NO781733L - Styreanordning med variabelt omsetningsforhold for kjoeretoeyer - Google Patents

Description

Foreliggende- oppfinnelse vedrører styreanordninger, og i første rekke en styreanordning som er egnet for motor-kjøretøyer.

Spesielt vedrører oppfinnelsen en styreanordning

av skyvestangtypen (heretter betegnet som "den angitte type"), hvor en langstrakt skyvestang er montert for langsgående forskyvning i et hus og skal avgi en styrevirkning som respons på sin langsgående forskyvning i forhold til huset. Skyvestangen har en skruegjenget del i drivforbindelse med en mutter, slik at skyvestangen forskyves i lengderetning ved dreining av mutteren i forhold til huset. Det er anordnet et organ for dreining av mutteren som respons på en styreinngang og et organ for å hindre skyvestangen fra fri dreining i forhold til huset under dreining av mutteren.

Ved bruk' av en styreanordning av den angitte type,

er skyvestangen koplet til de styrbare hjul for et kjøretøy, mens organet for dreining av mutteren er koplet til en bestemt komponent som kan styres manuelt. Ved regulering av den styrbare komponent, vil mutteren således dreies for langsgående forskyvning av skyvestangen og derved forandre styreretningen. Styrevirkningen på hjulene står således i et direkte forhold

til den langsgående forskyvning som utføres av styrestangen som følge av avlmut-teren driver skyvestangen ved rotasjon. Som følge av drivforbindelsen mellom nutteren og skyvestangen har den langsgående forskyvning av skyvestangen hittil vært direkte proporsjonal med den dreining som utføres av mutteren, slik at den langsgående forskyvning av skyvestangen som resulterer av en bestemt dreiningsverdi av mutteren har vært den samme, uan-sett inngrepsposisjonen mellom mutteren og skyvestangen innenfor inngrepsområdet. Følgen av dette er at omsetningsforholdet mellom

inngangskraft (som resulterer i dreining av mutteren) og ut-gangskraft (som resulterer i langsgående forskyvning av stangen) i de hittil foreslåtte skyvestang-styreanordninger har vært konstant over hele den mulige forskyvningsstrekning av en skyvestang. Foreliggende oppfinnelse går ut på å tilveiebringe en styreanordning av den angitte - type, hvor ovennevnte omsetningsforhold kan varieres innenfor eller over hele den langsgående forskyvning som skyvestangen kan utføre.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en styreanordning av den angitte type, hvor skyvestangen hindres fra dreining i forhold til huset under sin langsgående forskyvning ved hjelp av en sporfølger på ett av de nevnte organer, hvilken sporfølger går i inngrep med og følger et langsgående spor på det andre av de nevnte organer, og hvor i det minste en dellengde (heretter kalt "styrelengde") av sporet forløper i en annen ret-ning enn parallelt med skyvestangens forskyvningsretning, slik at skyvestangen under sin langsgående forskyvning og mens spor-følgeren beveges langs sporets styrelengde, utfører en styrt dreining i forhold til huset og derved fremkaller en forandring av styreforholdet mellom skyvestangens langsgående forskyvning og mutterens dreining, sammenliknet med det forhold som ville utledes hvis sporfølgeren ble beveget langs en rettlinjet spor-lengde som forløper parallelt med skyvestangens langsgående forskyvningsretning, eller langs ytterligere en styrelengde av sporet som har en avvikende form eller orientering enn først-nevnte styrelengde.

Ved foreliggende oppfinnelse er skyvestangen under en gitt rotasjon av mutteren i stand til å utføre en styrt rotasjon,i forhold til huset i det minste under en del av sin tillatte, langsgående forskyvning og når skyvestangen således utfører en styrt rotasjon under påvirkning av den roterende mutter, kan skyvestangens forskyvning i lengderetningen redu-seres eller økas ...sammenliknet, .med..skyve st angens ...langsgående 'forskyvning som er utledet av samme gitte rotasjon av mutteren uten rotasjon av skyvestangen. Ved en passende utformning av sporets form i lengderetningen og/eller av orienteringen av sporlengden eller en del av sporlengden i forhold til skyvestangens forskyvningsretning, kan styreanordningens omsetningsforhold varieres (kontinuerlig eller intermitterende etter ønske) over hele den tillatte, langsgående forskyvning av skyvestangen. Det foreslås således at sporets form varierer i sporets lengderetning, og sporformen kan omfatte en eller flere rettlinjede styrelengder som ikke forløper parellelt med skyvestangens forskyvningsretning og/eller en eller flere ikke rettlinjede styrelengder. En ikke rettlinjet styrelengde av sporet tenkes vanligvis utført i spiralform. Hele sporets lengde kan f.eks.

ha spiralform, hvor spiralenes stigning varierer over sporets lengde i overensstemmelse med den ønskede variasjon av styringens omsetnings forhold.

Forholdet mellom mutteren, organet for dreining av mutteren, drivinngrepet mellom mutteren og skyvestangen og formen av sporet velges i overensstemmelse med en på forhånd fastsatt mekanisk fordel som skal opprettes mellom inngangen og utgangen for styreanordningen, men er variabel i minst to adskilte om-råder av glideinngrep mellom sporet og sporfølgeren.

Ved en foretrukket utførelsesform har sporet formen av en passende utformet kanal i overflaten av skyvestangen (dette er hensiktsmessig fordi det letter maskinbearbeiding av skyvestangen) og sporfølgeren har formen av en tapp eller rulle som er stasjonert montert på huset (eller en forlengelse av dette) for inngrep med og følging av kanalen. Alternativt kan sporet være anordnet på huset (eller en forlengelse av dette), mens en passende sporfølger' er anordnet på skyvestangen. Sporet kan f.eks. foreligge i form av en skrueformet ribbe som for-løper radialt innad fra en sylindrisk vegg av huset og innenfor hvilken vegg skyvestangen er koaksialt anbrakt, hvorved sistnevnte er forsynt med en todelt sporfølger som strekker seg over ribben og fastholder skyvestangen fra annen dreining enn den som bestemmes av sporets styrelengde.

Dreining av mutteren kan oppnås på valgfri kjent måte enten direkte (f.eks. som et direkte resultat av justering av en styrekomponent) eller indirekte (f.eks. via et girsystem som en tannstang og et tannhjul eller en konisk tannhjulsanord-ning som angitt i britisk patentansøkning nr. 32902/76.

Styreanordningen kan omfatte organer som overfører kraft til forskyvning av skyvestangen, f.eks. ved at skyvestangen utformes helt eller delvis som en stempelstang for et stempel i en hydraulisk dobbeltvirkende stempel-sylinderanord- ning, hvorved styringen av det hydrauliske trykk til anordningen oppnås med en ventilanordning som er regulerbar som respons på variasjoner i styreinngangen til styreanordningen.

En slik kraftforsyning sammen med andre anordninger som kan inngå i en skyvestang-styreanordning av den angitte type, er kjent på området (f.eks. fra britisk patentskrift 1.364.021)

og vil ikke bli nærmere omtalt.

Drivforbindelsen mellom mutteren og den gjengede

del av skyvestangen oppnås fortrinnsvis ved hjelp av en resirkulerende kulemekanisme, skjønt andre former for drivforbindelse kan benyttes, f.eks. en glidegjengeforbindelse.

En utførelsesform av en skyvestang-styreanordning av den angitte type konstruert ifølge foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives nærmere under henvisning til et utførelseseksempel som er vist på tegningen i form av et lengdesnitt gjennom anordningen.

Styreanordningen omfatter et hus 1, som består av et sylindrisk hovedlegeme la, en rørformet del lb, som strekker seg fra og er generelt koaksial med legemet la og et rørformet, sylindrisk grenparti lc, hvis akse forløper i spiss vinkel med legemets la akse. Koaksialt anbrakt i hovedlegemet la er en rør-formet mutter 2, som er dreibart montert og hindret fra aksial og radial forskyvning i husets legeme la ved lagre 3- Mutteren 2 er forsynt med et konisk tannhjul 4 i en ende i huspartiets lc område. En styreaksel 5 er anbrakt i og rager fra huspartiet lc og er dreibart montert i forhold til samt hindret fra aksial og radial forskyvning i husdelen lc ved lagre 6. Den ende av akselen 5 som rager frem av huset er beregnet på sammenkopling med en styrbar komponent (f.eks. et ratt) på konvensjonell måte, mens den andre enden av akselen 5 er forsynt med et konisk tannhjul 7 som er i inngrep med det koniske tannhjul 4. Uten rotasjon av akselen 5 overføres således rotasjon til mutteren 2 via de koniske tannhjulene 4 og 7.

En sylindrsik skyvestang 8 er opptatt i og strekker seg gjennom mutteren 2 og er 'forsynt med et skruegjenget parti 9. Det skruegjengede parti 9 står i drivforbindelse med mutteren

2 via en resirkulerende kulemekanisme 10 som er anordnet i den ende av mutteren 2 som vender fra det koniske tannhjul 4. Hvis mutteren 2 dreies, mens skyvestangen 8 hindres fra å dreie med

mutteren ved denne drivanordning, vil skyvestangen forskyves i lengderetningen (aksialt i huset la) for å avgi en styreutgang. Denne styreutgang utnyttes på konvensjonell måte ved at en ende 11 av skyvestangen 8, som rager frem av huset 1 på konvensjonell måte, er koplet til styrbare hjul, slik at de sistnevnte justeres som respons på forskyvning av skyvestangen. Rørformede belger 12 er anordnet mellom ytre ende 11 av skyvestangen og huset lj for at uvedkommende gjenstander skal holdes borte fra mekanismen (især kulegjengingen). Forskyvningen av indre ende 13 av skyvestangen opptas i husforlengelsen lb. I skyvestangens 8 overflate er det over et parti fjernt fra skruegjengingen 9, anordnet et spor i form av en langsgående kanal 14. En tapp som er stasjonært montert i et boss 16 på huset 1, er i inngrep med kanalen 14 og forskyvbar i dennes lengderetning. En skruekappe 17 holder tappen 15 i huset. Inngrepet mellom tappen 15 og kanalen 14 hindrer skyvestangen 8 fra fri rotasjon i forhold til husdelen la under skyvestangens langsgående forskyvning og mens tappen 15 glir i kanalen 14.

Et fjærbelastet stempel 18 er montert i huset 1 for glidende kontakt med skyvestangen 8 på den side som er fjern fra tappen 15 og for å forspenne skyvestangen slik at kanalen 14 og tappen

15 presses i inngrep.

Ifølge foreliggende oppfinnelse forløper en styrelengde av kanalens 14 lengdeutstrekning i ikke rettlinjet form, spesielt i skruelinjeform som vist på tegningen. Kanalen 14 forløper fra den viste skrueformede styrelengde mot den indre ende 13 av skyvestangen, og denne ytterligere langsgående strekning av kanalen (ikke vist) kan (a) ha rettlinjet form, parallelt med skyvestangens langsgående forskyvningsretning eller (b) en form som danner ytterligere en styrelengde av kanalen, f.eks. rettlinjet form som ikke forløper parallelt med mutterens 2 akse, eller ikke rettlinjet form (muligens slik at sporets totale lengdeutstrekning har skruelinjeform med varierende stigning). Når skyvestangen 8 forskyves i lengderetning som følge av at.mutteren 2 dreies, vil skyvestangen som følge av denne anordning ikke dreies i forhold til huset la hvis eller så lenge tappen 15 glir i en rettlinjet lengde av kanalen 14, hvilken lengde er parallell med mutterens 2 akse. Når tappen 15 trer inn i og glir langs en styrelengde av kanalen 14 som har ikke- lineær form eller har rettlinjet form, men ikke forløper parallelt med mutterens akse, vil inngrepet mellom tappen og kanalen føre til styrt dreining av skyvestangen 8, mens mut-

teren 2 dreies. Som følge av denne sistnevnte effekt vil den langsgående forskyvning av skyvestangen 8 som følge av styrt rotasjon av skyvestangen, samtidig med dreining av mutteren 2

over en gitt rotasjonsmengde av mutteren 2 varieres, f.eks. sammenliknet med den langsgående forskyvning av skyvestangen under samme gitte rotasjonsmengde av mutteren 2, når skyvestangen ikke utfører styrt rotasjon i forhold til huset la. Ved en passende utformning av den langsgående form av kanalen 14 kan således den resulterende, langsgående forskyvning av skyvestangen 8 under en gitt rotasjonsmengde av akselen 5 varieres ved på forhånd fastsatte posisjoner av skyvestangen i forhold til huset 1 og dermed kan styreomsetningsforholdet mellom den langsgående forskyvning av skyvestangen 8 og rotasjonen av inngangsakselen

5 varieres.

I tillegg til fordelene ved en forholdsvis ukompli-sert styreanordning med variabelt omsetningsforhold medfører oppfinnelsen den fordel at egenskapene av foranderligheten av styreanordningens omsetningsforhold kan endres for en spesiell styreanordning ved at man ganske enkelt fjerner den foreliggende skyvestang og erstatter denne med en liknende skyvestang, som dog har en kanal 14 med avvikende form i lengderetningen.

Claims (16)

1. Styreanordning med variabéltoomsetnin<g>sforhold/ for vridning av et styrbart hjul for et kjøretøy,karakterisert vedat anordningen omfatter et drivorgan koplet til det styrbare kjøretøyhjul, et inngangsorgan for å bevege nevnte drivorgan langs dettes rotasjonsakse for vridning av det styrbare kjøretøyhjul og et styreorgan for dreining av drivorganet som respons på bevegelse av drivorganet langs dettes rotasjonsakse for å fremkalle en variasjon i bevegelses-forholdet for nevnte drivorgan langs dettes rotasjonsakse for variasjon av vridningsforholdet av det styrbare kjøretøyhjul.

2. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat den omfatter et hus, at drivorganet i det minste delvis er anordnet i nevnte hus, at styreorganet om fatter et kamspor og en sporfølger, idet kamsporet eller spor-følgeren er forbundet med huset mens den andre av de to delene er forbundet med drivorganet.

3. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat inngangsorganet omfatter et dreibart drev og et organ for å avstøtte drevet for dreining om en akse som forløper på tvers av drivorganets rotasjonsakse.

4. Styreanordning med variabelt omsetningsforhold for vridning av et styrbart hjul for et kjøretøy,karakterisert vedat anordningen omfatter et langstrakt første drivorgan med et endeparti forbundet med det styrbare kjøretøy-hjul,. at førs.te drivorgan er bevegelig i lengderetningen for vridning av det styrbare kjøretøyhjul, et andre drivorgan som omgir et parti av første drivorgan, et inngangsorgan for kraft-utøvelse mot nevnte andre drivorgan, slik at dette beveges, et kraftoverføringsorgan for overføring av kraft fra det andre drivorgan til det første drivorgan for bevegelse av første drivorgan i lengderetning som respons på bevegelse av det andre drivorgan under påvirkning av inngangsorganet, og et styreorgan forbundet med et av drivorganene for variasjon av det langsgående bevegelsesforhold for første drivorgan for variasjon av vridningsbevegelsen av det styrbare kjøretøyhjul.

5. Styreanordning med variabelt omsetningsforhold som angitt i krav 4,karakterisert vedat det andre styreorgan har en midtakse som faller sammen med aksen, langs hvilken første drivorgan beveges, og at inngangsorganet omfatter et drev, hvorved det andre drivorgan har et tannsett som er i inngrep med nevnte drev.

6. Anordning som angitt i krav 4,karakterisert vedat den omfatter et hus, at første og andre drivorgan i det minste delvis er anordnet i huset, at styreorganet"omfatter et kamspor og en sporfølger, idet kamsporet eller spor-følgeren er forbundet med huset, mens den andre av de to deler er forbundet med et av drivorganene.

7. Styreanordning med variabelt omsetningsforhold for vridning av et styrbart kjøretøyhjul,karakterisertv e d at den omfatter et hus, et dreibart drivorgan som i det minste delvis er anordnet i huset og tilpasset for dreining som respons på dreining av et manuelt påvirket organ, et drevet organ som er bevegelig i lengderetningen og i det minste delvis er anordnet og tilpasset for kopling til det styrbare kjøre-tøyhjul, et kraftoverførende organ for langsgående bevegelse av det drevne organ en første strekning som respons på hver omdreining av drivorganet for vridning av kjøretøyhjulet og et organ for dreining av det drevne organ under dets langsgående bevegelse for variasjon av den lengdestrekning som det drevne organ beveges som respons på hver omdreining av drivorganet.

8. Anordning som angitt i krav 73karakterisert vedat organet for dreining av det drevne organ omfatter et spor som er forbundet med det drevne organ og en sporfølger forbundet med huset og i inngrep med nevnte spor, hvorved sporet omfatter en første styrelengde som samvirker med sporfølgeren for å holde fast det drevne organ mot rotasjon i forhold til drivorganet i et første parti av det drevne organs langsgående bevegelse og en andre styrelengde som samvirker med. sporfølgeren for dreining av det drevne organ i et andre parti av det drevne organs langsgående bevegelse.

9- Anordning som angitt i krav 73karakterisert vedat drivorganet er dreibart om en akse som for-løper på tvers av en bane,,, langs hvilken det drevne organ beveges ved dreining av drivorganet, at det kraftoverførende organ omfatter flere tenner på et endeparti av drivorganet, hvilke tenner er anordnet i huset.

10. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat organet for dreining av det drevne organ omfatter et spor som har et sentralt parti forløpende parallelt med en langsgående midtakse for det drevne organ og motstående endepartier som forløper på tvers av den langsgående midtakse av det drevne organ, og en sporfølger som er i inngrep med det sentrale sporparti for å fastholde det drevne organ mot dreining i forhold til drivorganet i et parti av det drevne organs langsgående bevegelse, at sporfølgeren kan bringes i inngrep med sporets endepartier for dreining av det drevne organ i forhold til drivorganet i et andre parti av det drevne organs langsgående bevegelse.

11. Anordning som angitt i krav 73karakterisert vedat det kraftoverførende organ omfatter en bue-formet fordypning med skruelinjeformet buede sidevegger med et krumningssentrum som er anordnet på en langsgående midtakse for det drevne organ, at det kraftoverførende organ videre omfatter et organ som er forbundet med drivorganet for kraft-utøvelse mot de skruelinjeformede sidevegger av nevnte fordypning, for langsgående bevegelse av det drevne organ ved dreining av det drevne organ ved hjelp av organet for dreining av det drevne organ.

12. Anordning som angitt i krav 73karakterisert vedat det kraftoverførende organ omfatter et første tannsett som er forbundet med drivorganet og et andre tannsett som er forbundet med det drevne organ og anordnet i inngrep med førstnevnte tannsett, hvorved første tannsett kan dreies en omdreining av drivorganet for langsgående bevegelse av det drevne organ i forhold til huset i første strekning, og at organet for dreining av det drevne organ omfatter et organ for dreining av det drevne organ i forhold til huset, samtidig som det drevne organ beveges i lengderetning.

13- Anordning som angitt i krav 12,karakterisert vedat det kraftoverførende organ omfatter et organ for langsgående bevegelse av det drevne organ som respons av det drevne organ i forhold til huset.

14. Anordning som angitt i krav 7,karakterisert vedat det kraftoverførende organ omfatter et organ for langsgående bevegelse av det drevne organ som respons på rotasjonsbevegelse av det drevne organ under det drevne organs langsgående bevegelse.

15. Anordning som angitt i krav 7,karakterisert vedat det kraftoverførende organ omfatter en mutter som er forbundet med drivorganet og det drevne organ', at mutteren er dreibar av drivorganet om en midtakse for det drevne organ for langsgående bevegelse av det drevne organ ved rotasjon av drivorganet.

16. Anordning, som angitt i krav 73karakterisert vedat det kraftoverførende organ omfatter en skrueformet omhylling utformet i det drevne organ, at organet for dreining av det drevne organ omfatter et spor utformet i det drevne organ som en fortsettelse av nevnte skrueformede omhylling.