
und 6i nicht direkt die Abschnitte der Innenkabel, die an den Stiften 14
und 15 befestigt sind, so daß sich die Haltbarkeit der Befestigungs
abschnitte verbessern läßt.
Ferner läßt sich die Haltbarkeit der Befestigung des anderen Endbereichs
der Innenkabel 5i und 6i an der Abtriebsrolle 20 durch die gleiche struk
turelle Anordnung einer radial rückspringenden Antriebsrollenkabelnut
erhöhen.
Nun wird eine vierte Ausführung anhand Fig. 10 erläutert.
Die vierte Ausführung ist eine Modifikation der dritten Ausführung, in der
die Breite der Nut in beiden axialen Endabschnitten der Rollennut 13₁
aufgeweitet ist und die Innenkabel 5i und 6i doppelt um den aufgeweite
ten Abschnitt in axialer Richtung der Antriebsrolle 13 herumgewickelt
sind. Weil in dieser Ausführung die Endabschnitte der Innenkabel 5i und
6i an der Abwickelseite, falls das Lenkrad 1 bis zur maxialen Grenz
stellung gedreht wird, um die Rollennut 13₁ mit zwei oder mehr Um
drehungen gewickelt bleiben, läßt sich eine starke Reibkraft erzeugen.
Weil ferner die Abschnitte, in denen die Innenkabel 5i und 6i doppelt
herumgewickelt sind, einander berühren, wird eine starke Reibkraft
erzeugt, und es läßt sich der gleiche Effekt wie in der dritten Ausführung
erzielen.
Weil ferner die Endabschnitte der Innenkabel 5i und 6i an der Abwickel
seite, falls das Lenkrad 1 bis zur maximalen Grenze gedreht wird, mit
dreiviertel Umdrehungen doppelt herumgewickelt sind, wirkt eine starke
Reibkraft auf einen Abschnitt, in dem die letzten Wicklungen der Innenka
bel 5i und 6i einander berühren. Infolgedessen beeinflußt die Zugkraft der
Innenkabel 5i und 6i nicht direkt die Abschnitte, die an den Stiften 14
und 15 befestigt sind, wodurch sich die Haltbarkeit der Befestigungs
abschnitte verbessern läßt. Wegen der einfachen Struktur, in der ein
Abschnitt der Innenkabel 5i und 6i doppelt herumgewickelt ist, so daß
benachbarte Wicklungen jedes Innenkabels einander berühren, sind keine
besonderen Teile erforderlich, und die Struktur läßt sich mit geringen
Kosten realisieren.
In den ersten und zweiten Ausführungen besteht auch die Möglichkeit,
daß die Drahtbefestigungsnuten 13₂ und 13₃ jeweils bogenförmig über
einen Winkel von 450 Grad bzw. 360 Grad ausgebildet sind. Jedoch
kann dieser Mittelwinkel auf 90 Grad oder mehr festgelegt werden,
wodurch man immer noch eine bessere Wirkung gegenüber der eingangs
genannten herkömmlichen Kabel-Lenkvorrichtung erzielt. Wenn ferner bei
den dritten und vierten Ausführungen die Endabschnitte der Innenkabel 5i
und 6i auf der Abwickelseite um die Rollennut 13₁ mit zwei oder mehr
Umdrehungen herumgewickelt sind, falls das Lenkrad 1 bis zur maxima
len Grenzstellung gedreht wird, läßt sich eine signifikante Verbesserung
erzielen, auch wenn die Endabschnitte der Innenkabel 5i und 6i nicht
doppelt auf eine benachbarte Windung herumgewickelt sind (d. h. auch
wenn die Innenkabel 5i und 6i eine benachbarte Windung nicht berüh
ren). Wenn ferner zumindest ein Abschnitt der Innenkabel 5i und 6i auf
der Abwickelseite doppelt herum gewickelt ist, um eine benachbarte
Windung zu berühren, läßt sich, falls das Lenkrad 1 bis zur maximalen
Grenzstellung gedreht wird, eine wesentliche Verbesserung erzielen, auch
wenn die Endabschnitte der Innenkabel 5i und 6i um weniger als zwei
Umdrehungen herumgewickelt sind.
Eine Kabel-Lenkvorrichtung umfaßt ein Lenkrad 1, ein Getriebe 4 sowie
Bowden-Züge 5, 6, welche das Lenkrad 1 mit dem Getriebe 4 verbinden.
An einem Ende von Innenkabeln der Bowden-Züge 5, 6 befestigte Stifte
sind in Stiftlöchern befestigt, die in Endflächen einer Antriebsrolle ausge
bildet sind. Die mit den Stiften verbundenen Innenkabel sind passend in
Drahtbefestigungsnuten eingesetzt, die ein Spiral- oder Wellenmuster
haben und an den Endflächen der Antriebsrolle ausgebildet sind. Die
Innenkabel werden dann um eine Rollennut gewickelt, die an einer
Umfangsfläche der Antriebsrolle ausgebildet ist. Eine Zugkraft der Innen
kabel wird durch die Reibkraft aufgenommen, die zwischen den Innenka
beln und den Drahtbefestigungsnuten erzeugt wird, wodurch die Bela
stung dort, wo die Stifte die Innenkabel halten, wesentlich reduziert ist.
Claims (7)
1. Kabel-Lenkvorrichtung, umfassend: eine Antriebsrolle (13), die mit
einem Lenkrad (1) verbunden ist und eine Spiralrollennut (13₁)
aufweist, eine Abtriebsrolle (20), die mit einem ein Fahrzeugrad
(WL, WR) lenkenden Getriebe (3) verbunden ist und eine Spiralrol
lennut aufweist, einen Draht (5i, 6i), dessen zwei Endbereiche um
die Spiralrollennut (13₁) der Antriebsrolle (13) bzw. um die Spiral
rollennut der Abtriebsrolle (20) herumgewickelt sind, Stifte (14,
15), die jeweils an den Enden des Drahts (5i, 6i) befestigt sind,
Stiftlöcher (13₄, 13₅), die jeweils in einer Endfläche der Antriebs
rolle (13) und einer Endfläche der Abtriebsrolle (20) ausgebildet
sind und die Stifte halten, wobei der Draht (5i, 6i) ein an das
Lenkrad (1) angelegtes Lenkdrehmoment zu dem Getriebe (3)
überträgt, eine Drahtbefestigungsnut (13₂, 13₃), die an jeder der
Endflächen der Antriebsrolle (13) und der Abtriebsrolle (20) zumin
dest entlang einem Mittelwinkel von 90 Grad ausgebildet ist,
wobei jede Drahtbefestigungsnut (13₂, 13₃) eines der Stiftlöcher
(13₄, 13₁) mit einer der Rollennuten (13₁) verbindet und ein Ab
schnitt jedes von den Stiften (14, 15) kommenden Drahtendbe
reichs in eine der Drahtbefestigungsnuten (13₂, 13₃) eingesetzt ist.
2. Kabel-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtbefestigungsnut (13₂, 13₃) spiralförmig ist.
3. Kabel-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtbefestigungsnut (13₂, 13₃) wellenförmig ist.
4. Kabel-Lenkvorrichtung, umfassend: eine Antriebsrolle (13), die mit
einem Lenkrad (1) verbunden ist und eine Spiralrollennut (13₁)
aufweist, eine Abtriebsrolle (20), die mit einem ein Fahrzeugrad (WL,
WR) lenkenden Getriebe (3) verbunden ist und eine Spiralrollennut
aufweist, einen Draht (5i, 6i), dessen zwei Endbereiche jeweils
um die Spiralrollennut (13₁) der Antriebsrolle (13) bzw. die Spiral
rollennut der Abtriebsrolle (20) herumgewickelt sind, Stifte (14,
15), die jeweils an den Enden des Drahts (5i, 6i) befestigt sind,
Stiftlöcher (13₄, 13₅), die jeweils in der Antriebsrolle (13) und der
Antriebsrolle (20) ausgebildet sind und die Stifte halten, wobei der
Draht (5i, 6i) ein an das Lenkrad (1) angelegtes Lenkdrehmoment
zu dem Getriebe (3) überträgt, wobei der Draht um eine der Spiral
rollennuten (13₁) mindestens zweimal herumgewickelt ist, wenn
das Lenkrad (1) zu seiner maximalen Drehgrenze in einer Richtung
gedreht ist, in der der Draht (5i, 6i) von der einen Spiralnut (13₁)
abgewickelt wird.
5. Kabel-Lenkvorrichtung, umfassend: eine Antriebsrolle (13), die mit
einem Lenkrad (1) verbunden ist und eine Spiralrollennut (13₁)
aufweist, eine Abtriebsrolle (20), die mit einem ein Fahrzeugrad
(WL, WR) lenkenden Getriebe (3) verbunden ist und eine Spiralrol
lennut aufweist, einen Draht (5i, 6i), dessen zwei Endbereiche um
die Spiralrollennut (13₁) der Antriebsrolle (13) bzw. die Spiralrollen
nut der Abtriebsrolle (20) herumgewickelt sind, Stifte (14, 15), die
jeweils an den Enden des Drahts (5i, 6i) befestigt sind, Stiftlöcher
(13₄, 13₁), die jeweils in der Antriebsrolle (13) und der Abtriebs
rolle (20) ausgebildet sind und die Stifte halten, wobei der Draht
(5i, 6i) ein an das Lenkrad (1) angelegtes Lenkdrehmoment zu dem
Getriebe (3) überträgt, und wobei zumindest ein Endabschnitt des
Drahts (5i, 6i) um eine der Spiralrollennuten (13₁) doppelt herumge
wickelt ist, wenn das Lenkrad (1) zu seiner maximalen Drehgrenze
in einer Richtung gedreht ist, in der der Draht (5i, 6i) von der einen
Spiralrollennut (13₁) abgewickelt wird.
6. Kabel-Lenkvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Endabschnitt des Drahts (5i, 6i) in radialer
Richtung der Antriebsrolle (13) oder/und der Abtriebsrolle (20)
doppelt gewickelt ist.
7. Kabel-Lenkvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Endabschnitt des Drahts (5i, 6i) in Axialrichtung
der Antriebsrolle (13) oder/und der Abtriebsrolle (20) doppelt
gewickelt ist.
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