DE2355449A1 - POWER STEERING SYSTEM FOR VEHICLES WITH MULTIPLE STEERING AXES - Google Patents

POWER STEERING SYSTEM FOR VEHICLES WITH MULTIPLE STEERING AXES

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DE2355449A1
DE2355449A1 DE19732355449 DE2355449A DE2355449A1 DE 2355449 A1 DE2355449 A1 DE 2355449A1 DE 19732355449 DE19732355449 DE 19732355449 DE 2355449 A DE2355449 A DE 2355449A DE 2355449 A1 DE2355449 A1 DE 2355449A1
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    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
    • B62D5/22—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for rack-and-pinion type
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering

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Description

PAT EiiM'TANWÄLTE dipl.-ing. R. SPLANEMANN dipl.-chem. dr. B. REITZNER - dipping. J. RICHTERPAT EiiM'TANWÄLTE dipl.-ing. R. SPLANEMANN dipl.-chem. dr. B. REITZNER - dipping. J. JUDGE

MÜNCHEN HAMBURGMUNICH HAMBURG

Cam Gears LimitedCam Gears Limited

45 Wilbury Way Hitchin, Hertfordshire Großbritannien45 Wilbury Way Hitchin, Hertfordshire United Kingdom

6. Nov. 1973Nov 6, 1973

βοοο MÜNCHEN 2 Tal 13βοοο MUNICH 2 valley 13

Telefon 10811) 226207/226209 Telegramme-. Inventius MünchenTelephone 10811) 226207/226209 telegrams-. Inventius Munich

Unser Zeichens 1502~I-8453Our sign 1502 ~ I-8453

PatentanmeldungPatent application

Serv©lenksysi®m für Fahrzeug© mitServ © lenksysi®m for vehicle © with

Die Erfindung betrifft ein Servolenksystem für Fahrzeuge mit mehreren Steuerachsen; bei denen mehr als ein Radpaar, wie beispielsweise bei schweren Fahrzeugen» gesteuert werden, die für unebenes Gelände einsetzbar sind. The invention relates to a power steering system for vehicles with several control axes; in which more than one pair of wheels, such as heavy vehicles »are controlled, which can be used for uneven terrain.

Derartige Fahrzeuge haben mehrere Steuerächsen, wobei an beiden Enden ^eder Achse ein schwenkbar gelagertes, steuerbares Rad vorgesehen ist, und sind mit einem Lenksystem versehen, durch das die Räder miteinander gekuppelt steuerbar sind«, Bei Anordnungen, bei denen die ,schwenkbaren Achsschenkel der steuerbaren Räder unabhängig voneinander aufgehängt sind, kann der Fahrzeugrahmen selbst unmittelbar zwischen einem Paar von Anlankpunkten als eine Steuerachse zum Zwecke der Beschreibung angesehen werden.Such vehicles have several steering axles, with on both ends of each axis a pivotable, controllable one Wheel is provided, and are provided with a steering system through which the wheels can be controlled when coupled to one another are «, in arrangements in which the swiveling stub axles of the steerable wheels are suspended independently of one another are, the vehicle frame itself can be directly between a pair of attachment points as a control axis be viewed for purposes of description.

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Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines Lenksystems für mehrachsige Fahrzeuge, die steuerbare Fahrzeugräder an zwei oder mehr Achsen haben, wobei die Servowirkung in einfacher und kostenmäßig nicht aufwendiger ¥eise ausgenutzt werden soll, um die Lenkung aller steuerbaren Räder zu unterstutzen. The main aim of the invention is to create a steering system for multi-axle vehicles that use steerable vehicle wheels have two or more axes, the servo effect being used in a simple and cost-effective manner should be to support the steering of all steerable wheels.

Es wurden bereits Servolenksysteme für mehrere Steuerachsen vorgeschlagen, bei denen die Steuerkräfte, die in jeder einzelnen Achse des Lenksystems auftraten, gemessen wurden und bei denen eine Servoeinriahtung vorgesehen yar, die die entsprechende Gegenkraft jeder einzelnen Achse zugeführt hat« Dieses erfordert die gleiche Anzahl an Meßfühlern und Servomotoren, wie Steuerachsen vorgesehen sind· Entsprechend^ Systeme sind in der britischen Patentschrift 1 291 152 gezeigt« Demgegenüber soll erfindungsgemäß lediglich das Drehmoment des Fahrers gemessen werden, wobei im wesentlichen nur ein MeßfüHer und ein Servomotor unabhängig von der Anzahl der Steuerachsen erforderlich sind«, Das erfindungsgemäße System ist nicht nur für die verschiedensten Zwecke einsetzbar, sondern wesentlich einfacher und weniger kostenaufwendig als die bekannten Vorschläge.Power steering systems have already been proposed for several control axles in which the control forces that occurred in each individual axis of the steering system were measured and in which a servo device was provided which applied the corresponding counterforce to each individual axis. This requires the same number of sensors and servomotors, such as control axes. Corresponding systems are shown in British patent specification 1,291,152 "In contrast, according to the invention, only the torque of the driver is to be measured, whereby essentially only one sensor and one servomotor are required, regardless of the number of control axes" The system according to the invention can not only be used for a wide variety of purposes, but is also much simpler and less expensive than the known proposals.

Die Erfindung ist hiernach gekennzeichnet durch eine Lenksäule, eine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkgetriebe mehrere Steuerachsen und ein auf Drehmomente ansprechendes Ventil zur Messung der Größe und der Richtung des Drehmomentes der Lenksäule und zum Leiten von unter Druck stehendem Strömungsmittel von einer Quelle zu einem doppelt-wirkenden, hydraulischen Servomotor in Abhängigkeit von dem gemessenen Drehmoment, wobei der Servomotor derart angeordnet ist, daß er die Servowirkung unmittelbar oder mittelbar- auf das Lenkgetriebe der Steuerachsen überträgt. The invention is characterized hereinafter by a steering column, a mechanical connection between the steering gear several control axes and a torque-responsive valve for measuring the magnitude and direction of the torque the steering column and for directing pressurized fluid from a source to a double-acting, hydraulic servomotor as a function of the measured torque, the servomotor being arranged such that it transfers the servo effect directly or indirectly to the steering gear of the control axles.

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Drehmomente ansprechendes Ventil 4 bekannter Bauart angeordnet 9 das unter Druck stehendes 9 hydraulisches Strömungsmittel von einer Pumpe 6 und einem Vorratsbehälter 7 in Abhängigkeit von der Größe und Richtung des Drehmomentes der Lenksäule einem doppelt-wirkenden Servomotor zuführt, dessen Kolben auf die erst© Zahnstange %firksam ist, wobei der Zylinder der Kolbens bei 8 gezeigt ist« Die Enden der ersten Zahnstange sind mittels Lenkern 9 an die steuerbaren Fahrzeugräder der· ersten Achse in bekannter yeise angeschlossene Torque-responsive valve 4 of known design arranged 9 the pressurized 9 hydraulic fluid from a pump 6 and a reservoir 7, depending on the size and direction of the torque of the steering column, a double-acting servomotor, the piston of which acts on the first © rack% The ends of the first rack are connected by means of links 9 to the controllable vehicle wheels of the first axle in a known manner

Das Zahnrad bei 3 ist mittels einer Welle 11 s die im Bereich ihrer Enden nicht dargestellte Kardangelenke aufweist, unmittelbar drehbar an eia breites Zahnrad bei 12 gekoppelt, das mit der Zahnstange einer zweiten Achse A2 in Eingriff steht, deren Eaden über Lenker 13 mit den steuerbaren Fahrzeugrädern der zweiten Achse in Verbindung stehen»The gear at 3 is directly rotatably coupled to a wide gear at 12 by means of a shaft 11 s which has universal joints (not shown) in the area of its ends, which is in engagement with the rack of a second axis A2, whose Eaden via link 13 with the controllable Vehicle wheels of the second axle are connected »

Der Servomotor-Kolben kann ebensogut derart angeordnet sein, daß er auf die Zahnstange der Achse A2 anstelle von der Achse A1 wirksam ist, und beide Zahnstangen können mit einem Kolben versehen sein, der durch ein einziges Ventil 4 steuerbar ist, falls dieses erwünscht sein sollteo The servomotor piston can just as well be arranged in such a way that it acts on the rack of axis A2 instead of axis A1, and both racks can be provided with a piston which is controllable by a single valve 4, if this should be desired O

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig« 2 ist eine im wesentlichen gleiche Anordnung vorgesehen, doch sind die erste und die zweite Achsanordnung A3 und A4 einfach mit einem Zahnstangentrieb versehen. Das Zahnrad der ersten Achse A3 wird durch eine Welle 20 angetrieben, die über einen Kegeltrieb bei 21 an das Ausgangsende eines doppelt-wirkenden bzw„ umsteuerbaren Rotstions-Servomotor angeschlossen istP der im Verlauf der Lenksäule 23 bei 22 vorgesehen ist und alsIn the exemplary embodiment according to FIG. 2, an essentially identical arrangement is provided, but the first and second axle arrangements A3 and A4 are simply provided with a rack and pinion drive. The gear wheel of the first axis A3 is driven by a shaft 20 which is connected via a bevel drive at 21 to the output end of a double-acting or "reversible rotary servomotor P which is provided in the course of the steering column 23 at 22 and as

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Einheit mit dem auf Drehmomente ansprechenden Ventil 24 ausgebildet sein kann,, In einem derartigen Fall kann der Fahrer direkt* mechanisch steuern und -wird dabei durch den Motor bei 22 unterstützt» der sein Drehmoment dem des durch den Fahrer aufgebrachten Drehmoments hinauf ügto Unit can be designed with the torque-responsive valve 24, In such a case, the driver can directly * mechanically control and is supported by the motor at 22 "which increases its torque to that of the torque applied by the driver or the like

Gewöhnlich bewegen sich die Räder jeder Steueraehsse ia der gleichen ^ Winkelrichtung, und das tatsächlieh wirksame GetriebeTOrhältnis der zweiten Achs© A2- oder A4 ist art ausgewählt" j, daß es um einen geringeres Winkel als di® erst© Achse g bq daB in Tbekaamter ¥©ie@ ©in©Usually the wheels of each control axis move generally in the same angular direction, and the actually effective gear ratio of the second axis © A2 or A4 is selected so that it is at a smaller angle than the first © axis g bq that in Tbekaamter ¥ © ie @ © in ©

folgte Dennoch ergeben sich bei schweren Fahrzeuges Ie9 bei denen ©s erforderlich s©in kamig ©in Paar za haben9 dessen Räder sich ia "@ntg©g@nges®tst®K6 1-ria=» kelrichtung bewegenβ damit die Fahrsseugräder an dem gleichen End© einer ^ed©n Achse in denselben Bogenspures lau= feno Dieses.kann durch di® erfindungsgemäße Anordnung in einfacher ί/eise dadurch erreicht werden s daß di© di© Richtung; angebende Wirkung des ersten oder öes zweiten Zahnra»- des umgekehrt wird, indem bsispielsweise di© -vollstindige Achsanordnung umgedreht ^firdj, so daß bei einer Achs© das "Zahnrad oberhalb und bei d©r ander©n das Zalmrad unterhalb der jeweiligen Zahnstange liegtefollowed Nevertheless, in heavy vehicles Ie 9 in which © s required s © in kamig © in pair za have 9 whose wheels generally move ia "@ ntg © g @ nges®tst®K 6 1-ria =» kelrichtung β so the s Fahrsseugräder be on the same end of a © ^ © n ed axis in the same sheet Spures lau = fen o Dieses.kann else by DI® inventive arrangement in a simple ί / achieved in that di di © © direction; indicative of action of the first or second öes The cogwheel is reversed by, for example, reversing the complete axle arrangement, so that the gearwheel on one axle was above and the gearwheel on the other was below the respective rack

AsisprficheAsispriches

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Claims (1)

AnsprücheExpectations Servoleriksysteia für Fahrzeuge mit mehreren Steuerach— , gekennzeichnet durch ein© Lenksäule (2), eine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkgetriebe mehrerer Steuerachsen (A1, A2 bs¥o A3 s A4) und ©in auf Drelimomente ansprechendes Ventil (4) zur Messung der GröBe und der Richtung des Drehmomentes der Lenksäule (2) und, suss Leiten von unter Druck stehendem Strömungsmittel fön eiasr- Qsasile (7) au einem doppelt-wirkendan, hydraulischen Ser^rosotor (8) in Abhängigkeit von dem gemessenen DrelMomsnt, wobei der Ser~ vomotor (8) derart aiigsoränet istö daß ©r öl© Ser^owirkm^g. unmittelbar ©der mittelbar smJT das Leiakget^iebe d@r StP achsen (A1, A2 bzw» A3, A4) überträgt.Servoleriksysteia for vehicles with several Steuerach-, characterized by a © steering column (2), a mechanical connection between the steering gear plurality of control axes (A1, A2 bs ¥ o A3 s A4) and © in responsive Drelimomente valve (4) for measuring the Groebe and the direction of the torque of the steering column (2) and, without the need to direct pressurized fluid to a double-acting hydraulic serrotor (8) as a function of the measured torque, the ser vomotor (8) aiigsoränet is such that ö © r oil © ^ Ser ^ owirkm g. directly © which indirectly smJT transmits the Leiakget ^ iebe d @ r StP axes (A1, A2 or »A3, A4). 2 β System nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet 9 daß das Lenkgetriebe einer $@at£n Steuerachse (AI9 A2 bzwo A3» A4) als Zahnstangentrieb ausgebildet ist*2 β system according to claim 1 "characterized 9 that the steering gear of a $ @ at £ n control axis (AI 9 A2 or o A3» A4) is designed as a rack and pinion drive * 3 ο System nach Anspruch 29 dadurch gekennssichnet^ daß das Ritzel der ersten Achse (A1) durch die Lenksäule (2) angetrieben wird und direkt an das Ritzel der zweiten Steuerachse (A2) gekoppelt ist9 wobei das auf Drehmomente ansprechende Ventil (4) derart ausgelegt ist* daß es das unter Druck stehende Strömungsmittel dem doppelt-wirkenden, hydraulischen Arbeitszirlinder (8) zufuhrt, der auf die Zahnstange einer der Steuerachsen wirksam ist«,3 ο system according to claim 2 9 characterized in that the pinion of the first axis (A1) is driven by the steering column (2) and is directly coupled to the pinion of the second control axis (A2) 9 with the valve (4) responding to torque is designed in such a way that it feeds the pressurized fluid to the double-acting, hydraulic working cylinder (8) which acts on the rack of one of the control axes «, 409820/0870409820/0870 4o System nach Ansprach 29 dadurch gekennzeichnet9 daß die Ritzel won swei Achsen (AI9 A2 bzw» A3 ρ A4) unmittel« bar gekuppelt sind imd.das auf Drehmomente ansprechende Ventil, derart ausgelegt ist9 daß es das -unter Dmek stehende Strömungsmittel einem d©ppeXt~%risis©nd@nß hydraulik sehen Rotations^Seriramotor (22) ^uführtg der im ¥©rlauf der Lenksäule (25). angeordnet ist9 "und daß d®r Ausgang des Servomotors auf di© Ritzel d@r beiden Achsen üTbertra« gen wird»4o system according to spoke 2 9 characterized 9 that the pinion won two axes (AI 9 A2 or "A3 ρ A4) are directly coupled imd.das torque-responsive valve, is designed in such a way 9 that it is the fluid under Dmek A d © ppeXt ~% risis © nd @ n ß hydraulik see the rotary seriramotor (22) ^ of the steering column (25). 9 "is arranged and that the output of the servo motor is transmitted to the pinion of both axes. 5 β System nach Anspruch 4P dadurch geltennseielaii©t9 daß der Servomotor rad das auf
"til (24) eine Einheit bilden,,5 β System according to claim 4 characterized geltennseielaii P © t 9 that the servo motor to the wheel
"til (24) form a unit, 6p System nach Anspruch 3 bis 59 dadurch gekennzeichnets daß di® Räder d©r bsiden Steu@rsiehs©a in ©sitg©g@ag@s©tet© Winkelrichtungea iferstellbar §iadD so daß di© REdas5 an d<ta gleichen läiden einer 5©deu
selbe Bogenspur befahren.6p system according to claim 3 to 5 9 characterized s that DI® wheels d © r bsiden STEU rsiehs @ © © in a SITG © @ g ag @ s © © tet Winkelrichtungea iferstellbar §iad D so that di © Red as 5 to d < ta läiden like a 5 © eng
drive on the same arch lane. A09820/0870A09820 / 0870 LeerseiteBlank page
DE19732355449 1972-11-07 1973-11-06 Power steering Expired DE2355449C2 (en)

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