DE2540224C3 - Steering device for automobiles - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a steering device for motor vehicles according to the preamble of the main claim.

Es ist eine solche Lenkvorrichtung bekannt (DT-AS 15 596), bei der der unterhalb des Fahrgestells angeordnete Fühler eine in die Fahrbahn eingelassene Führungsschiene abtastet und seine Bewegungen über ein Gestänge und eine zwischengeschaltete, vom Fahrer ausrückbare Umschaltvorrichtung auf die gelenkten so Fahrzeugräder überträgt. Soll das Kraftfahrzeug eine normale, keine Führungsschiene aufweisende Fahrbahn befahren und demgemäß von Hand mit dem Lenkrad gesteuert werden, so wird der Fühler angehoben und außerdem durch Ausrücken der Umschaltvorrichtung SS von dem Lenkgestänge getrennt, um ihn beim Betätigen des Lenkrades nicht immer mitbewegen zu müssen. Wird das Kraftfahrzeug dagegen selbsttätig durch den die Führungsschiene abtastenden Fühler gelenkt, so kann das Lenkrad bei der bekannten Lenkvorrichtung nicht von der Lenkachse angekuppelt werden, es wird immer mitgedreht. Die im wesentlichen aus einem an dem Ende eines Lenkhebels vorgesehenen Schlitz und aus einem in diesen Schlitz einführbaren Hebel bestehende Umschaltvorrichtung weist nur eine ein- 6s und eine ausgerückte Stellung auf, zwischen denen kein allmählicher Übergang möglich ist. Das Ein- und Ausrücken der Umschaltvorrichtung erfolgt ruckartigSuch a steering device is known (DT-AS 15 596) in which the under the chassis arranged sensor scans a guide rail embedded in the roadway and its movements a linkage and an interposed, disengageable by the driver switching device on the steered so Transfers vehicle wheels. Should the motor vehicle have a normal roadway without a guide rail are driven on and accordingly controlled by hand with the steering wheel, the sensor is raised and also separated from the steering linkage by disengaging the switching device SS in order to operate it not always having to move the steering wheel. If, however, the motor vehicle is automatically activated by the steered the guide rail scanning sensor, so the steering wheel in the known steering device cannot be coupled by the steering axle, it is always turned with it. Which essentially consists of one at the end of a steering lever provided slot and from a lever insertable into this slot Existing switchover device only has an on-6s and a disengaged position between which no gradual transition is possible. The one and Disengagement of the switching device occurs suddenly und es kann insbesondere beim Einrücken Schwierigkeiten geben, wenn der Hebel nicht genau mit dem Schlitz ausgerichtet istand there may be difficulties, especially when engaging, if the lever is not precisely aligned with the slot is aligned

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lenkvorrichtung der eingangs genannten Art Vorkehrungen zu treffen, daß sowohl der Fühler als auch das Lenkrad kontinuierlich und weich an die Lenkachse an- und von ihr abgekuppelt werden können.The invention is based on the object at a Steering device of the type mentioned to take precautions that both the sensor and the Steering wheel can be continuously and smoothly coupled to and uncoupled from the steering axle.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöstAccording to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the main claim

Das Ein- und Ausrücken der Kuppelvorrichtung läßt sich besonders präzise bei einer Lenkvorrichtung steuern, bei der in Weiterbildung der Erfindung mindestens eines der beiden Gleitstücke als eine von einer Gewindespindel längs der Führungsbahn mitnehmbat e Spindelmutter ausgebildet ist Die Lenkbewegungen lassen sich in besonders einfacher Weise bei einer weiteren erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung unterstützen, bei der das Gehäuse der Umschaltvorrichtung auf dem Stellorgan eines Steuerschiebers für einen das Lenkgestänge betätigenden, strömungsbetriebenen Servomotor gelenkig abgestützt istThe engagement and disengagement of the coupling device can control themselves particularly precisely in a steering device in the case of a further development of the invention at least one of the two sliding pieces is designed as a spindle nut entrained by a threaded spindle along the guide track. The steering movements can be performed in a particularly simple manner another steering device according to the invention support, in which the housing of the switching device on the actuator of a control slide for a the steering linkage actuating, fluid-operated servo motor is articulated

Die Lenkvorrichtung wird dadurch ein- und ausgekuppelt daß die zwei Gleitstücke der Umschaltvorrichtung in ihrer jeweiligen Führungsbahn verschoben werden. Wird z. B. das dem Fühler zugeordnete Gleitstück so weit verfahren, bis es im wesentlichen mit der Schwenkachse ausgerichtet ist auf der das Gehäuse der Kuppelvorrichtung drehbar gelagert ist so kann das mit dem Lenkrad verbundene Eingangsglied kein Drehmoment mehr auf die Kuppelvorrichtung und damit auf das Lenkgestänge übertragen. Durch ein Verschieben des Gleitstückes in entgegengesetzter Richtung wird das Lenkrad wieder mit der Lenkachse gekuppelt Entsprechend wird der Fühler von der Lenkachse getrennt und mit ihr wieder verbunden. Sind die beiden Gleitstücke als durch Gewindespindeln antreibbare Spindelmuttern ausgebildet so lassen sie sich besonders einfach in den jeweiligen Führungsbahnen verschieben, sind aber, da die Bewegung nicht umkehrbar ist in ihrer Lage immer genau fixiertThe steering device is engaged and disengaged in that the two sliding pieces of the switching device are displaced in their respective guideways will. Is z. B. the one assigned to the sensor Move the slider until it is essentially aligned with the pivot axis on which the housing is located the coupling device is rotatably mounted so the input member connected to the steering wheel can not More torque is transferred to the coupling device and thus to the steering linkage. Through a Moving the slider in the opposite direction will bring the steering wheel back to the steering axis coupled Correspondingly, the sensor is separated from the steering axle and reconnected to it. Are The two sliders are designed as spindle nuts that can be driven by threaded spindles so they leave move particularly easily in the respective guideways, but because the movement is not reversible is always precisely fixed in its position

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown

F i g. 1 ein mit einer Lenkvorrichtung versehenes Kraftfahrzeug in einer schematischen SeitenansichtF i g. 1 shows a motor vehicle provided with a steering device in a schematic side view

F i g. 2 die Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeuges nach F i g. 1, schematisch in der Draufsicht, undF i g. 2 the steering device of the motor vehicle according to F i g. 1, schematically in plan view, and

Fig.3 eine Umschaltvorrichtung der Lenkvorrichtung nach F i g. 2 in einer perspektivischen Ansicht3 shows a switching device of the steering device according to FIG. 2 in a perspective view

Ein Kraftfahrzeug 1, das auf einer Fahrbahn oder Fahrspur 2 mittels herkömmlicher Räder 3 fährt weist eine Lenkachse 4 auf, die durch ein Lenkgestänge 5 gelenkt wird (F i g. 1 und 2). Das Lenkgestänge 5 ist mit dem Ausgangsglied (Steuerausgang) einer Umschaltvorrichtung 6 verbunden, die mit zwei Eingangsgliedern versehen ist, von denen eines mit einem Lenkgetriebe 7 und das andere mit einem Fühler 8 verbunden ist, Der Fühler 8 dient zum Fühlen oder Abtasten einer in der Zeichnung nicht dargestellten Führungseinrichtung, beispielsweise einer Führungsschiene, für das Kraftfahrzeug.A motor vehicle 1 that is traveling on a roadway or lane 2 by means of conventional wheels 3 has a steering axle 4 which is steered by a steering linkage 5 (Figs. 1 and 2). The steering linkage 5 is with connected to the output element (control output) of a switching device 6, which has two input elements is provided, one of which is connected to a steering gear 7 and the other to a sensor 8, The Sensor 8 is used to feel or scan a guide device not shown in the drawing, for example a guide rail for the motor vehicle.

Der Fühler 8 ist an dem Ende eines Schwenkannes 9 drehbar gelagert der seinerseits an dem Ende eines bei 12 an einem Rahmenteil 11 gelagerten Winkelhebels 10 schwenkbar befestigt ist Das andere Ende des Winkelhebels 10 weist ein Gelenk auf, in dem eine erste Stange 13 gelagert ist Die Stange 13 stellt eines derThe sensor 8 is rotatably mounted at the end of a pivoting pan 9 which in turn is at the end of a 12 angled lever 10 mounted on a frame part 11 The other end of the angle lever 10 has a joint in which a first Rod 13 is mounted The rod 13 is one of the

Eingangsglieder der Umschaltvorrichtung 6 dar.Input elements of the switching device 6 represent.

Verschiebungen des Fühlers 8 werden durch das beschriebene Hebelgestänge in auf die Umschaltvorrichtung 6 einwirkende Kräfte umgewandeltDisplacements of the sensor 8 are caused by the lever linkage described in on the switching device 6 acting forces converted

Ein Hebel 14 des Lenkgetriebes 7 ist mit einer zweiten Stange 15 gelenkig verbunden, die das zweite Eingangsglied der Umschaltvorrichtung 6 darstellt Von dem Hebel 14 ausgeübte Zug- oder Druckkräfte wirken in analoger Weise über die zweite Stange 15 auf die Umschaltvorrichtung 6 ein.A lever 14 of the steering gear 7 is articulated to a second rod 15, the second The input element of the switching device 6 represents tensile or compressive forces exerted by the lever 14 in an analogous manner via the second rod 15 to the switching device 6.

Die Umschaltvorrichtung 6 weist ein Gehäuse 16 auf (F i g. 2 und 3}, das mit dem Lenkgestänge 5 entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines doppelt wirkenden Servomotors 17 verbunden ist. Der Servomotor 17 wird durch einen mechanisch betätigten Hydraulikschieber 18 gesteuert Das Gehäuse 16 ist andererseits auf einer an einem Rahmenteil des Kraftfahrzeugs 1 befestigten vertikalen Schwenkachse 19 drehbar gelagertThe switching device 6 has a housing 16 (F i g. 2 and 3}, which with the steering linkage 5 either is connected directly or with the interposition of a double-acting servo motor 17. the Servo motor 17 is controlled by a mechanically operated hydraulic slide 18. The housing 16 is on the other hand on a vertical pivot axis fastened to a frame part of the motor vehicle 1 19 rotatably mounted

Das Gehäuse 16 ist mit einer ersten und einer zweiten Gleit- oder Führungsbahn 20 und 21 versehen, deren Längsachsen an der Schwenkachse 19 vorbeigehen. In den Gleitbahnen 20 bzw. 21 sind jeweils ein erstes Gleitstück 22 bzw. ein zweites Gleitstück 23 verschieblich geführt, die als durch Gewindespindeln 20a und 21a mitgenommene Spindelmuttern ausgebildet sind. Die Gewindespindeln 20a bzw. 21a werden durch je einen Motor 24 bzw. 25 über /wischengeschaltete Zahnräder 24a und 25a angetrieben. Die Motoren 24 und 25 kennen beispielsweise als Hydraulik- oder Elektromotoren ausgebildet sein.The housing 16 is provided with a first and a second slide or guide track 20 and 21, whose Pass the longitudinal axes on the pivot axis 19. In each of the slideways 20 and 21 are a first Slider 22 or a second slider 23 slidably guided, which as by threaded spindles 20a and 21a entrained spindle nuts are formed. The threaded spindles 20a and 21a are each through one Motor 24 and 25 driven via / intermittent gears 24a and 25a. Know the motors 24 and 25 be designed for example as hydraulic or electric motors.

Das Gehäuse 16 ist durch eine Strebe 26 mit den; Lenkgestänge 5 verbunden. Die Strebe 26 weist dazu ein Langloch 26a auf, in das ein an dem Gehäuse des Servomotors 17 vorgesehener Zapfen 27 eingreift.The housing 16 is by a strut 26 with the; Steering linkage 5 connected. The strut 26 points to this Long hole 26a into which a pin 27 provided on the housing of the servo motor 17 engages.

Soll das Kraftfahrzeug 1 durch eine Führungsschiene selbsttätig gelenkt werden, so nehmen die Einzelteile der erfindungsgemäßen Lenkung die aus Fig.3 ersichtlichen jeweiligen Lagen ein. Der Fühler 8 ist abgesenkt, d.h. er steht mit der Führungsschiene im Eingriff. Um ihn mit dem Lenkgestänge 5 mechanisch in Wirkverbindung zu bringen, ist das Gleitstück 23 in eine von der Schwenkachse 19 entfernte Stellung verbracht worden. Danach ist das Gleitstück 22 in eine mit der Schwenkachse 19 übereinstimmende Stellung verbracht worden. Dadurch ist das Lenkgetriebe 7 ausgeschaltet worden, da die zweite Stange 15 auf das Gehäuse 16 kein Drehmoment ausüben kann. Dagegen bewirken die Bewegungen der ersten Stange 13 die erforderlichen, durch den Servomotor 17 und den Hydraulikschieber 18 unterstützten Verstellungen der Lenkachse 4 des Kraftfahrzeugs 1.If the motor vehicle 1 is to be automatically steered by a guide rail, then take the individual parts the steering according to the invention, the respective positions shown in FIG. The probe 8 is lowered, i.e. it is in engagement with the guide rail. In order to mechanically connect it to the steering linkage 5 To bring an operative connection, the slider 23 is brought into a position remote from the pivot axis 19 been. Thereafter, the slider 22 is brought into a position that corresponds to the pivot axis 19 been. As a result, the steering gear 7 has been switched off, since the second rod 15 is on the housing 16 cannot exert any torque. In contrast, the movements of the first rod 13 cause the necessary Adjustments of the steering axis 4 of the supported by the servo motor 17 and the hydraulic slide 18 Motor vehicle 1.

Soll sich das Kraftfahrzeug 1 normal, & h. ohne Lenkung durch eine Führungsschiene, auf einer Fahrbahn bewegen, so muß der Fühler 8 angehoben werden und das Gleitstück 23 in eine mit der Schwenkachse 19 übereinstimmende Stellung verbracht werden, wonach das Gleitstück 22 in eine von der Schwenkachse 19 entfernte Lage überführt wird. In dieser Stellung bewirkt eine Drehung des Fahrzeuglenkrades eine Betätigung des Hydraulikschiebers 18 und des Lenkgestänges 5, während der hochgefahrene Fühler über die Stange 13 auf das Gehäuse 16 kein Drehmoment ausüben kann.If the motor vehicle 1 is to be normal, & h. without steering by a guide rail, on one Move the lane, the sensor 8 must be raised and the slider 23 in one with the Pivot axis 19 are brought matching position, after which the slider 22 in one of the Pivot axis 19 removed position is transferred. In this position, the rotates Vehicle steering wheel actuation of the hydraulic slide 18 and the steering linkage 5, during the When the sensor is raised, it cannot exert any torque on the housing 16 via the rod 13.

Unabhängig von der jeweils gewählten Art der Steuerung des Lenkgestänges besteht immer eine Wirkverbindung zwischen einem Eingangsglied und dem Ausgangsglied der Umschaltvorrichtung.Regardless of the type of steering link control selected, there is always one Active connection between an input element and the output element of the switching device.

Die beiden Motoren 24 und 25 können ersetzt werden durch einen einzigen Motor mit entsprechenden Rädersätzen, mit denen er die beiden Spindelmutter-Gleitstücke 22 und 23 über die Gewindespindeln 20a und 21a in entgegengesetzte Richtungen bewegen kann.The two motors 24 and 25 can be replaced by a single motor with corresponding Sets of wheels with which he moves the two spindle nut sliders 22 and 23 over the threaded spindles 20a and 21a can move in opposite directions.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge zum abwechselnden Steuern der Lenkachse mittels einer S manuellen Lenkradbetätigung oder mittels einer Führung zum selbsttätigen Lenken des Kraftfahrzeuges, das mit einem die Führung abtastenden Fühler, einem die Lenkachse steuernden Lenkgestänge sowie mit einer Umschaltvorrichtung verse- ίο hen ist, durch welche ein mit dem Fühler verbundenes Eingangsglied mit einem mit dem Lenkgestänge verbundenen Ausgangsglied wirkungsmäßig kuppelbar ist, wobei die Umschaltvorrichtung mittels einer Schwenkachse schwenkbar auf dem Fahrzeugrahmen gelagert und mit dem Lenkgestänge verbunden ist, d a d u r c h g e k e η η -zeichnet, daß die Umschaltvorrichturig (6) mit einer eisten und mit einer zweiten Führungsbahn (20 bzw. 21) versehen ist, deren Längsachsen in der Nähe der Schwenkachse (19) vorbeiführen, und daß1. Steering device for motor vehicles for alternately controlling the steering axis by means of an S. manual steering wheel actuation or by means of a guide for automatic steering of the motor vehicle, which is scanned with a guide Sensor, a steering linkage that controls the steering axis and a switching device verse- ίο hen is through which an input element connected to the sensor with one with the Steering linkage connected output member is operatively coupled, wherein the switching device is pivotable by means of a pivot axis mounted on the vehicle frame and connected to the steering linkage, that is, the switching device (6) with one is provided with a second guide track (20 and 21), the longitudinal axes of which in the Pass near the pivot axis (19), and that in der ersten Führungsbahn (20) ein mit dem Lenkgetriebe (7) formschlüssig verbundenes erstes Gleitstück (22) und in der zweiten Führungsbahn (21) ein mit dem Fühler (8) formschlüssig verbundenes zweites Gleitstück (23) verschieblich gelagert sind.in the first guide track (20) with the Steering gear (7) positively connected first slide (22) and in the second guide track (21) a second slider (23) connected to the sensor (8) in a form-fitting manner are displaceably mounted. 2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Gleitstücke (22, 23) als eine von einer Gewindespindel (20a, 21a; längs der Führungsbahn (20, 21) mitnehmbare Spindelmutter ausgebildet ist2. Steering device according to claim 1, characterized in that at least one of the two Sliders (22, 23) as one of a threaded spindle (20a, 21a; along the guide track (20, 21) removable spindle nut is formed 3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) der Umschaltvorrichtung (6) auf dem Stellorgan eines Steuerschiebers für einen das Lenkgestänge betätigenden, strömungsbetriebenen Servomotor (17) gelenkig abgestützt ist.3. Steering device according to claim 1 or 2, characterized in that the housing (16) of the Switching device (6) on the actuator of a control slide for a fluid-operated servomotor (17) that actuates the steering linkage is articulated.