DE2952536C2 - - Google Patents
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- DE2952536C2 DE2952536C2 DE2952536A DE2952536A DE2952536C2 DE 2952536 C2 DE2952536 C2 DE 2952536C2 DE 2952536 A DE2952536 A DE 2952536A DE 2952536 A DE2952536 A DE 2952536A DE 2952536 C2 DE2952536 C2 DE 2952536C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/02—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Hilfskraft-Lenkeinrichtung für
Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie
sie aus der DE-OS 25 45 970 bekannt ist.
Diese bekannte Einrichtung ist insofern zweckmäßig, als die vom
Fahrer bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten aufzuwendende Kraft
zum Drehen des Lenkrades etwa konstant gehalten werden kann,
ohne Rücksicht auf die Änderung der Straßenoberfläche und der
sich daraus ergebenden Widerstände gegen Veränderungen der
Lenkstellung. Infolgedessen können die Lenkmanöver mit geringem
Kraftaufwand ausgeführt werden. Bei höheren
Fahrgeschwindigkeiten kann der Kraftaufwand für die Lenkung
entsprechend den Anforderungen, die vom Straßenzustand
ausgehen, verstärkt werden, so daß eine Übersteuerung wirkungs
voll vermieden werden kann.
Bei Einrichtungen der genannten Art und generell mit Hydraulik
druck arbeitenden Hilfskraft-Lenkeinrichtungen wird das Lenk
verhältnis, d. h. das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel des
Lenkrades und dem Lenkwinkel des gelenkten Rades - im allge
meinen das vordere Rad - mit Rücksicht auf die Lenkbarkeit beim
Stillstand oder bei langsamer Fahrt des Fahrzeugs sowie auf dem
Geradeauslauf bei hoher Fahrgeschwindigkeit bestimmt. Es ist
jedoch unmöglich, beide Anforderungen mit einem festen Lenk
verhältnis zu erfüllen, denn einerseits ist beim Stillstand und
beim Langsamfahren des Fahrzeugs für die Lenkung ein möglichst
kleines Lenkverhältnis zu fordern, damit die zu lenkenden Räder
bei geringer Drehung des Lenkrades um einen relativ großen
Winkel verstellt werden, während andererseits bei schneller
Fahrt das Verhältnis so groß sein sollte, daß ein Übersteuern
verhindert wird und der Fahrzustand stabil ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit Hydraulikdruck arbeiten
de Hilfskraft-Lenkeinrichtung anzugeben, die bei einfachem
Aufbau ein variables Lenkverhältnis hat.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Einrichtung der eingangs
genannten Art, durch die im kennzeichnenden Teil des Patentan
spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Mittels des elastischen Elements der erfindungsgemäßen Lenk
einrichtung an der angegebenen Stelle kann ein variables Lenk
verhältnis mit einfachen Mitteln erreicht werden. Wenn bei
dieser Einrichtung das Lenkrad gedreht wird, erfolgt eine
lineare Verdrehung des elastischen Elements über einen Winkel
betrag, der die Drehung des Lenkrades in Voreilung relativ zu
der Eingangswelle ermöglicht. Das Lenkrad und die Eingangs
welle können gemeinsamen über einen solchen Winkelbetrag hinaus
gedreht werden, wobei dieser Betrag durch die Fahrgeschwindig
keit bestimmt wird.
Vorzugsweise erzeugt die Rückführvorrichtung der erfindungsge
mäßen Lenkeinrichtung gemäß Anspruch 2 eine mit der Umdrehungs
zahl einer Antriebsmaschine proportional ansteigende Rückführ
kraft.
Das elastische Element der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung
kann gemäß Anspruch 3 in einer hohlen Lenkwelle oder gemäß An
spruch 4 in der hohlen Eingangswelle der Steuervorrichtung an
geordnet sein.
Vorzugsweise ist gemäß Anspruch 5 zwischen der Rückführvor
richtung und dem Lenkrad eine mechanische Kopplung vorgesehen,
die bei Einwirkung eines übergroßen Deformationsmoments auf das
elastische Element, welches über dessen lineare Federkonstante
hinausgeht, wirksam wird.
Das elastische Element ist gemäß Anspruch 6 ein
Torsionsstab, kann aber gemäß Anspruch 7 ebensogut ein Gummi
element sein, das im Bereich von 3° bis 10° Lenkraddrehung
linear verformbar ist.
Durch die Erfindung ist eine Hilfskraftlenkeinrichtung er
möglicht, bei der das Lenkverhältnis in Abhängigkeit von der
Fahrgeschwindigkeit veränderlich ist, und die trotzdem kom
pakt, einfach, leicht und dauerhaft konstruiert werden kann.
Dabei ist ein maximal möglicher Bereich des variablen Lenk
verhältnisses verwirktlicht. Die erfindungsgemäße Lenkeinrich
tung kann unter minimalem Aufwand in Fahrzeuge eingebaut
werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
der Figuren beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Teilschnitt einer Lenksäule mit Lenkgetriebe
und Servo-Lenkeinrichtung,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Lenkcharakteristik
einer Einrichtung nach der Erfindung,
Fig. 3 eine Sicherheitskonstruktion,
Fig. 4 den Querschnitt eines Lenkgetriebes mit einer Ab
änderung,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch für ein
anderes Ausführungsbeispiel einer Lenksäule,
Fig. 6 den Schnitt 6-6 nach Fig. 5 und
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Hydraulik
kreises für die Lenkeinrichtung.
In Fig. 1 ist eine hohle Lenkwelle 10 dargestellt, die mit
einem Lenkrad 30 verbunden und in einem Rohr 9 sowie in La
gern 11, 13 mit ihren beiden Enden gelagert ist. Die Lenk
welle 10 ist mit ihrem einen Ende (in Fig. 1 das linke Ende)
an eine Antriebswelle 14 angeschlossen, die an ihrem Umfang
keilverzahnt oder geriffelt ist. Die Abtriebswelle 14 hat
einen koaxialen Vorsprung 15, der in die Lenkwelle 10 einge
setzt und mit ihr mittels einer Randverbindung verbunden ist.
Die Abtriebswelle 14 hat an ihrem Umfang Keilelemente 16, die
in entsprechenden Schlitzen 17 der Lenkwelle 10 sitzen. Die
Lenkwelle 10 und die Abtriebswelle 14 sind somit mechanisch
miteinander verbunden und zusätzlich beispielsweise verlö
tet, wodurch sich eine erhöhte mechanische Festigkeit gegen
Überbeanspruchungen ergibt, wie sie beispielsweise beim Aus
fall der Lenkhydraulik auftreten können.
Ein Torsionsstab 18 verläuft durch die Steuerwelle 10 und ist
mit seinem linken Ende in einer Axialbohrung 19 des Vorsprungs
15 der Abtriebswelle 14 angeordnet. Eine Antriebsachse 22 ist
mit dem Lenkrad 30 verbunden und hat eine axiale Verlängerung,
die bei 20 im äußeren Ende (in Fig. 1 das rechte Ende) der
Lenkwelle 10 drehbar gehalten ist. Die Antriebsachse 22 ist
mit dem rechten Ende des Torsionsstabes 18 über einen Feder
stift 24 und mit der Lenkwelle 10 über den Torsionsstab 18
elastisch verbunden.
Eine mechanische Kopplung 26, 28 in Form eines Anschlagmechanismus ist zur Begrenzung der relativen Drehung
der Antriebsachse 22 und der Lenkwelle 10 auf einen vorbestimm
ten Winkel vorgesehen, damit ein auf den Torsionsstab 18 ein
wirkendes Moment begrenzt wird und der Torsionsstab bei Aus
fall der Hilfskraft-Lenkeinrichtung nicht beschädigt wird. Wie
aus Fig. 3 hervorgeht, hat die Antriebsachse 22 an einem Ende
zwei axiale Vertiefungen 26 mit einer Breite W und einem
gegenseitigen Winkelabstand von 180°. Die Lenkwelle 10 hat an
ihrem der Antriebsachse 22 gegenüberliegenden Ende zwei Zun
gen 28, deren Breite W 1 kleiner als die Breite W der Vertie
fungen 26 ist.
Beim Zusammenbau werden die Zungen 28 zentral in die Vertie
fungen 26 eingesetzt, so daß sie um gleiche Beträge in beiden
Richtungen verdreht werden können. Anschließend wird eine
Bohrung für den Federstift 24 hergestellt. Die Lenkwelle 10
wird mit der Abtriebswelle 14 und der Antriebsachse 22 ver
bunden, und danach wird sie in das Rohr 9 eingesetzt, wobei
die Abtriebswelle 14 mit der Hilfskraft-Lenkeinrichtung 32
über ein Kopplungselement gekoppelt wird. Das Rohr 9 ist mit
Halterungen 33, 34 verschweißt und an einer Fahrzeugkarosserie
beispielsweise mit Schrauben und Muttern montiert.
Die Hilfskraft-Lenkeinrichtung 32 enthält ein Zahnstangengetriebe
mit einer Eingangswelle in Form einer Ritzelwelle 38, die in einem Gehäuse 36 gemeinsam
mit der Lenkwelle 10 drehbar angeordnet ist. Die Drehung der
Ritzelwelle 38 wird in eine Linearbewegung einer Zahnstange
40 umgesetzt, wodurch wiederum die lenkbaren Räder über einen
an sich bekannten Gelenkmechanismus verstellt werden. Gleich
zeitig betätigt die Ritzelwelle 38 ein Vierwegeventil 37,
welches wiederum einen Hydraulikzylinder steuert, dessen Kol
ben mit der Zahnstange 40 gekoppelt ist und eine zusätzliche
Kraft erzeugt, die den Lenkvorgang unterstützt. Die Lenk
einrichtung 32 enthält auch eine Rückführvorrichtung
35, der an den Fahrer eine Reaktionskraft übermittelt, die
mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit größer wird. Die Rückführ
vorrichtung 35 umfaßt eine unter Hydraulikdruck stehende Reaktions
kammer 35 a, Kolben 35 b und Federn 35 c. Die Rückführvorrichtung 35
enthält ferner ein Steuerventil zur Begrenzung einer Reaktions
kraft proportional dem Straßenwiderstand auf einem vorbestimmten
Wert oberhalb eines vorgegebenen Straßenwiderstandes. Die
Lenkeinrichtung 32 ist eingehender in der US-PS 39 94 361
beschrieben.
Fig. 7 zeigt das Vierwegeventil 37. Dieses ist mit dem Lenk
rad 30 gekoppelt und kann wahlweise über Leitungen 42 a mit
einander gegenüberliegenden Kammern 42 verbunden werden. Die
se Kammern 42 sind durch einen Kolben 43 begrenzt, dessen Kol
benstange 43 a mit der Zahnstange 40 verbunden ist. Das Ventil
37 ist über eine Ölleitung 44, die eine Querschnittsverengung
45 enthält, mit einer Hydraulikdruckquelle 46 verbunden. Diese
umfaßt einen Vorratsbehälter 41, eine Pumpe 47, ein Steuer
ventil 48, ein Entlastungsventil 49 und ein Einwegventil 50.
Das Ventil 37, das als Umschaltventil arbeitet, ist ferner
über eine Leitung 51 mit einem Behälter 52 verbunden.
Die Kolben 35 b sind paarweise angeordnet und werden normaler
weise durch die Feder 35 c gegen Flansche 53 auseinanderge
drückt. Die Reaktionskammer 35 a zwischen jeweils zwei Kolben
35 b ist über eine Leitung 54 mit einem Steuerventil 55 ver
bunden. Das Steuerventil 55 ist in einer Ventilkammer 56 ver
schiebbar und wird normalerweise durch eine Feder 57 nach
rechts gedrückt. Das Steuerventil 55 hat eine Umfangsvertie
fung 58, durch die hindurch die Leitung 54 mit einer Leitung
59 verbunden ist, die von der Leitung 44 abgezweigt ist. Das
Steuerventil 55 hat ferner eine Bohrung 60, eine Querschnitts
verengung 61 und eine Öldruckkammer 62, an die eine Leitung 63
angeschlossen ist, welche zu einer Saugpumpe 64 führt. Diese
wird wiederum durch eine Nebenwelle des Fahrzeugs angetrieben.
Ihr ist ein Entlastungsventil 65 und ein Einwegventil 66 zu
geordnet. Diese Elemente sind mit einem Ölbehälter 67 ver
bunden.
Wenn das Fahrzeug stillsteht, wird das Steuerventil 55 gegen
die Kraft der Feder 57 nach links bewegt, wodurch die Ver
bindung zwischen den Leitungen 54 und 59 unterbrochen ist.
Wird das Lenkrad 30 zu diesem Zeitpunkt gedreht, so wird das
Umschalteventil 37 in einer Richtung bewegt, so daß der Öl
druck in der Leitung 44 auf den Kolben 43 einwirkt und die
Lenkunterstützung erzeugt. Da die Leitung 59 mit der Leitung
54 nicht verbunden ist, wirkt der in der Kammer 42 und damit
in der Leitung 44 entwickelte Öldruck, der proportional dem
Straßenwiderstand ist, nicht auf die Reaktionskammer 35 a ein.
Wird das Lenkrad 30 bei fahrendem Fahrzeug gedreht, so wird
der in der Leitung 44 entwickelte und dem Straßenwiderstand
entsprechende Öldruck auf die Reaktionskammer 35 a über das
Steuerventil 55 geleitet, welches dann nach rechts bewegt
wird, da das Öl in der Leitung 63 durch die Pumpe 64 in den
Behälter 67 befördert wird. Dann strömt Öl unter Druck aus
der Leitung 54 in die Leitung 63, so daß auch hier ein Öl
druck aufgebaut wird und sich das Steuerventil 55 wieder
schließt.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das zur Drehung des Lenkrades
erforderliche Lenkmoment bei Stillstand des Fahrzeugs (V = 0)
praktisch konstant und hat unabhängig von dem auf die lenk
baren Räder einwirkenden Straßenwiderstand einen niedrigen
Wert. Während hoher Fahrgeschwindigkeit nimmt das erforder
liche Lenkmoment proportional dem Straßenwiderstand gemäß
der Kurve O-A zu. Anschließend nimmt es proportional dem
Straßenwiderstand langsamer zu, wie die Kurve A-V∞ zeigt.
Für Zwischengeschwindigkeiten, beispielsweise v 1, v 2, v 3 er
geben sich jeweils Kurven, die nach Erreichen eines der Fahr
geschwindigkeit entsprechenden maximalen Wertes flach ver
laufen. Die in Fig. 2 gezeigte Linie O-M zeigt die Lenkmoment
charakteristik ohne Lenkunterstützung. Ihre Steigung ist
umgekehrt proportional dem Lenkverhältnis.
Gemäß einer in Fig. 4 gezeigten Abänderung ist eine hohle
Ritzelwelle in eine Antriebsachse 139 und eine Eingangswelle
138 unterteilt, die über einen Torsionsstab 118 mit
einander verbunden sind, so daß sie gemeinsam gedreht und
axial nicht verschoben werden können. Die Antriebsachse 139
und die Eingangswelle 138 sind über Nuten 126 und Vorsprünge
128 miteinander gekoppelt, die ineinandergesteckt sind. Ein
Gehäuse 136 hat einen axialen Vorsprung 137 zum Schutz der
Antriebsachse 139 gegen Verbiegung. Die Antriebsachse 139
ist in einem Lager 142 aus Kunstharz oder in einem Rollen-
oder Kugellager (nicht dargestellt) gelagert. Eine Dichtung
144 ist an dem Gehäusevorsprung 137 vorgesehen und umgibt
die Antriebsachse 139, so daß Schmutz und Wasser nicht in
das Gehäuse eintreten können. Der Gehäusevorsprung 137 ist
an dem Gehäuse 136 mit einer Randverbindung koaxial befestigt
und verschraubt.
Bei dieser Anordnung ist der Torsionsstab 118 in der Servo
steuereinrichtung angeordnet und muß nicht speziell an der
Lenkwelle montiert werden. Diese Abänderung ist besonders
dann vorteilhaft, wenn Fahrzeuge desselben Typs mit oder ohne
Hilfskraft-Lenkeinrichtung herzustellen sind.
Im folgenden wird die Arbeitsweise einer Einrichtung nach der
Erfindung erläutert. Das Lenkmoment, das für einen Lenkvor
gang bei normal arbeitender Lenkeinrichtung und Stillstand
des Fahrzeugs erforderlich ist, ergibt sich aus der Kurve
V = 0 in Fig. 2 und ist dann am kleinsten. Es nimmt propor
tional dem Straßenwiderstand progressiv nur im Bereich O-B
zu. Bei zunehmendem Lenkmoment wird kurz nach dem Beginn der
Drehung des Lenkrades der Torsionsstab 18, 118 verdreht,
und die Antriebsachse 22, 139 eilt der Eingangswelle 38,
138 nur im Bereich O-B in einer relativen Winkelverstel
lung vor. Auch wenn der Straßenwiderstand über den Bereich
O-B hinaus zunimmt, verdreht sich der Torsionsstab 18, 118
nicht weiter, so daß dann die Antriebsachse und die Eingangswelle
gemeinsam und synchron gedreht werden. Bei dieser
synchronen Drehung hängt das Lenkverhältnis, nämlich das
Verhältnis zwischen der Gradzahl, über die das Lenkrad 30
gedreht wird, und der Gradzahl, über die sich die Vorderräder
verstellen, allein vom Übersetzungsverhältnis des Lenkge
triebes und von der Geometrie der Lenkgelenke ab. Das Lenk
verhältnis ist nur im Bereich O-B relativ groß, da eine
Differenz der Winkelbewegung zwischen Antriebsachse und Eingangs
welle auftritt. Deshalb kann das Fahrzeug beim Stillstand
mit nur geringer Kraft bei kleinem Lenkverhältnis und prak
tisch allen Straßenwiderstandswerten gelenkt werden.
Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit v 1 fährt
(Fig. 2), so besteht die Lenkmomentcharakteristik aus einem
Bereich O-A, in dem das Moment proportional dem Straßenwi
derstand ist, einem Bereich A-C 1, in dem das Moment propor
tional einem reduzierten Straßenwiderstand ist, und einem
Bereich C 1-v 1, in dem das Moment unabhängig von dem Straßen
widerstand konstant ist. Entsprechend ist das Lenkmoment
im Bereich O-A relativ groß, wird im Bereich A-C 1 kleiner
und ist im Bereich C 1-v 1 am kleinsten. Durch diese allmäh
liche Verringerung des Lenkverhältnisses kann der Fahrer
natürlich und leicht lenken, ohne daß abrupte Änderungen
des Lenkmoments erforderlich sind.
Bei schneller Fahrt ist das Lenkverhältnis zu jedem Zeitpunkt
relativ groß, wie aus der Kurve A-V∞ in Fig. 2 hervorgeht.
Da der Lenkvorgang nur bei kleinem Straßenwiderstand und
hoher Fahrgeschwindigkeit durchgeführt wird, ist das Ge
samtlenkverhältnis relativ groß.
Ist eine Lenkunterstützung durch einen Fehler der Lenkein
richtung nicht vorhanden, so werden die Zungen 28 an den
Wänden der Nuten 26 der Antriebsachse 22 festgehalten, auch
wenn das Lenkmoment nach ausreichender Verdrehung des Tor
sionsstabes 18, 118 zunimmt. Dadurch wird ein Bruch des Tor
sionsstabes verhindert und die Übertragung überstarker Mo
mente möglich.
Die Lenkeinrichtung nach der Erfindung ergibt sich in sehr
einfacher Weise, indem ein elastisches Element wie beispiels
weise ein Torsionsstab in eine bereits vorhandene Lenkein
richtung eingesetzt wird. Sie kann deshalb leicht ohne Ferti
gungsfehler hergestellt werden und hält lange Betriebszei
ten aus. Bei bisherigen Lenkeinrichtungen ist bei variablem
Übersetzungsverhältnis eines Lenkgetriebes das Rückführmoment
für das Lenkrad gering. Bei einer Einrichtung nach der Erfin
dung wird jedoch das Rückführmoment nicht beeinträchtigt.
Als elastisches Element muß nicht unbedingt ein Torsionsstab
verwendet werden, es können auch andere Elemente anderer
Formgebung und anderen Materials vorgesehen sein, beispiels
weise Gummiteile. Diese Elemente können eine Verdrehung mit
linearer Federkonstante innerhalb eines Lenkmoments erzeu
gen, die einem maximalen Drehwinkel (im allgemeinen ±45°)
des Lenkrades bei hoher Fahrgeschwindigkeit entspricht.
In Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem
elastischen Element aus Gummi dargestellt. Gleiche oder ähn
liche Teile sind mit den bereits in Fig. 1 verwendeten Bezugs
zeichen und zusätzlich mit einer 2 versehen. Diese Teile
werden im folgenden nicht besonders erläutert. Solche Teile
der Lenkeinrichtung, die mit entsprechenden Teilen der in
Fig. 1 gezeigten Einrichtung identisch sind, haben mit Fig. 1
übereinstimmende Bezugszeichen.
Eine Lenkwelle 210 ist an ihrem unteren Ende mit einer Ver
bindung 219 mit dreieckigem Querschnitt versehen, die bei
spielsweise durch Schmieden hergestellt ist. Die Verbindung
219 ist mit einem Gummielement 218 in Form einer Gummischale versehen, die auf sie auf
vulkanisiert ist. Eine Rohrverbindung 215 mit dreieckigem Quer
schnitt umgibt das Gummielement 218 und ist mit einer Abtriebswelle
214 beispielsweise verschweißt. Die Flexibilität des Gummielements
218 ermöglicht eine Variation des Lenkverhältnisses.
Das Gummielement 218 kann bei einer Verdrehung über 3° bis 5°
oder auch bis zu ca. 10° linear verformt werden, gemessen
bezüglich einer Winkelbewegung eines Lenkrades 230. Ist das
Lenkmoment bei großem Straßenwiderstand relativ groß, so
wird die Verdrehung nicht auf die Eingangswelle 38 in Form einer Ritzelwelle übertragen.
Ist das Lenkmoment relativ klein, so wird das Gummielement 218
praktisch nicht verformt, und die Lenkkraft wird ohne Dämpfung
auf die Eingangswelle 38 übertragen. Somit ist der Grad der
Flexibilität des Gummielements 218 mit dem Lenkmoment im Sinne
eines variablen Lenkverhältnisses variabel.
Wird die dargestellte Konstruktion nicht verwendet, so kann
ein Anschlag zwischen der Antriebsachse 210 und der Ver
bindung 215 vorgesehen sein, der eine direkte Einwirkung
zwischen beiden Teilen ermöglicht, wenn sie über einen Be
trag von 10° hinaus gedreht werden. Dadurch wird die Verfor
mung des Gummielements 218 begrenzt. Diese Alternative ergibt sich
aus der Konstruktion nach Fig. 3.
Die Erfindung wurde vorstehend für eine Hilfskraft-Lenkeinrich
tung mit einem Reaktionsmechanismus beschrieben, der auf
die Fahrgeschwindigkeit anspricht. Die Erfindung kann in
gleicher Weise auch auf eine Lenkeinrichtung mit einem
Mechanismus angewendet werden, der eine Lenkreaktionskraft
abhängig von einem der Umdrehungszahl einer Brennkraftma
schine entsprechenden Signal steuert, da die Brennkraftma
schine gleichfalls durch den Straßenwiderstand belastet wird.
Die Erfindung kann auch auf eine Lenkeinrichtung ohne einen
Reaktionsmechanismus angewendet werden, bei dem das Lenk
moment direkt von dem Straßenwiderstand abhängt und nur eine
einzige charakteristische Größe vorhanden ist.
Claims (7)
1. Hilfskraft-Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit einem
Krafterzeuger (41, 47, 48, 49, 50) zur Lenkunter
stützung und mit einer von einem Lenkrad (30; 230)
betätigbaren, die von dem Krafterzeuger (41, 47,
48, 49, 50) zur Lenkunterstützung abgegebene Kraft
steuernden Steuervorrichtung (35, 37, 38; 35, 37,
138), die eine mit dem Lenkrad (30; 230) gekoppelte
Eingangswelle (38; 138) zur Betätigung eines
Steuerventils (37) und eine das Steuerventil (37)
normalerweise in eine Neutralstellung drängende
Rückführvorrichtung (35) aufweist, wobei die Kraft
der Rückführvorrichtung (35) mit zunehmender Fahr
geschwindigkeit proportional zunimmt und auf das
Lenkrad (30; 230) als Reaktionskraft übertragen
wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die
Eingangswelle (38; 138) und das Lenkrad (30; 230)
ein elastisches Element (18; 118; 218) mit einer
im wesentlichen linearen Federkonstanten als Ver
bindungsglied eingefügt ist, das bei einem auf das
Lenkrad (30; 230) ausgeübten Drehmoment durch
elastische Deformation eine relative Verdrehung
zwischen der Eingangswelle (38; 138) und dem
Lenkrad (30; 230) bewirkt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Rückführvorrichtung (35) eine mit der
Umdrehungszahl einer Antriebsmaschine proportional
ansteigende Rückführkraft erzeugt.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element
(18) in einer hohlen Lenkwelle (10) angeordnet
ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element
(118) in der hohlen Eingangswelle (138) der Steuer
vorrichtung angeordnet ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rückführ
vorrichtung (35) und dem Lenkrad (30) eine mecha
nische Kopplung (26, 28) vorgesehen ist, die bei
Einwirkung eines übergroßen Deformationsmoments
auf das elastische Element (18), welches über
dessen lineare Federkonstante hinausgeht, wirksam
wird.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element
(18) ein Torsionsstab ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element
(218) ein Gummielement ist, das im Bereich von 3°
bis 10° Steuerraddrehung linear verformbar ist.
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