CH557258A

CH557258A - Batterie-elektrisch betriebenes fahrzeug mit lenkhilfeeinrichtung.

Info

Publication number: CH557258A
Application number: CH1345272A
Authority: CH
Original assignee: Sig Schweiz Industrieges
Priority date: 1972-09-14
Filing date: 1972-09-14
Publication date: 1974-12-31
Also published as: AT319764B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug mit Lenkhilfeeinrichtung, mechanischer Lenkung, handbetätigbarem Lenker und mit diesem wirkverbundener Lenkwelle.

Bei batterie-elektrisch betriebenen Strassen- und Industriefahrzeugen mit grösseren Lasten auf der Lenkachse werden heute insbesondere im Hinblick auf den vermehrten Einsatz von Frauen als Fahrerinnen solcher Fahrzeuge, sehr oft Lenkhilfeeinrichtungen eingebaut. Diese haben den Zweck, die besonders bei gewissen Lastverhältnissen und starken Lenkradeinschlägen auftretenden grossen Steuerkräfte zu vermindern.

Während der Stillstandzeiten des Fahrzeuges und auch während seiner Fahrt geradeaus oder mit nur kleinen Lenkkorrekturen ist dagegen die Mitwirkung der Lenkhilfeeinrichtung nicht notwendig.

Wenn nun die Lenkhilfeeinrichtung wie bisher üblich durch das Schaltschloss oder den Fahrersitzkontakt für den Bereitschaftsbetrieb eingeschaltet wird, so belastet dies die Batterie unnötig lang mit dem entsprechenden Strom. Die mit einer Batterieladung in der Regel mögliche Tages-Transportleistung wird dadurch empfindlich reduziert.

Das Einschalten des Bereitschaftsbetriebes durch das Fahrpedal würde diesen unerwünschten Energieverlust zwar reduzieren, hat aber den Nachteil, dass im Leerlauf oder beim Abbremsen des Fahrzeuges das Fahrpedal nicht mehr betätigt und damit die Lenkhilfe nicht mehr zur Verfügung stehen würde.

Um die in der Batterie gespeicherte Energie noch besser für die eigentliche Transportarbeit ausnützen zu können, ist das erfindungsgemässe Fahrzeug gekennzeichnet durch Mittel zum Bestimmen des Lenkdrehmomentes und zum Einschalten der Lenkhilfeeinrichtung bei Erreichen eines oberen Grenzwertes.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den obern Teil einer Fahrzeuglenkung, mit Handrad, Welle und Drehmomentmessdose,
Fig. 2 eine Abwicklung der Zahnkupplung der Messdose,
Fig. 3 ein Schema der elektrischen Verbindungen zu einer Lenkhilfeeinrichtung.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist ein Lenkrad 1 fest mit einem Zapfen 3 verbunden, welcher einen Teil eines äusseren Gehäuses 5 einer Messdose darstellt. In dieser Dose befindet sich dreh- und verschiebbar ein Zahnkörper 7, der über eine in Fig. 2 abgewickelt gezeigte, trapezförmige Verzahnung mit einer entsprechenden Verzahnung 8 am oberen Innenteil des Gehäuses 5 in Eingriff steht. Durch eine Druckfeder 9 im Gehäuse 5 wird der Zahnkörper 7 gegen die Verzahnung 8 des Gehäuses 5 gedrückt. Der Zahnkörper 7 seinerseits ist fest mit einer Lenkwelle 10 verbunden.

Wirkt nun beim Drehen des Lenkrades 1 auf die Verzahnung 8 die Kraft K, so versucht deren in Richtung der Zahnflanken wirkende Komponente K, den Zahnkörper 7 von der Verzahnung 8 wegzuschieben. Dieser Bewegung steht die Gegenkraft der Schraubenfeder 9 entgegen. Wird diese von KX überschritten, so bewegt sich der Zahnkörper 7 gegen die Feder 9 und spannt diese. Bei Erreichung eines z. B. mittels der Feder 9 einstellbaren, oberen Grenzdrehmomentes ist der Weg des Zahnkörpers 7 so gross, dass er einen an einem feststehenden Lenkwellenrohr 12 angebrachten Endschalter 11 schaltet.

Wirkt also ein relativ kleines Drehmoment auf das Lenkrad 1, so entsteht keine Relativbewegung zwischen dem Lenkrad 1 und der Lenkwelle 10. Überschreitet jedoch das Drehmoment den einstellbaren Wert des Grenzdrehmomentes, so wird der Zahnkörper 7 gegenüber der Messbüchse 5 verdreht und zugleich durch die schrägen Flanken der Zähne gegen die Kraft der Feder 9 axial verschoben und, wie erläutert, der Endschalter 11, der in Ruhestellung in der Ausschaltstellung gehalten wird, entlastet und damit der Stromkreis (Fig. 3) geschlossen. Das Schliessen des Schalters 11 des Stromkreises bewirkt, dass eine Lenkhilfeeinrichtung 19 eingeschaltet und damit wirksam wird.

Im Stromkreis ist ein Zeitverzögerungsrelais 13 mit einem
Haltekontakt 14 eingebaut, durch welches das Ausschalten der Lenkhilfeeinrichtung 19 bei kurzzeitigem Abfallen des
Lenkmomentes unter den besagten Grenzwert verhindert wird.

Damit wird vermieden, dass die Lenkhilfe unnötig oft und kurz hintereinander ein- und ausgeschaltet wird.

Anstelle der dargestellten Schraubenfeder 9 kann ein an deres federndes Element, z. B. eine Tellerfeder, verwendet werden.

Durch diese besondere Anordnung des Endschalters 11 als
Ausschalter wird ausserdem bewirkt, dass der Endschalter 11 nur so lange in seine Ausschaltstellung gedrückt wird, als nur kleine Korrekturdrehbewegungen mit geringer Kraft am
Lenkrad 1 ausgeführt werden. Sobald grössere Drehmomente auftreten, denen im allgemeinen auch grössere Lenk bewegungen entsprechen, werden durch das Einschalten der
Einrichtung der Endschalter 11 selbst und seine Betätigungs rolle vollständig entlastet.

Der Stromkreis (Fig. 3) zeigt unter anderem den Endschalter 11, das Zeitverzögerungsrelais 13, eine Stromquelle
15 und einen Motor 17 zur Lenkhilfeeinrichtung 19.

Die formschlüssige, nur mit einer sehr kleinen elastischen Nachgiebigkeit behaftete Übertragung zwischen Lenkrad 1 und Lenkwelle 10 bzw. den gelenkten Rädern, bleibt daher vollständig gewährt. Es können ebenfalls die am Lenkrad 1 auftretenden achsparallelen Stützkräfte ohne nachteilige Ein flüsse für die Funktion der Lenkung in üblicher Weise auf die Lenkradwelle 10 übertragen werde.

PATENTANSPRUCH

Batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug mit Lenkhilfeeinrichtung, mechanischer Lenkung, handbetätigbarem Lenker und mit diesem wirkverbundener Lenkwelle, gekennzeichnet durch Mittel (7, 8, 9, 11) zum Bestimmen des Lenkdrehmomentes und zum Einschalten der Lenkhilfeeinrichtung (19) bei Erreichen eines oberen Grenzwertes.

UNTERANSPRÜCHE
1. Fahrzeug nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine federbelastete (9) Kupplung (7, 8) in den Lenkmitteln (1,
10) sowie ein die Hilfseinrichtung einschaltendes, durch den einen Kupplungsteil (7) bei Erreichen eines oberen Grenz wertes des Lenkdrehmomentes bewegtes Steuerelement (11).

2. Fahrzeug nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Kupplung als Zahnkupplung (7, 8) ausgebildet ist.

3. Fahrzeug nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass für die Festlegung des Lenkdrehmomentgrenzwertes mindestens eine axial belastete Feder (9), z. B. eine
Schraubenfeder oder eine Tellerfeder, vorgesehen ist.

4. Fahrzeug nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Zahnflanken der Kupplung (7, 8) schief zur
Drehachse der Lenkmittel angeordnet sind und die beiden Kupplungsteile (7, 8) in Grenzen relativ zueinander axial und drehbar entsprechend ihrer Zahnung verschiebbar sind.

5. Fahrzeug nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, net, dass der axial bewegliche Kupplungsteil (7) einen Anschlag aufweist und dass das Steuerelement als von diesem Teil (7) geschalteter Endschalter (11) ausgebildet ist, welcher den Stromversorgerkreis für den Le,nkhilfebetrieb schliesst.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug mit Lenkhilfeeinrichtung, mechanischer Lenkung, handbetätigbarem Lenker und mit diesem wirkverbundener Lenkwelle.

Bei batterie-elektrisch betriebenen Strassen- und Industriefahrzeugen mit grösseren Lasten auf der Lenkachse werden heute insbesondere im Hinblick auf den vermehrten Einsatz von Frauen als Fahrerinnen solcher Fahrzeuge, sehr oft Lenkhilfeeinrichtungen eingebaut. Diese haben den Zweck, die besonders bei gewissen Lastverhältnissen und starken Lenkradeinschlägen auftretenden grossen Steuerkräfte zu vermindern.

Während der Stillstandzeiten des Fahrzeuges und auch während seiner Fahrt geradeaus oder mit nur kleinen Lenkkorrekturen ist dagegen die Mitwirkung der Lenkhilfeeinrichtung nicht notwendig.

Wenn nun die Lenkhilfeeinrichtung wie bisher üblich durch das Schaltschloss oder den Fahrersitzkontakt für den Bereitschaftsbetrieb eingeschaltet wird, so belastet dies die Batterie unnötig lang mit dem entsprechenden Strom. Die mit einer Batterieladung in der Regel mögliche Tages-Transportleistung wird dadurch empfindlich reduziert.

Das Einschalten des Bereitschaftsbetriebes durch das Fahrpedal würde diesen unerwünschten Energieverlust zwar reduzieren, hat aber den Nachteil, dass im Leerlauf oder beim Abbremsen des Fahrzeuges das Fahrpedal nicht mehr betätigt und damit die Lenkhilfe nicht mehr zur Verfügung stehen würde.

Um die in der Batterie gespeicherte Energie noch besser für die eigentliche Transportarbeit ausnützen zu können, ist das erfindungsgemässe Fahrzeug gekennzeichnet durch Mittel zum Bestimmen des Lenkdrehmomentes und zum Einschalten der Lenkhilfeeinrichtung bei Erreichen eines oberen Grenzwertes.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den obern Teil einer Fahrzeuglenkung, mit Handrad, Welle und Drehmomentmessdose, Fig. 2 eine Abwicklung der Zahnkupplung der Messdose, Fig. 3 ein Schema der elektrischen Verbindungen zu einer Lenkhilfeeinrichtung.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist ein Lenkrad 1 fest mit einem Zapfen 3 verbunden, welcher einen Teil eines äusseren Gehäuses 5 einer Messdose darstellt. In dieser Dose befindet sich dreh- und verschiebbar ein Zahnkörper 7, der über eine in Fig. 2 abgewickelt gezeigte, trapezförmige Verzahnung mit einer entsprechenden Verzahnung 8 am oberen Innenteil des Gehäuses 5 in Eingriff steht. Durch eine Druckfeder 9 im Gehäuse 5 wird der Zahnkörper 7 gegen die Verzahnung 8 des Gehäuses 5 gedrückt. Der Zahnkörper 7 seinerseits ist fest mit einer Lenkwelle 10 verbunden.

Wirkt nun beim Drehen des Lenkrades 1 auf die Verzahnung 8 die Kraft K, so versucht deren in Richtung der Zahnflanken wirkende Komponente K, den Zahnkörper 7 von der Verzahnung 8 wegzuschieben. Dieser Bewegung steht die Gegenkraft der Schraubenfeder 9 entgegen. Wird diese von KX überschritten, so bewegt sich der Zahnkörper 7 gegen die Feder 9 und spannt diese. Bei Erreichung eines z. B. mittels der Feder 9 einstellbaren, oberen Grenzdrehmomentes ist der Weg des Zahnkörpers 7 so gross, dass er einen an einem feststehenden Lenkwellenrohr 12 angebrachten Endschalter 11 schaltet.

Wirkt also ein relativ kleines Drehmoment auf das Lenkrad 1, so entsteht keine Relativbewegung zwischen dem Lenkrad 1 und der Lenkwelle 10. Überschreitet jedoch das Drehmoment den einstellbaren Wert des Grenzdrehmomentes, so wird der Zahnkörper 7 gegenüber der Messbüchse 5 verdreht und zugleich durch die schrägen Flanken der Zähne gegen die Kraft der Feder 9 axial verschoben und, wie erläutert, der Endschalter 11, der in Ruhestellung in der Ausschaltstellung gehalten wird, entlastet und damit der Stromkreis (Fig. 3) geschlossen. Das Schliessen des Schalters 11 des Stromkreises bewirkt, dass eine Lenkhilfeeinrichtung 19 eingeschaltet und damit wirksam wird.

Im Stromkreis ist ein Zeitverzögerungsrelais 13 mit einem Haltekontakt 14 eingebaut, durch welches das Ausschalten der Lenkhilfeeinrichtung 19 bei kurzzeitigem Abfallen des Lenkmomentes unter den besagten Grenzwert verhindert wird.

Damit wird vermieden, dass die Lenkhilfe unnötig oft und kurz hintereinander ein- und ausgeschaltet wird.

Anstelle der dargestellten Schraubenfeder 9 kann ein an deres federndes Element, z. B. eine Tellerfeder, verwendet werden.

Durch diese besondere Anordnung des Endschalters 11 als Ausschalter wird ausserdem bewirkt, dass der Endschalter 11 nur so lange in seine Ausschaltstellung gedrückt wird, als nur kleine Korrekturdrehbewegungen mit geringer Kraft am Lenkrad 1 ausgeführt werden. Sobald grössere Drehmomente auftreten, denen im allgemeinen auch grössere Lenk bewegungen entsprechen, werden durch das Einschalten der Einrichtung der Endschalter 11 selbst und seine Betätigungs rolle vollständig entlastet.

Der Stromkreis (Fig. 3) zeigt unter anderem den Endschalter 11, das Zeitverzögerungsrelais 13, eine Stromquelle 15 und einen Motor 17 zur Lenkhilfeeinrichtung 19.

Die formschlüssige, nur mit einer sehr kleinen elastischen Nachgiebigkeit behaftete Übertragung zwischen Lenkrad 1 und Lenkwelle 10 bzw. den gelenkten Rädern, bleibt daher vollständig gewährt. Es können ebenfalls die am Lenkrad 1 auftretenden achsparallelen Stützkräfte ohne nachteilige Ein flüsse für die Funktion der Lenkung in üblicher Weise auf die Lenkradwelle 10 übertragen werde.

PATENTANSPRUCH

Batterie-elektrisch betriebenes Fahrzeug mit Lenkhilfeeinrichtung, mechanischer Lenkung, handbetätigbarem Lenker und mit diesem wirkverbundener Lenkwelle, gekennzeichnet durch Mittel (7, 8, 9, 11) zum Bestimmen des Lenkdrehmomentes und zum Einschalten der Lenkhilfeeinrichtung (19) bei Erreichen eines oberen Grenzwertes.

UNTERANSPRÜCHE 1. Fahrzeug nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine federbelastete (9) Kupplung (7, 8) in den Lenkmitteln (1, 10) sowie ein die Hilfseinrichtung einschaltendes, durch den einen Kupplungsteil (7) bei Erreichen eines oberen Grenz wertes des Lenkdrehmomentes bewegtes Steuerelement (11).

2. Fahrzeug nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Kupplung als Zahnkupplung (7, 8) ausgebildet ist.

3. Fahrzeug nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass für die Festlegung des Lenkdrehmomentgrenzwertes mindestens eine axial belastete Feder (9), z. B. eine Schraubenfeder oder eine Tellerfeder, vorgesehen ist.

4. Fahrzeug nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Zahnflanken der Kupplung (7, 8) schief zur Drehachse der Lenkmittel angeordnet sind und die beiden Kupplungsteile (7, 8) in Grenzen relativ zueinander axial und drehbar entsprechend ihrer Zahnung verschiebbar sind.

5. Fahrzeug nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, net, dass der axial bewegliche Kupplungsteil (7) einen Anschlag aufweist und dass das Steuerelement als von diesem Teil (7) geschalteter Endschalter (11) ausgebildet ist, welcher den Stromversorgerkreis für den Le,nkhilfebetrieb schliesst.

6. Fahrzeug nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endschalter in Einschaltstellung vollständig entlastet ist.

7. Fahrzeug nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitverzögerungsrelais (13) vorgesehen ist, um das Ausschalten der Lenkhilfeeinrichtung bei kurzzeitigem Abfall des Drehmomentes unter den Grenzdrehmomentwert und beim Wechsel des Drehsinns zu verhindern.