DE524526C - Device for facilitating the steering of motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erleichterung der Lenkung von Kraftfahrzeugen mit einem durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Vorderradantrieb. Das Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zwischen den beiden Halbwellen der angetriebenen Vorderachse ein Hilfsgetriebe eingeschaltet ist, welches vom Lenkhandrad gesteuert wird und den beiden gesteuerten und angetriebenen Lenkrädern die der durchfahrenen Krümmung entsprechenden verschiedenen Geschwindigkeiten erteilt.The invention relates to a device for facilitating the steering of motor vehicles with a front-wheel drive driven by an internal combustion engine. The feature of the invention is that that between the two half-shafts of the driven front axle an auxiliary gear is switched on, which is controlled by the steering wheel and the two controlled and driven steering wheels the different ones corresponding to the curvature traversed Speeds granted.

Es werden die beiden Lenkräder zwecks Steuerung jedes für sich verschieden schnell angetrieben, so daß die Räder zwangsläufig beeinflußt werden und die Lenkung dabei ausführen. The two steering wheels each have different speeds for the purpose of control driven, so that the wheels are inevitably influenced and carry out the steering.

Ferner ist erreicht, daß die Lenkung durch geringen Kraftaufwand auf das Lenkhandrad ausgeführt werden kann, so daß eine rasche Ermüdung des Fahrers und damit verbunden eine Herabsetzung der Fahrsicherheit vermieden ist.It is also achieved that the steering is achieved by applying little force to the steering handwheel can be carried out, so that a rapid fatigue of the driver and associated a reduction in driving safety is avoided.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt.Exemplary embodiments of the inventive concept are shown in the drawings.

Ein Kegelrad a, das seinen Antrieb von dem Schaltgetriebe des Wagens erhält, kämmt mit dem größeren Kegelrad b, an welches in üblicher Weise das Differentialgehäuse mit den Differentialkegelrädern c angeschlossen ist (s. Abb. 1). Auf der einen zu einem angetriebenen Lenkrad führenden Halbwelle d sitzt eine kleine Riemenscheibe e, von welcherA bevel gear a, which receives its drive from the gearbox of the car, meshes with the larger bevel gear b, to which the differential housing with the differential bevel gears c is connected in the usual way (see Fig. 1). On one half-shaft d leading to a driven steering wheel sits a small belt pulley e, one of which

aus durch den aus Leder oder einem sonstigen geeigneten Material bestehenden Treibriemen / die auf der Vorgelegewelle g sitzende Scheibe h angetrieben wird. Durch eine ein- und ausschaltbare Kupplung i, z. B. Konuskupplung, kann die Welle g mitgenommen werden, die an ihrem anderen Ende die konische Riemenscheibe k trägt. Von dieser aus wird durch den Riemen / die auf der zweiten Halbwelle nt angebrachte konische Riemenscheibe η angetrieben. Mit Hilfe der Riemengabel 0 kann der auf der konischen Scheibe laufende Riemen verschoben werden zum Zwecke der Änderung des Geschwindigkeitsverbältnisses von d und m. is driven by the drive belt made of leather or some other suitable material / the pulley h sitting on the countershaft g . By an on and off clutch i, z. B. cone coupling, the shaft g can be taken, which carries the conical pulley k at its other end. From this, the belt / the conical pulley η attached to the second half-shaft nt is driven. With the help of the belt fork 0 , the belt running on the conical pulley can be shifted for the purpose of changing the speed ratio of d and m.

Beim Geradeausfahren ist die Kupplung i geöffnet, so daß in bekannter Weise die beiden Treibräder unabhängig voneinander laufen können. Die Übersetzungsverhältnisse des Vorgeleges sind so gewählt, daß, wenn der auf den konischen Scheiben laufende Riemen / sich in der Mittellage befindet, beide Treibräder, entsprechend der Geradeausfahrt, bei eingeschalteter Kupplung mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit laufen müssen.When driving straight ahead, the clutch i is open so that the two drive wheels can run independently of one another in a known manner. The transmission ratios of the countershaft are selected so that when the belt running on the conical pulleys is in the central position, both drive wheels must run at the same speed with the clutch engaged, corresponding to the straight-ahead driving.

Bei Einleitung des Lenkvorganges wird die in üblicher Weise durch ein Gestänge auf die Lenkräder wirkende Lenkvorrichtung betätigt und durch eine besondere, an den Lenkorganen vorgesehene Einrichtung zunächst die Kupplung / eingeschaltet, so daß beide Treibräder miteinander kraftschlüssig gekuppelt sind. Daraufhin wird der Riemen /When the steering process is initiated, this is done in the usual way by a linkage Acting on the steering wheels and operated by a special steering device to the Steering organs provided device first the clutch / switched on, so that both drive wheels are positively coupled to one another. The belt /

verschoben, und zwar so, daß je nach der gewollten Fahrtrichtung entweder das rechte oder das linke Treibrad voreilt und dadurch die vom Handrad aus eingeleitete Schwenkbewegung der Lenkräder wirksam unterstützt wird. Je größer der Ausschlag des Handrades ist, um so größer wird die Verschiebung des Riemens I und damit die Differenz der Umdrehungsgeschwindigkeiten der beiden Lenkräder. Die Schräge der konischen Scheiben und die Bewegungsverhältnisse im Gestänge zur Betätigung der Riemengabel ο werden so gewählt, daß der Unterschied der Umdrehungsgeschwindigkeiten der beiden -Treibräder genau der durch die Größe des Krümmungsradiusses des gefahrenen Bogens bestimmten Verschiedenheit der Geschwindigkeiten der Räder entspricht.shifted, in such a way that, depending on the desired direction of travel, either the right or the left drive wheel leads and thereby the pivoting movement of the steering wheels initiated by the handwheel is effectively supported. The greater the deflection of the handwheel, the greater the displacement of the belt I and thus the difference in the rotational speeds of the two steering wheels. The incline of the conical disks and the movement conditions in the linkage for actuating the belt fork ο are chosen so that the difference in the rotational speeds of the two drive wheels corresponds exactly to the difference in the speeds of the wheels determined by the size of the radius of curvature of the arc being driven.

Da die zur Unterstützung des Lenkvorganges erforderliche Energie nur eine geringe ist, so braucht das besondere Hilfsgetriebe gemäß der Erfindung nur eine geringe Leistung zu übertragen. Infolgedessen können die einzelnen Teile dieses Getriebes leicht gehalten werden. Im Hinblick auf diese Tatsache dürfte es unter gewissen Umständen auch zulässig sein, auf die besondere Kupplung i gänzlich zu verzichten, so daß durch das Hilfsgetriebe eine ständige Verbindung zwischen den beiden Treibwellen vorhanden ist. Im Falle des gewöhnlichen Geradeaus-' fahrens wird dann, falls infolge irgendwelcher Umstände ein Rad das Bestreben haben sollte, schneller oder langsamer als das andere zu laufen, ein geringes Gleiten eines der beiden Riemen / oder 0 eintreten, was ohne weiteres zulässig ist. Die von den Halbwellen d und m an die Treibräder weitergeleitete Energie wird stets ein Vielfaches von der Energie, die durch das besondere Vorgelege übertragen werden kann, ausmachen, so daß die durch den Reibungswiderstand der gleitenden Riemen verursachte Erhöhung bzw. Erniedrigung des Drehmomentes der Treibräder ohne jeden Einfluß auf die Fahreigenschaften bleibt.Since the energy required to support the steering process is only small, the special auxiliary gear according to the invention only needs to transmit a small amount of power. As a result, the individual parts of this transmission can be easily held. In view of this fact, it should also be permissible under certain circumstances to completely dispense with the special clutch i , so that the auxiliary gear provides a constant connection between the two drive shafts. In the case of normal straight-ahead driving, if, as a result of any circumstances, one wheel should endeavor to run faster or slower than the other, a slight slippage of one of the two belts / or 0 will occur, which is readily permissible. The energy transmitted by the half-waves d and m to the drive wheels will always be a multiple of the energy that can be transmitted through the special back gear, so that the increase or decrease in the torque of the drive wheels caused by the frictional resistance of the sliding belts without any influence on the driving characteristics remains.

Eine zweite Aus-mhrungsform ist in Abb. 2 gezeigt.A second embodiment is shown in Fig. 2 .

Der Antrieb der beiden Halbwellen d und m erfolgt in der gleichen Weise wie in Abb. 1 durch ein Differentialgetriebe der üblichen Bauart. Auf den beiden Halbwellen sitzen zwei Kettenräder ρ, die durch Vermittlung von geräuschlosen Zahnketten q die Kettenräder r und s antreiben. Das Kettenrad r sitzt auf der Welle t, auf welcher das Reibrad u eines Reibradgetriebes verschieblich angeordnet ist. Die Verschiebung dieses Reibrades erfolgt durch den Hebel v. Gegen das Rad u läuft die Reibscheibe w, die durch die Feder χ gegen das Rad 11 gepreßt wird.The two half-shafts d and m are driven in the same way as in Fig. 1 by a differential gear of the usual type. On the two half-shafts sit two sprockets ρ, which drive the sprockets r and s by means of noiseless toothed chains q. The chain wheel r sits on the shaft t, on which the friction wheel u of a friction gear is displaceably arranged. This friction wheel is shifted by lever v. The friction disk w, which is pressed against the wheel 11 by the spring χ, runs against the wheel u.

Durch Vermittlung des Hebels y ist es möglich, das Reibrad w von der Scheibe u abzuheben, so daß die Kraftübertragung zwischen diesen beiden Teilen unterbrochen wird. Die Welle der Reibscheibe w trägt das Kegelrad S₁ das seinerseits über das Kegelrad 3' die Welle aa antreibt, auf welcher das vorerwähnte Kettenrad j aufgekeilt ist, das durch die Kette q mit der Treibwelle m \*erbunden ist.By arranging the lever y it is possible to lift the friction wheel w off the disk u , so that the power transmission between these two parts is interrupted. The shaft of the friction disk w carries the bevel gear S ₁ which in turn drives the shaft aa via the bevel gear 3 ' on which the aforementioned sprocket j is keyed, which is connected to the drive shaft m by the chain q .

Die Übersetzungsverhältnisse der Kettenräder, des Reibradgetriebes und des Kegelradgetriebes s, s' sind so gewählt, daß bei Mittelstellung der Reibscheibe u die WeI-len d und m mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit laufen. Durch Verschieben des Reibrades u mit Hilfe des Hebels υ kann das Übersetzungsverhältnis im Sinne des Erfindungsgedankens geändert werden. Beim Geradeausfahren kann durch Lüften der Reibscheibe w mit Hilfe des Hebels y die Kupplung zwischen den beiden Halbwellen aufgehoben werden. Die Betätigung der Hebel ν und y erfolgt im gleichen Sinne wie nach dem vorher beschriebenen Anwendungsbeispiel der Erfindung gemäß Abb. 1. The transmission ratios of the chain wheels, the friction gear and the bevel gear s, s' are chosen so that in the middle position of the friction disk u, the shafts d and m run at the same speed of rotation. By moving the friction wheel u with the help of the lever υ , the transmission ratio can be changed in accordance with the inventive concept. When driving straight ahead, the clutch between the two half-shafts can be canceled by releasing the friction disk w with the aid of the lever y. The levers ν and y are actuated in the same way as in the previously described application example of the invention according to FIG. 1.

Auch bei der Anordnung nach Abb. 2 besteht die Möglichkeit, auf r'.ie Lüftvorrichtung des Reibradgetriebes zu verzichten und beim normalen Geradeausfahren kleine unschädliche Gleitbewegungen zwischen dem Reibrad u und der Reibscheibe zv in Kauf zu nehmen.With the arrangement according to Fig. 2, it is also possible to dispense with the ventilation device of the friction gear and to accept small, harmless sliding movements between the friction wheel u and the friction disk zv during normal straight-ahead driving.

In Abb. 3 und 4 ist die Anwendung des Erfindungsgedankens auf einen Vorderradantrieb mit schwingenden Achshälften gezeigt. Da bei dieser Anordnung das Differentialgetriebe nicht unmittelbar zwischen die beiden Halbwellen, sondern auf der raschlaufenden Getriebewelle bb angebracht ist, erscheint es vorteilhaft, das Hilfsgetriebe gemäß der Erfindung gleichfalls an die auf der raschlaufenden Getriebewelle sitzenden Differentialräder anzuschließen, denn in diesem Falle sind infolge der höheren Umdrehungszahl erheblich kleinere Kräfte zu übertragen als bei den Anordnungen nach Abb. ι und 2.In Fig. 3 and 4 the application of the inventive concept to a front wheel drive with oscillating axle halves is shown. Since in this arrangement the differential gear is not mounted directly between the two half-shafts, but on the high-speed gear shaft bb , it appears advantageous to also connect the auxiliary gear according to the invention to the differential gears seated on the high-speed gear shaft, because in this case the higher Speed to transmit significantly smaller forces than with the arrangements according to Fig. Ι and 2.

Abb. 3 zeigt einen Aufriß der vorgeschlagenen neuen Anordnung, während Abb. 4 einen Grundriß wiedergibt.Fig. 3 shows an elevation of the proposed new arrangement, while Fig. 4 shows a plan.

Der Antrieb vom Schaltgetriebe aus erfolgt durch die Welle bb, welche das Differentialgetriebe cc trägt. Von diesem werden in bekannter Weise die kleinen Kegelräder dd und ee mitgenommen, welche die auf den schwingenden Halbwellen sitzenden großen Kegelräder ff und gg antreiben. Die Nabe des Kegelrades dd ist über das Kugellager hinaus verlängert und trägt das Kettenrad Mi₁ von welchem durch die geräuschlose Zahn-The gearbox is driven by the shaft bb, which carries the differential gear cc. The small bevel gears dd and ee , which drive the large bevel gears ff and gg seated on the oscillating half-shafts, are carried along by this in a known manner. The hub of the bevel gear dd is extended beyond the ball bearing and carries the sprocket Mi ₁ of which the noiseless toothed

kette it die Bewegung mit Hilfe des Kettenrades kk auf die Vorgelegewelle // weitergeleitet wird. An ihrem anderen Ende trägt diese Welle die konische Riemenscheibe mm, auf welcher der durch die Gabel nn verschiebbare Riemen oo läuft. Der Riemen oo treibt die zweite konische Riemenscheibe pp, welche auf der Verlängerung der Nabe des kleinen Kegelrades ee aufgekeilt ist. ίο Die Übersetzungsverhältnisse des Hilfsgetriebes sind so gewählt, daß bei Mittelstellung des Riemens oo die Kegelräder dd und ee mit gleicher Geschwindigkeit laufen. Durch Verschiebung des Riemens oo mit Hilfe der Riemengabel mm kann im gleichen Sinne wie bei den vorher beschriebenen Anordnungen das Übersetzungsverhältnis entsprechend dem Ausschlage der Lenkung geändert werden.chain it the movement is passed on to the countershaft // with the help of the chain wheel kk. At its other end, this shaft carries the conical belt pulley mm on which the belt oo , which can be displaced through the fork nn, runs. The belt oo drives the second conical pulley pp, which is keyed on the extension of the hub of the small bevel gear ee. ίο The gear ratios of the auxiliary gear are selected so that when the belt oo is in the middle position, the bevel gears dd and ee run at the same speed. By moving the belt oo with the aid of the belt fork mm , the transmission ratio can be changed in accordance with the deflection of the steering in the same way as in the arrangements described above.

Bei der gezeigten Anordnung nach Abb. 4 wird beim normalen Geradeausfahren, im Falle die Treibräder aus irgendwelchem Anlaß verschiedene Geschwindigkeiten annehmen, ein Gleiten des Riemens 00 auf den konischen Scheiben eintreten, was" jedoch aus den weiter oben geschilderten Gründen unbedenklich ist. Naturgemäß besteht auch bei der in Abb. 4 gezeigten Anordnung die Möglichkeit, durch Einbau einer besonderen Kupplung, ähnlich der Kupplung i in Abb. 1, beim Geradeausfahren das Hilfsgetriebe außer Tätigkeit zu setzen.In the arrangement shown in Fig. 4, during normal straight-ahead driving, if the drive wheels assume different speeds for any reason, the belt 00 will slide on the conical pulleys, which, however, is harmless for the reasons described above With the arrangement shown in Fig. 4, the possibility of installing a special clutch, similar to clutch i in Fig. 1, to disable the auxiliary gear when driving straight ahead.

Die Tatsache, daß durch die Bewegung des Handrades einerseits der Einschlagwinkel der Lenkräder bestimmt wird, anderseits eine Veränderung der Umdrehungsgeschwindigkeiten durch Vermittlung des neuen Hilfsgetriebes erfolgt, läßt es als möglich erscheinen, daß die beiden Treibräder nicht die vorgeschriebene Umfangsgeschwindigkeit besitzen (z. B. infolge verschieden starken Aufpumpens der Luftreifen); es soll daher bei der Riemengabel 00 der Abb. 4 eine Einstellungsvorrichtung vorhanden sein, die es ermöglicht, durch geringes Verschieben des Riemens einen dauernden Ausgleich der Verschiedenheiten der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Treibräder zu schaffen.The fact that the turning angle of the steering wheels is determined by the movement of the handwheel on the one hand, and on the other hand a change in the speed of rotation takes place through the mediation of the new auxiliary gear, makes it appear possible that the two drive wheels do not have the prescribed peripheral speed (e.g. as a result of different degrees of inflation of the pneumatic tires); there should therefore be an adjustment device in the belt fork 00 of FIG. 4 which makes it possible to create a permanent compensation of the differences in the rotational speeds of the drive wheels by slightly shifting the belt.

Die Wirkung der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann noch gesteigert werden, wenn die Übersetzungsverhältnisse des Hilfsgetriebes so gewählt werden, daß das äußere Rad eine etwas größere Geschwindigkeit annimmt, als durch den Krümmungsradius vorgeschrieben ist, während das auf der Innenseite laufende Rad eine kleinere Geschwindigkeit, als es der Krümmungsradius vorschreibt, besitzt. Das hierdurch bewirkte Voreilen des äußeren Rades bzw. Nacheilen des inneren Rades wird die Schwenkbewegung der Räder, die in gleicher Weise im Sinne eines Voreilens bzw. Nacheilens erfolgt, sehr wirksam unterstützen. Naturgemäß muß dieses Vorbzw. Nacheilen in gewissen Grenzen bleiben, da sonst ein unzulässig großes Gleiten der Räder auf dem Boden eintreten würde.The effect of the device according to the invention can be increased if the gear ratios of the auxiliary gear are chosen so that the outer wheel assumes a slightly greater speed than prescribed by the radius of curvature while the wheel running on the inside has a lower speed than the radius of curvature dictates. The resulting lead of the outer wheel or lagging of the inner wheel is the pivoting movement of the wheels, which takes place in the same way in the sense of leading or lagging, very effective support. Naturally, this must Vorbzw. Lag within certain limits, otherwise the wheels would slide excessively on the ground.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: i. Vorrichtung zur Erleichterung der Lenkung von Kraftfahrzeugen mit durch einen Verbrennungsmotor angetriebenem Vorderradantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Halbwellen (rf, m) der angetriebenen Vorderachse ein Hilfsgetriebe eingeschaltet ist, welches vom Lenkhandrad gesteuert wird und den beiden gesteuerten und angetriebenen Lenkrädern die der durchfahrenen Krümmung entsprechenden verschiedenen Geschwindigkeiten erteilt.i. Device for facilitating the steering of motor vehicles with front-wheel drive driven by an internal combustion engine, characterized in that an auxiliary gear is switched on between the two half-shafts (rf, m) of the driven front axle, which is controlled by the steering handwheel and the two controlled and driven steering wheels are those driven through Curvature given different speeds corresponding to. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung der Lenkbewegung das Übersetzungsverhältnis des Hilfsgetriebes so gewählt ist, daß das auf der Krümmung außen laufende Wagenlenkrad voreilt, das innen laufende Wagenlenkrad nacheilt gegenüber dem Ausschlag des Handrades bzw. gegenüber den durch die verschiedenen Krümmungsradien bedingten Geschwindigkeiten, go2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for support the steering movement, the transmission ratio of the auxiliary gear is chosen so that that on the curvature outside running car steering wheel leads, the inside running car steering wheel lags behind the deflection of the handwheel or compared to the speeds caused by the different radii of curvature, go Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings