DE2843572C2

DE2843572C2 - Rückstelleinrichtung für die Lenkung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE2843572C2
Application number: DE19782843572
Authority: DE
Inventors: Georges Robert Juvisy Perrier
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1978-10-05
Publication date: 1983-01-20
Also published as: FR2405406B1; FR2405406A1; DE2843572A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Rückstelleinrichtung für die Lenkung eines Fahrzeuges, mit einem an einer Lenkspindel angeordneten Ritzel, über das ein Zahnrad angetrieben wird, das mit einem herzförmigen Nockenkörper auf einer gemeinsamen Welle sitzt und mit diesem auf Drehmitnahme verbunden ist, und mit einem in einem Gehäuse geführten Belastungskörper, der sich über eine Rolle auf der herzförmigen Umfangsfläche des Nockenkörpers abstützt.

Die Geometrie der Lenkung bestimmter Kraftfahrzeuge liefert keine oder keine ausreichend große, die lenkbaren Fahrzeugräder in ihre Geradeausstellung zurückstellende Kraft. Dies ist insbesondere bei Fahrzeugen der Fall, die mit einer Servolenkung ausgestattet sind.

Daher muß man die Lenkung dieser Fahrzeuge mit einer Rückstelleinrichtung der eingangs genannten Art ausrüsten. Für einen korrekten Betrieb des Fahrzeuges ist es dabei unumgänglich, daß die lenkbaren Räder sich exakt in ihrer Geradeausstellung befinden, wenn der Nockenkörper der Rückstelleinrichtung seine Mittelstellung einnimmt, in welcher die Rolle in der konkaven Finbuchtung der herzförmigen Umfangsfläche des Nockenkörpers liegt.

Eine Rückstelleinrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus dem Zusatzpatent 87 4.^7 zum französischen Patent 12 80 647 bekannt. Vorkehrungen, die das Einstellen der relativen Winkelstellungen zwischen der Lenkspindel und dem Nockenkörper ermöglichen oder erleichtern könnten, sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückstelleinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die relative Winkelstellung zwischen der Lenkspindel und dem Nockenkörper rasch einfach und ohne die Demontage irgendwelcher Elemente erfolgen kann, selbst wenn das Zahnrad und der Nockenkörper in einem Gehäuse eingeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse eine zur Drehachse des Nockenkörpers parallele Bohrung aufweist, mit dei eine Aussparung am Nockenkörper fluchtet, wenn sich dieser in seiner der Geradeausfahrtstellung der Lenkung entsprechenden Stellung befindet, daß in die Bohrung und die Aussparung in dieser Stellung ein Sperrbolzen einführbar ist, und daß die Drehmitnahme zwischen Zahnrad und Nockenkörper über eine Rutschkupplung erfolgt.

Mit Hilfe des Sperrbolzens kann der Nockenkörper in seiner Mittelstellung blockiert werden. Durch Ausübung eines das Reibmoment überschreitenden Drehmomentes auf die Lenkspindel kann dann das auf der gemeinsamen Welle mit dem Nockenkörper sitzende Zahnrad verdreht und damit die relative Winkelstellung zwischen der Lenkspindel und dem Nockenkörper verändert werden. Diese Einstellarbeiten können ohne Mühe vom Innenraum des Fahrzeuges aus vorgenommen werden, ohne daß hierzu irgendwelche Elemente der Rückstelleneinrichtung und des sie umschließenden Gehäuses demontiert werden müßten. Gegebenenfalls können die Einstellarbeiten aich während der Fahrt des Fahrzeuges vorgenommen werden.

Vorzugsweise weist die Rutschkupplung in aus der DE-AS 11 94 654 an sich bekannter Weise mindestens eine Reibscheibe auf, die unter der Wirkung elastischer Vorspannmittel, beispielsweise einer Tellerfeder, gegen das zweite Zahnrad gespannt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Rutschkupplung zwei beiderseits des Zahnrades angeordnete Reibscheiben, wobei die elastischen Vorspannmittel zwischen einer der Reibscheiben und der zugeordneten Nabenstirnfläche des Nockenkörpers angeordnet sind und wobei auf der gemeinsamen Welle von Zahnrad und Nockenkörper zwei Anschlagelemente angeordnet sind, an denen sich die jeweils andere Reibscheibe bzw. die zweite Nabenstirnfläche des Nockenkörpers abstützen. Der axiale Abstand der beiden Anschlagelemente ist dabei so gewählt, daß die elastischen Vöfspärinmittel unter Spannung gehalten werden.

Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit der Zeichnung die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Die einzige Figur zeigt einen die Achse der Lenkspindel enthaltenden Schnitt durch die erfindungsgemäße Rückstelleinrichtung.

In der Figur ist mit 1 die Lenkspindel eines Fahrzeuges bezeichnet. Diese trägt ein Ritzel 2,

Das Ritzel 2 kämmt mit einem Zahnrad 3, das frei drehbar auf einer Welle 4 gelagert ist, die parallel zur Lenkspindel 1 verläuft und mit ihren beiden Enden in zwei Lagern 5 drehbar gelagert ist, die ihrerseits in den Wänden ein*"s Gehäuses 6 angeordnet sind, das die gesamte Vorrichtung umschließt.

Mit der Welle 4 sind ein Nockenkörper 7 und zwei Reibscheiben 8 und 9 drehfest verbunden. Die beiden letzteren sind in axialer Richtung verschiebbar auf der Welle 4 beiderseits des Zahnrades 3 angeordnet Zwischen der Reibscheibe 9 und dem Nockenkörper 7 sind Tellerfedern 10 eingespannt, wobei die auftretenden Axialkräfte von der Welle 4 über Federringe 11 aufgenommen werden, die in in der Welle 4 ausgebildeten Ringnuten 12 sitzen und an denen sich die den Lagern 5 zugekehrten Stirnflächen der Reibscheibe 8 bzw. des Nuckenkörpers 7 abstützen.

Alternativ hierzu könnte man auch umgekehrt den Nockenkörper frei drehbar auf der Welle 4 anordnen und das Zahnrad 3 drehfest mit letzterer verbinden, wobei dann der Nockenkörper zwischen zw-1 Reibscheiben liegend durch Reibschluß mitgenommen würde.

Die Nockenscheibe weist Herzform auf, d. h. daß ein Abschnitt ihrer Arbeitsfläche 13, in einem Radialschnitt betrachtet, eine konkave Form aufweist. Diese Arbeitsfläche 13 wirkt mit einer Rolle 14 zusammen, die mittels eines Achsbolzens 15 an einem beweglichen Träger 16 gelagert ist. Eine zwischen dem Träger 16 und dem Gehäuse 6 eingespannte Schraubenfeder 17 hält die Rolle 14 in Anlage an der Arbeitsfläche 13 der Nockenscheibe 7.

Natürlich könnten auch andere Mittel wie beispielsweise hydraulische Spannmittel an die Stelle der Schraubenfeder 17 gesetzt werden, um die notwendige Kraft auf die Nockenscheibe 7 auszuüben.

Die Nockenscheibe 7 weist darüber hinaus auf der der Arbeitsfläche 13 entgegengesetzten Seite einen nach radial außen vorspringenden Abschnitt 18 auf. in dem eine zur benachbarten Gehäusewand hin offene Aussparung 19 ausgebildet ist. Um die Einstellarbeiten zu erleichtern, kann es von Vorteil sein, daß die Aussparung von einer Durchgangsbohrung gebildet ist

Ferner ist in der der Nockenscheibe 7 benachbarten Gehäusewanc* eine zweite Bohrung 20 ausgebildet, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Bohrung 19 in dem vorspringenden Abschnitt 18 der Nockenscheibe 7 sein kann. Die Lage der Bohrung 20 in der Gehäusewand ist so g'wählt, daß die Bohrung 19 und 20 koaxial zueinander verlaufen, wenn die Rolle 14 an dem Mitt^lbereich des konkaven Abschnittes der herzförmigen Nockenscheibe 7 liegt.

tn die Bohrungen 19 und 20 kann ein Sperrbolzen 21 eingeführt werden.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Wenn die Einstellung der relativen Winkellage zwischen der Nockenscheibe 7 und der Lenksäule 1 korrekt ist. liegt die Rolle 14 in dem Mittelbereich des konkaven Abschnittes der Nockenscheibe 7 an, wenn die lenkbaren Räder des Fahrzeuges in Geradeausfährtstellung stehen.

Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, dreht die Lenkspindel 1 das Zahnrad 3 über das Ritzel 2. Aufgrund der Tatsache, daß das von den Reibscheiben 8 und 9 auf b5 das Zahnrad 3 ausgeübte Reibmoment größer ist als das übertragene Drehmoment, dreht das Zahnrad 3 die Welle 4 und damit auch die Nockenscheibe 7 entgegen der Kraft, die von der Schraubenfeder 17 ausgeübt und von der Nockenscheibe 7 in ein Rückstellmoment umgesetzt wird.

Wenn der Fahrer das Lenkrad freigibt, bewirkt das von der Schraubenfeder 17 über die Nockenscheibe 7 ausgeübte Rückstellmoment eine Drehung der Welle 4 in der der vorhergehenden Drehrichtung entgegengesetzten Richtung, bis die Rolle 14 wieder in dem Mittelbereich des konkaven Abschnittes der Nockenscheibe 7 liegt Bei ihrer Drehung nimmt die Welle 4 über das Getriebe 3 und 2 die Lenksäule 1 mit und bringt somit die lenkbaren Räder des Fahrzeuges in ihre Geradeaus-Stellung.

Das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Ritzel 2 und dem Zahnrad 3 ist so gewählt, daß sich die Welle 4 um den Bruchteil einer Umdrehung dreht (beispielsweise eine halbe Umdrehung), wenn die Lenkspindel 1 mehrere Umdrehungen (beispielsweise zwei Umdrehungen) ausführt, um die lenkbaren Räder maximal einzuschlagen.

Wenn die relative Winkellage zwischen der Nockenscheibe 7 und der Lenksäule 1 nicht korrekt ist, d. h. wenn die lenkbaren Räder des Fahrzeuges nicht exakt in ihrer Geradeaus-Stellung sind, wenn die Rolle 14 in asm Mittelbereich des konkaven Abschnittes der Nockenscheibe 7 liegt wird eine Einstellung in der folgenden Weise vorgenommen: Die Lenksäule 1 wird so lange gedreht bis die Bohrungen 19 und 20 exakt in Flucht miteinander liegen. Dann wird der Sperrbolzen 21 in die Bohrungen 19 und 20 eingeführt um die Nockenscheibe 7 zu arretieren. Aufgrund der Konstruktion liegt dann, wie dies bereits oben beschrieben wurde, die Rolle 14 in dem Mittelbereich des konkaven Abschnittes der Nockenscheibe 7.

Dann wird das Lenkrad in der geeigneten Richtung gedreht um die lenkbaren Räder in ihre Geradeaus-Stellung zu bringen: Diese Maßnahme wird durchgeführt, indem man eine hinreichende Kraft auf das Lenkrad ausübt, so daß das auf das Zahnrad 3 übertragene Drehmoment größer ist als das von den Reibscheiben 8 und 9 ausgeübte Reibmoment. Danach wird das Werkzeug 21 zurückgezogen.

Diese Einstellarbeit kann man in der Weise ausführen, daß man die gesamte Lenkvorrichtung des Fahrzeuges auf einem Prüfstand anordnet der es ert.töglicht, die Geradeaus-Stellung der Fahrzeugräder festzustellen.

Aufgrund der geringen Anzahl von Bauteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es jedoch möglich, diese in einer hinreichend kompakten Form herzustellen, so daß sie über der Lenksäule in einem geringen Abstand von dem Lenkrad angeordnet und beispielsweise untc dem Armaturenbrett untergebracht werden kann. Die in dem Gehäuse b zu Zwecken der Einstellung angebrachte Bohrung ist dann vom Inneren der Fahrzeugzelle her für einen auf dem Fahrersitz sitzenden Mechaniker zugänglich. Die notwendige Einstellarbeit kann dann auf sehr einfache Weise selbst während der Fahrt des Fahrzeuges vorgenommen werden, wobei das Werkzeug 21 in dem Augenblick zurückgezogen wird, wo die Bahn des Fahrzeuges exakt gerade verläuft.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist e^;nfach und platzsparend im Aufbau und die Einstellung der relativen Winkellage zwischen den beiden gekoppelten Wellen kann kontiniierlich und daher mit großer Genauigkeit, schnell und ohne den Ausbau von Teilen erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rückstelleinrichtung für die Lenkung eines Fahrzeugs, mit einem an einer Lenkspindel angeordneten Ritzel, über das ein Zahnrad angetrieben wird, das mit einem herzförmigen Nockenkörper auf einer gemeinsamen Welle sitzt und mit diesem auf Drehmitnahme verbunden ist, und mit einem in einem Gehäuse geführten Belastungskörper, der sich über eine Rolle auf der herzförmigen Umfangs- |₀ fläche des Nockenkörpers abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) eine zur Drehachse des Nockenkörpers (7) parallele Bohrung (20) aufweist, mit der eine Aussparung (19) am Nockenkörper (7) fluchtet, wenn sich dieser in seiner , der Geradeausfahrtstellung der Lenkung entsprechenden Stellung befindet, daß in die Bohrung (20) und die Aussparung (19) in dieser Stellung ein Sperrbolzen (21) einführbar ist, und daß die Drehmitnahrje zwischen Zahnrad (3) und Nockenkörper (7) über eine Rutschkupplung (8, 9, 10) erfolgt.

2. Rückstelleinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung in an sich bekannter Weise mindestens eine Reibscheibe (8) bzw. (9) aufweist, die unter der Wirkung elastischer Vorspannmittel (10) gegen das Zahnrad (3) gespannt ist

3. Rückstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Vorspannmittel in an sich bekannter Weise mindestens eine elastisch deformierbare Scheibe (10) nach Art einer Tellerfeder umfassen.

4. Rückstelleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß c.e Rutschkupplung _J5 beiderseits des Zahnrades (3) angeordnete Reibscheiben (8 und 9) umfaßt, daß die elastischen Vorspannmittel zwischen der einen Reibscheibe (9,

8) und der zugeordneten Nabenstirnfläche des Nockenkörpers (7) angeordnet sind und daß auf der _A0 gemeinsamen Welle (4) zwei Anschlagelemente (11) angeordnet sind, an denen sich die andere Reibscheibe (8, 9) bzw. die zweite Nabenstirnfläche des Nockenkörpers (7) abstützen, wobei der axiale Abstand der beiden Anschlagelemente (U) so gewählt ist. daß die elastischen Vorspannmittel (10) unter Spannung gehalten werden.