DE102020133159A1 - Steering device for a vehicle, use and vehicle with steering device - Google Patents

Steering device for a vehicle, use and vehicle with steering device Download PDF

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DE102020133159A1
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Andreas Wöllner
Lukas Holler
Daniel Faber
Alexander Hausmann
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Lenkeinrichtung (1) zur Lenkung eines Fahrzeugs, aufweisend eine erste Lenkstange (2) und eine zweite Lenkstange (3), wobei die Lenkstangen (2, 3) jeweils an einem ihrer axialen Stirnseiten mit einem Aktuator (4) koppelbar sind, wobei mindestens eine der Lenkstangen (2, 3) einen Sperrmechanismus (5) aufweist, der eingerichtet ist, diese Lenkstange (2, 3) aus einer vorbestimmten Position zu entkoppeln.Steering device (1) for steering a vehicle, having a first steering rod (2) and a second steering rod (3), wherein the steering rods (2, 3) can each be coupled to an actuator (4) on one of their axial end faces, wherein at least one the steering rod (2, 3) has a locking mechanism (5) which is set up to decouple this steering rod (2, 3) from a predetermined position.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung zur Lenkung eines Fahrzeugs, die Verwendung einer Lenkeinrichtung in einem Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer solchen Lenkeinrichtung.The present invention relates to a steering device for steering a vehicle, the use of a steering device in a vehicle and a vehicle with such a steering device.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Lenkeinrichtungen für Fahrzeuge sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Dabei sind sowohl Zentrallenkungen als auch Einzelradlenkungen bekannt. Bei einer Zentrallenkung mit einer Lenkstange werden zwei Räder über eine Spurstange und Koppelstangen verbunden und über einen oder mehrere Antriebe bewegt. Dabei bewegen sich die Räder immer in dieselbe Richtung, jedoch unterschiedlich weit, wodurch sich die sogenannten Ackermannlenkwinkel ergeben, die dafür sorgen, dass das kurveninnere Rad weiter einschlägt als das kurvenäußere Rad. Bei einer Einzelradlenkung sind die Räder typischerweise nicht über eine Spurstange verbunden, sondern werden unabhängig voneinander mittels eines Moduls bewegt. Eine Einzelradlenkung ist bspw. aus der DE 10 2018 107 358 A1 bekannt.Steering devices for vehicles are known in the prior art in a large number of embodiments. Both central steering systems and single-wheel steering systems are known. In a central steering with a steering rod, two wheels are connected via a tie rod and coupling rods and moved via one or more drives. The wheels always move in the same direction, but at different distances, which results in the so-called Ackermann steering angle, which ensures that the wheel on the inside of the curve turns further than the wheel on the outside of the curve. With single-wheel steering, the wheels are typically not connected via a tie rod, but are moved independently of each other by means of a module. A single wheel steering is, for example, from the DE 10 2018 107 358 A1 known.

Es hat sich nunmehr herausgestellt, dass ein weiterer Bedarf besteht, eine bekannte Lenkeinrichtung zur Lenkung eines Fahrzeugs zu verbessern, insbesondere besteht ein weiterer Bedarf, eine Lenkeinrichtung zur Lenkung eines Fahrzeugs bereitzustellen, die sowohl die Funktionen einer Zentrallenkung als auch die Funktionen einer Einzelradlenkung ermöglicht.It has now been found that there is a further need to improve a known steering device for steering a vehicle, in particular there is a further need to provide a steering device for steering a vehicle that enables both the functions of central steering and the functions of individual wheel steering.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lenkeinrichtung zur Lenkung eines Fahrzeugs bereitzustellen, insbesondere eine Lenkeinrichtung zur Lenkung eines Fahrzeugs bereitzustellen, die sowohl die Funktionen einer Zentrallenkung als auch die Funktionen einer Einzelradlenkung ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide an improved steering device for steering a vehicle, in particular to provide a steering device for steering a vehicle that enables both the functions of central steering and the functions of individual wheel steering.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Lenkeinrichtung zur Lenkung eines Fahrzeugs, aufweisend eine erste Lenkstange und eine zweite Lenkstange, wobei die Lenkstangen jeweils an einem ihrer axialen Stirnseiten mit einem Aktuator koppelbar sind, wobei mindestens eine der Lenkstangen einen Sperrmechanismus aufweist, der eingerichtet ist, diese Lenkstange aus einer vorbestimmten Position zu entkoppeln.According to the invention, this object is achieved by a steering device for steering a vehicle, having a first steering rod and a second steering rod, wherein the steering rods can each be coupled to an actuator on one of their axial end faces, wherein at least one of the steering rods has a locking mechanism that is set up to decouple this handlebar from a predetermined position.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass die Lenkeinrichtung sowohl eine Zentrallenkung, also eine Lenkung, die eine gekoppelte Radbewegung bewirkt, als auch eine Einzelradlenkung, also eine Lenkung, die eine voneinander unabhängige Bewegung der Räder, ermöglicht. Die Kopplung der beiden Räder mittels der Lenkstange ermöglicht einen Ausgleich einer unterschiedlichen Krafteinleitung an den durch die Lenkstange gekoppelten Rädern. Die Ackermannlenkwinkel, wie sie bei einer Zentrallenkung üblich sind, werden umgesetzt, indem die beiden Lenkstangen zusammen, anhand des Sperrmechanismus in einer vorbestimmten Position bewegt werden, ohne sich relativ zueinander zu bewegen. Die Ackermannbeziehung kann durch Deaktivierung des Sperrmechanismus, welcher an mindestens einer der Lenkstangen vorgesehen ist, aufgelöst werden. Hierzu wird anhand des Sperrmechanismus die starre Verbindung der Lenkstangen entkoppelt, wodurch die Räder in Ihrer Einstellung des Lenkwinkels frei sind. Anhand dieses Aufbaus ist es möglich, dass ein sog. Crabwalk und/ oder gegensinniges einlenken der Räder möglich ist.
Die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung benötigt im Vergleich zu einer Einzelradlenkung, insbesondere oberhalb des Rades, im montierten Zustand also zwischen einer Karosserie des Fahrzeugs und der Räder weniger Bauraum, da der gesamte Aufbau zwischen den Rädern angeordnet werden kann.The advantage of the solution according to the invention lies in particular in the fact that the steering device enables both central steering, ie steering that causes coupled wheel movement, and individual wheel steering, ie steering that enables the wheels to move independently of one another. The coupling of the two wheels by means of the steering rod enables a different force application to the wheels coupled by the steering rod to be compensated. The Ackermann steering angles, as they are usual with a central steering system, are implemented by moving the two steering rods together in a predetermined position using the locking mechanism, without moving relative to one another. The Ackermann relationship can be released by deactivating the locking mechanism provided on at least one of the handlebars. For this purpose, the rigid connection of the handlebars is decoupled using the locking mechanism, which means that the wheels are free to adjust the steering angle. With this structure, it is possible that a so-called crabwalk and/or turning the wheels in the opposite direction is possible.
The steering device according to the invention requires less installation space than single-wheel steering, in particular above the wheel when assembled, ie between a body of the vehicle and the wheels, since the entire structure can be arranged between the wheels.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Lenkstange mit dem Sperrmechanismus eine erste Teilstange und eine zweite Teilstange auf, wobei diese mittels eines Spurstangenfederelementes gekoppelt sind. Die erste und eine zweite Teilstange sind koaxial zueinander ausgerichtet und axial zueinander verschiebbar. Vorzugsweise sind diese als zylindrische Teilstange ausgebildet, wobei die erste Teilstange zumindest teilweise hohl ausgebildet ist und die zweite Teilstange zumindest teilweise innerhalb der ersten Teilstange axial verschiebbar angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Spurstangenfederelement innerhalb der hohlausgebildeten Teilstange vorgesehen.According to one embodiment of the invention, the steering rod with the locking mechanism has a first partial rod and a second partial rod, these being coupled by means of a track rod spring element. The first and a second sub-rod are coaxially aligned with one another and are axially displaceable with respect to one another. These are preferably designed as cylindrical partial rods, the first partial rod being at least partially hollow and the second partial rod being arranged at least partially within the first partial rod so as to be axially displaceable. The tie rod spring element is preferably provided within the hollow sectional rod.

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung weist der Sperrmechanismus einen Sperrenaktuator und mindestens ein vorgespanntes Sperrelement aufweist. Sobald eine Deaktivierung des Sperrmechanismus erfolgt, wird der Sperrenaktuator angesteuert, welcher wiederum die Vorspannung des Sperrelementes auflöst. Anhand dieses Lösens wird bewirkt, dass die beiden Teilstanden mittels des Spurstangenfederelementes nicht mehr fest miteinander verbunden sind und folglich axial verschiebbar sind. Vorzugsweise ist das Sperrelement derart an den beiden Teilstangen angeordnet, dass eine axiale Verschiebung der Teilstangen gesperrt ist. Die Vorspannung wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels eines Federelementes realisiert. Als Sperrenaktuator kann beispielsweise ein Hubmagnet vorgesehen werden.According to one embodiment of the invention, the locking mechanism has a locking actuator and at least one prestressed locking element. As soon as the locking mechanism is deactivated, the locking actuator is actuated, which in turn releases the prestressing of the locking element. This loosening means that the two sub-stands are no longer firmly connected to one another by means of the tie rod spring element and are therefore axially displaceable. The blocking element is preferably arranged on the two partial rods in such a way that axial displacement of the partial rods is blocked. In an advantageous embodiment, the prestressing is realized by means of a spring element. as A lifting magnet, for example, can be provided as a lock actuator.

Bevorzugterweise sieht der Sperrmechanismus mindestens ein Klemmelemente vor, welches das mindestens eine vorgespannte Sperrelement löst. Das Klemmelement kann hierbei direkt von dem Sperrenaktuator aktuiert werden, um die Vorspannung des Sperrelementes zu lösen.The locking mechanism preferably provides at least one clamping element, which releases the at least one prestressed locking element. In this case, the clamping element can be actuated directly by the locking actuator in order to release the prestressing of the locking element.

Je nach Bauraum und Anwendungsfall ist der Sperrmechanismus im Inneren mindestens einer der Lenkstangen oder an einem Außenbereich mindestens einer Lenkstange vorgesehen.Depending on the installation space and application, the locking mechanism is provided inside at least one of the handlebars or on an outside area of at least one handlebar.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug, mit mindestens zwei parallel zueinander beabstandeten Rädern, und einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung, wobei die Lenkeinrichtung an je einer axialen Stirnseite mit einem der zwei Räder gekoppelt ist.Further aspects of the invention relate to the use of a steering device according to the invention in a vehicle and a vehicle with at least two wheels spaced parallel to one another and a steering device according to the invention, the steering device being coupled to one of the two wheels on each axial end face.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von 6 Figuren dargestellt. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung,
  • 2 eine Detailansicht des Ausschnittes I aus 1,
  • 3 einen Sperrmechanismus der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 4 einen Sperrmechanismus der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 5 einen Sperrmechanismus der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform, und
  • 6a - 6e eine schematische Beschreibung eines Entkopplungsvorgangs der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung.
Three exemplary embodiments of the invention are presented below with reference to 6 figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of a steering device according to the invention,
  • 2 a detailed view of section I 1 ,
  • 3 a locking mechanism of the steering device according to the invention according to a first embodiment,
  • 4 a locking mechanism of the steering device according to the invention according to a second embodiment,
  • 5 a locking mechanism of the steering device according to the invention according to a third embodiment, and
  • 6a - 6e a schematic description of a decoupling process of the steering device according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung 1. Die Lenkeinrichtung 1 weist eine erste Lenkstange 2 und eine zweite Lenkstange 3 auf, wobei die Lenkstangen 2, 3 jeweils an einem ihrer axialen Stirnseiten mit einem Aktuator 4 koppelbar sind. An mindestens einer der Lenkstangen 2, 3, in diesem Beispiel die erste Lenkstange 2, ist einen Sperrmechanismus 5 vorgesehen, der eingerichtet ist, die erste Lenkstange 2 aus einer vorbestimmten Position zu entkoppeln. Es ist auch möglich den Sperrmechanismus zusätzlich oder nur an der zweiten Lenkstange 3 vorzusehen. 1 Schematic representation of a steering device 1 according to the invention. The steering device 1 has a first steering rod 2 and a second steering rod 3, wherein the steering rods 2, 3 can each be coupled to an actuator 4 on one of their axial end faces. A locking mechanism 5 is provided on at least one of the steering rods 2, 3, in this example the first steering rod 2, which is set up to decouple the first steering rod 2 from a predetermined position. It is also possible to provide the locking mechanism additionally or only on the second steering rod 3 .

Ferner werden die beiden Lenkstangen 2, 3 über Gelenkpunkte 6 mit jeweils einem Spurhebel 7 verbunden. Dieser ist jeweils wiederum entweder mit eine Achskörper 8 oder direkt an das jeweilige Rad 9 angebunden. Der Achskörper 8 kann dabei auch ein Rahmen oder ein sonstiger Fahrwerksaufbau sein. Die Anbindung des Spurhebels 7 erfolgt ebenso über Gelenkpunkte 6.Furthermore, the two steering rods 2, 3 are each connected to a steering arm 7 via pivot points 6. This is in turn connected either to an axle body 8 or directly to the respective wheel 9 . The axle body 8 can also be a frame or some other chassis structure. The steering arm 7 is also connected via pivot points 6.

2 stellt eine vergrößerte Ansicht des Aufbaus der Lenkstange 2 dar, welche den Sperrmechanismus 5 aufweist. Der nachfolgende Aufbau ist vor allem auf die erste Lenkstange 2 bezogen, jedoch nicht auf diese begrenzt. Der gleiche Aufbau kann sich auch auf die zweite Lenkstange 3 beziehen. 2 FIG. 12 is an enlarged view of the structure of the handlebar 2 having the lock mechanism 5. FIG. The following structure is mainly related to the first handlebar 2, but not limited to this. The same structure can also apply to the second handlebar 3 .

Die Lenkstange 2 sieht eine erste Teilstange 10 und eine zweite Teilstange 11 vor, welche mittels eines Spurstangenfederelementes 12 gekoppelt sind. Das Spurstangenfederelement 12 kann dabei als Feder oder sonstiges Elastomer ausgebildet sein. Die erste und eine zweite Teilstange 10, 11 sind koaxial zueinander ausgerichtet und axial A zueinander verschiebbar. Die erste Teilstange 10 ist zumindest teilweise hohl ausgebildet und die zweite Teilstange 11 ist zumindest teilweise innerhalb der ersten Teilstange 10 axial verschiebbar angeordnet ist. Wie ferner zu erkennen ist, ist das Spurstangenfederelement 12 innerhalb der hohlausgebildeten Teilstange 10 angeordnet. Das Spurstangenfederelement 12 stütz sich dabei einerseits an der zweiten Teilstange 11 und andererseits an einem Gelenkpunkt 6 ab. Zwischen der ersten Teilstange 10 und der zweiten Teilstange 11 ist der Sperrmechanismus 5 vorgesehen.The steering rod 2 provides a first partial rod 10 and a second partial rod 11 which are coupled by means of a track rod spring element 12 . The tie rod spring element 12 can be designed as a spring or other elastomer. The first and a second partial rod 10, 11 are aligned coaxially with one another and can be displaced axially A with respect to one another. The first partial rod 10 is at least partially hollow and the second partial rod 11 is arranged at least partially within the first partial rod 10 so as to be axially displaceable. As can also be seen, the tie rod spring element 12 is arranged inside the hollow partial rod 10 . The tie rod spring element 12 is supported on the one hand on the second partial rod 11 and on the other hand on a pivot point 6 . The locking mechanism 5 is provided between the first partial rod 10 and the second partial rod 11 .

Zu genauen Erläuterung des Sperrmechanismus 5 wird nun Bezug auf die 3 bis 5 genommen, welche drei verschiedene Ausführungsformen des Sperrmechanismus erläutern. Durch den aktuierbaren Sperrmechanismus 5 kann die vorherrschende starre Lenkgeometrie vorübergehend aufgehoben werden. Dadurch wir die Ackermann-Lenkwinkel-Beziehung zwischen den beiden Rädern 9 aufgehoben und der beispielsweise gewünschte Krabbengang ist möglich. Eine genaue Beschreibung des Ablaufs erfolgt anhand der 6a bis 6e.For a detailed explanation of the locking mechanism 5, reference is now made to FIG 3 until 5 taken, which explain three different embodiments of the locking mechanism. The prevailing rigid steering geometry can be temporarily removed by the actuable locking mechanism 5 . As a result, the Ackermann steering angle relationship between the two wheels 9 is canceled and the crab walk desired, for example, is possible. A detailed description of the process is based on the 6a until 6e .

3 beschreibt eine erste Ausführungsform des Sperrmechanismus 5. Hierbei handelt es sich um einen Sperrmechanismus, welcher von innen nach außen wirkt, das heißt der Sperrmechanismus 5 ist innerhalb der beiden Teilstangen 10, 11 angeordnet. Zum Lösen der starren Verbindung zwischen den beiden Teilstangen 10, 11 ist ein Sperrenaktuator 13 innerhalb einer der Teilstangen 10, 11 vorgesehen, welches ein vorgespanntes Sperrelement 15 löst. Die Vorspannung erfolgt mittels Federelementen 16. Soll nun die Verbindung gelöst werden wird der Sperrenaktuator 13 dabei angesteuert und verschiebt ein mit Ihm in Wirkverbindung stehendes Klemmelement 14, sodass die vorgespannten Sperrelemente 15 über die Federelemente 16 radial R nach Innen gedrückt werden. Folglich ist der Sperrmechanismus 5 deaktiviert. Sobald die Sperrelemente wieder in Ihrer vorgespannten Stellung sind ist der Sperrmechanismus 5 aktiviert. Vorteilhafterweise sind die Klemmelemente 14 mit einer Rampenstruktur versehen, an der die Federelemente 16 anliegen, wodurch ein Lösen der Vorspannung erleichtert wird. 3 describes a first embodiment of the locking mechanism 5. This is a locking mechanism which acts from the inside out, ie the locking mechanism 5 is arranged inside the two partial rods 10, 11. To release the rigid connection between the two partial rods 10, 11, a lock actuator 13 is provided within one of the partial rods 10, 11 see which a biased locking element 15 solves. The prestressing takes place by means of spring elements 16. If the connection is to be released, the lock actuator 13 is activated and displaces a clamping element 14 that is operatively connected to it, so that the prestressed locking elements 15 are pressed radially R inward via the spring elements 16. Consequently, the locking mechanism 5 is deactivated. As soon as the blocking elements are back in their preloaded position, the blocking mechanism 5 is activated. Advantageously, the clamping elements 14 are provided with a ramp structure against which the spring elements 16 bear, which makes it easier to release the prestress.

Ist die Verbindung gelöst, sind die beiden Teilstangen 10, 11 über das Spurstangenfederelement 12 nur noch „weich“ miteinander verbunden und können axial A ineinander verschoben werden. If the connection is released, the two partial rods 10, 11 are only “softly” connected to one another via the tie rod spring element 12 and can be displaced axially A into one another.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Sperrenmechanismus 5. Die Funktionsweise ist dabei gleich der Funktionsweise wie in 3 bereits beschrieben. Der Unterschied besteht hierbei vor allem in der Anordnung des Sperrenmechanismus 5. Hierbei handelt es sich um einen Sperrmechanismus, welcher von au0ßen nach innen wirkt, das heißt der Sperrmechanismus 5 ist außerhalb der beiden Teilstangen 10, 11 angeordnet. Der Vorgang zum Lösen der Verbindung ist dabei gleich des Ablaufs in 3 beschrieben, wobei die vorgespannten Sperrelemente 15 über die Federelemente 16 radial R nach Außen gedrückt werden. 4 shows another embodiment of the locking mechanism 5. The way it works is the same as in FIG 3 already described. The main difference here is the arrangement of the locking mechanism 5. This is a locking mechanism which acts from the outside inwards, ie the locking mechanism 5 is arranged outside of the two partial rods 10, 11. The process for releasing the connection is the same as the process in 3 described, wherein the prestressed blocking elements 15 are pressed radially R outwards via the spring elements 16 .

5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Sperrenmechanismus 5. Die Funktionsweise ist dabei gleich der Funktionsweise wie in 3 oder 4 bereits beschrieben. Der Unterschied besteht hierbei in der Wirkverbindung des Sperrenaktuators 13 und dem vorgespannten Sperrelement 15. In dieser Ausführungsform ist kein Klemmelement dazwischen geschalten, der Sperrenaktuator 13 wird dabei direkt auf das Federelement 16 ein und löst folglich direkt die Vorspannung. Eine derartige Variante kann sowohl in dem Aufbau aus 3 oder auch in dem Aufbau aus 4 vorgesehen werden. 5 shows another embodiment of the locking mechanism 5. The way it works is the same as in FIG 3 or 4 already described. The difference here is in the operative connection of the lock actuator 13 and the prestressed locking element 15. In this embodiment, no clamping element is connected in between, the lock actuator 13 is directly engaged with the spring element 16 and consequently releases the prestress directly. Such a variant can be distinguished both in the structure 3 or also in the structure 4 be provided.

Die 6a bis 6e zeigen eine schematische Beschreibung eines Entkopplungsvorgangs der Lenkeinrichtung 1.the 6a until 6e show a schematic description of a decoupling process of the steering device 1.

Die 6a zeigt die Lenkung beispielsweise für eine Geradeausfahrt. Der Sperrmechanismus ist hierbei aktiv, d.h. die Lenkstangen 2, 3 sind geometrisch starr miteinander verbunden. Da keine Lenkung stattfindet, ist zu diesem Zeitpunkt die Lenkwinkelbeziehung nicht relevant.the 6a shows the steering for driving straight ahead, for example. The locking mechanism is active here, ie the steering rods 2, 3 are geometrically rigidly connected to one another. Since there is no steering, the steering angle relationship is not relevant at this point.

Die 6b zeigt dabei den Beginn oder Start eines Einparkmanövers oder einer Kurvenfahrt. Der Sperrmechanismus 5 ist hierbei weiterhin aktiv, die beiden Lenkstangen 2, 3 sind geometrisch starr miteinander verbunden. Das Fahrzeug wird mittels Ackermann-Lenkwinkelbeziehung gesteuert. Diese Beziehung ist zu diesem Zeitpunkt für das in der Anmeldung beschriebene Einparkmanöver noch ausreichend.the 6b shows the beginning or start of a parking maneuver or cornering. The locking mechanism 5 is still active here, the two steering rods 2, 3 are geometrically rigidly connected to each other. The vehicle is controlled using the Ackermann steering angle relationship. At this point in time, this relationship is still sufficient for the parking maneuver described in the application.

Sobald nun wie in 6c gezeigt, ein Einparkmanöver mittels Krabbengang stattfinden soll, ist die anhand er Ackermannbeziehung nicht mehr möglich. Der Sperrmechanismus 5 wird, wie in den 3 bis 5 beschrieben, deaktiviert, wodurch die beiden Lenkstangen 2, 3 geometrisch nicht mehr starr miteinander verbunden sind. Es gibt ein führendes (gesteuertes) Rad und ein folgendes Rad. Das gesteuerte Rad wird dabei über den Aktuator 4 auf den gewünschten Lenkwinkel für den Krabbengang gestellt (Lenkwinkel > 10°). Das folgende Rad wird durch die gelöste Verbindung der Lenkstangen 2, 3 und den Nachlauf in der Achskinematik dem gelenkten Rad folgen, wodurch das beschrieben Fahrmanöver Krabbengang möglich ist.As soon as now as in 6c shown that a parking maneuver is to take place by means of a crab walk, this is no longer possible using the Ackermann relationship. The locking mechanism 5 is, as in the 3 until 5 described, disabled, whereby the two steering rods 2, 3 are no longer rigidly connected to each other geometrically. There is a leading (controlled) wheel and a following wheel. The controlled wheel is set via the actuator 4 to the desired steering angle for crab walking (steering angle >10°). The following wheel will follow the steered wheel due to the released connection of the steering rods 2, 3 and the caster in the axle kinematics, whereby the crab gait driving maneuver described is possible.

Sobald der beschriebene Vorgang, d.h. bspw. dass Einparkmanöver, abgeschlossen ist (6d) werden die Räder 9 (in Vorbereitung des Ausparkmanövers) wieder aus dem gestellten Lenkwinkel des Krabbengangs in die Geradeausstellung verfahren. Da keine Fahrzeugbewegung vorliegt, wird aktiv nur das führende Rad bewegt. Sobald der Sperremechanismus 5 an seine Einraststelle kommt, wird der Sperrmechanismus 5 wieder aktiviert und die Ackermannbeziehung zwischen linkem und rechtem Rad wiederhergestellt.As soon as the process described, ie for example the parking maneuver, is completed ( 6d ) the wheels 9 (in preparation for the parking manoeuvre) are moved back from the set steering angle of the crab walk into the straight-ahead position. Since there is no vehicle movement, only the leading wheel is actively moved. As soon as the locking mechanism 5 comes to its latching point, the locking mechanism 5 is activated again and the Ackermann relationship between the left and right wheels is restored.

In 6e ist dann wiederrum, dass Ausparken oder eine Geradeausfahrt dargestellt, welches der 6a entspricht.In 6e is then in turn shown that parking out or driving straight ahead, which of the 6a is equivalent to.

BezugszeichenlisteReference List

11
Lenkeinrichtungsteering device
22
erste Lenkstangefirst handlebar
33
zweite Lenkstangesecond handlebar
44
Aktuatoractuator
55
Sperrmechanismuslocking mechanism
66
Gelenkpunktpivot point
77
Spurhebelsteering arm
88th
Achskörperaxle body
99
Radwheel
1010
erste Teilstangefirst part rod
1111
zweite Teilstangesecond part rod
1212
Spurstangenfederelementtie rod spring element
1313
Sperrenaktuatorlock actuator
1414
Klemmelementclamping element
1515
Sperrelementblocking element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018107358 A1 [0002]DE 102018107358 A1 [0002]

Claims (9)

Lenkeinrichtung (1) zur Lenkung eines Fahrzeugs, aufweisend eine erste Lenkstange (2) und eine zweite Lenkstange (3), wobei die Lenkstangen (2, 3) jeweils an einem ihrer axialen Stirnseiten mit einem Aktuator (4) koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lenkstangen (2, 3) einen Sperrmechanismus (5) aufweist, der eingerichtet ist, diese Lenkstange (2, 3) aus einer vorbestimmten Position zu entkoppeln.Steering device (1) for steering a vehicle, having a first steering rod (2) and a second steering rod (3), wherein the steering rods (2, 3) can each be coupled to an actuator (4) on one of their axial end faces, characterized in that that at least one of the handlebars (2, 3) has a locking mechanism (5) which is set up to decouple this handlebar (2, 3) from a predetermined position. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkstange (2, 3) mit dem Sperrmechanismus (5) eine erste Teilstange (10) und eine zweite Teilstange (11) aufweist, wobei diese mittels eines Spurstangenfederelementes (12) gekoppelt sind.steering device claim 1 , wherein the steering rod (2, 3) with the locking mechanism (5) has a first partial rod (10) and a second partial rod (11), these being coupled by means of a track rod spring element (12). Lenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sperrmechanismus (5) einen Sperrenaktuator (13) und mindestens ein vorgespanntes Sperrelement (15) aufweist.Steering device according to one of the preceding claims, in which the locking mechanism (5) has a locking actuator (13) and at least one prestressed locking element (15). Lenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sperrmechanismus (5) mindestens ein Klemmelemente (14) vorsieht, welches das mindestens eine vorgespannte Sperrelement (15) löst.Steering device according to one of the preceding claims, wherein the locking mechanism (5) provides at least one clamping element (14) which releases the at least one prestressed locking element (15). Lenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sperrmechanismus (5) im Inneren mindestens einer der Lenkstangen (2, 3) vorgesehen ist.Steering device according to one of the preceding claims, in which the locking mechanism (5) is provided inside at least one of the steering rods (2, 3). Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, wobei der Sperrmechanismus (5) an einem Außenbereich mindestens einer Lenkstange (2, 3) vorgesehen ist.steering device claim 1 until 4 , The locking mechanism (5) being provided on an outer area of at least one handlebar (2, 3). Lenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lenkstangen (2, 3) mittels eines Spurhebels (7) mit einem Achskörper (8) und/ oder einem Rad (9) gekoppelt sind.Steering device according to one of the preceding claims, in which the steering rods (2, 3) are coupled to an axle body (8) and/or a wheel (9) by means of a steering arm (7). Verwendung einer Lenkeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Fahrzeug.Use of a steering device (1) according to one of the preceding claims in a vehicle. Fahrzeug, mit mindestens zwei parallel zueinander beabstandeten Rädern (9), und einer Lenkeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Lenkeinrichtung (1) an je einer axialen Stirnseite mit einem der zwei Räder (9) gekoppelt ist.Vehicle, with at least two parallel spaced wheels (9), and a steering device (1) according to one of Claims 1 until 8th , wherein the steering device (1) is coupled to one of the two wheels (9) on each axial end face.
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