DE69404132T2

DE69404132T2 - Ferngesteuerte einrichtung zum drehen des lenkrads eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE69404132T2
Application number: DE69404132T
Authority: DE
Inventors: Sergio Cordioli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2014-03-04
Also published as: WO1994020340A1; US5615581A; JPH08508339A; DK0689512T3; EP0689512A1; ES2106519T3; CA2157490A1; IT1271979B; ITMI930428A1; ATE155087T1; ITMI930428A0; DE69404132D1; EP0689512B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Überprüfung und Einstellung von Kraftfahrzeugen und insbesondere eine ferngesteuerte Vorrichtung zum Drehen des Lenkrads und Zurückführen desselben in seine Ausgangsposition.
Bekanntlich nüssen die gelenkten Vorderräder von Kraftfahrzeugen in gewissen zeitlichen Abständen überprüft und hinsichtlich ihrer Vorspur nachgestellt werden, um die für die Kinematik des vorderen Fahrwerks massgeblichen verschiedenen Winkel zu überprüfen und auf die jeweils richtigen Werte einzustellen. Bei dieser Spureinstellung werden die Vorderräder über das Lenkrad wiederholt in beide Richtungen gedreht, um auch die Ausrichtung der Lenkradspeichen mit den Rädem zu ermöglichen, so dass der Fahrer für die Geradeausfahrt das Lenkrad nicht leicht eingeschlagen halten muss.
Diese Drehungen des Lenkrads werden normalerweise manuell durchgeführt von dem die Einstellung der Vorspur vornehmenden Mechaniker, der das Lenkrad mittels einer geeigneten Vorrichtung in der jeweils gewünschten Stellung blockiert, wobei jedoch auch die Möglichkeit besteht, dass ein zweiter Mann bzw. ein Gehilfe nach Anweisung des unter dem Fahrzeug befindlichen Mechanikers das Lenkrad dreht und entsprechend festlegt.
Ein Beispiel einer ferngesteuerten Vorrichtung zum Drehen des Lenkrads eines Kraftfahrzeugs ist in der US-A-3.465.577 beschrieben. In der Hauptsache ist diese Vorrichtung jedoch gedacht zum Betätigen der Pedale und des Schalthebels, wobei sie wahlweise über ein am Lenkradring angreifendes Rollenpaar mit weicher Oberfläche auch zum Drehen des Lenkrads eingesetzt werden kann. Es versteht sich, dass mit dieser Anordixung ein Gleiten der Rollen auf dem Ring, besonders gegen Ende eines Lenkvorgangs, nicht verhindert werden kann. Weiter ist die Vorrichtung nicht einsetzbar bei Lenkrädern, die eine andere als genau kreisrunde Form aufweisen (beispielsweise bei ovalen oder quadratischrunden Lenkrädem), da die Rollen im Bereich bestimmter Drehungsbögen nicht ordnungsgemäss am Ring angreifen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer ferngesteuerten Vorrichtung, mit der sich die vorgeschilderten Nachteile des Standes der Technik ausschalten lassen und die geeignet ist, den Gehilfen zu ersetzen dergestalt, dass der Mechaniker selbst die Lenkradeinstellungen präzise ausführen kann, ohne seine Arbeitsposition verlassen zu müssen.
Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung einer derartigen Vorrichtung, welche die genaue Zurückführung des Lenkrads in seine Ausgangsposition am Ende des Vorgangs ermöglicht.
Diese Aufgaben werden gelöst mittels einer Vorrichtung der in der US-A-3.465.577 beschriebenen Art, welche die in Anspruch 1 offenbarten Merkmale aufweist.
Damit ermöglicht die erfindungsgemässe Vorrichtung eine sehr feinfühlige und präzise Einstellung der Lenkradbewegung, wie sie manuell oder mit Vorrichtungen nach deiff Stand der Technik keinesfalls zu erreichen ist, so dass die Spureinstellung mit höchster Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass die Lenkrad-Ausgangsposition und die nachfolgenden Lenkraddrehungen gespeichert werden können, so dass eine automatische Rücknahme des Lenkrads in seine exakte Ausgangsstellung am Ende des Vorgangs möglich ist.
Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 offenbart.
Diese sowie weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Einzelbeschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die als keinerlei Einschränkung ableitendes Beispiel zu verstehen ist, mit bezug auf die beiliegenden Zeichungen.
Es bedeutet:
Figur 1 eine weggebrochen gezeichnete Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, in welcher die Bewegung des unteren Bereichs punktiert dargestellt ist;
Figur 2 eine weggebrochen gezeichnete Ansicht des oberen Bereichs der auf dem Lenkrad angeordneten Vorrichtung; und
Figur 3 eine Vorderansicht der auf dem Lenkrad befestigten Vorrichtung, welche den unteren Bereich in zurückgezogener Position zeigt.
Wie aus Figur 1 ersichtlich besteht die erfindungsgemässe Vorrichtung aus einem oberen Bereich zum Erfassen des Lenkrads, einem die Antriebs- und Speichereinrichtungen aufnehmenden Zentralrahmen und einem unteren Stützbereich.
Gemäss Figur 2 wird der Lenkradring I erfasst von im wesentlichen hakenförmigen Klauen 1 mit einem Überzug 2 auf der Innenseite, der geeignet ist zu verhindern, dass die Klauen 1 auf dem Lenkradring 1 gleiten und/oder diesen verkratzen. Während bei der hier beschriebenen Ausführungsform vier Klauen 1 aus Stahl vorgesehen sind (Figur 3), besteht jedoch auch die Möglichkeit, diese in anderer Anzahl, in anderer Position und aus anderem Material vorzusehen, solange nur ihr fester Eingriff mit dem Lenkrad gewährleistet bleibt.
Die Klauen 1 sind gleitend auf einem Arm 3 angebracht, an dem zwei längsgerichtete Führungen 4 ausgebildet sind, wobei die Schliess- und Öffnungsbewegung der Klauen 1 gesteuert wird durch einen Knopf 5, mit dem ein Zahnrad 6 einstückig koaxial verbunden ist, wobei dieses Zahnrad mit zwei Zahnstangengliedern 7 in Eingriff steht und die Klauen 1 am Ende der letzteren angebracht sind. Um den Druck der Klauen auf den Ring 1 vorhalten zu können, ist jedes der Glieder 7 am gegenüberliegenden Ende in bezug auf die Klauen 1 mit einem Ende des Arms 3 über eine Feder 8 verbunden, die eine Zugkraft ausübt derart, dass die Klauen 1 in festem Eingriff gehalten werden und dass zur Abnahme der Vorrichtung vom Lenkrad die Kraft der Federn über einen Knopf 5 überwunden werden muss.
Wie im weiteren aus Figur 1 ersichtlich ist der Arm 3 mit der übrigen Vorrichtung verbunden über eine Platte 9, die in Drehung versetzt wird über eine einstückig hiermit verbundene Welle 10, welche die Bewegung von einem Zahnrad 11 aufnimmt, das auf diese aufgekeilt ist und seinerseits durch Zahnräder 12 zur Reduzierung und Übertragung der von einem Antriebszahnrad 13 kommenden Bewegung angetrieben wird. Diese Zahnräder sind in einem zentralen Rahmen 14 angeordnet, ausserhalb dessen in seinem unteren Bereich ein auf das Zahnrad 13 wirkendes Reduziergetriebe 15, ein Elektromotor 16 und ein Prozessor 17 zur betrieblichen Steuerung der Vorrichtung angeordnet sind. Aus Sicherheitsgründen ist das Reduziergetriebe 15 mit einer einstelklbaren Kupplung 18 versehen, die den Motor 16 von der Vorrichtung trennt, wenn diese einen zu grossen Widerstand gegen die Drehung des Lenkrads ausübt, so dass eine Beschädigung der Vorrichtung selbst und/oder der kinematischen Kette des Lenksystems verhindert wird. Weiter weist die erfindungsgemässevorrichtung Mittel zur Fernsteuerung auf, die in der dargestellten Ausführungsform einen Funkempfänger (nicht dargestellt) zur Erfassung der Impulse einer Funksteuerung aufweist, bei bestimmten Störungseinflüssen aber auch eine verdrahtete Steuerung umfassen kann.
Im oberen Bereich des Rahmens 14 befindet sich aussen ein Knopf 19, der koaxial zu der Welle 10 angeordnet ist und eine innere Kupplung 20 aufweist, die geeignet ist zum Lösen des Knopfes 19 von der Welle 10, sowie einer Scheibe 21, die zwischen dem Ende der Welle 10 und dem Knopf 19 liegt, einstückig mit dem letzteren ausgebildet ist und eine Zunge 22 aufweist, die bei Drehung der Scheibe 21 zwischen zwei unterhalb der Welle 10 angeordneten und mit dem Prozessor 17 verbundenen Fotozellen 23 hindurchgeht, wobei der Prozessor den Durchgang der Zunge 22 erfasst und der Durchgang auch durch das Aufleuchten einer vor den Fotozellen 23 befindlichen Anzeigeleuchte 24 angezeigt wird.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist der Rahmen 14 an seinem unteren Ende mit dem die Stütze zur Reaktion auf das Reaktionsmoment des Lenkrads bildenden Bereich der Vorrichtung verbunden.
Eine mittig zum Rahmen 14 ausgerichtete zentrale Konstruktion 25 enthält eine Batterie zum Betrieb des Motors 16, die über entsprechende Elektroden 26 ausserhalb des Batteriegehäuses aufgeladen wird, wobei die Enden von zwei Stäben an jeder Seite der Konstruktion 25 angelenkt sind, und zwar eines primären Stabs 27 in einer relativ zum Lenkrad stärker vorgeschobenen sowie eines sekundären Stabs 28 in einer relativ zum Lenkrad weiter zurückgezogenen Position, wobei die beiden Stäbe mit ihrem anderen Ende gelenkig mit einem Trag- oder Stützelement 29 verbunden sind, das an seiner Unterseite mit einer ebenfalls am Stützelement 29 angelenkten und mit einem Füssepaar 31 versehenen Stützebene 30 ausgestattet ist.
Zur manuellen Betätigung der Stützelemente ist der primäre Stab 27 nach vorne in einen einstückig hiermit ausgebildeten Hebel 32 verlängert und mit einer äusseren Feder 33 versehen, die geeignet ist, die Stützkonstruktion in ihrer nach oben abgebogenen Position zu halten und anschliessend, sobald in der durch den Pfeil A bezeichneten Abwärtsdrehung der Umkehrpunkt passiert wurde, einen Druck auf das Stützelement 29 auszuüben dergestalt, dass eine automatische Ausrichtung der Stützebene 30 bewirkt wird.
Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung, und zwar insbesondere mit bezug auf die Ausgangsposition-Speicherfunktion.
Wie bereits in der Beschreibung der Vorrichtung erläutert, wird die Montage auf dem Ring I des Lenkrads über die Klauen 1 vorgenommen, die über den Knopf 5 geöffnet und anschliessend geschlossen werden, in welcher Position auch immer sich das Lenkrad befindet. Sobald die Klauen 1 ordnungsgemäss festgezogen sind, wird über die Federn 33 durch Drücken auf die Hebel 32 die untere Stützkonstruktion abgesenkt derart, dass die Füsse 31 in einer Reaktionsebene, die beispielsweise die Sitzunterseite oder der Fahrzeugboden sein kann, zur Anlage kommen und deren Neigung gegenüber der Vorrichtung durch die Selbstausrichtung der an die Stäbe 29 angelenkten Stützebenen 30 kompensiert wird. Bei Auflage auf eine nachgiebige Fläche wie beispielsweise die Sitzunterseite lassen sich über die vorhandenen Federn 33 die Füsse 31 nach unten fahren, bis die Ebene mit einer der Kraft der Feder 33 gleichen Kraft reagiert, so dass ein grösseres Absinken in den ersten Phasen der Lenkraddrehung verhindert wird.
Nachdem die Vorrichtung also die Basis erhalten hat, die erforderlich ist zur Reaktion auf das Reaktionsmoment des Lenkrads, nimmt der Mechaniker die Zentrierung des Lenkrads durch Betätigen des Motors 16 über die Fernsteuerung vor, wodurch der Arm 3 entsprechend dem Pfeil B gedreht wird, bis dieser sichtmässig feststellt, dass die Speichen II des Lenkrads ordnungsgemäss ausgerichtet sind. Sobald das Lenkrad in der Vertikalen genau zentriert ist, löst der Mechaniker über die Kupplung 20 den Knopf 19 von der Welle 10 und dreht diesen unter Mitnahme der Scheibe 21, bis ihm von der Leuchte 24 angezeigt wird, dass die Zunge 22 mit den Fotozellen 23 fluchtet: er bringt sodann den Knopf 19 wieder mit der Welle 10 in Eingriff und stellt die vom Prozessor 17 erbrachte Drehungszählung zurück, wobei der Prozessor ab jetzt die Richtung und die Anzahl der Durchgänge der Zunge 22 durch die Fotozellen 23 speichert.
Nach erfolgter Einstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung kann sich der Mechaniker unter das Fahrzeug begeben und die Einstellung des vorderen Fahrwerks vornehmen, ohne nochmals zum Drehen des Lenkrads nach oben gehen zu müssen, da er durch die Fernsteuerung in die Lage versetzt ist, die Räder in die jeweils gewünschte Richtung und über den jeweils gewünschten Winkelbereich hinweg zu drehen, wobei ihm beispielsweise durch zwei verschiedene Drucktaster die Möglichkeit einer Fein- oder Grobeinstellung des Lenkwinkels gegeben wird.
Am Ende der Einstellarbeiten gibt der Mechaniker den Befehl zur Lenkrad-Neuausrichtung an den Prozessor 17, der die Einstellung unter Berücksichtigung der sich aus den gespeicherten Drehungen ergebenden Lenkradposition vornimmt; um das in der kinematischen Kette unvermeidlich vorhandene Spiel zu gleichen Teilen auf die zwei Drehrichtungen aufzuteilen, wird von der Vorrichtung das Lenkrad nicht sofort in der Ausgangsposition angehalten, sondern über diese Position hinaus und anschliessend zurück in entgegengesetzter Richtung über diese hinweg bewegt und so weiter, wobei eine Schwingung von abnehmender Weite an der Ausgangsposition ansteht. Damit ergibt sich, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung die gestellte Aufgabe, nämlich die zur Zeit erforderliche zusätzliche Arbeitskraft zu ersetzen, voll erfüllt und die weiteren Vorteile einer präzisen Drehung sowie der Rückführung in die Ausgangsposition bietet, die nach dem manuellen Verfahren nicht erzielbar sind.
Natürlich sind alle Bauteile der vorbeschriebenen Ausführungsform austauschbar gegen gleichwertige Komponenten wie beispielsweise ein anderes System zum Erfassen und Speichern der Drehungen, eine anders konzipierte Bewegungsübertragungskette, einen anderen Motor usw.

Claims

1. Ferngesteuerte Vorrichtung zum Drehen des Lenkrads eines Kraftfahrzeugs und Zurückführen In die Ausgangsposition, bestehend aus einem oberen Bereich zum Drehen des Lenkrades (1), der einstückig am Ausgang (1) einer Übertragungskette (11-13) der durch einen Motor (16) übertragenen Drehbewegung angebracht ist, welche Übertragungskette durch einen zentralen Rahmen (14) an einem seibsteinstellenden unteren Stützbereich angebracht ist, der geeignet ist zur Bildung der Basis, die erforderlich ist zur Reaktion auf das Reaktionsmoment des Lenkrades, und mit Mitteln zur Abtastung der Drehungen und Mitteln zur Fernsteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich zur Drehung des Lenkrades Mittel zum festen Erfassen des Lenkradringes (l) aufweist, und daß er weiterhin Mittel zur Speicherung der Drehungen umfaßt, so daß die Einrichtung in der Lage ist zur automatischen Rücknahme des Lenkrades In die Ausgangsposition am Ende des Vorganges.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum festen Erfassen des Lenkradringes (1) aus einer Anzahl von im wesentlichen hakenförmigen Klauen (1) besteht, die auf der Innenseite mit einem Überzug (2) überzogen sind, der geeignet ist zu verhindern, daß die Klauen (1) auf dem Ring (l) des Lenkrades gleiten und/oder diesen verkratzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (1) in geeigneter Weise an einem Arm (3) angebracht sind, an dem zwei längsgerichtete Führungen (4) ausgebildet sind, wobei die Schließ- und Öffnungsbewegung der Klauen (1) gesteuert wird durch einen Knopf (5), mit dem ein Zahnrad (6) koaxial verbunden ist, das mit zwei Zahnstangengliedern (7) in Eingriff steht, wobei die Klauen (1) an einem Ende der letzteren angebracht sind, wobei jedes der Glieder (7) am gegenüberliegenden Ende in bezug auf die Klauen (1) an einem Ende des Armes (3) über eine Feder (8) verbunden sind, die eine Zugkraft ausübt, derart, daß die Klauen (1) dicht geschlossen gehalten werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Elektromotor (16) zur Schaffung der Drehbewegung, die über eine Bewegungsübertragungskette übertragen wird, die aus einer Welle (10) besteht, die die Bewegung von einem Zahnrad (11) aufnimmt, das auf diese aufgekellt ist und seinerseits durch Zahnräder (12,13) angetrieben wird, die mit einem Reduziergetriebe (15) am Ausgang des Motors (16) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abtastung und Speicherung der Drehungen einen Knopf (19), der koaxial zu der Welle (10) angeordnet und mit einer inneren Kupplung (20) versehen ist, die geeignet ist zum Lösen des Knopfes (19) von der Welle (10), eine Scheibe (21), die zwischen dem Ende der Welle (10) und dem Knopf (19) liegt und einstückig mit diesem ausgebildet ist und mit einer Zunge (22) versehen ist, die zwischen zwei Fotozellen (23) bei Drehung der Scheibe (21) hindurchgeht, einen Prozessor (17), der mit den Fotozellen (23) verbunden ist, und ein Anzeigelicht (24) umfassen, das den Durchgang der Zunge (22) zwischen den Fotozellen (23) anzeigt.