-
Die vorliegende Erfindung betrifft die Anbindung eines Lenkgetriebes an einem Fahrgestell eines Kraftfahrzeugs.
-
Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge sind in unterschiedlichen Typen bekannt. Ein verbreiteter Typ umfasst ein in Fahrzeugquerrichtung lang gestrecktes Gehäuse, in dem eine Zahnstange mit einem Ritzel der Lenkachse im Eingriff steht und entsprechend den Drehungen des Lenkrades seitlich verschiebbar ist, um die Lenkraddrehung auf die Vorderräder zu übertragen, die an einem Fahrgestell um eine im Wesentlichen vertikale Achse schwenkbar befestigt sind. Um die Lenkkraft auf die Räder ausüben zu können, muss das Gehäuse des Lenkgetriebes am Fahrgestell befestigt sein; andererseits soll die Befestigung nicht völlig starr sein, damit Schwingungen des Fahrgestells nicht auf das Lenkrad und die Karosserie übertragen werden. Zur Befestigung des Lenkgetriebes dienen herkömmlicherweise zwei oder auch mehr Füße, die von dem Lenkgetriebe in Fahrzeuglängsrichtung abstehen und eine elastische Lagerhülse aufnehmen, durch die sich ein am Fahrgestell fest verankerter Bolzen erstreckt. Meist sind nur zwei solche Füße vorhanden, die sich vom Lenkgetriebe aus in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstrecken. Füße und Bolzen müssen kräftig ausgeführt sein, um den im Betrieb auftretenden Belastungen standhalten zu können.
-
Die Hebel- bzw. Kippmomente, denen die Verankerung des Lenkgetriebes ausgesetzt ist, und die daraus resultierenden Bewegungen des Lenkgetriebes ließen sich mit Hilfe wenigstens eines zusätzlichen, vom Lenkgetriebe aus nach vorn ausgreifenden Fußes erheblich verringern. Die Unterbringung eines solchen Fußes wirft jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf, da der Platz oberhalb und vor dem Lenkgetriebe von Motorblock, Schaltgetriebe, Auspuff, Kardanwelle oder anderen Einbauten des Motorraums belegt ist.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das eine Platz sparende, statisch günstige Anbindung des Lenkgetriebes am Fahrgestell ermöglicht.
-
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kraftfahrzeug mit einem Fahrgestell und einem Lenkgetriebe, das an dem Fahrgestell über mehrere Lagerstellen befestigt ist, die jeweils einen Augen des Fahrgestells und des Lenkgetriebes durchsetzenden Bolzen und eine elastische Hülse umfassen, die elastische Hülse wenigstens einer ersten der Lagerstellen im Auge des Fahrgestells aufgenommen ist. Da folglich der Durchmesser eines Auges des Fußes nur ausreichen muss, um den Bolzen aufzunehmen, nicht aber die Hülse, können die Abmessungen des Fußes insgesamt reduziert werden, was die Möglichkeiten, die Füße unterzubringen, erweitert.
-
Insbesondere ist es dadurch einfacher möglich, die erste Lagerstelle in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gegen wenigstens eine zweite und dritte der Lagerstellen versetzt anzuordnen, vorzugsweise derart, dass die erste Lagerstelle an einer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorderen Seite und zweite und dritte Lagerstellen an einer hinteren Seite des Lenkgetriebes angeordnet sind. Natürlich kann auch umgekehrt die erste Lagerstelle an der hinteren Seite und die zweite und dritte Lagerstelle an der Vorderseite angeordnet sein. Diese Anordnung führt zu einer reduzierten Hebelmomentbelastung jedes einzelnen Fußes, was wiederum die Möglichkeit schafft, die Materialstärke der Füße zu reduzieren, und dies macht es wiederum einfacher, einen unter statischen und dynamischen Gesichtspunkten günstigen Einbauort für die Füße zu finden.
-
Um einen Konflikt mit anderen Einbauten des Motorraums zu vermeiden, ist es ferner vorteilhaft, wenn die erste Lagerstelle in der Vertikalen gegen die zweite und dritte Lagerstelle versetzt, vorzugsweise unterhalb der zweiten und dritten Lagerstelle angeordnet ist. Ein solcher vertikaler Versatz kann auch nützlich sein, um einen sicheren Abstand zwischen der elastischen Hülse der ersten Lagerstelle und heißen Bauteilen (wie etwa dem Auspuff herzustellen.
-
Insbesondere kann die erste Lagerstelle an einem abwärts gekröpften Fuß des Lenkgetriebes gebildet sein.
-
Wenn wenigstens eines der Augen des Lenkgetriebes ein Innengewinde aufweist, in dem der Bolzen verschraubt ist, muss oberhalb des Fußes kein Platz für einen Schraubenkopf, eine Mutter oder dergleichen freigehalten werden, was wiederum den Platzbedarf der Lenkgetriebebefestigung reduziert. Der Wegfall einer ansonsten benötigten Mutter und eine dementsprechende Längenreduzierung des Bolzens ermöglicht ferner eine geringfügige Gewichtseinsparung und bewirkt infolge der Reduzierung der Teilezahl eine Erleichterung der Montage und eventuell auch der Kosten.
-
Um die Belastbarkeit der Befestigung zu verbessern, ist die elastische Hülse vorzugsweise im Innern durch eine steife Hülse verstärkt. Diese steife Hülse kann zwischen einer Verdickung des Bolzens wie etwa einem Kopf oder, falls vorhanden, einer Mutter, und dem Lenkgetriebe geklemmt sein, um eine übermäßige Verformung der elastischen Hülse durch Stauchung zwischen der Verdickung und dem Lenkgetriebe und eine daraus resultierende Schädigung der elastischen Hülse zu verhindern.
-
Die steife Hülse ist vorzugsweise an einem vom Lenkgetriebe abgewandten Ende mit einem Flansch versehen. Dieser Flansch erschwert, dass wenn die elastische Hülse altersbedingt versprödet, Teile von ihr nach und nach aus dem Auge herausfallen. Wenn der Flansch über die Ränder des Auges übersteht, stellt er darüber hinaus einen Formschluss zwischen dem Lenkgetriebe und dem Fahrgestell her, so dass selbst eine vollständige Zerstörung der elastischen Hülse nicht dazu führen kann, dass sich das Lenkgetriebe vom Fahrgestell löst.
-
Anstelle des Fußes kann auch die Hülse ein Innengewinde aufweisen, in dem der Bolzen verschraubt ist.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils eines Fahrgestells eines Kraftfahrzeugs mit einem daran montierten Lenkgetriebe;
-
2 ein Detail des Fahrgestells und des Lenkgetriebes, gesehen aus einer anderen Perspektive;
-
3 einen schematischen partiellen Querschnitt durch das Lenkgetriebe und das Fahrgestell gemäß einer ersten Ausgestaltung;
-
4 einen zu 3 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und
-
5 einen zu 3 analogen Schnitt gemäß einer dritten Ausgestaltung.
-
1 ist eine partielle perspektivische Ansicht eines Hilfsrahmens 1, der ein Teil eines Kraftfahrzeug-Fahrgestells bildet, sowie eines an dem Hilfsrahmen 1 montierten Lenkgetriebes 2. Der Hilfsrahmen 1 hat im Wesentlichen die Gestalt eines viereckigen Rahmens, der einstückig gegossen oder aus mehreren Elementen zusammengefügt, insbesondere geschweißt, sein kann. Ein bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinterer Bereich des Hilfsrahmens 1, der einen Querbalken und Teile von sich von den Enden des Querbalkens 3 aus nach vorn erstreckenden Längsträgern 4 umfasst, ist in der Ansicht der 1 gezeigt. Der Hilfsrahmen 1 ist mit einem in der 1 nicht dargestellten Längsträgeraufbau verbunden, der sich über die gesamte Länge des Fahrzeugs erstreckt und mittelbar oder unmittelbar von außen sichtbare Karosserieteile wie Kotflügel, Türen, etc. trägt. Die Verbindung zwischen Längsträgeraufbau und Hilfsrahmen kann starr oder gedämpft schwingfähig sein. Der Hilfsrahmen 1 bildet eines von mehreren Lagern, die Motor und Getriebe des Kraftfahrzeugs tragen, und Aufhängungen für die Vorderradachsen sind an den Längsträgern 4 außerhalb ihres in 1 dargestellten Bereichs vorgesehen.
-
Eine in an sich bekannter Weise in Längsrichtung des Lenkgetriebes 2 bzw. in Querrichtung des Fahrzeugs bewegliche, eine Zahnstange des Lenkgetriebes an die Vorderräder koppelnde Spurstange sowie eine mit dem Lenkrad verbundene und mit der Zahnstange kämmende Lenkspindel sind in 1 der Einfachheit halber weggelassen. Das im Wesentlichen lang gestreckt zylindrische Gehäuse des Lenkgetriebes 2 trägt an seinem linken und rechten Ende jeweils einen entgegen der Fahrtrichtung vorspringenden Fuß 5, der mit Hilfe von Schrauben 6 an dem Hilfsrahmen 1 befestigt ist. Ein dritter Fuß 7 ist in etwa mittig am Lenkgetriebe 2 angeordnet und springt nach vorn vor.
-
Die Detailansicht der 2 zeigt jeweils ein Stück des Lenkgetriebes 2 und des Querbalkens 3, gesehen schräg von vorn. Der Fuß 7 ist bezogen auf das Gehäuse des Lenkgetriebes 2 abwärts gekröpft, genauer gesagt umfasst er einen schräg nach vorn abfallenden Wurzelabschnitt 8 und eine an den Wurzelabschnitt anschließende, sich im Wesentlichen horizontal erstreckende Zunge 9. Eine vertikale Versteifungsrippe 10 ist zwischen einer in 2 vom Betrachter abgewandten Rückseite des Wurzelabschnitts 8 und dem Gehäuse des Lenkgetriebes 2 ausgebildet. Die Oberseite der Zunge 9 liegt tiefer als das im Wesentlichen zylindrische Lenkgetriebe 2.
-
An dem Querbalken 3 ist einteilig ein in die Öffnung des Hilfsrahmens 1 hineinragender Vorsprung 11 gebildet, der mit dem Fuß 7 im Wesentlichen flächengleich ist. Der Fuß 7 ist am Vorsprung 11 mit Hilfe einer Schraube 12 befestigt, die sich von unten durch ein Auge des Vorsprungs 11 erstreckt und in ein mit einem Innengewinde 27 (siehe z. B. 3) versehenes Auge der Zunge 9 eingreift.
-
3 zeigt diesen Sachverhalt detaillierter in einem Querschnitt. Innerhalb des Auges 13 des Vorsprungs 11 ist die Schraube 12 von einer metallischen Hülse 14 umgeben, die an ihrem von dem Fuß 7 abgewandten Ende einen umlaufenden Flansch 15 trägt. Indem der Kopf der Schraube 12 gegen den Flansch 15 drückt, ist das entgegengesetzte Ende der Hülse 14 in Kontakt mit dem Fuß 7 gehalten, und Schraube 12 und Hülse 14 sind in Bezug auf den Fuß 7 unbeweglich. Die metallische Hülse 14 ist umgeben von einer elastischen Hülse 16 aus Gummi, die an beiden Enden des Auges 13 radial aufgeweitet ist, so dass Endbereiche 17, 18 der Hülse 16 zwischen dem Flansch 15 und der Unterseite des Vorsprungs 11 bzw. zwischen der Oberseite des Vorsprungs 11 und dem Fuß 7 geklemmt sind. Der Durchmesser des Flansches 15 ist größer als der Durchmesser des Auges 13. Die elastische Hülse 16 erlaubt eine gedämpfte Schwingbewegung des Lenkgetriebes 2 in Bezug auf den Hilfsrahmen 1.
-
Der Querbalken 3 ist mit zwei nach oben abstehenden Zapfen 20 versehen, in denen jeweils eine (in der Fig. gestrichelt angedeutete) Gewindebohrung 28 zur Verankerung einer der Schrauben 6 gebildet ist. Die Schrauben 6 sind somit, im Gegensatz zur Schraube 12, am Hilfsrahmen 1 fest, und eine starre metallische Hülse 21 und eine die metallische Hülse 21 umgebende elastische Hülse 22 durchsetzen zusammen mit der Schraube 6 ein (in 3 gestrichelt angedeutetes) Auge 23 des Fußes 5. Die Hülsen 21, 22 unterscheiden sich von den Hülsen 14, 16 bei dieser Ausgestaltung lediglich durch ihre Länge. Natürlich könnten auch Hülsen 21, 22, 14, 16 gleicher Länge verwendet werden, wenn – abweichend von der Darstellung der 3 – die Materialstärke des Vorsprungs 11 und der Füße 5 gleich wäre.
-
Um die Montage des Lenkgetriebes 2 zu vereinfachen, ist es zweckmäßig, wenn alle zu seiner Befestigung verwendeten Schrauben 6 bzw. 12 von einer gleichen Seite her angebracht werden können. Eine zweite Ausgestaltung, bei der dies möglich ist, ist in 4 in einem zu 3 analogen Schnitt durch den Fuß 7 und den Vorsprung 11 gezeigt. Die Form des Fußes 7 ist die gleiche wie im Fall der 3, abgesehen davon, dass der Fuß kein Innengewinde aufweist, sondern stattdessen die Schraube 12 sich frei von oben durch ein Auge 24 des Fußes 7 erstreckt. Ein Innengewinde 25, in welchem die Schraube 12 Halt findet, ist am von dem Fuß 7 abgewandten Ende der metallischen Hülse 14 gebildet. Um die Schraube 12 fest in das Innengewinde 25 der Hülse 14 einschrauben zu können, kann der Flansch 15 hier einen unrunden, zum Beispiel sechseckigen Querschnitt haben, der die Platzierung eines Schraubwerkzeugs ermöglicht, oder ein Spalt 26 zwischen einem geradlinigen äußeren Randsegment des Flansches 15 und dem Querbalken 3 ist so eng, dass er keine Drehung der Hülse 16 zusammen mit der Schraube 12 zulässt.
-
Einer in 5 gezeigten dritten Ausgestaltung zufolge sind alle Füße, sowohl die äußeren, nach hinten gerichteten Füße 5 als auch der nach vorn vorspringende Fuß 7, in gleicher Weise gekröpft und mit den Querbalken 3 bzw. seinen Vorsprung 11 von unten her durchsetzenden Schrauben 6 bzw. 12 fixiert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hilfsrahmen
- 2
- Lenkgetriebe
- 3
- Querbalken
- 4
- Längsträger
- 5
- Fuß
- 6
- Schraube
- 7
- Fuß
- 8
- Wurzelabschnitt
- 9
- Zunge
- 10
- Versteifungsrippe
- 11
- Vorsprung
- 12
- Schraube
- 13
- Auge
- 14
- metallische Hülse
- 15
- Flansch
- 16
- elastische Hülse
- 17
- Endbereich
- 18
- Steg
- 20
- Zapfen
- 21
- metallische Hülse
- 22
- elastische Hülse
- 23
- Auge
- 24
- Bohrung des Fußes
- 25
- Innengewinde
- 26
- Spalt
- 27
- Innengewinde
- 28
- Gewindebohrung
