SE429949B - Servostyrinrettning for motorfordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 7810619-6 _ 2 - 47 -Vø-i- *v - tionsriktningarna eller två kopplingar för var sin rotationsriktning 1 överför sitt vridmoment till styraxeln (tyska offentliggörandeskrif- terna 2 238 125 och 2 533 940). to p r dl". Denna konstruktionstyp har den nackdelen, att vid varje styr- ningsrörelse måste motorns ankare samt växelns och kopplingens delar accelereras från stillastående resp. vid snabba riktningsväxlingar först bromsas och därefter accelereras i motsatt riktning. Därigenom påverkas styrningshastigheten vid inledande av en styrningsrörelse. _ I tyska offentliggörandeskriften 2 603 306 beskrivs en hjälp- kraftstyrinrättning för motorfordon, vid vilken ett hjälpmoment alst- ras via två asymmetriskt uppbyggda kläm- och expansionsfjäderkopp- d língar.'Med dessa kopplingar uppkommer dock inget gott proportional-_ förhållande. På grund av klämfjädrarna kvarstår dessutom hjälpmomen- tet längre, så att en efterrörelse erhålls. Av nackdel är också de många växelstegen för sänkning av hjälpdrivkällans varvtal. På grund av självhämníngen kan hjälpdrivkällan inte urkopplas. Dessutom stri- der denna konstruktionstyp mot den eftersträvade kompaktheten och korta bygglängden. A ' ' d ' Till grund för föreliggande uppfinning ligger därför problemet, gatt åstadkomma en servostyrinrättning av det inledningsvis nämnda slaget; som är enkelt och kompakt uppbyggd och uppvisar ett gott pro- poreionàiförhåiianae.

Detta problem löses genom att uppfinningen erhållit de.i efter- följande_patentkrav l angivna kännetecknen.

'Genom anordnandet av backkopplingarna är fastkilning eller fast- dragning genom rattrörelse eller körbanestötar inte möjlig. Vid in- ledande av en styrningsrörelse uppträder heller inte någon fördröj- ning genom massacceleration, då kopplingstrummorna ständigt roterar i båda riktningarna och genast insätter servokraften. ¿d^Dâ kopplingsbackarna trycks mot trummorna i beroende av hand- -kraften, erhålls ett mycket gott proportionalförhållande. _ I Det är en fördel att drivkällan, t.ex. en elektrisk motor, bara behöver arbeta i en rotationsriktning. Därigenom kan också fordons- motorn själv, t.ex. över ledade axlar, användas som drivkälla.

En ytterligare fördel består i uppfinningens enkla och kompakta uppbyggnad. _ _ Genom_vad som anges i patentkravet 2 arbetar hjälpkraftstyrin- rättningen mycket precist. Genom torsionsstaven sätts den dessutom 'ginte i verksamhet redan vid små styrningsrörelser, utan först vid över- skridande av en bestämd lägsta kraft. 10 15 20 25 30 35 40 i7810679-6 Genom den i patentkravet 3 angivna växeln uppnås på enkelt sätt en tillräcklig nedväxling utan reverseringsväxel.

I Genom vad som anges i patentkravet 4 uppkommer möjligheten att koppla bort drivningen vid snabb.körning och att nyttja servounder- stödet endast som parkeringshjälp. Vid bortkoppling eller bortfall av drivningen kan kopplingsmekanismen utan väsentlig friktion roteras av ratten, och man kan styra utan servounderstöd. I I K'KGenom vad som anges i patentkravet 5 arbetar de båda kopplingar- na alltid i glidfriktionsområdet och adhesionsfriktionsområdet und~ viks, varigenom styrningsunderstödet kan arbeta jämnare.

Genom det i patentkravet G angivna anordnandet av kopplings- trummorna sparar man en lagring.

Genom åtgärden enligt patentkravet 7 säkerställes, att styrning är möjlig också vid störningar i styrningsunderstödet, t.ex. genom 'utnötta kopplingsbelag och tapp- eller torsionsstavsbrott. a Genom inställning av excentriciteten hos den enligt patentkravet 8 anordnade förbindelsebulten kan kopplingsbackarnas vidd inställas eller vid behov också efterjusteras.

Vid ett anordnande enligt patentkravet 9 kan drivkällan alltef- ter behov inkopplas, t.ex. endast i tomgång eller i förbindelse med att ettans framåtväxel eller backväxeln är ilagd, eller i beroende av motorvarvtalet eller körhastigheten, eller efter överskridande av en bestämd manöverkraft i ratten. Också en villkorlig in- och urkopp- ling av föraren är tänkbar. ' Ett utföringsexempel på uppfinningen beskrivs i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar ett längdsnitt efter linjen I-I i fig. 2 genom servostyrinrättningen, fig. 2 visar ett snitt efter linjen II-II i fig. 1, fig. 3 visar ett snitt efter linjen III-III i fig. l, figl 4 visar i större skala ett delsnitt efter linjen_IV>IV i fig. 1 och fig. 5 visar ett snitt efter linjen Vkv i fig. 4. _ En elektrisk motor l verkar via ett snäckhjul 2 och en fríhjuls- anordning 3 på ett koniskt kuggdrev 4. Kuggdrevet står i ingrepp med två koniska kugghjul 5 och 6 och driver dessa i motsatta riktningar.

De koniska kugghjulen är fast förbundna med var sin kopplingstrumma 7 resp. 8. En styraxel är uppdelad i en övre hälft 9, på vilken inverkar handmomentet från en ratt 25, och en undre hälft 10, som leder hand- momentet och servoförstärkningen vidare till en kuggstång ll i den mekaniska styrväxeln. De båda hälfterna är förbundna via en torsions- fjäder (vridstav) 12, som medger en momentberoende, inbördes vridnings- 10 15 20 25 39. 35 40 7610679-5 vinkel mellan styraxeldelarna 9 och 10. Styraxeldelarna 9 och 10 är vridfast förbundna med var sin kopplingsbärare 13 resp. 14. Kopplings- bärarna är genom vinkelkrökta partier 26 så formade, att de begränsar styraxeldelarnas 9, 10 inbördes vridningsvinkel och så att efter över- skridande av den maximalt tillåtna vridningsvinkeln säkerställas en stel medbringning mellan de båda delarna.

I Vid den övre, korsformiga kopplingsbäraren 13 är vid var sin av tvåimot1iggande_punkter på dess ovansida lagrat ett par kopplinge- backar 15,16 och på dess undersida ett par kopplingsbackar 17,18, alla 'med belägg 28. Lagringen är sådan, att kopplingsbackarna medbringas spelfritt i omkretsriktningen, men har rörelsefrihet i radiell rikt- ning.^,-' g g i 1 Huvudet 19 till en förbindelsebult för kopplingsbackarnas 15-18 fästande i var sin punkt i kopplingsbäraren 13 eller 14 är anordnat excentriskt i förhållande till bultskaftet 27 och sitter säkrat mot vridning i kopplingsbacken (figä 4 och 5). Med excentern inställs lyft- sträckan_mellan kopplingsback och kopplingstrumma. a f e Vid den undre kopplingsbäraren 14 är likaledes alla fyra kopp- lingsbackarna 15-18 vridbart lagrade. Här ligger en övre och en undre lagerpunkt på en axel. 7 .

- Såsom speciellt framgår av fig. 2 och 3, är kopplingsbackarna 15-18 förbundna med kopplingsbärarna 13 och 14 på sådant sätt, att en lagerpunkt ligger på den ena kopplingsbäraren och den andra lager- punkten på den andra kopplingsbäraren, dvs kopplingsbacken 15 i fig. 2 "är med en vänstra lagerpunkt 29 fäst vid ovansidan av kopplingsbäraren 13 och med en högra lagernunkt 30 fäst vid ovansidan av kopplingsbä- raren 14. Kopplingsbacken 16 är med en högra lagerpunkt 31 likaledes fäst vid ovansidan av kopplingsbäraren 13 och med en vänstra lager- punkt 32 fäst vid ovansidan av kopplingsbäraren 14. De lagerpunkter,' som enligt fig. 3 ligger på undersidan av kopp1ingsbärarna,_är anord- nade på motsvarande sätt. 1 _ ' a'«'Kopplingsbackarna 15-18 är sålunda anordnade på sådant sätt, att vid inledande av en vridningsrörelse på ratten pressas det backpar mot sin kopplingstrumma 7 eller 8, vars rörelseriktning överensstämmer med rotationsriktningen för tillhörande kopplingstrumma. Om t.ex. den enligt fig. 2 övre halvan 9 av styraxeln vrids åt höger genom ratten 25, så vrider sig, efter överstigande av en genom torsionsstaven 12 bestämd kraft, kopplingsbäraren 13 likaså åt höger och de på ovansidan av kopplingsbäraren 13 liggande kopplingsbackarna 15 och 16 trycks mot 'den i samma riktning roterande trumman 7, medan samtidigt kopplinge- 10 15 7810-679-6 5 backarna 17 och 18 lyfts från den i motsatt riktning roterande trum- man 8. Vid en vridning åt vänster av ratten sker däremot det omvända. få På detta sätt understöds varje påbörjad rattvridning. Graden av understöd är proportionell mot motståndet, som från de styrda hjulen överförs till den undre hälften 10 av styraxeln. Graden av förstärkning anpassar sig till backinfästningspunkternas konstruktivt bestämda hävarmslängder, fter friktionsdiametern och beläggbredden samt friktionsbeläggens friktionskoefficient.

Vridstaven 12 åstadkommer att servoförstärkningen inträder först från och med en bestämd minsta kraft i ratten och att de båda kopp- lingarna under denna minsta kraft är tillräckligt lyfta.

Kopplingstrummcrna 7 och 8 stöder mot varandra över ett spårkul- lager 20 och är gemensamt som en kropp lagrade i koniska nâllager 21 resp. 22 i det delade huset 23, 24. Det rum, som innehåller lagerstäl- lena och kuggingreppen, är tätade dels mot omgivningen genom huset 23, 24 och dels mot kopplingarnas friktionsbelägg 28. Därigenom kan smörj- medel fyllas i detta rum, utan att kopplingarnas friktionsbelägg 28 fuktas av detta. Detta är nödvändigt, för att säkerställa ett till- räckligt högt friktionsvärde.

Claims (9)

1. ïvàiø6?9-6 g då

2. PATeENTKRAv. g g 1; vservostyrinrättning för motorfordon med en av fordonsratten (25) manövrerad ingående styraxel (9) och en utgående axel (10), var- vid servomomentet alstras genom två, endast i var sin rotationsrikt~ ning ingripande friktionskopplingar (7,l5,l6 resp. 8,l7,l8), som via en växel (4,5,6) drivs av en hjälpdrivkälla (l) i var sin oförändrad l rotationsriktning, k ä n n e t e c k n a d a v att friktionskopp- lingarna är utformade som backkopplingar med kopplingstrummor (7,8), d vilkas kopplingsbackar (15-18) parvis är fästa med en ände vid en den ingående axeln (9) tillordnad kopplingsbärare (13) och med den andra änden vid en den utgående axeln (10) tillordnad kopplingsbärare (l4), varvid kopplingsbackarna (15-18) är så anordnade, att“i varje inbördes vridningsriktning av de båda kopplingsbärarna (l3,l4) säras ett back- par, medan samtidigt det andra backparet lyfts från sin kopplingstrum- ma;°a a l a a - _ l 7 _2i gServostyrinrättning enligt krav 1, k ä n n e t e c k~n a d a v 'att kopplingsbärarna (l3,l4) är så förbundna via en torsions- stav (12), att i beroende av kopplingsbärarnas (l3,l4) inbördes vrid- ningsvinkel uppkomer ett återställningsmoment. g i

3. Servostyrinrättning enligt krav l eller 2, k ä n n e - 't e c k n a d a v att kopplingstrummorna (7,8) gemensamt drivs grav hjälpdrivkällan (1) över ett snäckhjul (2) samt genom ett koniskt kuggdrev (4) och två med detta samverkande koniska kugghjul (5,6) ro- lterar i motsatta riktningar.

4. Servostyrinrättning enligt krav 3, k ä n n e tee clk n a d 'a vv _att mellan den ingående axeln och det koniska kuggdrevet (4)' är på sådant sätt anordnad en frihjulsanordning (3), att det koniska lknggdrevet (4) vid stående hjälpdrivkälla (1) fritt kan rotera i driv- källans rotationsriktning. i

5. Servostyrinrättning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e - t e c ken a d a v att kopplingstrummorna (7,8) drivs med högre rotationshastighet än den i drift vid ratten (25) förekommande rota- tionshastigheten.- 7s1oev9-6 7

6. Servostyrinrättning enligt krav l,2,3,4 eller 5, k ä n n e - t egc k n a d a v att de båda kopplingstrummorna (7,8) stöder mot varandra via ett centrerande rullnings- eller glidlager (20).

7. I 7. Servostyrinrättning enligt krav 1,2,3,4,5 eller 6, k ä n - n e t e c k n a d a v att kopplingsbärarna (l3,l4) uppvisar vink- lade partier (26), vilka griper i varandra på sådant sätt, att efter överskridande av en i förväg bestämd inbördes vridningsvinkel mellan kopplingsbärarna sker en fast medbringning av den ena kopplingsbäraren genom den andra.

8. Servostyrinrättning enligt något av kraven 1-7, k ä n n e - t e G k n a d a v att mellan varje kopplingsbärare (13,l4) och kopplingsback (15-18) är anordnad en inställbar förbindelsebult med ett excentriskt till bultekaftet (27) anordnat huvud (l9).ÅW '

9. Servostyrinrättning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v¶ att hjälpdrivkällan (1) är kopplingsbar över en handomkopplare, varvtalsmätare, lastberoende omkopplare, vridmomentmätorgan, en tacho- generator eller en kombination av dessa.