DE3109622A1

DE3109622A1 - POWER STEERING DEVICE FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE3109622A1
Application number: DE19813109622
Authority: DE
Inventors: Jakob Boetz; Berthold Fein; Erich Mutschler; Hans Prohaska
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1981-03-13
Publication date: 1982-09-23
Also published as: IT1150651B; IT8220063A0; GB2094730A; FR2501610A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Hilfsantriebsqueüe und mit zwei Reibkupplungen, deren Eingangselemente von der Hilfsantriebsquelle in entgegengesetzte Richtungen angetrieben werden und die wenigstens ein Ausgangselement aufweisen, das mit dem einen oder dem anderen Eingangselement koppelbar ist.The invention relates to a power steering device for motor vehicles an auxiliary drive queue and with two friction clutches, their input elements are driven in opposite directions by the auxiliary drive source and which have at least one output element which can be coupled to one or the other input element.

In viele Kraftfahrzeuge werden heute sogenannte Servolenkungen eingebaut, die das über das Lenkrad manuell eingeleitete Drehmoment auf einen so hohen Wert verstärken, daß auch bei schwierigen Lenkvorgängen, wie z. B. beim Einparken, nur geringe manuelle Kräfte benötigt werden. Die zur Verstärkung notwendige Hilfskraft wird aus unterschiedlichen Systemen gewonnen. So gibt es etwa hydraulische Servolenkvorrichtungen, zu deren Betrieb eine Pumpe für das Druckmittel vorhanden sein muß. Nachteilig an einer hydraulischen .Servolenkvorrichtung ist auch, daß das hydraulische System absolut dicht sein muß, so daß weder Öl verlorengehen kann hoch Schmutzteile eindringen können. Durch die Maßnahmen, die zur Abdichtung des Systems erforderlich sind, wird dieses aufwendig und kompliziert.So-called power steering systems are installed in many motor vehicles today amplify the manually introduced torque on the steering wheel to such a high value that even with difficult steering operations, such as. B. when parking, only small manual forces are required. The assistant required for reinforcement is obtained from different systems. So there is about hydraulic power steering devices, for whose operation a pump for the pressure medium must be available. Disadvantage of a hydraulic one .Servo steering device is also that the hydraulic system must be absolutely tight must, so that neither oil can be lost, high dirt particles can penetrate. The measures that are required to seal the system will this time-consuming and complicated.

Es sind auch schon Servolenkvorrichtungen bekannt, bei denen als Hilfsantriebsquelle ein Elektromotor dient. Der Elektromotor treibt über einen Freilauf ein Kegelritzel an, das mit zwei Kegelrädern kämmt, die sich somit in entgegengesetzte Richtungen drehen. Mit jedem Kegelrad rotiert eine Kupplungstrommel. Die Lenkwelle weist einen oberen und einen unteren Teil auf, die durch einen Torsionsstab miteinander verbunden sind und deshalb gegeneinander verdreht werden können. An jedem Teil der Lenkwelle ist verdrehsicher ein Kupplungsträger befestigt. Insgesamt sind vier Kupplungsbacken vorgesehen, von denen jede·sowohl am einen als auch am anderen Kupplungsträger gelagert ist. Die Lagerung ist so gestaltet, daß bei einer Verdrehung des oberen Teils der Lenkwelle gegenüber dem unteren Teil und damit des oberen Kupplungsträgers gegenüber dem unteren Kupplungsträger jeweils ein Backenpaar nach außen bewegt und gegen die zugehörige Kupplungstrommel gedruckt wird. Die Drehrichtung dieser Trommel stimmt mit der Richtung, in der die Lenkweüe gedreht wurde, überein. Somit kann von der Trommel über die Bremsbacken und den unteren Kupplungsträger eine zusätzliche Kraft auf den unteren Teil der Lenksäule übertragen werden.There are also already known power steering devices in which an electric motor is used as an auxiliary drive source. The electric motor drives over one Freewheel to a bevel pinion that meshes with two bevel gears, which are thus in rotate opposite directions. A clutch drum rotates with each bevel gear. The steering shaft has an upper and a lower part, which are connected to each other by a torsion bar and can therefore be twisted against each other. On each part of the steering shaft is a coupling carrier secured against rotation. A total of four clutch shoes are provided, each of which both on one and on the other Coupling carrier is stored. The storage is designed so that when the upper part of the steering shaft is rotated relative to the lower part and thus of the upper clutch carrier with respect to the lower clutch carrier each one pair of jaws moved outwards and pressed against the associated clutch drum will. The direction of rotation of this drum corresponds to the direction in which the steering wheel was rotated. Thus, from the drum over the Brake shoes and the lower clutch carrier put additional force on the lower part of the steering column.

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Bei der bekannten Servolenkvorrichtung ist der Elektromotor die Hilfsantriebsquelle. Die Eingangselemente der beiden Reibkupplungen werden durch die Kegelräder bzw. die beiden Kupplungstrommel gebildet. Der untere Kupplungsträger ist als Ausgangselement zu betrachten.In the known power steering device, the electric motor is the auxiliary drive source. The input elements of the two friction clutches are formed by the bevel gears or the two clutch drums. The lower Coupling carrier is to be regarded as a starting element.

Die kurz beschriebene Servolenkvorrichtung hat den Nachteil, daß die Krümmung der Kupplungsbacken nur ungenau auf die Krümmung der Kupplungstrommeln abgestimmt werden kann. Mit zunehmender Lebensdauer wird zwar eine Angleichung der Krümmungen erfolgen. Bis zur vollkommenen Angleichung jedoch ändert sich dauernd die Reibfläche, so daß auch die Verstärkung variiert. Neben dieser Änderung der Verstärkung an einer Vorrichtung während deren Lebensdauer können auch unterschiedliche Verstärkungen von Vorrichtung zu Vorrichtung auftreten. Die Größe der Verstärkung wird nämlich davon abhängen, wie gut die Anpassung des Durchmessers der Kupplungsbacken an den Durchmesser der KupplungstrommelnThe power steering device briefly described has the disadvantage that the curvature the clutch shoes can only be matched imprecisely to the curvature of the clutch drums. With increasing service life there is an adjustment of curvatures. However, until it is completely aligned, it changes the friction surface continuously, so that the gain also varies. In addition to this change in the gain on a device during its service life different amplifications also occur from device to device. Namely, the size of the gain will depend on how well the match is the diameter of the clutch shoes to the diameter of the clutch drums

15 bei der gegebenen Ausführung gelungen ist.15 succeeded in the given execution.

Ausgehend vom aufgezeigten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Servolenkvorrichtung, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, so weiterzuentwickeln, daß die Verstärkung während der Lebensdauer eines Geräts möglichst konstant bleibt und auch von Gerät zu Gerät weitgehend gleich ist; Dabei soll auch beachtet werden, daß die Vorrichtung stabil, funktionssicher und raumsparend ist.Based on the indicated prior art, the object of the invention is based on a power steering device having the features of the preamble of claim 1 to further develop that the gain during the The service life of a device remains as constant as possible and is largely the same from device to device; It should also be noted that the device is stable, functionally reliable and space-saving.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer Servolenkvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs I die beiden Kupplungen als Scheibenkupplungen ausgebildet sind, so daß ebene Reibflächen vorhanden sind, und daß die Elemente axial gegeneinander verschiebbar sind. Bei einer erfindungsgemäßen Servolenkvorrichtung sind die bei einem Lenkvorgang mit Servounterstützung aneinander liegenden Reibflächen eben ausgebildet. Ebene Flächen können sehr genau hergestellt werden, so daß die Reibflächen von Beginn an in ihrer gesamten Ausdehnung aneinander liegen. Eine axiale Verschiebung der Elemente gegeneinander läßt sich auf relativ einfache Weise erreichen, so daß auch der Aufbau der Vorrichtung weniger kompliziert wird und stabil, raumsparend und funktionssicher gestaltet werden kann.This object is achieved according to the invention in that at a Power steering device with the features from the preamble of claim I the Both clutches are designed as disk clutches, so that flat friction surfaces are present, and that the elements are axially against each other are movable. In a power steering device according to the invention, the friction surfaces lying against one another during a steering process with power assistance are just trained. Flat surfaces can be produced very precisely, so that the friction surfaces lie against one another over their entire extent from the start. An axial displacement of the elements relative to one another can be achieved in a relatively simple manner, so that the structure of the device is also less becomes complicated and can be designed to be stable, space-saving and functionally reliable.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Gemäß Anspruch 3 kann man eine axiale Verschiebung des einenAdvantageous further developments of the invention are set out in the subclaims contain. According to claim 3 one can axial displacement of one

Ausgangselements, falls gemäß Anspruch 2 für beide Reibkupplungen ein gemeinsames Ausgangselement verwendet wird, oder auch mehrerer Ausgangselemente dadurch erreichen, daß jedes Ausgangselement der beiden Kupplungen über ein Schraubgelenk mit einem Antriebsteil und über ein Schubgelenk mit einem Abtriebsteil der Lenkwelle koppelbar ist, wobei Antriebsteil und Abtriebsteil gegen eine Federkraft gegeneinander verdrehbar sind. Die Gelenke lassen sich dabei gemäß Anspruch 4 gunstig an zwei Mitnahmescheiben ausbilden, von denen eine mit dem Antriebsteil und die andere mit dem Abtriebsteil der Lenkwelle verdreh- und verschiebesicher verbindbar ist. Der Anspruch 5 enthält eine vorteilhafte Anordnung der Mitnahmescheiben in axialer Richtung zwischen den Eingangselementen der beiden Kupplungen.Output element, if one for both friction clutches according to claim 2 common output element is used, or several output elements can be achieved in that each output element of the two clutches has one The screw joint can be coupled to a drive part and via a sliding joint to a driven part of the steering shaft, the drive part and the driven part are rotatable against each other against a spring force. The joints can be formed favorably according to claim 4 on two drive disks, of which one can be connected to the drive part and the other to the driven part of the steering shaft so that it cannot rotate and move. Claim 5 contains one advantageous arrangement of the drive disks in the axial direction between the input elements of the two clutches.

Nach Anspruch 3 sind das Antriebsteil und das Abtriebsteil der Lenkwelle gegen eine Federkraft gegeneinander verdrehbar. Diese Ausbildung wird gemäß Anspruch 7 vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß die Mitnahmescheiben in Drehrichtung über wenigstens ein Federelement miteinander gekoppelt sind. Diese Kopplung ist natürlich sowohl in die eine als auch in die andere Drehrichtung der antreibenden Mitnahmescheibe gegeben. Günstige Weiterbildungen der Kopplung zwischen den beiden Mitnahmescheiben kann man den Ansprüchen 8 bis 11 entnehmen. Die Anordnung einer Schraubenfeder derart, daß diese sich mit ihrer Längsrichtung senkrecht zur Drehachse und senkrecht zu einem durch ihre Mitte gehenden Radiusstrahl der Mitnahmescheiben erstreckt, bewirkt, daß auch bei einer relativ schwachen Feder ein genügend großes Drehmoment nötig ist, um die beiden Mitnahmescheiben gegeneinander zu verdrehen. Dadurch, daß die Schraubenfeder zwischen Rippen der Mitnahmescheiben liegt, die sich an jeder Mitnahmescheibe befinden und jeweils zur anderen Mitnahmescheibe gerichtet sind, wird auf recht einfache Weise erreicht, daß jedes Ende der Schraubenfeder von beiden Mitnahmescheiben beaufschlagbar ist. In der günstigen Ausbildung nach Anspruch U wird für die Schraubenfeder bzw. für die Schraubenfedern durch entsprechende Anordnung der Rippen der einen Mitnahmescheibe auf dieser ein Käfig für jede Schraubenfeder gebildet. In diesen können die Schraubenfedern bei der Montage unverlierbar eingelegt werden. In jedem Käfig sind Durchbrüche oder Lücken vorhanden, durch die die andere Mitnahmescheibe mit ihren Rippen die Enden jeder Schraubenfeder beaufschlagen kann.According to claim 3, the drive part and the output part of the steering shaft are against a spring force can be rotated against each other. This training is according to claim 7 advantageously achieved in that the drive disks are coupled to one another in the direction of rotation via at least one spring element. This coupling is naturally given both in one and in the other direction of rotation of the driving drive plate. Favorable further training of the coupling between the two drive disks one can claim 8 to 11 remove. The arrangement of a helical spring in such a way that its longitudinal direction is perpendicular to the axis of rotation and perpendicular to one through its center extending radius beam of the drive disks, causes that even with a relatively weak spring a sufficiently large torque is necessary to the to twist both drive disks against each other. The fact that the coil spring lies between the ribs of the drive disks, which are on each Drive plate are located and are directed towards the other drive plate, it is achieved in a very simple manner that each end of the helical spring can be acted upon by both drive disks. In the favorable training according to claim U is through for the coil spring or for the coil springs Corresponding arrangement of the ribs of a drive plate formed on this a cage for each helical spring. In these can the coil springs are inserted captive during assembly. In each cage there are openings or gaps through which the other drive disk with its ribs can bias the ends of each coil spring.

. Um die Gefahr auszuschließen, daß durch Federbruch oder zu große Lenkkräfte eine zu große Verdrehung der beiden Mitnahmescheiben gegeneinander erfolgen kann, sind nach Anspruch 12 zwischen dem Abtriebsteil und dem Antriebsteil der. In order to exclude the risk of spring breakage or excessive steering forces too great a rotation of the two drive disks against each other can take place according to claim 12 between the driven part and the drive part of the

A 12 641 - 11 - .'-- ' --A 12 641 - 11 - .'-- ' -

Lenkweile feste Anschläge vorgesehen, die den Winkel, um den die beiden Teile gegeneinander verdrehbar sind, begrenzen. Wird der maximale erlaubte Verdrehwinkel erreicht, so erfolgt eine feste Mitnahme. Nach den Ansprüchen 13 und 14 werden die Anschläge zwischen dem Abtriebsteil und dem Antriebsteil der Lenkwelle zweckmäßigerweise ebenfalls an den Mitnahmescheibeh bzw. an den Rippen der Mitnahmescheiben angeordnet.Steering mean fixed stops are provided that set the angle at which the two parts are rotatable against each other, limit. If the maximum permitted angle of rotation is reached, then there is a fixed entrainment. According to claims 13 and 14, the stops between the driven part and the drive part of the steering shaft are expediently also on the drive plate or on the Arranged ribs of the drive disks.

Nach Anspruch 3 ist jedes Ausgangselement der beiden Kupplungen über ein Schraubgelenk mit einem Antriebsteil und über ein Schubgelenk mit einem Abtriebsteil der Lenkwelle koppelbar. Die Ansprüche 15 bis 17 enthalten Maßnahmen, mit denen eine einfache und zweckmäßige Ausbildung des Schraubgelenks und des Schubgelenks erreicht wird. Nach Anspruch 15 sind die Gelenke zwischen den Mitnahmescheiben und dem oder den Ausgangselementen der Kupplungen angeordnet. Die zur Ausbildung der Gelenke an den Mitnahmescheiben vorgesehenen Schlitze befinden sich vorteilhafterweise in den Rippen der Mitnahmescheiben. Um die Gelenke möglichst einfach zu gestalten, liegen gemäß Anspruch 17 jeweils zwei zusammengehörige Schlitze axial auf gleicher Höhe und radial hintereinander, und greift ein Ausgangselement mit einem einzigen Zapfen in beide Schlitze hinein. Dieser eine Zapfen gehört zu beiden Gelenken. Falls mehrere Paare von Schlitzen an den Mitnahmescheiben vorgesehen sind, besitzt das Ausgangselement natürlich auch mehrere Zapfen. Für ein Paar von Schlitzen ist jedoch jeweils nur ein einziger Zapfen notwendig.According to claim 3, each output element of the two clutches has a Screw joint with a drive part and can be coupled to a driven part of the steering shaft via a sliding joint. Claims 15 to 17 contain Measures with which a simple and appropriate design of the screw joint and the sliding joint is achieved. According to claim 15 are Joints arranged between the drive disks and the one or more output elements of the couplings. The one to form the joints on the drive discs provided slots are advantageously located in the ribs of the drive disks. In order to make the joints as simple as possible, are in accordance with Claim 17 each two associated slots axially at the same level and radially one behind the other, and engages an output element with a single pin into both slots. This one peg belongs to both joints. If several pairs of slots are provided on the drive disks, has the output element of course also has several pins. For a pair of slots however, only a single pin is necessary in each case.

Ein äußerst kompakter Aufbau einer erfindungsgemäßen Servoienkvorrichtung wird durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 18 erreicht.An extremely compact construction of a servo control device according to the invention becomes achieved by an embodiment according to claim 18.

Während bei den Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 3 bis 18 für die Verstellung eines Ausgangselements ein Schraubgelenk und ein Schubgelenk vorgesehen sind, ist in der vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 19 jedes Ausgangselement über einen Hebelmechanismus verstellbar. Dadurch'ist es nicht mehr nötig, daß die Lenkwelle aus zwei separaten Teilen aufgebaut ist, die lediglich über Federn miteinander verbunden sind. Als Eingangsbewegung für die gesamte Servoienkvorrichtung kann nun vielmehr, wie es im Anspruch 20 enthalten ist, eine selbstrückstellende Bewegung der Lenkwelle senkrecht zu ihrer Längsrichtung verwendet werden. Die Selbstrückstellung wird dabei vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß die Verstellung des Ausgangselements der Reibkupplungen gegen die Kraft eines Federelements erfolgt. Dieses Federelement muß natürlich nicht direkt am Ausgangselernent angreifen. Es kannWhile in the training according to claims 3 to 18 for the adjustment of an output element, a screw joint and a sliding joint are provided, each output element is in the advantageous development according to claim 19 adjustable via a lever mechanism. As a result, it is no longer necessary that the steering shaft is made up of two separate parts that are only connected to one another by springs. As an input movement for the whole Servoienkvorrichtung can now rather, as it is contained in claim 20, a self-resetting movement of the steering shaft perpendicular to it Can be used lengthways. The self-resetting is advantageously achieved in that the adjustment of the output element the friction clutches takes place against the force of a spring element. Of course, this spring element does not have to act directly on the output element. It can

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irgendein Teil beaufschlagen, das bewegt werden muß, bevor durch die Servolenkvorrichtung ein Lenkvorgang unterstützt werden kann.apply any part that must be moved before passing through the Power steering device a steering process can be supported.

Eine Querbewegung kann man vorteilhafterweise dadurch erreichen, daß die Lenkwelle zwei Teile aufweist, die durch ein Kreuzgelenk miteinander verbunden sind, und daß der Teil, der das Lenkritzel trägt, senkrecht zu seiner Längsrichtung bewegbar ist. Bei dieser Ausbildung besteht die Lenkwelle zwar aus zwei Teilen wie bei den Ausführungen mit Schraub- und Schubgelenk. Diese beiden Teile sind nun jedoch über das Kreuzgelenk direkt und gegeneinander unverdrehbar miteinander gekoppelt. Das Kreuzgelenk erlaubt es jedoch, daß die beiden Teile so gegeneinander verschwenkt werden können, daß sie einen Winkel miteinander bilden. Die Querbewegung kann dabei sehr gering sein, da nur eine kleine axiale Bewegung eines Ausgangselements notwendig ist und da die Querbewegung über den Hebelmechanismus übersetzt werden kann. Sie führt deshalb auch nicht zu einem schlechten Lenkgefühl und zu großen Lenkspiel. Noch einfacher dürfte der Aufbau sein, wenn die Lenkwelle als ganzes bewegbar ist. Dabei ist denkbar, die Lenkwelle auf ihrer gesamten Länge quer zu verschieben oder um eine Achse, die irgendwo zwischen dem Lenkrad und dem Lenkritzel senkrecht auf der Lenkwelle steht, zu verschwenken. Die Querbewegung kann z. B.A transverse movement can advantageously be achieved in that the Steering shaft has two parts which are connected to one another by a universal joint, and that the part that carries the steering pinion, perpendicular to his Is movable longitudinally. In this design, the steering shaft consists of two parts as in the versions with screw and slide joints. These However, both parts are now coupled to one another directly and non-rotatably with respect to one another via the universal joint. The universal joint allows, however, that the both parts can be pivoted against each other so that they form an angle with each other. The transverse movement can be very small, since only one small axial movement of an output element is necessary and since the Transverse movement can be translated via the lever mechanism. It therefore also does not lead to a poor steering feel and too large steering play. Yet The structure should be simpler if the steering shaft can be moved as a whole. It is conceivable to move the steering shaft across its entire length or to pivot about an axis that is perpendicular to the steering shaft somewhere between the steering wheel and the steering pinion. The transverse movement can, for. B.

durch die Ausbildung eines Lagers gemäß Anspruch 2* ermöglicht werden.be made possible by the formation of a camp according to claim 2 *.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung einer erfindungsgemäßen Servolenkvorrichtung besteht darin, daß diese eine Verstellplatte aufweist, die mit dem Hebelmechanismus gekoppelt ist und deren Bewegung aus der Bewegung, die die Lenkwelle senkrecht zu ihrer Längsrichtung ausführen kann, ableitbar ist. Diese Ausbildung kann gemäß den Ansprüchen 26 bis 30 noch weiter vorteilhaft ausgestaltet werden. So läßt sich etwa die Rückstellung der Teile der Servolenkvorrichtung, die bei einem Lenkvorgang verstellt werden, auf sehr einfache Weise dadurch erhalten, daß die Verstellplatte durch eine Rastvorrichtung mit einem Federelement in einer Mittelstellung fixiert ist. Wird die Verstellplatte aus der Mittelstellung nach der einen oder anderen Seite bewegt, so wird das Federelement stärker vorgespannt und versucht, die Verstellplatte wieder in ihre Ruhelage zurückzubringen. Dies kann bei einem Lenkvorgang geschehen, sobald über das Lenkrad kein äußeres Drehmoment mehr auf die Lenkwelle eingeleitet wird. Zur Rastvorrichtung kann, wie es üblich ist, noch eine Rastkurve und ein Rastelement, z. B. eine Rastkugel oder ein Rastbolzen gehören. Da eine Unterstützung des Lenkvorgangs durch die Servolenkvorrichtung.vor allem dann nötig ist, wenn beim Einparken oder anderenAnother advantageous embodiment of a power steering device according to the invention is that it has an adjusting plate which is coupled to the lever mechanism and the movement of which can be derived from the movement that the steering shaft can perform perpendicular to its longitudinal direction. According to claims 26 to 30, this training can be even more advantageous be designed. For example, the restoration of the parts of the Power steering device, which are adjusted during a steering process, obtained in a very simple manner in that the adjusting plate by a Latching device is fixed with a spring element in a central position. If the adjusting plate is moved from the center position to one side or the other, the spring element is more strongly pretensioned and an attempt is made to achieve the Bring the adjusting plate back into its rest position. This can happen during a steering process as soon as there is no more external torque on the steering wheel the steering shaft is initiated. As is customary, the locking device can another locking curve and a locking element, for. B. a locking ball or a Locking bolts belong. Since the power steering device supports the steering process, especially when parking or doing other things

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langsamen Fahrzeugbewegungen eine große Kraftanstrengung zum Einschlagen der Fahrzeugräder notwendig ist, ist gemäß Anspruch 30 vorgesehen, daß die Verstellplatte über einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit verriegelbar ist. Ab dieser Fahrzeuggeschwindigkeit ist also keine Lenkunterstützung mehr möglich.slow vehicle movements a great effort to turn the Vehicle wheels is necessary, it is provided according to claim 30 that the adjusting plate can be locked above a certain vehicle speed. Steering assistance is no longer possible from this vehicle speed.

, Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Hebelmechanismus durch einen Hebel realisiert ist, der auf einer festen Achse schwenkbar gelagert ist und mit jedem Ausgangselement gekoppelt ist. Der Hebel stellt also altein die Verbindung zwischen der Verstellplatte und den Ausgangseiementen bzw. dem Ausgangselement her. Durch die Ausbildung als Winkelhebel läßt sich auf besonders einfache Weise eine Bewegung der Verstellplatte senkrecht oder nahezu senkrecht zur Lenkwelle in eine Bewegung, die etwa in Längsrichtung oder parallel zur Längsrichtung der Lenkwelle, abläuft, umformen. Die Kopplung zwischen dem Hebel und dem Ausgangselement wird · günstig dadurch erreicht, daß dieses eine Ringnut aufweist, die in einer Ebene, auf der die Axialrichtung des Ausgangselements senkrecht steht, liegt und in die der mit dem Ausgangselement gekoppelte Hebel eingreift. Diese Koppelung kann entsprechend den Ansprüchen 3* und 35 noch in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet werden., Another advantageous embodiment of the invention is that the Lever mechanism is realized by a lever which is pivotably mounted on a fixed axis and is coupled to each output element. The lever thus altein the connection between the adjustment plate and the Output elements or the output element. By training as a Angle lever can be a particularly simple way of moving the adjustment plate perpendicular or almost perpendicular to the steering shaft in one movement, which are approximately in the longitudinal direction or parallel to the longitudinal direction of the steering shaft, expires, reshape. The coupling between the lever and the output element is favorably achieved in that the latter has an annular groove which extends in a plane on which the axial direction of the output element is perpendicular, and in which the lever coupled to the output element engages. This coupling can continue in an advantageous manner according to claims 3 * and 35 be designed.

Eine Drehung der Eingangselemente der beiden Reibkupplungen kann man, wie es auch schon vom Stand der Technik her bekannt ist, erhalten, indem man ein Kegelritzel mit den beiden als Kegelrädern ausgebildeten Eingangsetementen kämmen läßt. Würde man bei einem derartigen Antrieb der beiden Eingangselemente das Ausgangselement zwischenden beiden Eingangselementen anordnen, so würden die Reibflächen auf den, in radialer Richtung betrachtet, innerhalb der Kegelverzahnung der Eingangselemente verbleibenden Platz beschränkt. Deshalb ist es vor allem bei einem Antrieb mit einem Kegelritzel günstig, wenn sich das Ausgangselement bzw. die Ausgangselemente nicht zwischen den Verzahnungen der beiden Eingangselemente befinden, sondern in axialer Richtung jenseits der beiden Verzahnungen angeordnet sind. Auf eine derartige Anordnung bezieht sich der Anspruch 36. Die Ansprüche 37 und 38 enthalten Weiterbildungen der Anordnung nach Anspruch 36. Darin wird aufgezeigt, wie .das Ausgangselement mit den Eingangselementen und dem Hebelmechanismus gekoppelt werden kann.A rotation of the input elements of the two friction clutches can be seen as is also already known from the prior art, obtained by a bevel pinion with the two input elements designed as bevel gears lets comb. If one were to arrange the output element between the two input elements with such a drive of the two input elements, so would the friction surfaces are limited to the space remaining within the bevel teeth of the input elements, viewed in the radial direction. That's why It is particularly advantageous in the case of a drive with a bevel pinion if the output element or the output elements are not located between the toothings of the two input elements are located, but are arranged in the axial direction on the other side of the two gears. Such an arrangement refers to Claim 36. Claims 37 and 38 contain further developments of the arrangement according to Claim 36. It shows how .das output element with the input members and the lever mechanism can be coupled.

Gemäß Anspruch 39 ist vorgesehen, daß die beiden Reibkupplungen auch bei einer Servolenkvorrichtung mit Hebelmechanismus auf einem nur drehbaren Teil der Lenkwelle sitzen. Dies ist etwa dann möglich, wenn die Lenkwelle aus zumindestAccording to claim 39 it is provided that the two friction clutches also in one Power steering device with lever mechanism sit on a rotatable part of the steering shaft. This is possible when the steering shaft is off at least

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zwei Teilen besteht, die über ein Kreuzgelenk miteinander verbunden sind. Die beiden Reibkupplungen können dann auf dem Teil sitzen, der nur eine Drehbewegung ausführen kann, während der Hebelmechanismus vom anderen Teil gesteuert wird, der auch verschwenkbar ist. Das Ausgangselement der Reibkupplungen kann direkt auf die Lenksäule ein Drehmoment ausüben.consists of two parts that are connected to one another via a universal joint. the Both friction clutches can then sit on the part that can only perform a rotary movement, while the lever mechanism from the other part is controlled, which is also pivotable. The output element of the friction clutches can exert a torque directly on the steering column.

Vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn gemäß Anspruch 40 vom Ausgangselement der Reibkupplungen eine separate, von der Lenkwelle unabhängige Unterstützungswelle antreibbar ist, die in Eingriff mit der Zahnstange eines Lenkgetriebes bringbar ist. Auf dieser Unterstützungswelle können schließlich auch die beiden Reibkupplungen sitzen. Die Lenkwelle kann dann einstückig aufgebaut sein.However, it is also advantageous if according to claim 40 of the output element Friction clutches a separate, independent of the steering shaft support shaft can be driven, which can be brought into engagement with the rack of a steering gear is. In the end, both of them can take part in this wave of support Friction clutches sit. The steering shaft can then be constructed in one piece.

Um eine möglichst platzsparende Bauweise zu erhalten, is.t gemäß Anspruch vorgesehen, daß der als Hilfsantriebsquelle dienende Zusatzmotor, vorzugsweise ein Elektromotor, auf der Lenkwelle sitzt. Die Motordrehzahl wird dann vorteilhafterweise durch ein Planetengetriebe untersetzt. Die Ausbildungen nach den Ansprüchen 47 bis 49.beziehen sich auf die Art und Weise, wie der Abtrieb des Planetengetriebes vorteilhaft mit den beiden Eingangselementen der Reibkupplungen gekoppelt werden kann.In order to obtain the most space-saving construction possible, is.t according to claim provided that the auxiliary motor serving as an auxiliary drive source, preferably an electric motor, is seated on the steering shaft. The engine speed will then advantageously reduced by a planetary gear. The designs according to claims 47 to 49 relate to the manner in which the output of the planetary gear advantageously with the two input elements of the Friction clutches can be coupled.

Einige Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Servolenkvorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt. Anhand dieser Beispiele soll die Erfindung nun näher erläutert werden.Some embodiments of a power steering device according to the invention are shown in the drawing. The invention will now be based on these examples are explained in more detail.

Es zeigen
25Show it
25th

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem das Ausgangselement mit einem Antriebsteil der Lenkwelle über ein Schraubgelenk und mit einem Abtriebsteil der Lenkwelle über ein Schubgelenk verbunden ist, .Figure 1 shows a first embodiment in which the output element with a drive part of the steering shaft via a screw joint and with a driven part of the steering shaft is connected via a sliding joint,.

Figur 2 eine Ansicht des Beispiels aus Figur 1, wobei mehrereFigure 2 is a view of the example of Figure 1, with several

Teile weggelassen sind und besonders deutlich die Kopplung der beiden Mitnahmescheiben am Antriebsteil und Abtriebsteil der Lenkwelle sichtbar ist, 35Parts are omitted and particularly clear the coupling of the two drive disks on the drive part and The output part of the steering shaft is visible, 35

Figur 3 einen Ausschnitt aus Figur 2, betrachtet in Richtung desFIG. 3 shows a section from FIG. 2, viewed in the direction of

Pfeiles A,Arrow A,

310S622310S622

A 12 641 - 15-A 12 641-15-

Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem das AusgangsFigure 4 shows a second embodiment, in which the output

element der Reibkupplungen über einen Hebel verstellt wird,element of the friction clutches is adjusted via a lever,

Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Figur 4,FIG. 5 shows a section along the line V-V from FIG. 4,

Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie VI - VI aus Figur 4,FIG. 6 shows a section along the line VI - VI from FIG. 4,

Figur 7 ein drittes Ausführungsbeispiel, das ähnlich wie das ausFigure 7 shows a third embodiment, which is similar to that from

den Figuren 1 bis 3 aufgebaut ist, bei dem jedoch der Elektromotor auf der Lenksäule gelagert ist,Figures 1 to 3 is constructed, in which, however, the electric motor is mounted on the steering column,

Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer ähnlichen Anordnung des Elektromotors wie in Figur 7, jedoch mit einer. Steuerung des Ausgangselements über einen Hebel und 15FIG. 8 shows a further exemplary embodiment with a similar arrangement of the electric motor as in Figure 7, but with a. Control of the output element via a lever and 15th

Figur 9 die Anordnung einer erfindungsgemäßen ServolenkvorrichtungFigure 9 shows the arrangement of a power steering device according to the invention

in einem Kraftfahrzeug, wobei der Kraftfahrzeugmotor als Hilfsantriebsquelle für die Servolenkvorrichtung dient.in a motor vehicle, the motor vehicle engine serving as an auxiliary drive source for the power steering device.

Bei dem Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 bis 3 trägt die Motorwelle 15 eines Elektromotors 16 eine Schnecke 17, die mit einem Schneckenrad 18 kämmt. Dieses Schneckenrad 18 ist zusammen mit einem Zahnrad 19 auf einer gemeinsamen Welle 20 gelagert. Zwischen dem Zahnrad 19 und dem Schneckenrad 18 ist ein Freilauf 21 eingebaut. Neben der Welle 20 ist, wie besonders deutlich aus Figur 2 ersichtlich ist, eine zweite Welle 22 im Gehäuse 23, in-dem die einzelnen Teile der Servolenkvorrichtung untergebracht sind, angeordnet. Auf der Welle ist höhenversetzt zum Zahnrad 19 ein zweites Zahnrad 24 gelagert, das vom Zahnrad 19 angetrieben wird. Die Zahnräder 19 und 24 drehen sich also in entgegengesetzte Richtungen.In the exemplary embodiment from FIGS. 1 to 3, the motor shaft 15 carries of an electric motor 16 has a worm 17 which meshes with a worm wheel 18. This worm wheel 18 is mounted on a common shaft 20 together with a gear 19. Between the gear 19 and the worm wheel 18 is a Freewheel 21 installed. In addition to the shaft 20, as is particularly clear from the figure 2 can be seen, a second shaft 22 in the housing 23, in which the individual Parts of the power steering device are housed, arranged. On the shaft, a second gear 24 is mounted offset in height to the gear 19, which from Gear 19 is driven. The gears 19 and 24 thus rotate in opposite directions.

Parallel zu den Wellen 20 und 22 verläuft im Gehäuse 23 die Lenkwelle 30, die ein oberes Antriebsteil 31 und ein unteres Abtriebsteil 32 aufweist. Das Antriebsteil 31 ist in einem Kugellager 33, das in einem nach innen ragenden, zylindrischen Ansatz 34 des Deckels 35 des Gehäuses 23 sitzt und durch einen Federring 36 in axialer Richtung gesichert ist, gelagert. Die Lagerung des Abtriebsteils 32, das sich nach einem kleinen Zwischenraum unmittelbar an das Antriebsteil 3 1 anschließt und mit diesem fluchtet, besorgen ein zwischen den Wänden eines Gehäusetopfcs 37 und dem in den Topf hineinragenden Ende desParallel to the shafts 20 and 22, the steering shaft 30 runs in the housing 23, which has an upper drive part 31 and a lower driven part 32. That Drive part 31 is in a ball bearing 33, which is in an inwardly protruding, cylindrical projection 34 of the cover 35 of the housing 23 sits and through a Spring ring 36 is secured in the axial direction, stored. The mounting of the stripping section 32, which is directly attached to the Drive part 3 1 connects and is aligned with this, get a between the walls of a housing pot 37 and the end of the protruding into the pot

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Abtriebsteils 32 liegendes Nadellager 38 und ein Kugellager 39, das auf dieselbe Weise wie das Kugellager 33 in einem Ansatz 40 des Gehäuses 23 gehalten ist. Zwischen dem Nadellager 38 und dem Kugellager 39 ist das Abtriebsteil 32 als Lenkritzel 4 1 ausgebildet, das mit der Zahnstange 42 kämmt. Der Eingriff zwischen dem Lenkritzel 41 und der Zahnstange 42 wird durch eine geeignete Vorrichtung 43 spielfrei gestaltet.Output part 32 lying needle bearing 38 and a ball bearing 39, which on the same way as the ball bearing 33 is held in a shoulder 40 of the housing 23. This is between the needle bearing 38 and the ball bearing 39 The output part 32 is designed as a steering pinion 4 1 which meshes with the rack 42. The engagement between the steering pinion 41 and the rack 42 is through a suitable device 43 designed without play.

An dem dem jeweils anderen Teil zugekehrten Ende ist am Abtriebsteil 32 und am Antriebsteil 31 der Lenkwelle 30 jeweils eine Mitnahmescheibe 50 bzw. 51 verdreh- und verschiebesicher befestigt. Zu diesem Zweck trägt jede Mitnahmescheibe einen das entsprechende Teil 31 oder 32 umgebenden Kragen, der mit zwei sich einander gegenüberliegenden Bohrungen versehen ist, die mit einer Bohrung im entsprechenden Teil 31 bzw. 32 fluchten. Durch die fluchtenden Bohrungen ist sodann jeweils ein Stift 53 gesteckt, der die feste Verbindung zwischen der Mitnahmescheibe und dem Abtriebsteil 32 bzw. dem Antriebsteil 31 herstellt. An die einander zugekehrten Seiten der Mitnahmescheiben 50 und 51 sind Rippen 54, 55 und 56 angeformt, deren Höhe nur wenig kleiner ist als der Abstand zwischen den beiden Scheiben; Die Rippen 54 und 55 an der Mitnahmescheibe 50 und die Rippe 56 an der Mitnahmescheibe 51 überlappen sich also in axialer Richtung. Sie sind zudem auf konzentrischen Kreisen angeordnet.At the end facing the other part is on the stripping part 32 and on Drive part 31 of steering shaft 30 each have a drive disk 50 or 51 secured against twisting and shifting. For this purpose, each drive plate carries a collar surrounding the corresponding part 31 or 32, the is provided with two opposing bores which are aligned with a bore in the corresponding part 31 and 32, respectively. By the fleeing A pin 53 is then inserted in each of the bores, which provides the fixed connection between the drive plate and the driven part 32 or the drive part 31 manufactures. On the mutually facing sides of the drive disks 50 and 51 ribs 54, 55 and 56 are formed, the height of which is only slightly smaller than the distance between the two discs; The ribs 54 and 55 on the Driving disk 50 and the rib 56 on driving disk 51 overlap so in the axial direction. They are also arranged in concentric circles.

Die Rippe 54 kann dabei als am Umfang der Mitnahmescheibe 50 angeformter Ring betrachtet werden, der an drei den gleichen Winkelabstand voneinander habenden Stellen durch einen schräg zur axialen Richtung verlaufenden Schlitz 57 unterbrochen ist. Zwischen den Schlitzen 57 ist der innere Rand des Rings 54 jeweils über einen bestimmten Winkelbereich zurückgesetzt. Die dadurch entstehende Aussparung wird in Umfangsrichtung durch die Stufen 58 begrenzt. Die Rippen 55 sind jeweils einzelne Ringsegmente, die sich über einen Winkelbereich erstrecken, der in etwa dem Winkelbereich entspricht, in dem der innere Rand des Winkels 54 zurückgesetzt ist. Ein an jedes Ende einer Rippe 55 angesetzter, auf den Rand 54 zuweisender Anschlag 59 erfüllt dieselbe Funktion wie eine Stufe 58. Durch die Anschläge 59 und die Stufen 58 werden nämlich die Stirnseiten eines Käfigs 60 gebildet, dessen Seiten die Rippen 55 und der Ring 54 sind, und in den eine Schraubenfeder 61 eingelegt ist. Zwischen den Anschlägen 59 und den Stufen 58 besteht ein Zwischenraum, in den jeweils eine Rippe 56 der Mitnahmescheibe 51 eingreift. Die Länge der Rippen 56 ist dabei so gewählt, daß dann, wenn die Mitnahmescheiben 50 und 51 nicht gegeneinander verdreht sind, jedes Ende einer Schraubenfeder 61 einen Anschlag 59, eine Stufe 58 und eine Rippe 56 beaufschlagt. Ähnlich wie "der Ring 54 sind die von KäfigThe rib 54 can be regarded as a ring formed on the circumference of the drive disk 50, which is interrupted at three points that are angularly spaced from one another by a slot 57 running obliquely to the axial direction. Between the slots 57, the inner edge of the ring 54 is set back over a specific angular range. The resulting recess is delimited in the circumferential direction by the steps 58. The ribs 55 are each individual ring segments which extend over an angular range which corresponds approximately to the angular range in which the inner edge of the angle 54 is set back. A being set at each end of a rib 55, assigning the to the edge 54 of stop 59 has the same function as a step 58. With the stoppers 59 and the steps 58 are formed namely the end sides of a cage 60, the sides of the ribs 55 and the ring 54 are, and in which a coil spring 61 is inserted. Between the stops 59 and the steps 58 there is an interspace into which a rib 56 of the drive disk 51 engages. The length of the ribs 56 is chosen so that when the drive disks 50 and 51 are not rotated relative to one another, each end of a helical spring 61 acts upon a stop 59, a step 58 and a rib 56. Similar to "the ring 54 are those of cage

A 12 6*1 - 17-A 12 6 * 1 - 17-

ζυ Käfig verlaufenden Rippen 56 in ihrer Mitte durch einen Schlitz 65 unterbrochen. Dieser erstreckt sich nun jedoch in axialer Richtung. Wenn die beiden Mitnahmescheiben 50 und 51 gegeneinander unverdreht sind, so sind die Schlitze 57 und 65 derart einander zugeordnet, daß sich der Schlitz 57, in Umfangsrichtung betrachtet, nach beiden Richtungen hin etwa gleich weit vom Schlitz 65 weg ausdehnt.Ribs 56 running in the middle of the cage through a slot 65 interrupted. However, this now extends in the axial direction. If the two drive disks 50 and 51 are not rotated relative to one another, they are Slots 57 and 65 are assigned to one another in such a way that the slot 57, in Considered circumferential direction, in both directions about the same distance from 65 slot stretches away.

Die Mitnahmescheiben 50 und 51 werden von einem Reibring 66 umgeben, der an seiner Ober- und Unterseite jeweils einen Reibbelag 67 trägt. An drei Stellen, die voneinander den gleichen Winkelabstand besitzen, ist am Reibring ein Zapfen 68 befestigt, der radial nach innen weist. Dieser Zapfen greift jeweils durch einen Schlitz 57 und einen Schlitz 65 hindurch. Auf ihm sind hintereinander zwei Kugellager 69 befestigt, von denen eines im Schlitz 57 und eines im. Schlitz 65 liegt. Oberhalb und unterhalb der Mitnahmescheiben 50 und 51 und des Reibrings 66 befindet sich jeweils ein Zahnrad 70 bzw. 71, das wie die Mitnahmescheiben und der Reibring konzentrisch zur Lenkwelle 30 angeordnet ist. Diese beiden Zahnräder bilden die Eingangselemente zweier Reibkupplungen, deren Ausgangselement der Reibring 66 ist. Da im vorliegenden Beispiel die Zahnräder 70 und 71 aus Kunststoff gefertigt sind, ist auf ihnen jeweils den Reibbelägen des Reibringes 66 gegenüberliegend ein Metallring 72 befestigt. Das obere Zahnrad 70 kämmt mit dem Zahnrad 2k, das untere Zahnrad 71 mit dem Zahnrad Das Gehäuse 23 bzw. dessen Deckel 35 und jedes der beiden Zahnräder 70 und 71 sind so ausgebildet, daß zwischen dem Gehäuse und dem jeweiligen Zahnrad eine Art Schulterkugellager mit den Kugeln 73 entstanden ist. Die Schulter befindet sich dabei am jeweiligen Zahnrad. Durch diese Art der Lagerung ist jedes Zahnrad 70 und 7 1 in radialer und in einer axialen Richtung festgelegt. Die Festlegung in die andere axiale Richtung besorgten Kugeln 7*>, die sich in einem Käfig 75 befinden und wie bei einem Rillenkugellager in an den Zahnrädern ausgebildeten Rillen laufen können.The drive disks 50 and 51 are surrounded by a friction ring 66 which has a friction lining 67 on its top and bottom. A pin 68, which points radially inward, is attached to the friction ring at three points which are at the same angular distance from one another. This pin engages through a slot 57 and a slot 65. Two ball bearings 69 are attached one behind the other on it, one of which is in the slot 57 and one in the. Slot 65 is located. Above and below the drive disks 50 and 51 and the friction ring 66 there is a respective gear 70 and 71, which, like the drive disks and the friction ring, is arranged concentrically to the steering shaft 30. These two gears form the input elements of two friction clutches, the output element of which is the friction ring 66. Since in the present example the gears 70 and 71 are made of plastic, a metal ring 72 is fastened on them opposite the friction linings of the friction ring 66. The upper gear 70 meshes with the gear 2k, the lower gear 71 with the gear. The housing 23 or its cover 35 and each of the two gears 70 and 71 are designed so that a type of shoulder ball bearing with the Bullets 73 was created. The shoulder is located on the respective gear. By this type of storage, each gear 70 and 7 1 is fixed in the radial and in an axial direction. Balls 7 *> are responsible for fixing in the other axial direction, which are located in a cage 75 and, like a deep groove ball bearing, can run in grooves formed on the gears.

Zur guten Abdichtung des Raumes, in dem die Reibbeläge 67 untergebracht sind, . sind die Gummidichtungen 76 vorgesehen.For good sealing of the space in which the friction linings 67 are housed, . the rubber seals 76 are provided.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden, wenn eine bestimmte Lenkkraft überschritten wird, das Antriebsteil 31 und das Abtriebsteil 32 der Lenkwelle 30 und damit die beiden Mitnahmescheiben 50 und 5 1 gegeneinander verdreht. Die Höhe der Lenkkraft, bei der dies geschieht, wird durch die Vorspannung der Schraubenfedern 61 vorgegeben. Mit der Mitnahmescheibe 50 wird auch der SchlitzIn the described embodiment, when a certain steering force is exceeded, the drive part 31 and the driven part 32 of the steering shaft 30 and thus the two drive disks 50 and 5 1 rotated against each other. the The amount of steering force at which this happens is predetermined by the pretensioning of the coil springs 61. The slot is also made with the drive disk 50

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57 gegenüber dem Schlitz 65 verdreht, so daß je nach der Richtung des Lenkeinschlags der Reibring, der in den Schlitzen 57 und 65 geführt ist, axial nach oben oder unten verschoben, gegen das Zahnrad 70 oder 71 gedrückt und durch die Reibkräfte damit kraftschlüssig gekuppelt wird. Dadurch wird die vom Elektromotor 16 abgegebene.Kraft über das Zahnrad 70 bzw. 71 und den Reibring 66 mit seinen Zapfen 68 auf die Mitnahmescheibe 51 und damit auf das Abtriebsteil 32 und das Lenkritzel Ψ1 übertragen. Hat nun die mit dem Lenkritzel gekoppelte Mitnahmescheibe 51 den gleichen Drehwinkel wie die mit dem Antriebsteil 31 der Lenkwelle 30 gekoppelte Mitnahmescheibe 50 erreicht, so wird der Reibring 66 wieder in die Ausgangsstellung, d.h. in die Mittelstellung zwischen den beiden Zahnrädern 70 und 7 1 gebracht. In dieser Stellung ist der Reibring 66 von den umlaufenden Zahnrädern getrennt und somit der Kraftfluß vom elektrischen Motor 16 zum Lenkritzel * 1 unterbrochen.57 rotated relative to the slot 65, so that depending on the direction of the Steering angle of the friction ring, which is guided in the slots 57 and 65, axially shifted up or down, pressed against the gear 70 or 71 and is thus positively coupled by the frictional forces. This causes the from Electric motor 16 delivered power via gear 70 or 71 and the friction ring 66 transferred with its pin 68 on the drive plate 51 and thus on the output part 32 and the steering pinion Ψ1. Now has the one with the Driving disk 51 coupled to the steering pinion achieves the same angle of rotation as the driving disk 50 coupled to the drive part 31 of the steering shaft 30, see above the friction ring 66 is brought back into the starting position, i.e. into the middle position between the two gear wheels 70 and 7 1. In this Position, the friction ring 66 is separated from the rotating gears and thus the power flow from the electric motor 16 to the steering pinion * 1 is interrupted.

Um die Gefahr auszuschließen, daß eine zu große Verdrehung der beiden Mitnahmescheiben 50 und 51 gegeneinander erfolgt, sind an die Rippen 56 der Mitnahmescheibe 51 Anschläge 77 angeformt, die gegen die Anschläge 59 an den Rippen 55 stoßen können.To avoid the risk of excessive twisting of the two Driving disks 50 and 51 are carried out against one another, are attached to the ribs 56 of the Drive plate 51 stops 77 formed against the stops 59 on the Ribs 55 can abut.

Falls die Servolenkvorrichtung nur bei langsamer Fahrt benötigt wird, ist es denkbar, daß der Elektromotor 16 von einem Tacho, einem Rad oder einem von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Schalter angesteuert wird. Auch ist es möglich, den Elektromotor 16 durch Verdrehen der beiden Mitnahmescheiben 50 und 51, d.h., bei großen Lenkkräften, einzuschalten. Auch könnten die beiden Mitnahmescheiben ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit, z. B. durch einen elektrischen Magneten, fest miteinander verbunden werden.If the power steering device is only needed when driving slowly, it is It is conceivable that the electric motor 16 is controlled by a speedometer, a wheel or a switch which is dependent on the vehicle speed. It is too possible to switch on the electric motor 16 by turning the two drive disks 50 and 51, i.e. when the steering forces are large. The two of them could too Driving disks from a certain driving speed, z. B. be firmly connected to each other by an electric magnet.

Bei dem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird von der Motorwelle 15 unter Zwischenschaltung eines Freilaufs 21 ein Kegelritzel 85 angetrieben. Dieses Kegelritzel kämmt mit zwei Kegelrädern 86 und 87, die sich somit in entgegengesetzte Richtungen drehen. Die beiden Kegelräder sind Teil jeweils eines Eingangselements der vorhandenen beiden Reibkupplungen. Das Kegelrad 86 sitzt verdrehsicher auf einer Nabe 88, die über Nadellager 89 auf einer Lenkunterstützungswelle 90 drehbar gelagert ist. An das obere Ende der Nabe 88 ist flanschartig eine Kupplungsscheibe 91 angeformt. Das Kegelrad 87, das sich knapp unterhalb der Kupplungsscheibe 91 befindet, besitzt eine zum Kegelrad .86 hin zeigende Nabe 92, mit der es über ein Nadellager 93 auf der Nabe 88 gelagert ist. Zur anderen Seite hin ist radial gesehen außerhalb derIn the embodiment shown in Figures 4 to 6 is of the Motor shaft 15 with the interposition of a freewheel 21 a bevel pinion 85 driven. This bevel pinion meshes with two bevel gears 86 and 87, which thus rotate in opposite directions. The two bevel gears are each part of an input element of the two existing friction clutches. That Bevel gear 86 is seated in a non-rotatable manner on a hub 88 which is supported by needle bearings 89 a steering support shaft 90 is rotatably supported. A clutch disk 91 is formed in a flange-like manner on the upper end of the hub 88. The bevel gear 87, which is located just below the clutch disc 91, has a for Bevel gear .86 facing hub 92 with which it has a needle bearing 93 on the Hub 88 is mounted. The other side is seen radially outside the

A 12 641 - 19-A 12 641-19-

Kupplungsscheibe 91 am Umfang des Kegelrads 87 ein Ring 94 angeformt, an dem im Abstand zur Kupplungsscheibe 91 verdrehsicher eine zweite Kupplungsscheibe befestigt ist. In axialer Richtung sind die beiden Kegelräder 86 und 87 durch die vier Nadellager 96 festgelegt.Clutch disk 91 formed on the circumference of bevel gear 87, a ring 94 on which in Distance from the clutch disc 91, a second clutch disc, secured against rotation is attached. The two bevel gears 86 and 87 are through in the axial direction the four needle bearings 96 set.

Zwischen den beiden Kupplungsscheiben 91 und 95 ist die Reibscheibe 100 • angeordnet, auf deren Oberseite und deren Unterseite jeweils ein Reibbelag 67 angeklebt ist. Diese Reibscheibe ist mit einem zylindrischen Ansatz 101 verdrehsicher, jedoch axial verschiebbar, auf der Lehkunterstützungswelle 90 gelagert. Mit dem zylindrischen Ansatz 101 greift sie durch eine zentrale Öffnung 102 der Kupplungsscheibe 95 hindurch. Außerhalb dieser Scheibe ist in den Ansatz 101 eine Ringnut 103 eingebracht. Die Lenkunterstützungswelle 90. ist über den Ansatz 101 der Reibscheibe 100 hinaus verlängert und dort als Ritzel 104 ausgebildet, das mit der Zahnstange 42 kämmt. Neben dem Ritzel der Lenkunterstützungswelle 90 kämmt mit der Zahnstange 42 noch das eigentliche Lenkritzel 41, das sich am unteren Ende der Lenkwelle 30 befindet. Die Lenkwelle 30 ist in einem Rillenkugellager 105 gelagert, das sich in einer Aufnahme 106 des Gehäuses 23 befindet, deren Durchmesser in die eine Richtung dem Durchmesser des Rillenkugellagers 105 entspricht, während ihre Ausdehnung senkrecht dazu größer als der Durchmesser des Rillenkugellagers ist. Eine derartige Ausbildung ist deutlich aus einem Vergleich der Figuren 4 und 5 ersichtlich. In Figur 5 liegt der Außenring des Kugellagers 105 am Gehäuse 23 . an, während im Schnitt nach Figur 4 zwischen dem Außenring des Kugellagers und dem Gehäuse noch ein kleiner Zwischenraum besteht. Es ist somit eine kleine Querbewegung der Lenkwelle 30 möglich. Eine derartige Bewegung ist auf eine Verstellplatte 107 übertragbar, die im Gehäuse 23 linear verschiebbar ist und mit der Lenkwelle 30 über ein Gelenklager 108, das sich ganz am unteren Ende der Lenkwelle 30 befindet, gekoppelt ist. Diese Verstellplatte 107 besitzt eine Bohrung 109, in der sich das Ritzel 41 der Lenkwelle 30 befindet und eine etwa senkrecht zu dieser Bohrung verlaufende seitliche Nut, in der die Zahnstange 42 liegt. Zwischen der Bohrung und der Nut besteht eine Verbindung, so daß das Lenkritzel 4 1 mit der Zahnstange 42 kämmen kann. Zur Herabsetzung der Reibung bei einer Verschiebung der Verstellplatte 107 sind zwischen ihr und dem Gehäuse 23 sogenannte Flachkäfige 110 eingelegt.Between the two clutch disks 91 and 95, the friction disk 100 is arranged, on the top and bottom of which a friction lining 67 is glued. This friction disk is mounted on the Lehk support shaft 90 with a cylindrical extension 101 so that it cannot rotate, but is axially displaceable. With the cylindrical extension 101 it engages through a central opening 102 of the clutch disc 95. Outside this disk, an annular groove 103 is made in the shoulder 101. The steering assistance shaft 90 is extended beyond the shoulder 101 of the friction disk 100 and is designed there as a pinion 104 which meshes with the rack 42. In addition to the pinion of the steering assistance shaft 90, the actual steering pinion 41, which is located at the lower end of the steering shaft 30, meshes with the rack 42. The steering shaft 30 is supported in a deep groove ball bearing 105, which is located in a recess 106 of the housing 23, the diameter of which in one direction of the diameter corresponds to the deep groove ball bearing 105, while its extent perpendicular thereto is greater than the diameter of the groove ball bearing. Such a design can be clearly seen from a comparison of FIGS. 4 and 5. In FIG. 5, the outer ring of the ball bearing 105 lies on the housing 23. while in the section according to FIG. 4 there is still a small gap between the outer ring of the ball bearing and the housing. A small transverse movement of the steering shaft 30 is thus possible. Such a movement can be transmitted to an adjustment plate 107 which is linearly displaceable in the housing 23 and is coupled to the steering shaft 30 via a joint bearing 108 which is located at the very lower end of the steering shaft 30. This adjusting plate 107 has a bore 109 in which the pinion 41 of the steering shaft 30 is located and a lateral groove running approximately perpendicular to this bore in which the rack 42 is located. There is a connection between the bore and the groove so that the steering pinion 4 1 can mesh with the rack 42. To reduce the friction when the adjusting plate 107 is displaced, so-called flat cages 110 are inserted between it and the housing 23.

Auf der von der Zahnstange 42 wegweisenden Seite ist an der Verstellplatte 107 eine Rastkurve 111 vorgesehen. Auf diese Rastkurve wird eine Rastkugel 112 gedruckt, die in einem Fixier bügel 113 liegt. Dieser wird in einem Topf 115 desOn the side facing away from the rack 42 is the adjusting plate 107 a locking cam 111 is provided. A locking ball 112 is placed on this locking curve printed, which is in a fixing bracket 113. This is in a pot 115 of the

A 12 6*i -20-A 12 6 * i -20-

Gehäuses 23 geführt und ist durch die Druckfeder 11* belastet. Die Rastkurve Hl ist so geformt, daß die Verstellplatte 107 nur eine stabile Mittelstellung einnehmen kann. Sobald die Verstellplatte aus dieser Mittelstellung bewegt wird, ist die Rastvorrichtung bestrebt, sie wieder in die Mittelstellung zurückzubringen.Housing 23 out and is loaded by the compression spring 11 *. The locking curve HI is shaped so that the adjusting plate 107 can only assume a stable central position. As soon as the adjustment plate moves out of this central position is, the locking device strives to bring it back into the middle position.

Eine Kopplung zwischen der Verstellplatte 107 und der Reibscheibe 100 wird durch einen zweiarmigen Winkelhebel 120 hergestellt. Der eine Schenkel 121 dieses Winkels verläuft weitgehend in einem Schlitz der Verstellplatte 107 und ist an seinem Ende über ein Langloch 122 und einen runden Zapfen 123 mit der Verstellplatte 107 gekoppelt. Der andere Schenkel 12* des Hebels 120 ist als Gabel mit zwei Zinken 125 ausgebildet, die den Ansatz 101 der Reibscheibe 100 zur Hälfte umgreifen. An den Zinken 125 sind Zapfen 126 befestigt, die einander gegenüberliegen und in die Nut 103 des Ansatzes 101 hineinragen. Auf ihnen sitzen Wälzlager 127, so daß bei einer Drehung der Reibscheibe 100 die Reibung zwischen ihr und dem Hebel 120 nur gering ist. Mit zwei Zapfen 128, die sich etwa in der Mitte des Schenkels 12* befinden, ist der Hebel 120 im Gehäuse 23 drehbar gelagert.A coupling between the adjusting plate 107 and the friction disk 100 is established produced by a two-armed angle lever 120. One leg 121 of this angle runs largely in a slot in the adjustment plate 107 and is at its end via an elongated hole 122 and a round pin 123 with the Adjusting plate 107 coupled. The other leg 12 * of the lever 120 is as Fork formed with two prongs 125, which form the shoulder 101 of the friction disk 100 grip halfway around. Pins 126 are fastened to the prongs 125 and lie opposite one another and protrude into the groove 103 of the projection 101. On them sit roller bearings 127, so that when the friction disk 100 rotates, the friction between her and the lever 120 is only slight. With two tenons 128 that are are located approximately in the middle of the leg 12 *, the lever 120 is in the housing 23 rotatably mounted.

Bei der in den Figuren *' bis 6 dargestellten Ausführung wird beim Überschreiten einer bestimmten Lenkkraft bzw. eines bestimmten Lenkmoments, das durch die Kraft bestimmt ist, mit der die Verstellplatte verrastet ist, diese zur einen . oder zur anderen Seite hin verschoben. Dabei wird der Hebel 120 verschwenkt, so ' daß sich die in die Nut 103 der Reibscheibe 100 ragenden Zapfen 126 nach oben .oder unten bewegen und dabei die Reibscheibe längs der Unterstützungswelle 90 verstellen. Diese wird gegen eine der Kupplungsscheiben 91 oder 95 gedruckt und damit kraftschlüssig gekuppelt. Die Kupplungsscheiben 91 und 95 drehen sich wie die Kegelräder 86 und 87 in entgegengesetzte Richtungen, so daß die Reibscheibe 100, je nachdem, an welche Kupplungsscheibe sie gedruckt wird, in die eine oder in die andere Richtung gedreht wird. Die Drehung der Reibscheibe 100 überträgt sich auf die Unterstützungswelle 90, die mit ihrem Ritzel 10* eine zusätzliche Kraft auf die Zahnstange *2 einleitet.In the embodiment shown in Figures * 'to 6, when exceeded a certain steering force or a certain steering torque, which is determined by the force with which the adjusting plate is locked, this on the one hand. or moved to the other side. The lever 120 is pivoted so 'that the pins 126 protruding into the groove 103 of the friction disk 100 move upwards . or move down while moving the friction disc along the support shaft 90 adjust. This is printed against one of the clutch disks 91 or 95 and thus positively coupled. The clutch plates 91 and 95 rotate as the bevel gears 86 and 87 in opposite directions, so that the friction disc 100, depending on which clutch disc it is pressed against, in one or the other rotated in the other direction. The rotation of the friction disk 100 transmits on the support shaft 90, which with its pinion 10 * an additional Initiates force on the rack * 2.

• Läßt nun die Lenkkraft bzw. die Gegenkraft an den Rädern des Kraftfahrzeugs nach, so wird die Verstellplatte 107 mit Hilfe der Rastkurve 111, der Rastkugel 112 und der Druckfeder 11* wieder in die Mittelstellung gebracht. Dadurch wird auch der Hebel 120 zurückgestellt und damit die Reibscheibe 100 von der Kupplungsscheibe 91 oder 95 getrennt.• Now leaves the steering force or the counterforce on the wheels of the motor vehicle after, the adjusting plate 107 with the help of the locking curve 111, the locking ball 112 and the compression spring 11 * brought back into the middle position. This will also the lever 120 is reset and thus the friction disc 100 from the Clutch disc 91 or 95 separated.

A126*l -21-A126 * l -21-

Soll die Servolenkvorrichtung nur unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit wirksam werden, so kann man vorsehen, daß die Verstellplatte oberhalb dieser Geschwindigkeit verriegelt wird.' Eine Verstellung der Reibscheibe 100 ist deshalb nicht mehr möglich.Should the power steering device only be below a certain speed take effect, it can be provided that the adjusting plate is locked above this speed. ' An adjustment of the friction disk 100 is therefore no longer possible.

Die Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Servolenkvorrichtung, die der Ausführung aus den Figuren 1 bis 3 sehr ähnlich ist. Die beiden Ausführungen unterscheiden sich im wesentlichen allein durch die Anordnung des ElektromotorsFigure 7 shows a power steering device according to the invention, which the Execution from Figures 1 to 3 is very similar. The two versions differ essentially only in the arrangement of the electric motor

16. Es wird deshalb auch nur auf diese Anordnung eingegangen. Der Elektromotor befindet sich nicht irgendwo neben der Lenkwelle 30, sondern sitzt konzentrisch auf dieser. Dabei ist der Anker 135 als Stator ausgebildet, der unverdrehbar auf der Lenkwelle 30 befestigt ist. Das Motorengehäuse 136 und das Magnetgestell 137 laufen um den Anker 135 herum. Unterhalb des Ankers 135 ist am Motorgehäuse 136 ein nach innen gerichteter Zahnkranz 138 befestigt. Dieser Zahnkranz stellt das antreibende Sonnenrad eines Planetengetriebes dar. Zu· diesem gehören weiterhin mehrere Planetenräder, von denen jeweils zwei, nämlich . ein Rad 139 und ein Rad 140 ein Planetenrad paar bilden. Jedes Paar sitzt auf einer gemeinsamen Welle 1*1, die in einem Steg 1*2 gelagert ist, der sich um die Lenkwelle 30 drehen kann. Die Planetenräder 139 und 1*0 führen eine Bewegung mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit aus. Während die Planetenräder 139 mit dem Zahnkranz 138 kämmen, wirken die Planetenräder 1*0 mit dem Hohlzahnkranz 1*3 des zweiten Sonnenrades 1** zusammen. Dieses ist drehbar auf der Lenkwelle 30 gelagert und trägt neben der Hohlverzahnung 1*3 eine Außenverzahnung 1*5, mit der es mit dem Zahnrad 19 kämmt. Die Übertragung der Bewegung auf die beiden Eingangselemente 70 und 71 erfolgt dann so wie bei der Ausführung nach den Figuren 1 bis 3.16. Therefore, only this arrangement will be discussed. The electric motor is not located anywhere next to the steering shaft 30, but sits concentrically on this. The armature 135 is designed as a stator that cannot rotate is attached to the steering shaft 30. The motor housing 136 and the magnet frame 137 revolve around the armature 135. Below the anchor 135 is an inwardly directed ring gear 138 is attached to the motor housing 136. This ring gear represents the driving sun gear of a planetary gear. this still includes several planet gears, of which two each, namely . a wheel 139 and a wheel 140 form a planet gear pair. Every couple sits up a common shaft 1 * 1, which is mounted in a web 1 * 2, which is around the steering shaft 30 can rotate. The planet gears 139 and 1 * 0 lead a Movement with the same angular velocity. While the planet gears 139 mesh with the ring gear 138, the planet gears 1 * 0 act with the Ring gear 1 * 3 of the second sun gear 1 ** together. This can be turned on mounted on the steering shaft 30 and, in addition to the hollow toothing 1 * 3, has external toothing 1 * 5 with which it meshes with the gear 19. The transfer of the Movement on the two input elements 70 and 71 then takes place as in the Execution according to Figures 1 to 3.

Die elektrische Einspeisung für den Elektromotor 16 erfolgt über nicht näher dargestellte Schleifringe, welche an dem umlaufenden Gehäuse 136 befestigt werden können.The electrical feed for the electric motor 16 takes place via unspecified Slip rings shown, which can be attached to the circumferential housing 136.

Die Ausführung aus Figur 8 ähnelt in einigen konstruktiven Details der Ausführung nach den Figuren * bis 6. Bei ihr werden jedoch nahezu alle Teile von der Lenkwelle 30 getragen. Wie in Figur 7 sitzt auch hier der Elektromotor 16 auf der Lenkwelle 30. Auch sein Aufbau mit dem Anker 135, dem Motorengehäuse 136 mit Magnetgestell 137 und dem Zahnkranz 138 ist der gleiche wie in Figur 7. Zum Getriebe gehören wiederum Planetenräder 139 und 1*0, die mit einem hohlenThe embodiment from FIG. 8 is similar to that in some structural details Execution according to the figures * to 6. With her, however, almost all parts are carried by the steering shaft 30. Die Steeringwelle 30 ist mit der Steeringwelle 30 auf. As in FIG. 7, the electric motor is also located here 16 on the steering shaft 30. Its structure with the armature 135, the motor housing 136 with magnet frame 137 and the ring gear 138 is also the same as in FIG. 7. The gear again includes planet gears 139 and 1 * 0, which are hollow

A 12 6*1 -22-A 12 6 * 1 -22-

Sonnenrad 14* kämmen. Dieses Sonnenrad ist fest, im vorliegenden Beispiel einstückig mit dem Kegelrad 86 verbunden. Über mehrere Kegelritzel 85, die gehäusefest gelagert sind, wird das zweite Kegelrad 87 angetrieben. Die Anordnung der Kegelräder 86 und 87, der Kupplungsscheiben 91 und 95 sowie der Reibscheibe 100 mit den Reibbelägen 67, dem zylindrischen Ansatz 101 und der darin eingebrachten Nut 103 entspricht ansonsten im wesentlichen der Anordnung dieser Teile bei der Ausführung nach den Figuren k bis 6. Die genannten Teile sind nun jedoch auf der Lenkwelle 30 gehalten.Comb sun gear 14 *. This sun gear is fixed, in the present example integrally connected to the bevel gear 86. The second bevel gear 87 is driven via a plurality of bevel pinions 85, which are mounted fixed to the housing. The arrangement of the bevel gears 86 and 87, the clutch discs 91 and 95 and the friction disc 100 with the friction linings 67, the cylindrical extension 101 and the incorporated therein groove 103 corresponds otherwise essentially to the arrangement of these parts in the embodiment of FIGS k up. 6 However, the parts mentioned are now held on the steering shaft 30.

Die Lenkwelle 30 weist ähnlich wie bei der Ausführung nach den Figuren 1 bis ein Antriebsteil 31 und ein Abtriebsteil 32 auf. Diese beiden Teile sind durch ein Kardangelenk 150 miteinander verbunden, so daß sie nicht gegeneinander verdreht werden können, der Abtriebsteil 32 jedoch, der mit der Zahnstange-k2 zusammenwirkt, gegen den Antriebsteil 31 verschwenkt werden kann. Mit dem Abtriebsteil 32 ist die Verstellplatte 107 gekoppelt, deren Bewegung wie bei der Ausführung nach den Figuren * bis 6 über einen Hebel 120 und die Ringnut 103 in eine axiale Verschiebung der Reibscheibe 100 umgewandelt werden kann.The steering shaft 30 has a drive part 31 and a driven part 32, similar to the embodiment according to FIGS. These two parts are connected to one another by a universal joint 150, so that they cannot be rotated against one another, but the driven part 32, which cooperates with the toothed rack k2 , can be pivoted against the drive part 31. The adjusting plate 107 is coupled to the output part 32, the movement of which can be converted into an axial displacement of the friction disk 100 via a lever 120 and the annular groove 103, as in the embodiment according to FIGS.

Bei einem Lenkvorgang wird, sobald ein bestimmter Lenkwiderstand überschritten wird, der Abtriebsteil 32 der Lenkwelle 30 etwas zur Seite hin verschwenkt. Die Verstellplatte wird dabei etwas verschoben, so daß auch, die Reibscheibe 100 verstellt und je nach Lenkrichtung gegen die eine oder die andere der beiden Kupplungsscheiben 91 und 95 gedruckt wird. Da die Reibscheibe 100 verdrehsicher mit der Lenkwelle 30 verbunden ist, wird somit eine zusätzliche Kraft in die Lenkwelle eingeleitet. Wie durch die mit gestrichelten Linien eingezeichneten Bauteile angedeutet ist, kann die Zusatzkraft auch über eine separate Unterstützungswelle 90 in die Zahnstange k2 eingeleitet werden. Dazu trägt diese Zahnstange ein Zahnrad 151, das mit einer am Ansatz 101 der Reibscheibe 100 angebrachten Verzahnung 152 kämmt. Die Reibscheibe 100 wäre in diesem Fall drehbar auf dem Antriebsrad 31 der Lenkwelle 30 gelagert.During a steering process, as soon as a certain steering resistance is exceeded, the output part 32 of the steering shaft 30 is pivoted slightly to the side. The adjustment plate is shifted somewhat, so that the friction disk 100 is also adjusted and, depending on the steering direction, pressed against one or the other of the two clutch disks 91 and 95. Since the friction disk 100 is connected to the steering shaft 30 so that it cannot rotate, an additional force is thus introduced into the steering shaft. As indicated by the components drawn in with dashed lines, the additional force can also be introduced into the toothed rack k2 via a separate support shaft 90. For this purpose, this toothed rack carries a toothed wheel 151 which meshes with a toothing 152 attached to the shoulder 101 of the friction disk 100. In this case, the friction disk 100 would be rotatably mounted on the drive wheel 31 of the steering shaft 30.

Von besonderem Vorteil bei den beiden Ausführung°en aus den Figuren 7 und 8 ist, daß sie äußerst kompakt bauen. Dabei kann ein Einbauraum entlang der Lenkwelle 30 benützt werden.
35A particular advantage of the two embodiments from FIGS. 7 and 8 is that they are extremely compact. An installation space along the steering shaft 30 can be used here.
35

Die Figur 9 zeigt skizzenhaft einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs mit dem Kraftfahrzeugmotor 153. Dieser Motor ist über ein Verbindungselement 15* mit dem Lenkgetriebe 155 gekoppelt und bildet die Hilfsantriebsquelle für dieFIG. 9 shows a sketch of a section of a motor vehicle with the Motor vehicle engine 153. This engine is via a connecting element 15 * with coupled to the steering gear 155 and forms the auxiliary drive source for the

A 12 641 - 23-A 12 641 - 23-

ansonsten im Lenkgetriebe 155 untergebrachte Servoienkvorrichtung. Es ist kein separater, nur für die Servoienkvorrichtung benutzer Hilfsmotor notwendig. Als Verbindungselement 154 könnte z. B. ein Keilriemen, ein Zahnriemen, eine Gelenkwelle oder ein anderes in der Technik bekanntes Element zur Bewegungsübertragung verwendet werden. .Otherwise, the servo-steering device is housed in the steering gear 155. It is not separate auxiliary motor required only for the servo control device. As a connecting element 154 could, for. B. a V-belt, a toothed belt, a Cardan shaft or another element known in the art can be used for the transmission of motion. .

Claims

SWF SPECIAL FACTORY FOR CAR ACCESSORIES GUSTAV RAU GMBH 7120 Bietigheim-Bissingen

PAL / A 12 nickel / red 02/26/1981

Power steering device for automobiles

Patent claims:

/ -ν

\ \ .J Power steering device for motor vehicles with a Höfsantriebsquelle (16, 153) and with two friction clutches, whose input elements (70, 7 1; 91, 95) are driven by the Hüfsantriebsquelle (16, 153) in opposite directions and the at least one output element (66; 100) which can be coupled to one or the other input element (70, 7 1; 91, 95), characterized in that the two clutches are designed as disk clutches so that flat friction surfaces (67; 72, 91 , 95) are present, and that the elements (66, 70, 71; 100) are axially displaceable relative to one another.

2. Power steering device according to claim 1, characterized in that for both clutches a common output element (66; 100) is present, which by an axial adjustment in opposite directions with the one or the other input element (70, 7 1; 91, 95) can be coupled.

3. Power steering device according to claim 1 or 2, characterized in that each output element (66) of the two clutches has a Screw joint (57, 68) with a drive part (31, 50) and a sliding joint (65, 68) can be coupled to a driven part (32, 51) of the steering shaft (30), the drive part (31, 50) and driven part (32, 51) counteracting a spring force are rotatable against each other.

A 12 6 * 1 - 2-

4. Power steering device according to claim 3, characterized in that two drive disks (50, 51) are provided, one of which with the Drive part (31) and the other with the output part (32) of the steering shaft (30) Can be connected so that it cannot rotate and move, and that the two drive disks (50, 51) are articulated to each output element (66) are.

5. Power steering device according to claim 4, characterized in that the drive disks (50, 51) lie in the axial direction between the input elements (70, 71) of the two clutches.

6. Power steering device according to claim 4 or 5, characterized characterized in that on each drive plate (50, 51) ribs (5 *, 55; 56) are located, which are each directed to the other drive plate (50, 51) and preferably overlap in the axial direction.

7. Power steering device according to claim 4, 5 or 6, characterized characterized in that the drive disks (50, 51) in the direction of rotation over at least one spring element (61) are coupled to one another.

8. Power steering device according to claim 7, characterized in that the spring element (61) is a helical spring that moves with its longitudinal direction perpendicular to the axis of rotation and perpendicular to a radial beam passing through its center of the drive disks (50, 51), and that each end of the Helical spring (61) can be acted upon by both drive disks (50, 51).

9. Power steering device according to claim 8, characterized in that the helical spring (61) lies between the ribs (5 *, 55; 56) of the drive disks (50, 51).

10. Power steering device according to claim 9, characterized in that the ribs (5 *, 55; 56) lie on concentric circles.

11. Power steering device according to claim 9 or 10, characterized

characterized in that on the one driving disc (50) by two ribs (54, 55), which are at different distances from the axis of rotation and in one have projections (58, 59) which project laterally from one another and point towards the other rib (54, 55) at a certain angular distance, a cage (60) for a

A 12 641-3

Helical spring (61) is formed and that in the gap between each two, opposing lugs (58, 59) of the two ribs (54, 55) have a rib (56) of the other drive plate (51) engages.

12. Power steering device according to one of claims 7 to II, characterized in that between the output part (32) and the drive part (31) of the steering shaft (30) fixed stops (59, 77) are provided which define the angle by which the two Parts (31, 32) are rotatable relative to one another, limit.

13. Power steering device according to any preceding claim, characterized characterized in that the drive disks (50, 51) carry stops (59, 77), the relative rotation of the two drive disks (50, 51) against each other limit.

If. Power steering device according to Claim 13, characterized in that the stops (59, 77) are formed on the ribs (55, 56).

15. Power steering device according to one of claims f to If, characterized characterized in that the drive plate (50) which can be connected to the drive part (31) of the steering shaft (30) has at least one, oblique to the axial direction extending slot (57) and the other drive disk (51) has at least one slot (65) extending in the axial direction and that each Output element (66) engages with a radially directed pin (68) in the two slots (57, 65).

16. Power steering device according to claim 15, characterized in that the slots (57, 65) are in the ribs (5f, 56) and these interrupt.

17. Power steering device according to claim 15 or 16, characterized characterized in that two associated slots (57, 65) are located axially at the same height and radially behind one another and that an output element (66) engages with a single pin (68) in both slots (57, 65).

18. Power steering device according to one of the preceding claims, characterized in that the output element has a friction ring (66), the radially outside of the drive disks (50, 51) and axially between the Input elements (70, 71), the diameter of which is greater than the diameter the drive disks (50, 5 I), is arranged.

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19. Power steering device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that each output element (100) has a lever mechanism (120) is adjustable.

20. Power steering device according to claim 19, characterized in that a self-resetting movement of the steering shaft (30) perpendicular to it Longitudinal direction can be used as an input movement.

21. Power steering device according to claim 20, characterized in that the adjustment of the output elements (100) against the force of a spring element

(114) takes place.

22. Power steering device according to claim 20 or 21, characterized characterized in that the steering shaft (30) has two parts (31, 32) through a universal joint (150) are connected to one another, and that the part (32) which carries the steering pinion can be moved perpendicular to its longitudinal direction.

23. Power steering device according to claim 20 or 21, characterized characterized in that the steering shaft (30) is movable as a whole.

24. Power steering device according to claim 22 or 23, characterized in that the adjustable part (30) of the steering shaft (30) in one Rolling bearing (105) is mounted, which is located in a housing (106) fixed to the housing, whose diameter in one direction corresponds to the diameter of the roller bearing (105), while its extent perpendicular to it is greater than. the diameter of the roller bearing (105).

25. Power steering device according to one of claims 19 to 24, characterized characterized in that it "has an adjusting plate (107) with which the Lever mechanism (120) is coupled and its movement from the movement that the steering shaft (30) can run perpendicular to its longitudinal direction, can be derived.

26. Power steering device according to claim 25, characterized in that the adjustment plate (107) a bearing (108, 148, 149) for the steering shaft (30)

having.

27. Power steering device according to claim 25 or 26, characterized in that the adjusting plate (107) is linearly displaceable.

.A 12 641 - 5-

28. Power steering device according to claims 26 and 27, characterized in that the bearing (108) is a self-adjusting bearing.

29. Power steering device according to one of claims 25 to 28, characterized characterized in that the adjusting plate (107) is fixed in a central position by a latching device with a spring element (114).

30. Power steering device according to one of claims 25 to 29, characterized characterized in that the adjusting plate (107) over a certain

10 vehicle speed can be locked.

31. Power steering device according to one of claims 19 to 30, characterized characterized in that the lever mechanism is realized by a lever (120) is, which is pivotably mounted on a fixed axis (128) and with each

15 output element (100) is coupled.

32. Power steering device according to claim 31, characterized in that the lever (120) is a two-armed angle lever.

33. Power steering device according to one of claims 19 to 32, characterized characterized in that an output element (100) has an annular groove (103) which is perpendicular in a plane on which the axial direction of the output element (100) stands, lies and in which the lever coupled to the output element (100) engages.

34. Power steering device according to claim 33, characterized in that the arm (124) of the lever (120) engaging in the annular groove (103) as a fork (125) is formed.

35. Power steering device according to claim 33 or 34, characterized in that the arm (124) of the lever engaging in the annular groove (103) (120) carries pins (126) projecting radially into the groove (103) and on which roller bearings (127) sit.

36. Power steering device according to one of claims 19 to 35, characterized characterized in that the input elements (86, 87) of the two friction clutches (86, 87, 100) have a toothing and that the output element (100) is located in the axial direction on the other side of both gears.

.A 12 6 * 1 - 6-

37. Power steering device according to claim 36, characterized in that '' the first input element is a first disk (86) which carries the toothing, a hub (88) with which it is mounted on a shaft (90), and a second disc (91) at the end of the hub (88) that the second input element a first disc (87) interposed between the first and second discs (86, 91) of the first input element is mounted on the hub (88) of the first input element, a second disc (95) and a first and second disc (87, 95) spaced apart, hollow cylindrical extension (94) has, the diameter of which is larger than the diameter of the second disc

(91) of the first input element, and that the output element (100) is located between the two second disks (91, 95).

38. Power steering device according to claim 37, characterized in that the output element (100) with a cylindrical extension (101) through a central opening (102) in the second disc (95) of the second input member and outside the second disc (95) on the cylindrical Approach (101) the annular groove (103) for the lever (120) is formed.

39. Power steering device according to one of claims 19 to 38, characterized characterized in that the two friction clutches on a rotatable part (31)

the steering shaft (30) sit (Figure 8).

40. Power steering device, in particular according to one of claims 1 to 39, characterized in that a separate support shaft (90) independent of the steering shaft (30) from the output element (100) of the friction clutches is drivable, which is in engagement with the rack (42) of a steering gear can be brought.

41. Power steering device according to claims 39 and 40, thereby

characterized in that the output element (100) and the support shaft (90) are coupled to one another via a toothing (Figure 8).

42. Power steering device according to claim 40, characterized in that the two friction clutches (86, 87, 100) on the separate support shaft

(90) sit (Figures 4 to 6).

A 12 641 - 7- ■ "

43. Power steering device, in particular according to one of the preceding Claims, characterized in that the motor vehicle engine (153) is used as the auxiliary drive source and the drive via V-belts, Toothed belts, cardan shafts or other elements (154) which transmit forces or torques are carried out.

44. Power steering device, in particular according to one of claims 1 to 42, characterized in that an auxiliary motor, preferably an electric motor (16), which sits on the steering shaft (30).

45. Power steering device according to claim 44, characterized in that the armature (135) of the electric motor (16) is firmly seated on the steering shaft (30) and that the motor housing (136) runs around the armature (135).

46. Power steering device according to claim 44 or 45, characterized in that the engine speed is controlled by a planetary gear (138, 139, 140, 144) is squat.

47. Power steering device according to claim 46, characterized in that the output (144) of the planetary gear on the same axis (30) as that Input element (86) which sits on a friction clutch and is directly connected to it in a non-rotatable manner (FIG. 8).

48. Power steering device according to any preceding claim, characterized characterized in that the input element (87) of the second friction clutch via at least one intermediate gear (85) from the input element (86) of the first Friction clutch is driven (Figure 8).

49. Power steering device according to claim 46, characterized in that the two input elements (86, 87) of the friction clutches from the output (144) of the Planetary gears independently of one another via at least two intermediate gears (19, 24) are driven (Figure 7).