DE2237166A1

DE2237166A1 - Servomechanismus

Info

Publication number: DE2237166A1
Application number: DE19722237166
Authority: DE
Inventors: Robert Bayle
Original assignee: Gemmer France SA
Current assignee: Gemmer France SA
Priority date: 1971-07-28
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1973-02-22
Also published as: IT961732B; GB1395954A

Description

München, den 28. JuIi 1972 Erb - G 2252

Servomechanismus

Die Erfindung betrifft einen Servomeclrmisnius zur Steuerung der Kraft zum Antrieb eines mechanischen i-cgana, der insbesondere für die automatische Servolenkung eines Kraftfahrzeuges anv/endbar ißt.

Insbesondere bei Kraftfahrzeugen sind bereita -Servcraechanismen bekannt, die für ihre automatische Servolenkung benutzt v/erden. Wenn derartige Vorrichtungen auch im allgemeinen den Ansprüchen der Benutzer entsprechen, besitzen sie doch gewisse Nachteile bezüglich ihres Aufbaus, Im.allgemeinen besitzen sie ein grosses Gewicht, wogegen sich andererseits die Hersteller so weit wie möglich um eine Verringerung des Fahrzeuggewichts benühon. Ferner besitzen sie sehr große Abmessungen und müssen meistens in Teilen des Fahrzeugs angeordnet werden, in denen bereits nur sehr wenig Kaum zur Verfügung steht« Infolgedessen ist die Kuntage derartiger Vorrichtungen, selbst wenn sie serienmäßig durchgeführt wird, kostspielig. Wenn eine derartige Vorrichtung außerdem in ein Serienfahrzeug eingebaut werden soll, das mit dieser · Vorrichtung nicht ausgerüstet ist, sind die Kosten dieser Arbeit aufgrund der dabei auftretenden technischen Schwierigkeiten sehr hoch. Ferner verbrauchen derartige Vorrichtungen eine hohe Leistung. Ferner sind Vorrichtungen zur Servolenkung ν cn Kraft fahr*- zeugen bekannt, die elektrische Energie benutzen. Insbesondere aufgrund ihrer großen Abmessungen scheinen diese jedoch bisher in der Praxis keine verbreitete Anwendung gefunden zu haben.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile-und schafft eine elektrische Servovorrichtung, die besonders kompakt ist und deshalb ohne Schwierigkeiten allen-gegenwärtig.bekannten Fahrzeugen angepaßt werden kann, nur wenig Leistung verbraucht und unter geringen Kosten hergestellt werden kann, - 2 -

Or. UMter-Bor*

. Am Mre*rp«*k ·

Dr. Manitz · Or. Daufel · Dlpi.-Ing. FkwttmM

■ MQnoMn 22, Robert-Koch-Strae« 1 Telefon (0(11) 2tK«3, Telex 8-210» mbpai Bark.- Zentrale·*·· Bayer. Votkabankan, München. Kto.-Nr. M32 Poatacheck: München MWS

Dlpl.-Ing. Orimtow

7 8tuttewt4«d Camwtatt. MarkMrate S Telefon (0711) MTZtI

BAO ÖRIÖI^Al

Dor arfindungsgemäße Servomechanismus zur Steuerung und zur Unterstützung· der über eine um ihre Achse drehbare lielle, der scg. Leriksyindel, ausgeübten Kraft sum Antrieb eines mechanischen trgans ißt im wesentlichen gekennzeichnet durch eine aus zwei koaxialen Abschnitten bestehende. Lenksoindcl, deren erster mit einem seine Drehung um die den beiden Abschnitten gemeinsame Achse bewirkenden Lenkrad verbunden ist und deren anderer mit dem su steuernden und su unterstützenden Lrgan verbunden ist und mit einer zu ihm koaxialen und einen Seil des ersten Abschnitts umgebenden .^nduniffo fest verbunden ist, wobei der erste Abschnitt mit einem in einer seinor diametralen Ebenen angeordneten Keil vorsehen ist, dessen !''lüge.! gleich sind,und auf jeder Seite der gemeinsamen Achse iu.i dieselbe Länge hervorstehen, und wobei der zweite Abschnitt mit dem ersten über die Flügel dieses Keile und ein zwischen diesen Keil und den zweiten Abschnitt eingesetztes elastisches Organ susrjmiicnv/irkt, einen Dlektrcmotor zum Hilfsantrieb des mechanischen trgans, dessen Ständer bezüglich des Trägers dos Servomechanismus feststehend' ist und dessen Läufer entweder direkt cdcr über ein Organ zur Übertragung der Drehung des Läufers auf den Abschnitt, an welchem die r'iux'fo befestigt ist, zum Drehantrieb dieses Abschnitts der Lonkspindel um seine Achse beiträgt und eine Verrichtung, die den Wort des Jinkels der Relativdrehimg des mit den Keil versehenen Abschnitts der Lenkspindel gegenüber dom mit der Muffe versehenen Abschnitt nach einer vorbestimmten Gesetzmäßigkeit in elektrische Signale umformt, mit dem mit dem Keil versehenen Abschnitt zusammenwirkt, über Eingangsanschlüsse mit einer elektrischen Unergiefiuelle verbunden ist und mit den Speiseanschlüssen des iüektrcmutors verbundene Ausgangsanschlüsse besitzt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform besitzt die Vorrichtung sur Umformung des V/ortes des Winkels der Relativdrehung der beiden Abschnitte der Lenkspindel in elektrische Signale einen Winkelbewegungsfühler mit einer inneren Gesetzmäßigkeit, der einerseits mit der elektrischen Energiequelle und andererseits mit einem rotierenden Kontakt, der an dc:i in.it der Muffe versehenen Abschnitt der Lenkspindel befestigt ist, elektrisch verbunden ist und dessen

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feststehender Teil an dieser Muffe befestigt ist und dessen drehbeweglicher Seil mit dem den Keil tragenden Abschnitt der Lenkspindel über ein ι rgan zusammenwirkt, das die Drehung dieses Abschnitts um seine Achse in eine"Drehbewegung des beweglichen Teils dieses Eühiers um seine Achse umformt, und ein elektrisches analoges Rechenorgan, das einerseits mit der elektrischen Energiequelle und andererseits mit dem Winkelbewegungsfühler, mit dem es zusammenwirkt, über den rotierenden Kontakt elektrisch verbunden ist, der an dem mit der Muffe versehenen Abschnitt der Lenkspindel befestigt ist und zu dieser Muffe koaxial ist.

Gemäß einer anderen vereinfachten Ausführungsform besteht die Vorrichtung zur Umformung des Wertes des Winkels der Relativdrehung der beiden Abschnitte der Lenkspindel in elektrische* Signale aus zv/ei Gruppen von zwei Kontakten, die jeweils auf einer der Seiten einer der beiden Aussparungen der Muffe angeordnet sind, und aus zwei Gruppen von zwei Kontakten, die jeweils ^au^ der anderen Seite derselben Aussparung angeordnet sind, wobei einer der Kontakte jeder Gruppe mit dem entsprechenden der beiden Pole der Energiequelle und der andere. Kontakt mit einem Anschluß des Motors verbunden ist und der dieser Aussparung entsprechende Plügel des Keils an jeder seiner den Kontaktgruppen gegenüberstehenden Seiten mit Leisten zur Verbindung der Kontakte derselben Gruppe vorsehen ist.

Gemäß einer insbesondere für Kraftfahrzeuge anwendbaren Ausführuivrsf-rm. besitzt die Vorrichtung zur Umformung des Wertes des Winkels der Relativdrehung der beiden Abschnitte der Lenks.pindel in elektrische Signale einen Winkelbewcgungsfühler mit einer inneren Gesetzmäßigkeit, der einerseits mit der elektrischen Energiequelle aes !Fahrzeugs und andererseits .mit einem an dem mit der 'Muffe versehenen Abschnitt der lenkspindel befestigten, rotierender, hcntakt elektrisch verbunden ist und dessen feststehender Teil us-.. Ή er; er Muff ο befestigt ist und dessen drehbeweglicher Teil mit dorn de·;; heil tra,;;onden Abschnitt dor Lonkcpindel über ein Organ ' KUfjarai.i'i-.-i.-.'irkt, dan die Drehung dieses Abschnitts" um seine Achse iii ο:.:/; •jr--.hb;\7'.;₍';un_; ^r-; ^oο beweglichen Teils dieser; kühlere um sci-

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CSfIL^ -KtTt 11!VfJL-VUi.!..., A^ _Λ Ali

no Achse umformt, ein analoges Rochenorgan, das einerseits mit der elektrischen Energiequelle dos l'';.hrseucs und andererseits mit dem Winkelbewegungsfühler über einen rotierenden k\ntakt elektrisch verbunden ist, der an dem mit der Muffe versehenen Abschnitt der Leitspindel befestigt ist und rsu dieser Muffe koaxial ist, und ein mit dem Label des Geschwindigkeiteanzeigers zusammenwirkendes Potentiometer mit einem Mittelpunkt, docsen •feststehender Teil an dem Körper dieses Geschwindigkeitsanseigers befestigt ist, dessen aktiver Bereich außer seinem neutralen Bereich mindestens zwei. Bereiche mit verschiedenen inneren Gesetzmäßigkeiten besitzt und das einerseits mit der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs und andererseits mit dein analogen Rechenorgan, mit dem es zusammenarbeitet, elektrisch verbunden ist.

Ein zweckmäßiges Merkmal besteht darin, daß der mit der Lenkspindel zusammenarbeitende Winkelbewegungsfühler mit einer inneren Gesetzmäßigkeit ein Potentiometer ist.

Gemäß einer insbesondere für reversible Lenkmechanic-ion Vuii Kraftfahrzeugen anwendbaren Ausführungsferm besitzt der IkIiLizur Unterstützung des mechanischen Organs einen bezüglich des Trägers des Servomechanismus feststehenden Ständer und einen Mufer, der über ein Organ zur Übertragung seiner Drehung auf den Abschnitt der Lenkspindel, an dem die Muffe befestigt ist, zun Drehantrieb dieses Abschnitts um seine Achse beiträgt und zwischen den Motor und dieses Übertragungorgan ist ein Untersetzungsgetriebe, dessen Antriebswelle an dor Ausgangswelle des Hüters befestigt ist, und ein Kupplungsorgan eingesetzt, dessen Antriebstoil an der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes und dessen Abtriebeteil an dem Antriebsteil des die Drehung des Läufers dos Motors auf die ^ciiksnindol übertragenden Organs befestigt ist und das mit einem L rgan nur elektromagnetischen Steuerung der JJin- und Auskupplung des Untersetzungsgetriebes gegenüber dem die Drehung des Motors übertragenden trgan verschon ist, wobei dio Auskupplung durch Unterbrechung dor Speisung dieses irga;;s :uir elektromagnetischen Steuerung mit elektrisier energie und dio ipplung durch dos:.··on opeismi"; ;:1.1t e.lekt.visehe:!.' jluoi'gie vbo:;

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BADORIQINAL

die Vi rrichtuiig zur Umformung der Relativdrehung der beiden Abschnitte dor Lonkspindel in elektrische Signale bewirkt wird.

Gemäß einer erst on AusfiUirun^sform der "Vorrichtung zur Verbindung - des ersten mit dem zweiten Abschnitt der JJeiikspindel besitzt die an dem zweiten Abschnitt befestigte Endmuffe in dem Bereich, in dem sie den ersten Abschnitt umgibt, zwei gleiche und bezüglich der gemeinseinen Achse der beiden Abschnitte diametral einander entgegengesetzte Aussparungen, in denen die entsprechenden Schenkel des Keils angeordnet sind, mit dem der erste Abschnitt versehen ist, v/ob ei die StärkeVdieses Keils kleiner als die Breite der ^uosparim-gen ist und das zwischen den Keil und den zweiten Abschnitt eingesetzte elastische Organ aus einem zu den beiden Abschnitten koaxialen und an diesen befestigten Torsionsstab besteht.

Gemäß einer zweiten Ausführungsfcrm der Verrichtung zur Verbindung der beiden Abschnitte der Lenkspindel besteht das elastische organ zur festen Verbindung der beiden Abschnitte der Iienkspindel aus einem an der Endmuffe des zweiten Abschnitts befestigten Gehäuse mit vier gleichen zylindrischen, paarweise symmetrisch zu beiden Seiten einer axialen Ebene der Muffe angeordneten und paarweise in einer gemeinsamen, zu dieser axialen Ebene senkrechten Achse koaxialen Kammern, wobei die beiden entsprechenden Achsen in einer zur Längsachse der Muffe senkrechten Ebene so angeordnet sind, daß diese Längsachse eine Symmetrieachse dieser Kammern bildet, und aus einem diametralen Keil, der in einer Öffnung des ersten Abschnittes angeordnet ist, die die axiale Ebene des Gehäuses zur Symmetrieebene hat, und dessen Flügel zu beiden Seiten der öj?fnung gleich weit hervorstehen, wobei jede der vier zylindrischen Kammern eine komprimierbarο Feder enthält, die zwischen einer an der Außenseite des Gehäuses vorgesehenen Stellschraube und einem an der Innenseite vorgesehenen und an die entsprechende Seite eines Flügels des Keils angedrückten Klotz sitzt.

Gemäß einer ersten Abwandlung dieser zweiten Ausführungsfurm der Vorrichtung zur Verbindung- der.beiden Abschnitte der Lenlcspindel

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BAD₅QRi^iNAL _.>■.■:,

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besteht die in jeder Kammer des Gehäuses zwischen dio Stellschraube und den an dem Keil angedrückten Klotz eingesetzte Feder aus einer kcmprimierbaren Schraubenfeder.

Gemäß einer weiteren Abwandlung der zweiten Ausführung3fcrm der Vorrichtung sur Verbindung der beiden Abschnitte der Leitspindel besteht die in jeder Kammer des Gehäuses zwischen die Stellschraube und den an den Keil angedrückten Klotz eingesetzte Feder aus einer Gruppe gleicher, kegelstumpfförmiger Federscheiben, die nacheinander so angeordnet sind, daß jede mit der vorhergehenden mit ihrer großen Basis und mit der nachfolgenden mit ihrer kleinen Basis in Berührung ist.

Gemäß einer dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsfcrm der Vorrichtung sur Verbindung der beiden Abschnitte der Lenkapindel besteht die in jeder Kammer des Gehäuses zwischen die Stellschraube und den an den Keil angedrückten Klotz eingesetzte Feder aus einem elastischen, kompriinierbaren Füllmaterial,

Gemäß einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zur Verbindung der beiden Abschnitte der lenlcspindel besteht das zwischen den ersten und den zweiten Abschnitt der Lenlcspindel eingesetzte elastische Organ aus mindestens einer Gruppe von zwei gleichen Blattfedern, deren jede einen gekrümmten mittleren Teil und zwei seitliche ebene Flügel besitzt, wobei die beiden elastischen Blätter jeder Gruppe mit ihren konvexen Seiten aneinander anliegen und in einer öffnung des ersten Abschnitts angeordnet sind, die eine , axiale Ebene dieses Abschnitts sur Symmetrieebene hat und der in der Muffe zwei gleiche, diametral entgegengesetzte Öffnungen mit demselben Umriß entsprechen, an deren einander entgegengesetzten ebenen Seitenflächen die ebenen Teile jedes Blattes anliegen und die durch einen Ring verschlossen sind, an.welchem sich die Enden jedes elastischen Blattes abstützen und der die Endmuffe des zweiten Abschnitts umgibt und an dieser befestigt ist.

Weitere Einzelheiten und Verteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf

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die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es·, zeigen: .

KLg. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer mit einem erfindungsgemäßen Servolenkmechanismus ausgerüsteten Eraftfahrzeuglenkung.

Pig. 2 einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in Nähe des Torsionsstabes, mit dem die Lenkspindel versehen ist, .

Pig. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-A von Pig. 2.

Pig. 4 einen Querschnitt in Höhe des Tcrsionsstabes einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Pig. 5 eine Draufsicht auf einen Geschwindigkeitsanzeiger mit einem Potentiometer mit einem Mittelpunkt.

Pig. 6 eine schematische perspektivische Darstellung einer Kraftfahrzeuglenkung mit einem für einen reversiblen Lenkmechanismus verwendbaren Servomechanismus.

Pig. 7ct einen Axialschnitt durch die erste Ausführungsform einer elastischen Verbindungsvorrichtung.

Pig. 7b einen Schnitt durch diese Vorrichtung nach der Linie Z-Z von Pig. 7a. ,

Pig. 7c eine Draufsicht auf diese elastische Verbindungsvorrichtung.

Pig. 7d und 7e Schnitte durch Einzelheiten von zwei Abwandlungen der komprimierbaren Pedern dieser elastischen Verbindungsvorrichtung. ·

Pjg. 3a einen Schnitt durch eine axiale Ebene einer anderen Ausfuhrungsform der elastischen Verbindungsvorrichtung.

Pig. 8b einen Querschnitt durch die Vorrichtung der Pig. 8a nach der Linie X-X dieser Pigur.

Pig. 3e eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Piguren 8a und 8b. .

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BAD ORIGINAL

Auf diesen Figuren sind gleiche Bauteile iiit gleichen Bezugszahlen verschon.

Die im Pulsenden als Beispiel gebrachte Beschreibung des erfindungsgemäßen Servomechanismus bezieht sich auf einen Servomechanismus zur Unterstützung einer Kraftfahrzeuglenkung. Ein derartiger-Servomechanismus kann jedoch nicht nur bei Kraftfahrzeugen, Sondern auch in anderen Bereichen, beispielsweise in der Luftfahrt, angewandt werden.

Wie die Fig. 1,2 und 3 zeigen, besitzt die Lenkspindel des Fahrzeugs zwei koaxiale Abschnitte 1 und 2, die durch einen zu ihnen koaxialen Torsionsstab 3 miteinander verbunden sind, der eine Relativdrehung der beiden Abschnitte gegeneinander um ihre gemeinsame Achse gestattet. Der an dem Lenkrad 4 befestigte Abschnitt 1 der Lenkspindel ist mit einem diametralen Keil 5 versehen, dessen beide Flügel auf jeder Seite dieses Abschnitts in gleichem Maße hervorstehen. Der mit den Lenkorganen verbundene Abschnitt 2 ist an einer Muffe 6 mit derselben Achse befestigt, in der zwei gleiche Längsaussparungen 7a und 7b vorgesehen sind. Die Breite 1 dieser Aussparungen ist so gewählt, daß eine Drehung um einen vorbestimmten Winkel möglich ist, bevor der Keil, dessen Stärke e kleiner als die Breite 1 ist, an den Seitenflächen dieser Aussparung zum Anschlag kommt. Diese Anordnung gestattet eirio Begrenzung des auf den Torsionsstab einwirkenden Moments und gewährleistet gleichzeitig dadurch eine Sicherheit, daß bei Bruch des Torsionsstabes das gesamte Hcraent übertragen wird.

Ein auf der Muffe 6 angeordneter und an dieser befestigter Uinkelbewegungcfühler 3, der mit der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs, d.h. gewöhnlich einer Aklcumulatcrbatterie verbunden ist, gestattet die Umformung der Winkelbewegung des Abschnitts 1 gegenüber dem Abschnitt 2, die zu dem auf das Lenkrad ausgeübten Moment proportional ist, in ein elektrisches Signal. Dieser Fühler kann ein Fühler mit veränderlichem oder Ließbarem Widerstand, Induktanz, Reluktanz cder Kapazität oder ein Fühler sein, der mit jeder beliebigen anderen veränderlichen oder meßbaren elektrischen

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BAD ORIGINAL

Größe arbeitet. Bei der auf der Zeichnung (vgl. insbesondere Fig. 2 und 3) dargestellten Ausführungsform, besteht der I¹UhIer aus einem Potentiometer, dessen kreisförmige Schleifbahn 9 an der Muffe 6 und dessen läufer 1ü an einer Welle 11 befestigt ist, die entweder direkt oder indirekt über zwei übersetzende Zahnräder 12 xvaä 13 um ihre Achse in Drehung versetzt wird, wobei das zur ¥elle 11 koaxiale Zahnrad 12 an dieser Welle luid das ζυ. dem Abschnitt 1 koaxiale Zahnrad 13 an diesem Abschnitt befestigt ist.

Der durch die elektrische Energiequelle des !Fahrzeugs gespeiste Fühler 8 ist ferner elektrisch mit einem geeigneten analogen Rechenorgan 15 oder Rechner über einen an dem Abschnitt 2 und/ oder der Muffe 6 befestigten rotierenden Kontakt 14 verbunden. Der Rechner, der geringe Abmessungen hat und an jeder beliebigen Stelle des Fahrzeugs leicht angebracht werden kann und beispielsweise der Instrumenteneinheit des Fahrzeugs eingegliedert ist, empfängt das von dem Fühler gelieferte Signal, das sich in Abhängigkeit von dem Wert des auf das Lenkrad 4 ausgeübten Moments nach einer inneren Gesetzmäßigkeit des Fühlers ändert.

Kontakte 16 und 17_f die an den entgegengesetzten Seiten einer der an der Muffe der Lenkspindel vorgesehenen Aussparungen, beispielsweise der Aussparung 7b, angeordnet sind, gestatten die Übertragung eines Signals, das dem Rechner die Drehrichtung des Lenkrades 4 anzeigt. Die aus dem Fühler 8 und den Kontakten 16 und 17 austretenden Signale werden von dem Rechner in einen Strom umgeformt, dessen Stärke sich in Abhängigkeit von dem auf das Lenkrad einwirkenden Moment ändert; und der einen elektrischen Servomotor 18 speist. Der Ständer dieses Servomotors iat an einem feststehenden !eil des Fahrzeugs, beispielsweise an der Treimwand befestigt und der Läufer ist fen deifl Abschnitt 2 der Ee: ik— s'pindel des Fahrzeugs entweder dirjekt oder über ein Zwisohehortigt und zwar unter einemj durch den Rechner gesteuerten

gan befei
Moment.

Gemäß einer vereinfachten Ausftihrufngsform der erfindungsgemlässen Vorrichtung (vgl. Fig. 4) wird der Servomotor 18 direkt durch die Schließung eines der Kontakte 16a und 16b oder 17a und 17b

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gesteuert, die in der Muffe 6 vorgesehen sind und zwischen denen sich einer der !''lügel des an dem Abschnitt 1 der Lenkspindel befestigten Keils 5 befindet, d.h. wenn ein in der einen oder der anderen Richtung auf das Lenkrad 4 einwirkendes Moment mit einem vorbestimmten Wert erreicht oder überschritten wird. Zu diesem Zweck ist ein Anschluß des Kontakts 16a mit dem Pluspol der Stromquelle und sein anderer Anschluß mit dem ersten Anschluß des Motors 18 verbunden» Ein Anschluß des Kontakts 16b ist mit dem Minuspol der Stromquelle und der andere Anschluß ist mit dem zweiten Anschluß des Motors verbunden. Ebenso ist ein Anschluß des Kontakts 17a mit dem Minuspol der Stromquelle und der andere Anschluß mit dem ersten Anschluß des Motors verbunden und einer der Anschlüsse des Kontaktes 17b ist mit dem Pluspol der Stromquelle und sein anderer Anschluß ist mit dem zweiten Anschluß des Motors verbunden. Die beiden Seiten des entsprechenden Flügels des Keils 3ind jeweils mit zwei Leisten zur Verbindung der Anschlüsse einerseits der Kontakte 16a und 16b und andererseits der Kontakte 17a und 17b versehen. Auf diese Weise geht die Drehung des Motors 18 je nachdem, welche der Seiten des Keils an die entsprechende Seite der Aussparung 7b angedrüokt ist, in der einen -oder der anderen Richtung vor* sich.

Bei einer verbesserten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Verlauf des Unterstützungsmomenta nicht nur in Abhängigkeit von dem Wert des auf daa Lenkrad einwirkenden Moments, sondern auch in Abhängigkeit von der fahrzeuggeschwindigkeit geändert v/erden. Zu diesem Zweck liefert ein Potentiometer, dessen Läufer von dem Antriebekabel des Geschwindigkeitsanzeigexs 19 angetrieben wird, dem Reohner ein Signal, das sioh in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit nach einer vorbestimmten inneren Gesetzmäßigkeit des Potentiometers ändert« Dieses Potentiometer ist elektrisch mit dem Rechner verbunden! der dieses Signal mit dem Signal kombiniert, das von dem der Lenkspindel beigegebeilen Fühler kommt» und diese Signale in einen Strom umformt, dessen Stärke aioh nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit in Abhängigkeit von dem auf das Lenkrad einwirkenden Moment und von der Pahrzeuggesohwindigkeit ändert·

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Die oben beschriebene Terbesserte AusfiUmmgsfcrm der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf folgende Weise (vgl. Fig. 5) ncch weiter verbessert werden.

Ein Potentiometer 20 mit einem Mittelpunkt ist dem Geschwindigkeitsanzeiger 19 beigegeben.

In dem 'feil A dieses Potentiometers, der den Fahrzeuggeschwindigkeiten entspricht, bei denen eine maximale Unterstützung gewünscht wird, liefert das Potentiometer 20 dem Rechner ein Signal, das dieselbe Form hat, wie das Signal, das von dem der Lenkspindel beigegebenen Potentiometer 8 geliefert wird.

In dem mittleren Teil B des Potentiometers, der den Fahrzeuggeschwindigkeiten entspricht, bei denen keine Unterstützung erforderlich ist, ist der Viert des Widerstandes des Potentiometers praktisch Null, so daß der Rechner kein Signal empfängt und kein Signal auf den Servomotor 18 überträgt.

In dem Bereich G des Potentiometers, der den Geschwindigkeiten entspricht, bei denen die lenkung leicht wird, liefert dieses Potentiometer ein bezüglich dem^;in dem Bereich A gelieferten Signal umgekehrtes Signal. Der Rechner überträgt nun auf den Servomotor· ein umgekehrtes Signal, das auf die Lenkspindel ein vorbestimmtes Widerstandsmoment anlegt, das dem Fahrer die bei hoher Geschwindigkeit gewünschte Festigkeit der Lenkung vermittelt« "

In jedem Fall ist der Läufer des Motors zum Antrieb des Lenkmechanismus vorzugsweise über eine Untersetzung mit dem Abschnitt der Lenkspindei in Eingriff, der mit diesem Lenkmechanismus ver-■ bunden ict, der im allgemeinen nicht reversibel" ist, se daß die Lenkung in beiden Richtungen unterstützt v/erden muß, d.h. daß der Fahrer des Fahrzeugs, nachdem er den Einschlag der Vorderräder in einer Richtung zur Richtungsänderung des Fahrzeugs be- ' wirkt hat, mit Hilfe der Servovorrichtung die Rückbewegung der

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Vc rderrädcr in ihre normal ο Stolle bewirkt, in dor eic zur liittellängsebeno den Fahrzeugs ixirallel sind. 7/eun die Le:akuHg des Fahrzeugs reversibel ist, wc bei clio Vorde.rvrädcr nach Durchfahren einer Kurv j in ihre liormallagc zurückkehren, ohne daß der Wahrer hierzu auf das Lenkrad ein Iioraent ausüben muli, wenn- seine Lenlamg nicht servobetätigt ist, erfordert die e'ben beschriebene Sorvovcrrichtung aufgrund der Irreversibilität den zwischen die Welle des Antriobsmotcrs find die Lenk säule eingesetzten Getriebes, daß der Fahrer zur itückbewegung der Vorderräder in die Uormallage auf das Lenkrad ein Iiornent ausüben muß.

In diesem Fall kann erfindungsgemäß mit Hilfe einer einfachen Verbesserung dec eben beschriebenen Servomechanismus die iüickbewegung der Vei"dorräder in ihre ITonaallage für die ge.rade Fahrt nach dem iLncchlag bev/ir.l:t vrerdon, ohne daß der Falirer auf das ijenlcrad hierzu ein Moment ausüben muß. Zu diesem weck besitzt dor Serve lu tor 18, wie auf Pie· 6 dargestellt ist, einoii Ständer, der an einem feststehenden Teil dos Fahrzeugs, beispielsweise an der Trennwand, befestigt ist, und einen Läufer, der über seine Ausgangswelle an der Eingangswelle eines Untersetzungsgetriebes 21 beliebiger bekannter ""Hisführung befestigt ist. Die Ausgangswello des Untersetzungsgetriebes 21 ist mit einem Kupplungsorgan fest verbunden, das vorzugsweise aus einer bekannten elektromagnetisch betätigten Kupplung 22 besteht, die zwischen das Untersetzungsgetriebe 21 und ein trgon 25 eingesetzt ist, das die Drehung der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes auf den mit dem Lenücmeehanismus des Fahrzeugs zusammenwirkenden Abschnitt der Lenkspindei überträgt. Die Kupplung 22 ist eine Kupplung bekannte:' Ausführung, beispielsweise eine Reibungskiipplung oder eine Klauenkupplung, deren feststehendes Element ontwedex' an der ""tisgangSWelle des Untersetzungsgetriebes 21 oder an der Ein.;angswelle de;j bbertragungr:organs 'λ'-j befestigt sein kann und dornen bewegliches Element entsprechend an dem Übertragung;.:organ 2':> oder a:i der Au.'jgaiigswello der. Untersetzungsgetriebes 21 befestigt int. Die jJijikupplun;; di:;; beweglichen Elements der kupplung in <\ ··'.) feststellende >n.(^v.ient,

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AO ORIGINAL

r.;ι. dtiß die Drehbewegung doi¹ .aisgangswelle des Untcrsetcungsgotricboij 21 auf die liingaii^GWelle des Übertragungsorgens 23 lib ertragen wird, wird auf bekannte Weise mit Hilfe- einer" elektromagnetischen Vorrichtung bewirkt, die mit elektrischer Jiner- :;lc gespeist wird und boi dor die Unterbrechung dieser Speisung nit elektrischer Iinorgie die Auslrupplung des beweglichen aJlehients aus dem feotstohohden Ül_ei.ient bewirkt. Dia der "kapoluir; 22 bei^egebene elektr^ijuirjuetiaclio "Verrichtung v/ird über denselben Kreis wie der Motor 10 mit elokt3?iachor Lnerfjie geojcjiat. Zu diesem Zv/ock sind die Anschlüsse der elektromagnetischen Verrichtung "sv/eclnnäßigorweise mit den entsprechenden Anschluss031 dieses Ilotors elektrisch verbunden, die, vie bo~ roits gesagt wurde, mit den ,msgangsanschlussen des analogen Rechonergans 14 verbmulen sind. Wenn also der Motor 18 mit elektrischer Energie gespeist wird, wird auch die elektromagnetische Verrichtung zur Steuerung der Kupplung gespeist und diese befindet sieh in eingerücktem Zustand, Wenn dagegen der Wert des den Motor speisenden Stroms Hull ist, ist die Kupplung ausgerückt,

Das die Drohung der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes 21 (über die Kupplung) auf die lenkspindel übertragende Organ 23 kann aus jedem beliebigen bekannten Organ bestehen, beispielsweise aus einer an der Ausgangswelle der Kupplung befestigten Antriebsriemenscheibe 24 und einer an dem Abschnitt dor Lenkspindel befestigten Abtriebsriemenscheibe 25', die von der ersten über einen äiemen 26 angetrieben v/ird» Die Durchmesser der Hiomenscheibon 24 und 25 können je nach der gewünschten Untersetzung gleich oder verschieden.sein. Zum Antrieb des Abschnitts 3 der Lenkspindel kann auch jedes beliebige andere entsprechende iibertragungsorgaiij beispielsweise Lrgane mit Zahnrädern und Zahnradketten o.a., verwendet werden.

Der Servomechanismus zur Unterstützung einer reversiblen Lenlcung arbeitet unter diesen Umständen folgendermaßen;. Wenn dor Ifahror des Fahrzeugs auf das Lenkrad zur llichtungsänderung

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des Fahrzeugs ein Iicnent .luijüb!;, wird dor Lcnlancchanismus vcn dew Zeitpunkt an unter;.; !'''tst, an dem der Winkel dec Au§- !.;ehl\'.;jo dec Keils 5 zwischen den Aussparungen dar Muffe 6 ■■.. liber;:;ehritten wird (die Stellungen des Lcils innerhalb dieses l/inkcls entsprechen den neutralen Bereich des Fühlers) * Die Stärke dieser Unterstützung hängt Vuii dor inneren Gesetz-Mäßigkeit de;; Fühlers ab, 'Jor iiotur 18 wird mit elektriochor j&iorgio _t ^r;ecpei3t, und damit auch die. elektruma^netische Steuervorrichtung der !Kupplung. Infolcodosoon v/ird die Drehbewegung des liüturs I8, nachdem-uie untersetzt wurde, .auf den Abschnitt 3 der Leiikspindel übertragen, v/ubei die Kupplung eingerückt ist. Wenn der Fahrer aufhört, auf das Lenkrad das für die llichtungDänderun^ des Fahrzeugs erforderliche Moment auszu- ' · üben, entspannt sich der IV-rsionsstab 2, der bisher unter Span-« ■ nung stand, und der Abschnitt 1 der Lenkspindel nimmt wiedtr seine Hüllest ellung gegenüber diesem Torsionsstab ein. Dadurch v/ird der Keil 6 in den dem Ausschlagswinkel entsprechenden Bereich zurückgebracht und infolgedessen kehrt der Läufer des Fühlers in seinen neutralen Bereich zurück". Damit wird die elektrische üJnergiespeisung des Motors 18 und damit der Vorrichtung zur elektromagnetischen Betätigung der Kupplung unterbrochen, die somit in den ausgerückten Zustand übergeht. Der Lenkmechanismus, der nun nicht mehr mit dem Motor 18 fest verbunden ist, v/ird frei. Die Umkehrvorrichtung der lenkung kann nun in Tätigkeit treten und die Leiträder des Fahrzeugs in ihre Normallage zurückbringen, in der sie zur Mittellängsebene des Fahrzeugs parallel sind.

Die oben beschriebenen Abwandlungen, dio Sowohl die Vereinfachung des eigentlichen Servomechanismus betreffen ala auch seine Verbesserung in dem Sinne, daß die Stärke der Unterstützung sich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ändern kann, können in der oben beschriebenen, besonderen Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, da die beschriebene Auskupplungsvorrichtung vollständig hinter dem eigentlichen Servomechanismus angeordnet ist.

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Bei ,-jeder Aiisfiüirungsforni des Servomotors wird die Kraft, die ναι dein Fahrer auf das Lenkrad nud damit auf den Abschnitt der Lenkspindel, mit dem es fest verbiinden ist, ousgeübt wird, auf oinen-zweiten, mit dem Lenlnne-chanismus verbundenen Abschnitt dieser Leitspindel übertragen, und zwar zunächst über einen Torsionsstab, der diese beiden Abschnitte miteinander verbindet, solange der Drehwtfinkcl dos Lenkrades einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, d.h. solange diese Drehung innerhalb eines Ausschlagwinkels von einem vorbestimmten Wort vor sich geht, und dann direkt über die an dem zweiten Abschnitt· befestigte Muffe und den an dem ersten Abschnitt angeordneten diametralen Keil, wobei der iDcrsic-nsstab eine konstante Verdrehung beibehält. Dabei wird die Winkelbewegung des erst on Abschnitts gegenüber dem zweiten Abschnitt, wie bereits gesagt wurde, durch den Winkelbewegungsfühler in ein elektrisches Signal umgefonat. Der Torsioiisstab, der das zwischen die beiden .abschnitte der Lenkspindel eingesetste elastische irgan bildet, besitzt eine feste Elastizität, die sich aus seinen verschiedenen. Merkmalen, wie Länge, Durchmesser imd Natur seines lictails - um nur die wichtigsten su nennen - ergibt und aufgrund der konstruktion den Wert der ¥inkelbewegung der beiden Abschnitte der Lenkspindel gegeneinander in Abhängigkeit von dem von doj-i Fahrer auf das Lenkrad ausgeübten Ilcment endgültig fcst-

Die Folge davon ist, daß, wenn es aus unterschiedlichen Gründen erforderlich wird, die Stärke der Unterstützung des zweiten Abschnitts der Lenkspindel in der einen cder der anderen Richtung zu ändern, in den meisten Fällen die Merkmale gewisser Organe de3 Servomechanismus geändert oder diese Organe sogar durch andere, für das gewünschte Ergebnis besser geeignete organe ersetzt werden müssen, was mehr oder weniger langwierige und mehr oder weniger kostspielige Ein- und Ausbauarbeiten erfordert«.. Der Anmelder hat festgestellt, daß dies auf wesentlich zwocknäßigore Weise dadurch erreicht werden kann, daß zwischen die beiden Abschnitte der Lenkspindel ein elastisches Organ ein- :■;"·,,ctfit wird, dessen Elastizität - zumindest in ausreichend wei-

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ten Grenzen - veränderlich ist. Dies wird im Folgenden beschrieben.

Vie zunächst die Fig. 7a, 7b, 7c, lä und 7e aeigen, besitzt die ^enkspindel des F_ahrzeugs einen ersten, mit dem Lenkrad verbundenen Abschnitt 1 und einen zweiten mit dem Lcnkmocnanismus verbundenen, zu dem ersten Abschnitt koaxialen Abschnitt 2. Der zweite Abschnitt ist an seinem dem Lenkmechanismus entgegengesetzten Ende mit einem Teil 27 versehen, das direkt an diesem Abschnitt befestigt ist. DasTeil 27 besitzt eine Muffe 23, die zu den beiden Abschnitten koaxial ist und auf den Abschnitt 1 aufgeschoben ist und an diesem durch einen Keil 5 befestigt ist, dessen Achse zur gemeinsamen Achse G-G der beiden Abschnitte senkrecht ist und der geeignete, in dom Teil 27 und dem Abschnitt 1 vorgesehene Offnungen durchquert. Das Teil 27 besitzt ferner einen Teil in der allgemeinen Fern eines Quaders, dessen Längssymmetrieobene X-X zu der den beiden Abschnitten 1 und 2 gemeinsamen Achse G-G senkrecht ist und der mit vier gleichen, beispielsweise zylindrischen Öffnungen 29a, 29b einerseits und 3^a und 3<-b andererseits versehen ist. Die Öffnungen 29a und 29b sind zueinander koaxial und ihre Achse B-B ist zur gemeinsamen Achse G-G der beiden Abschnitte und 2 senkrecht. Die Öffnungen 30a und 5^b sind ebenfalls zueinander koaxial und ihre gemeinsame Achse C-C ist ebenfalls zu der Achse G-G senkrecht. Die beiden Achsen B-B und C-C liegen in einer zur Achse G-G senkrechten Ebene und sind bezüglich der Achse D-D dieser Ebene, die zu ihnen parallel ist und die Achse G-G senkrecht schneidet, zueinsn der symmetrisch. Jede dieser Öffnungen enthält ein kemprimierbaror; irgan 31, das beispielsweise aus einer Schraubenfeder (vgl. Fig. 7b und 7c) oder aus einer Gruppe von allgemein kegelstumpffürmigon Fedorneheibon, die sich abwechselnd mit ihren großen und ihren kleinen Basen berühren, wobei der Durchließ π or Hirer großen Dae on gleich dem Innendurchmesser der Öffnung ist (vgl. Fig. 7<0, (.-dor aus einem koraprimiex'barcn Werkstoff bestellt, wie expandiertem Polyurethan oder einem beliebigen anderen, ähnlichen Y/erkstcff, dor dia Eigenschaft hat, sich bei Kraftoinwirkun,.;

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zu komprimieren und bei Aufhören dieser Krafteinwirkung wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen, wobei der Verlauf seiner Verformung in Abhängigkeit von den auf ihn einwirkenden Kräften in der Zeit unveränderlich "bleibt (vgl. Pig. 7e). Das elastische, komprimierbare Organ 31 sitzt in jeder Öffnung zwischen einer Stellschraube 35» die die entsprechende Öffnung außen verschließt, und einem Klotz 32, dessen eine Seite mit einem Ende des elastischen Organs und dessen andere Seite mit dem Keil -5 in Berührung ist und der.in der entsprechenden Öffnung parallel zu ihrer Achse geradlinig beweglich ist. Das Seil 27 ist ferner mit einer zentralen Öffnung 34 versehen, deren Achse E-E in der Ebene der Achsen B-B und C-C liegt, zu diesen senkrecht ist und die Achse G-G des Abschnitts 1 schneidet. Diese Öffnung mündet an den beiden entsprechenden,entgegengesetzten Seiten des Teils 27 atis und gestattet das Einsetzen des Keils 5 zur gegenseitigen Befestigung der Abschnitte 1 und 2 oder seine Entnahme zum Auseinanderbau dieser Abschnitte.

Wenn nun die Abschnitte 1 und 2 der enkspindel über den Keil 5 fest miteinander verbunden sind und der Abschnitt 1 durch das Lenkrad um seine Achse beispielsweise in Richtung des Pfeils F von iig, 7b gedreht wird, wird der Keil 5 in dieser Drehung mitgenommen und drückt die Klötze 32 der Öffnungen 29a und 30b des Teils 27 ein, wodurch die Federn 31 (oder entsprechende elastische komprimierbare organe) in ihren jeweiligen Aussparungen komprimiert werden, während die Klötze 32 der Öffnungen 29b und 3oa durch die entsprechenden Federn 31 zurückgedrückt werden und diese sich entspannen und der Bewegung des Keils folgen. Das hierbei über den Keil auf das Teil 27 einwirkende Kraftesystem bildet ein Moment, das auf das Teil 27 und damit auf den Abschnitt 2 in derselben Richtung wie das über das Lenkrad auf den Abschnitt 1 einwirkende Moment einwirkt. \Iewa. dieser Abschnitt in umgekehrter, d.h. in der dem Pfeil F von Fig. 7b entgegengesetzten Richtung um soino Achse gedreht wird, so werden die Federn der öffnungen 29b und 3Ua komprimiert, während die Federn der Öffnungen 29a und 30b sich entspannen. Das auf das Toil 27 einwirkende Kräftesystem bildet hierbei ein Moment, das

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den Abschnitt 2 der Lenkspindel um seine Achse in Drehung ver- ^! setzt und dieselbe Richtung wie das auf den Abschnitt 1 einr wirkende lloment hat. Die Klötze 32 besitzen jeweils eine zylindrische Verlängerung 35, deren Länge kleiner als die Lange des entsprechenden elastischen Organs bei Einnahme seiner Ruhestellung ist, so daß das gegenüber der Innenseite der entsprechenden Schraube 33 angeordnete Ende dieser Verlängerung von dieser Innenseite um einen gewissen Betrag entfernt iat_t der durch Einwirkung auf die entsprechende Stellschraube geändert werden kann, wodurch ferner die Spannung des entsprechenden kompriinierbaren, elastischen Organa 31 geändert werden kann. Wenn der Abschnitt 1 der Lenkspindel eine Drehung um einen Wert Qt beispielsweise in Richtung des Pfeils F von Pig, 7b ausgeführt hat, kommen die Enden der Verlängerungen 35 der Klötze 32 gleichzeitig mit den Innenseiten der Stellschrauben der öffnungen 29a und 30b in Kontakt, wenn diese Schrauben so eingestellt wurden, daß die elastischen Organe 31 dieselbe Spannung besitzen. Wenn der Drehwinkel des an dem Lenkrad befestigten Abschnitts 1 einen Wert Von weniger als Q^ hat, geht die übertragung des auf diesen Abschnitt 1 einwirkenden Momenta auf den Abschnitt 2 elastisch vor sich, wie es bei der oben beschriebenen Ausführunßsform der Pail.ist, bei der die beiden Abschnitte 1 und 2 durch einen Torsionsstab voneinander getrennt sind. Wenn der Drehwinkel des Abschnitts ein Wert von größer als «χhat, wird der Abschnitt 2 von dem Abschnitt 1 direkt in Drehung versetzt, da die Verlängerungen der sich entsprechenden Klötze 32 in den Öffnungen 29a und 30b (oder 29b und 3oa) über die entsprechenden Stellschrauben direkt an dem an dem Abschnitt 2 befestigten Teil 27 anliegen. Diese Vorrichtung entspricht also der Vorrichtung mit Torsionsstab der oben beschriebenen Ausführun^oform, wobei jedoch der Unterschied besteht, daß die Elastizität des 'i'orcionsstabs nicht beliebig geändert werden kann, v/ährend die Elastizität des 'i^veils 27 nach Wunsch durch Einwirkung auf die Stellschrauben 33 oder durch Ersetzen der elastischen Organe 31 durch andere Lrgano mit einer anderen Elastizität, wobei alles ainlore gleich bleibt, vorstellt werden kann und daß gleichzeitig der Wert des Ausschlagwinkels «Kdurch iiin-

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wirkung auf die Länge der Verlängerungen 35 der. Klötze 32 verstellt werden kann. _t . ' ■ .

Gemäß einer anderen, auf den Pig. 8a, 8b und 8c dargestellten Ausführungsform besitzt die Lenkapindel einen ersten Abschnitt 1 mit der Achse G-G, der an dem Lenkrad befestigt ist, xaiä. einen zweiten, zw. diesem koaxialen Abschnitt 2, dessen eines Ende mit dem Lenlanechanismus zusammenwirkt und dessen anderes Ende mit einer Muffe 36 versehen ist, deren Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des Abschnitts 1 ist und die diesen umgibt. Diese Muffe 36 besitzt zwei gleiche, diametral einander entgegengesetzte Öffnungen 57a und 37b, deren gemeinsame Achse die Achse G-G im rechten Winkel schneidet. Der Abschnitt 1 besitzt ebenfalls eine diametrale Öffnung 38 mit demselben sichtbaren Umriß wie die Öffnungen 37a und 37b, die zu diesen koaxial angeordnet ist, so daß ihre sichtbaren timrisse zusammenfallen und sie eine der Muffe 36 und dem Absclinitt 1 gemeinsame Öffnung bilden. In dieser gemeinsamen Öffnung ist .mindestens eine Gruppe von zwei gleichen Blattfedern 39a und 39b vorgesehen, deren jede einen in der Öffnung 38 des Abschnitts 1 angeordneten gekrümmten mittleren Teil und zwei entgegengesetzte ebene Enden besitzt, die an der entsprechenden Seitenfläche der Öffnungen 39a und 39b der Muffe 36 anliegen. Die beiden Blätter liegen mit ihren konvexen Seiten in der den beiden Abschnitten gemeinsamen Achse G-G aneinander an, wobei ihre konkaven Seiten sich gegenüber der entsprechenden seitlichen Innenwand der Öffnung 38 befinden, Mehrere aus zwei Blättern 39a und 39b bestehende Gruppen können in dieser Weise nebeneinander in der der Muffe 36 und dom Absclinitt 1 gemeinsamen Öffnung angeordnet werden. Die Blattfedern werden in der gemeinsamen Öffnung durch ein ringförmiges Gehäuse 4u an ihrem Platz gehalten, das auf die Muffe 36 auf gefalzt sein kann."

Diese Vorrichtung erfüllt dieselben Ji^lunktionen wie die oben beschriebene aus einem Torsionsstab und einem Keil bestehende Vorrichtung, besitzt gegenüber dieser jodoch den Vorteil, daß sie verstellt v/erden kann. Das über das Lenkrad auf den Abschnitt

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der Lenkspindel ausgeübte Horaent wird nämlich über die Gruppen der Blattfedern 39a und 39b auf den Abschnitt 2 dieser Lenkspindel übertragen. Durch Vervielfachung dieser Federn -. sur Beibehaltung der Symmetrie der von demAbschnitt 1 auf den Abschnitt 2 in beiden Richtungen übertragenen Momente in Zweiergruppen - kann der Wert des Moments, das auf den Abschnitt 1 ausgeübt werden muß, um die Enden 41 der Federn 3'9a zu den Enden 42 der Federn 39b zu bringen, in aufeinanderfolgenden, regelmäßigen Stufen geändert werden. Wenn die Federn derart aneinander anliegen, arbeiten sie wie ein Keil, der die beiden Abschnitte fest miteinander verbindet. Mit anderen Werten, boi einem zugelassenen Ausschlag Oi des Abschnitts 1 gegenüber dem Abschnitt 2 kann durch entsprechende Wahl der Eigenschaften der Blattfedern und der Zahl der Zweiergruppen von Blattfedern dan Moment geändert werden, das auf den Abschnitt 1 auegeübt werden muß, damit der "zugelassene Ausschlag<X durchlaufen wird,

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Claims

Pat entansprüche

1. \Servomechanismus ziir Steuerung und zur Unterstützung der i/über eine um ihre Achse drehbare Welle, der sogenannten Lenkspindel, ausgeübten Kraft zum Antrieb eines mechanischen Organs gekennzeichnet durch eine aus zwei koaxialen Abschnitten (1,2) bestehende Lenkspindel, deren erster (1) mit einem seine Drehung um die den beiden Abschnitten gemeinsame Achse bewirkenden Lenkrad (4) verbunden ist und deren anderer (2) mit dem zu steuernden und' zu unterstützenden Organ verbunden ist und mit einer zu ihm koaxialen und einen Teil des ersten Abschnitts umgebenden Endmuffe (6) fest verbinden ist, wobei der erste Abschnitt mit einem in einer seiner diametralen Ebenen angeordneten Keil (5) versehen ist, dessen Plügel gleich sind und auf jeder Seite der gemeinsamen Achse um dieselbe länge hervorstehen, und wobei der zweite Abschnitt mit dem ersten über die Flügel dieses Keils und ein zwischen diesen Keil und den zweiten Abschnitt eingesetztes elastisches Organ zusammenwirkt, einen Elektromotor (18) zum Hilfsantrieb des mechanischen Organs, dessen Ständer bezüglich des Trägers des Servomechanismus feststehend ist und dessen Läufer entweder direkt oder über ein Organ zur Übertragung der Drehung des Läufers auf den Abschnitt, an welchem die Muffe (6) befestigt ist, zum Drehantrieb dieses Abschnitts der Lenkspindel um seine Achse beiträgt und eine Vorrichtung, die den Wert des Winkels der Relativdrehung des mit dem Keil versehenen Abschnitts der'Lenkspindel gegenüber dem mit der Muffe versehenen Abschnitt nach einer vorbestimmten Gesetzmäßigkeit in elektrische Signale umformt, mit dem mit dem Keil versehenen Abschnitt zusammenwirkt, über Eingangsanschlüsse mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist und mit den Speiseanschlüssen des Elektronlot or s (18) verbundene Aus gangs anschlüsse besitzt*

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2. Servomechanismus nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeich η e t, daß die Torrichtung (8) zur Umformung des Wertes des

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Winkels der Relativdrehung der beiden Abschnitte der Lenkspindel in elektrische Signale einen Wirbelbewegungsfühler mit einer inneren Gesetzmäßigkeit, der einerseits mit der elektrischen Energiequelle und andererseits mit einem rotierenden Kontakt (15), der an dem mit der Muffe versehenen Abschnitt der Lenkspindel befestigt ist, elektrisch verbunden ist und dessen feststehender Teil an dieser Muffe befestigt ist und dessen drehbeweglicher Teil mit dem den Keil tragenden Abschnitt der Lenkspindel über ein Organ (12, 13) zusammenwirkt, das die Drehung dieses Abschnitts um seine Achse in eine Drehbewegung des beweglichen Teils dieses Fühlers um seine Achse umformt, und ein elektrisches analoges Rechenorgan (14) besitzt, das einerseits mit der elektrischen Energiequelle und andererseits mit dem Winkelbeweggungsfühler (8), mit dem es zusammenwirkt, über den rotierenden Kontakt (15) elektrisch verbunden ist, der an dem mit der Muffe versehenen Abschnitt der ^enkspindel befestigt, ist und zu dieser Muffe koaxial ist.

3· Servomechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß die Vorrichtung zur Umformung des Wertes des Winkels der Relativdrehung der beiden Abschnitte der Lenkspindel in elektrische Signale aus zwei Gruppen von zwei Kontakten (16a, I6b)^ die jeweils auf einer der Seiten einer der beiden Aussparungen (7b) der Muffe angeordnet sind und aus zwei Gruppen von zwei Kontakt; ten (17a, 17b) besteht, die jeweils auf der anderen Seite derselben Aussparung angeordnet sind, wobei einer der Kontakte jeder Gruppe mit dem entsprechenden der beiden Pole der Energiequelle und der andere Kontakt mit einem Anschluß des Motors (18) verbunden ist und der dieser Aussparung entsprechende Flügel des Keils an jeder seiner den Kontaktgruppen gegenüberstehenden Seiten mit Leisten zur Verbindung der Kontakte derselben Gruppe versehen ist.

4, Servomechanismue nach Anspruch 1 insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Umformung des Wertes des Winkels der Relativdrehung der beiden Abschnitte der Lenkspindel in elektrische

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Signale einen Winkerbewegungsfühler (8) mit einer Gesetzmäßigkeit, der einerseits mit der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs und andererseits mit einem an dem mit der Muffe versehenen Abschnitt der Lenkspindel befestigten, rotierenden Zontakt (15) elektrisch verbunden ist und dessen feststehender Teil an dieser Muffe befestigt ist und dessen drehbeweglicher Teil mit'dem den Keil tragenden Abschnitt der lenkspindel über ein Organ (12, 13) zusammenwirkt", das die Drehung dieses Abschnitts um seine Achse in eine Drehbewegung des beweglichen Teils dieses Fühlers um seine Achse umformt, ein analoges Rechenorgan (14), das einerseits mit der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs und andererseits mit dem Winkelbewegungsfühler (8) über einen rotierenden Kontakt (15) elektrisch verbunden ist, der an dem mit der Muffe versehenen Abschnitt der Lenkspindel befestigt ist und zu dieser Iluffe koaxial ist, und ein mit dem Kabel des Geschwindigkeitsanzeigers (.19) zusammenwirkendes Potentiometer (2ü) mit einem Mittelpunkt besitzt, dessen feststehender Toil an dem Körper dieses Geschwindigkeitsanzeigers befestigt ist, dessen aktiver Bereich außer seinem neutralen Bereich (B) mindestens zwei Bereiche (A,G) mit verschiedenen inneren Gesetzmäßigkeiten besitzt und das einerseits mit der elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs imd andererseits mit dem analogen Rechenorgan (14), mit dem es zusammenarbeitet, elektrisch verbunden ist. . . .

5. Servomechanismus nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der ^enkspindel zusammenarbeitende Winkelbewegungsfühler (8) mit einer inneren Gesetzmäßigkeit ein Potentiometer ist«

6. Servomechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5 insbesondere für reversible lenkmechanismen von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (18) zur Unterstützung des mechanischen Organs einen bezüglich des Trägers des Servomechanismus feststehenden Ständer und einen läufer bositzt, der über ein Organ zur Übertragung seiner Drehung auf den Abschnitt der ^enkspindel, an dem die Muffe be-

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festigt let, zum Drehantrieb dieses Abschnitts um BeTLnV Äcn's*e beiträgt und daß zwischen den Motor und dieses Übertragungsorgan ein Untersetzungsgetriebe (21), dessen Antriebswelle, an der Ausgangewelle des Motors befestigt ist_# und ein Kupplungsorgan (22) eingesetzt let, dessen Antriebßteil (24) an der Abtriebewelle dee Untersetzungsgetriebes und dessen Abtriebeteil (25) an dem Antriebstell des die Drehung des Läufer« dee Motors auf tie Lenkspindel übertragenden Organe befestigt 1st und das mit einem Organ eur elektromagnetischen Steuerung der Ein- »ind Auskopplung des Unterßetzungegetriebes gegenüber dem die Drehung dee Motors übertragenden Organ versehen 1st, wobei die AueJcupplung durch Unterbrechung der Speisung dieses Organe eur elektromagnetischen Steuerung mit elektrischer Energie und die Einkupplung durch dessen Speisung mit elektrischer Energie über die Torrichtung zur Umformung der Relativdrehung Her beiden Abschnitte der Lenkspindel in elektrische Signale bewirkt wird»

7. Vorrichtung zur Verbindung dep ereten mit dem zweiten Ab*· schnitt der Lenkspindel dee Servomechanismus naoh einem der Ansprüche 1 bis S₉ dadurch gekennzel c h η e t, daß die an dem zweiten Abschnitt (2) befestigte Endinutfe (6) in dem Bereich, in dem sie den ersten Abschnitt (1) umgibt, zwei gleiche und bezüglich der gemeinsamen Achse der beiden Abschnitte diametral einander entgegengesetzte Aussparungen (7a, 7b) besitzt, in denen die entsprechenden ßohenkel des Keils (5) angeordnet sind, mit dem der erste Abschnitt (.1) versehen ist, wobei die Stärke e diesee %ils kleiner als die Länge 1 der Aussparungen ist und das zwischen den Keil und den zweiten Abschnitt eingesetzte elastische Organ aus einem zu den beiden Abschnitten koaxialen und an diesen befestigten Torsionsstab (3) besteht.

8. Vorrichtung zur Verbindung des ersten mit dem zweiten Abschnitt der Lenlcspindel des Servomechanismus nach einem der Ansprüche 1_;bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das iiJnde des zweiton Abschnitts (2), das sich auf der dem Lonlcmechaiiismus ont^o^en^eaotatcn Seite befindet und dem

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clem lenkrad entgegengesetzten Ende des ersten AbscSifiiirtM P17 gegenübersteht j mit einer zu diesen "beiden Abschnitten koaxialen Muffe (28) versehen ist, deren Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des ersten Abschnitts istj, dessen Ende von dieser Muffe über einen Seil seiner länge bedeckt ist und an dieser Muffe über ein elastisches Organ (27) mit kontinuierlich oder diskontinuierlich verstellbarer Elastizität befestigt ist, das die Kräfte des ersten Abschnitts innerhalb eines vorbestimmten Wertes des Ausschlagwinkels des ersten Abschnitts über seine elastischen Teile (31) und außerhalb dieses Ausschlagwinkels starr auf den zweiten Abschnitt übertragt,

9. Vorrichtung nach Anspruch 8„ dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ zur festen Verbindung der beiden Abschnitte (1,2) der lenkspindel aus einem an der Endmuffe (.28) des zweiten Abschnitts (2) befestigten Gehäuse (22) mit vier gleichen zylindrischen, paarweise symmetrisch zu beiden Seiten einer axialen Ebene der Muffe angeordneten und paarweise in einer gemeinsamen, zu dieser axialen Ebene senkrechten Achse koaxialen Kammern, wobei die beiden entsprechenden Achsen in einer zur Längsachse der Muffe senkrechten Ebene so angeordnet sind, daß diese Längsachse eine Symmetrieachse dieser Kammern bildet, und aus einem "diametralen Keil (5) besteht, der in einer Öffnung des ersten Abschnittes angeordnet ist,.die die axiale Ebene des Gehäuses zur Symmetrieebene hat, und; dessen Flügel zu beiden Seiten der Öffnung gleich weit hervorstehen, wobei jede der vier zylindrischen ammern eine komprimierbare Feder (31) enthält, die zwischen einer an der Außenseite des Gehäuses vorgesehenen Stellschraube (33) und einem an;der Innenseite vorgesehenen und an die entsprechende Seite eip.es Flügels des Keils (5) angedrückten Klotz (32) sitzt,

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Kammer des Gehäuses ,zwischen die Stellschraube" (33) und den an'den Keil (5) angedrückten Klotz (32) eingesetzte Feder aua einer kompr^mierbaren Schraubenfeder (31) besteht.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Kammer des Gehäuses zwischen die Stellschraube (33) und den an den Kell angedrückten Klotz (32)-eingesetzte Feder aus einer Gruppe gleicher, kegelstumpfförmiger Federscheiben (31) besteht, die nacheinander so angeordnet sind, daß jede mit der vorhergehenden mit ihrer großen Basis und mit der nachfolgenden mit ihrer kleinen Basis in Berührung ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder hammer des Gehäuses zwischen die Stellschraube und den an den Keil angedrückten Klotz eingesetzte .Feder aus einem elastischen, komprimierbaren Füllmaterial (31) besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den ersten und den zweiten Abschnitt der Lenkspindel eingesetzte elastische Organ aus mindestens einer Gruppe von zwei gleichen Blattfedern (39a, 39b) besteht, deren jede einen gekrümmten mittleren Teil und zwei seitliche ebene FlUgel besitzt, wobei die beiden elastischen Blätter'jeder Gruppe mit ihre,n konvexen Seiten aneinander anliegen und in einer öffnung des ersten Abschnitts angeordnet sind, die eine axiale Bbene dieses Abschnitts zur Symmetrieebene hat und der la dgr Muffe (36) zwei gleiche, diametral entgegengesetzte öffnungen mit demselben Umriß entsprechen, an deren einander, entgegengesetzten ebenen Seitenflächen die ebenen Endteile (41,42) jedes Blattes anliegen und die durch einen Ring (40) verschlossen sind, an welchem sich die Enden jedes elastischen Blattes abstützen und der die Endmuffe des zweiten Abschnitts umgibt und an dieser befestigt ist.

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