NL1015723C2 - Elektrisch stuursysteem met mechanische reserve-inrichting. - Google Patents

Description

Elektrisch stuursysteem met mechanische reserve-inrichting

De uitvinding betreft een stuursysteem voor een wegvoertuig, omvattende een stuurinrichting die moet worden bediend door een bestuurder, een draaibare verbinding 5 met een aandrijfeind verbonden aan de stuurinrichting en een aangedreven eind dat verbonden kan worden aan een stangenstelsel van de stuurwielen van het voertuig.

Een dergelijke stuursysteem is bekend, en omvat gewoonlijk een puur mechanische draaibare verbinding, bijvoorbeeld een buisvormige as. Die as is ook voorzien van een absorptiemechanisme ter bescherming van de bestuurder in geval van 10 een frontale botsing.

Hoewel een dergelijk bekend stuursysteem naar tevredenheid functioneert, heeft het niettemin ook nadelen. De korte buisvormige as kan nog steeds een potentieel gevaar opleveren voor de bestuurder. Verder legt de toepassing daarvan in de omgevende voertuigconstructie beperkingen op, ook op het ontwerp van het voertuig.

15 Het verloop vanaf het stuurwiel naar het stangenstelsel is nogal rechtlijnig, en kan nauwelijks worden gevarieerd of langs een andere baan worden gelegd.

Gewoonlijk is ook een bekrachtigingsinrichting verbonden aan het stuursysteem teneinde het stuurkoppel te verlichten dat moet worden uitgeoefend door de bestuurder op het stuurwiel. Hoewel meestal hydraulische stuurbekrachtigingsinrichtingen in dit 20 verband worden toegepast, zijn ook elektrische stuurbekrachtigingsinrichtingen voorgesteld. Dergelijke elektrische stuurbekrachtingingsinrichtingen hebben het voordeel dat geen hydraulische componenten nodig zijn. De hydraulische olie, die nadelen met betrekking tot het milieu oplevert, en de enigszins ingewikkelde uitvoering van de hydraulische verbindingen kan dan worden weggelaten.

25 Het doel van de uitvinding is een stuursysteem te verschaffen dat op een meer veelzijdige wijze kan worden toegepast, en dat de nadelen van de bekende hydraulische bekrachtigde stuurinrichtingen mist. Dit doel wordt bereikt doordat het aandrijfeind van de draaibare verbinding is voorzien van een eerste sensor, het aangedreven eind van de draaibare verbinding is voorzien van een tweede sensor en een elektrische motor, 30 waarbij de eerste en tweede sensoren zijn verbonden aan een regelinrichting, welke regelinrichting de elektrische motor regelt op basis van signalen afkomstig van de eerste en tweede sensoren.

101*771 2

De elektrische motor kan het aangedreven eind van de draaibare verbinding op verscheidene manieren aandrijven. Allereerst kan de elektrische motor als een bekrachtigingsinrichting werken, analoog aan de hydraulische bekrachtigingsinrichtingen. De draaibare verbinding kan in dat geval nog steeds enig 5 koppel voor stuurdoeleinden leveren. Het is echter ook mogelijk om een volledig stuurkoppel te verschaffen door middel van de elektrische motor. In dat geval fungeert de draaibare verbinding hoofdzakelijk als een mechanische reserve van het volledig elektrische stuursysteem in het geval van bijvoorbeeld een elektrische stroomonderbreking.

10 Bij voorkeur is de eerste sensor opgenomen in een eerste lager en de tweede sensor in een tweede lager, welke lagers zijn verbonden aan de draaibare verbinding voor het ondersteunen van die draaibare verbinding met betrekking tot het voertuig. Dergelijke van sensors voorziene lagers vormen standaard beschikbare, bewezen componenten en kunnen gemakkelijk en betrouwbaar worden opgenomen in het 15 stuursysteem.

In geval de draaibare verbinding kan worden uitgevoerd als een mechanische reserveaandrijving, kan dit bijvoorbeeld een soepele torsiekabel zijn, bijvoorbeeld een Bowden kabel. Een dergelijke kabel kan gemakkelijker aan de ruimtebeperkingen binnen een voertuig worden aangepast. Niettemin kan die kabel ook worden 20 gecombineerd met een asgedeelte.

Verder kan het aandrijfeind van de draaibare verbinding zijn voorzien van een versnellende tandwielaandrijving, terwijl het aangedreven eind van de draaibare verbinding kan zijn voorzien van een vertragende tandwielaandrijving. Als alternatief kan een standaard stuurkolom worden gebruikt als mechanische reserveaandrijving.

25 De sensors zijn gepositioneerd tussen de versnellende en de vertragende tandwielaandrijvingen. De gecombineerde verhouding van de versnellende en van de vertragende tandwielaandrijvingen kan 1 zijn. De gecombineerde verhouding kan afgestemd worden op het stuurontwerp, doch wordt vaak op geschikte wijze op 1 gekozen.

30 De elektrische motor kan dan eveneens zijn gepositioneerd tussen de versnellende en de vertragende tandwielaandrijvingen, maar andere posities zijn ook mogelijk, bijvoorbeeld ter plaatse van het vertragende tandwiel. Ook kan een elektrische motor

^ 7 «·» Y

3 zonder tandwielvertraging direct worden aangebracht op de draaiverbinding en op het stangenstelsel.

De uitvinding zal nu verder worden beschreven onder verwijzing naar een in de figuur weergegeven uitvoeringsvorm.

5 De figuur toont een schematische uitvoering van een elektrisch stuursysteem 1 volgens de uitvinding, dat is verbonden aan het wiel 2 van een voertuig door een mechanisch stangenstelsel 2 dat op zich bekend is en niet verder zal worden beschreven.

The stuursysteem 1 omvat een stuurwiel 4 alsmede een soepele kabel 5 die zich 10 uitstrekt tussen het stuurwiel 4 en het stangenstelsel 3. Deze kabel kan bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als een zogenaamde Bowden kabel, dat is een soepele kabel met een stationaire holle buitenste buisvormige kabel, in combinatie met een in draairichting stijve binnenste kabel opgenomen binnen de buitenste kabel. Dergelijke Bowden kabels zijn eveneens op zich bekend en zullen verder niet in detail worden toegelicht.

15 Aan zijn aandrijfeind 6 is de Bowden kabel verbonden aan een versnellende tandwielkast 7, die op zijn beurt is verbonden aan het stuurwiel 4.

Aan zijn aangedreven eind 8 is de Bowden kabel verbonden aan een vertragende tandwielkast 9, die op zijn beurt is verbonden aan het stangenstelsel 3. De gecombineerde tandwielverhouding van de versnellende tandwielkast 7 en de 20 vertragende tandwielkast 9 kan 1 zijn; andere verhoudingen zijn ook mogelijk.

Aan het uitgaande eind van de versnellende tandwielkast 7 is een van sensors voorzien lager 10 voorzien, en een overeenkomstig van sensors voorzien lager 11 is aangebracht aan het ingaande eind van de vertragende tandwielkast 9. Deze van sensors voorziene lagers 10,11 zijn verbonden aan een regeleenheid 12.

25 Bij het verdraaien van het stuurwiel 4 detecteert het van sensors voorziene lager 10 de versnelde verdraaiing aan het uitgaande eind van de versnellende tandwielkast 7. De regeleenheid 12 ontvangt signalen van dit van sensors voorziene lager 10 en ook van het van sensors voorziene lager 11 aan het ingaande eind van de vertragende tandwielkast 9. In het geval verschillen worden gemeten, verschaft de regeleenheid via 30 leiding 15 een regelsignaal aan de elektrische motor 16 ter verschaffing van de gewenste draaisnelheid aan het ingaande eind van de vertragende tandwielkast 9, welke natuurlijk afhangt van de verdraaiingen van het stuurwiel 4.

te, - <·? £ «S

4

Bij voorkeur verschaft de elektrische motor 16 het volledige rotatiekoppel dat nodig is voor het aandrijven van het stangenstelselsysteem. In dat geval fungeert de Bowden kabel 5 hoofdzakelijk als een mechanische reserve, die de besturingsregeling zou ovememen in het geval van een elektrische stroomonderbreking.

* —

Claims (8)

1. Stuursysteem (1) voor een wegvoertuig, omvattende een stuurinrichting (4) die moet worden bediend door een bestuurder, een draaibare verbinding (5) met een 5 aandrijfeind (6) verbonden aan de stuurinrichting (4) en een aangedreven eind (8) dat verbonden kan worden aan een stangenstelsel (3) van de stuurwielen (2) van het voertuig, met het kenmerk, dat het aandrijfeind (6) van de draaibare verbinding (5) is voorzien van een eerste sensor (10), het aangedreven eind (8) van de draaibare verbinding (5) is voorzien van een tweede sensor (11) en een elektrische motor (16), 10 waarbij de eerste en tweede sensoren (10,11) zijn verbonden aan een regelinrichting (12), welke regelinrichting (12) de elektrische motor (16) regelt op basis van signalen afkomstig van de eerste en tweede sensoren (10,11).

2. Stuurinrichting volgens conclusie 1, waarbij de eerste sensor (10) is opgenomen 15 in een eerste lager en de tweede sensor (11) is opgenomen in een tweede lager, welke lagers zijn verbonden aan de draaibare verbinding (5) ter ondersteuning van die draaibare verbinding (5) met betrekking tot het voertuig.

3. Stuursysteem volgens conclusie 2, waarbij de draaibare verbinding (5) een 20 soepele kabel zoals een Bowden kabel omvat.

4. Stuursysteem volgens conclusie 2 of 3, waarbij de draaibare verbinding (5) een as omvat.

5. Stuursysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het aandrijfeind (6) van de draaibare verbinding (5) is voorzien van een versnellende tandwielaandrijving (7) en het aangedreven eind (8) van de draaibare verbinding (5) is voorzien van een vertragende tandwielaandrijving (9).

6. Stuursysteem volgens conclusie 5, waarbij de sensoren (10,11) zich bevinden tussen de versnellende en de vertragende tandwielaandrij vingen (7,9). ' w'

7. Stuursysteem volgens conclusie 5 of 6, waarbij de gecombineerde overbrengingsverhouding van de versnellende en de vertragende tandwielaandrijvingen (7,9) ongeveer 1 is.

8. Stuursysteem volgens conclusie 6 of 7, waarbij de elektrische motor (16) is gepositioneerd tussen de versnellende en de vertragende tandwielaandrijvingen (7, 9). v ' ..· «j