DE102021004338A1 - Rear wheel steering for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hinterradlenkung für ein Fahrzeug, bei der mit beiden Rädern (3, 5) lenkend gekoppelte Lenkspurstangen (9, 11) mittels eines über einen Schneckenantrieb (15) gekoppelten Motor (13) bewegbar sind. Bei einer Hinterradlenkung, deren Komplexität bei gleichzeitiger Reduzierung der Verschleißanfälligkeit minimiert ist, wirkt der Schneckenantrieb (15) auf einen Exzenter (17), der mittels einer Zug-/Druckstange (31) an die Lenkspurstangen (9, 11) gekoppelt ist.The invention relates to a rear-wheel steering system for a vehicle in which steering tie rods (9, 11) coupled to both wheels (3, 5) can be moved by means of a motor (13) coupled via a worm drive (15). In the case of rear-wheel steering, the complexity of which is minimized while at the same time reducing the susceptibility to wear, the worm drive (15) acts on an eccentric (17) which is coupled to the steering tie rods (9, 11) by means of a pull / push rod (31).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterradlenkung für ein Fahrzeug, bei der mit beiden Rädern lenkend gekoppelte Lenkspurstangen mittels eines über einen Schneckenantrieb gekoppelten Motor bewegbar sind.The invention relates to a rear-wheel steering system for a vehicle, in which steering tie rods coupled to both wheels for steering can be moved by means of a motor coupled via a worm drive.

Die DE 10 2015 211 629 A1 offenbart eine Hinterradlenkung für ein Fahrzeug zum Antreiben der Lenkspurstangen, welche ein Schneckengetriebe verwendet, das mittels einer Zahnstange oder eines auf Rollen abgestützten Exzenterkörpers und eines Schubbolzens mit den Lenkspurstangen gekoppelt ist.the DE 10 2015 211 629 A1 discloses a rear wheel steering for a vehicle for driving the steering tie rods, which uses a worm gear coupled to the steering tie rods by means of a rack or an eccentric body supported on rollers and a push pin.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hinterradlenkung für ein Fahrzeug anzugeben, deren Komplexität bei gleichzeitiger Reduzierung der Verschleißanfälligkeit minimiert ist.The object of the invention is to specify a rear-wheel steering for a vehicle, the complexity of which is minimized while at the same time reducing the susceptibility to wear.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous further developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description, as well as the explanation of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the subject matter of claim 1.

Bei der eingangs erläuterten Hinterradlenkung wirkt der Schneckenantrieb auf einen Exzenter, der mittels einer Zug-/Druckstange an die Lenkspurstangen gekoppelt ist. Durch Verwendung nur weniger Bauteile wird ein besonders robuster und steifer Antrieb der Hinterradlenkung realisiert.In the rear-wheel steering explained at the beginning, the worm drive acts on an eccentric which is coupled to the steering tie rods by means of a pull / push rod. By using only a few components, a particularly robust and stiff drive for the rear-wheel steering is achieved.

Vorteilhafterweise umfasst der Schneckenantrieb eine auf einer Welle des Motors sitzende Schneckenspindel und ein Schneckenrad, welches auf einer Welle des Exzenter sitzt, wobei das Schneckenrad zur Übersetzung der Rotationsbewegung des Motors auf den Exzenter in die Schneckenspindel eingreift. Insbesondere entfällt ein teurer und anfälliger Einsatz einer Spindel/ Spindelmutter-Kombination.The worm drive advantageously comprises a worm spindle seated on a shaft of the motor and a worm wheel which is seated on a shaft of the eccentric, the worm wheel engaging the worm spindle to translate the rotational movement of the motor to the eccentric. In particular, there is no need for an expensive and fragile use of a spindle / spindle nut combination.

In einer Ausgestaltung ist der Schneckenantrieb selbsthemmend ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Stromausfall der Hinterradlenkung, diese in der eingenommenen Position verharrt, wodurch unkontrollierte Lenkbewegungen verhindert werden.In one embodiment, the worm drive is designed to be self-locking. This has the advantage that, in the event of a power failure, the rear-wheel steering remains in the assumed position, which prevents uncontrolled steering movements.

In einer Variante ist die Zug-/Druckstange als Kolbenstange ausgebildet und an einem Abtrieb des Exzenters und einer auf die Lenkspurstangen einwirkende Schubstange zur Umwandlung der rotatorischen Bewegung des Exzenters in eine translatorische Bewegung der Lenkspurstangen befestigt. Mittels der Koppelstange ist eine einfache und trotzdem zuverlässige Kraftübertragung auf die Lenkspurstangen gewährleistet.In a variant, the pull / push rod is designed as a piston rod and attached to an output of the eccentric and a push rod acting on the steering tie rods for converting the rotational movement of the eccentric into a translational movement of the steering tie rods. By means of the coupling rod, a simple yet reliable transmission of force to the steering tie rods is guaranteed.

In einer Alternative ist die Zug-/Druckstange als Gleitführung ausgebildet und quer zur Schubstangenachse zwischen Abtrieb des Exzenters und der auf die Lenkspurstangen einwirkende Schubstange angeordnet. Daraus ergibt sich eine besonders reibungsarme Ausführung.In an alternative, the pull / push rod is designed as a sliding guide and is arranged transversely to the push rod axis between the output of the eccentric and the push rod acting on the steering tie rods. This results in a particularly low-friction design.

In einer Ausführungsform ist die Schubstange zur Kraftübertragung auf die Lenkspurstangen in Gleitlagern gelagert. Dadurch wird eine annähern vollständige Kraftübertragung gewährleistet.In one embodiment, the push rod is mounted in slide bearings for power transmission to the steering tie rods. This ensures almost complete power transmission.

Es ist von Vorteil, wenn ein Gehäuse des Schneckenantriebes gemeinsam mit den Gleitlagern auf einer Trägerplatte befestigt ist und als Baueinheit kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig an einer Hinterachse des Fahrzeuges befestigt ist. Dadurch wird ein Montageaufwand verringert.It is advantageous if a housing of the worm drive is fastened together with the slide bearings on a carrier plate and is fastened as a structural unit to a rear axle of the vehicle in a non-positive and / or cohesive manner. This reduces assembly costs.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Schneckenantrieb direkt an einer Hinterachsbrücke eines Fahrschemels befestigt. Da die Einzelkomponenten des Schneckenantriebes direkt montierbar sind, entfällt eine Vorfertigung des Schneckenantriebes in dem Gehäuse.In a further embodiment, the worm drive is attached directly to a rear axle bridge of a subframe. Since the individual components of the worm drive can be mounted directly, there is no need to prefabricate the worm drive in the housing.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which at least one exemplary embodiment is described in detail - possibly with reference to the drawing. Described and / or graphically represented features can form the subject matter of the invention individually or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and in particular can also be the subject matter of one or more separate applications. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hinterradlenkung eines Fahrzeuges mit Darstellung des Kraftpfades,
  • 2 eine Frontansicht der Hinterradlenkung,
  • 3 eine Ansicht der Hinterradlenkung von unten,
  • 4 eine perspektivische Draufsicht der Hinterradlenkung.
Show it:
  • 1 an embodiment of a rear wheel steering according to the invention of a vehicle with a representation of the power path,
  • 2 a front view of the rear wheel steering,
  • 3 a view of the rear wheel steering from below,
  • 4th a perspective top view of the rear wheel steering.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hinterradlenkung eines Fahrzeuges mit Darstellung des Kraftpfades gezeigt. Die Hinterradlenkung 1 ist mittig zwischen den beiden Hinterrädern 3, 5 des Fahrzeuges angeordnet und auf einer Schubstange 7 positioniert, an deren beiden Enden über je ein Kugellager 41 je eine Lenkspurstange 9, 11 an je ein Hinterrad 3, 5 führt.In 1 an embodiment of a rear wheel steering according to the invention of a vehicle is shown with a representation of the power path. The rear wheel steering 1 is in the middle between the two rear wheels 3 , 5 of the vehicle and arranged on a push rod 7th positioned, at each end of a ball bearing 41 one steering tie rod each 9 , 11 to one rear wheel each 3 , 5 leads.

Eine genauere Darstellung der Hinterradlenkung 1 soll anhand der 2 bis 4 erläutert werden. 2 zeigt eine Frontansicht der Hinterradlenkung 1, die einen Elektromotor 13 umfasst, der über einen selbsthemmend ausgebildeten Schneckenantrieb 15 einen Exzenter 17 antreibt. Der Schneckenantrieb 15 besteht aus einer Schneckenspindel 19, welche auf einer Welle des Elektromotors 13 sitzt. Die gemeinsame Drehachse der Welle der Elektromotors 13 und der Schneckenspindel 19 ist durch das Bezugszeichen 21 gekennzeichnet. An der Schneckenspindel 19 greift ein Schneckenrad 23 mit der Drehachse 25 zur Übertragung der Rotationsbewegung des Elektromotors 13 an dem Exzenter 17 an, welcher auf dem Schneckenrad 23 abgestützt ist. Die Drehachse 25 des Schneckenrades 23 ist dabei identisch mit einer Drehachse eines Exzenterantriebes 27 (3)). Ein Exzenterabtrieb 29 ist mit einer Kolbenstange 31 verbunden, die auf die Schubstange 7 einwirkt und die Rotationsbewegung des Exzenters 17 in eine translatorische Bewegung umwandelt, die über die in Gleitlagern 33, 35 gelagerte Schubstange 7 auf die Lenkspurstangen 9, 11 übertragen wird. Dadurch wird die Kraft auf die nicht weiter dargestellten Radträger übertragen, welche wiederum in ihrer Radaufhängung die Hinterräder 3, 5 in eine Lenkbewegung überführen. Die Kolbenstange 31 kann auch durch eine nicht weiter dargestellte Gleitführung ersetzt werden, die quer zur Schubstangenachse ausgerichtet istA more detailed representation of the rear wheel steering 1 should based on the 2 until 4th explained. 2 shows a front view of the rear wheel steering 1 who have favourited an electric motor 13th includes, which has a self-locking worm drive 15th an eccentric 17th drives. The worm drive 15th consists of a worm spindle 19th , which on a shaft of the electric motor 13th sits. The common axis of rotation of the shaft of the electric motor 13th and the worm spindle 19th is by the reference number 21 marked. On the worm spindle 19th engages a worm wheel 23 with the axis of rotation 25th for transmitting the rotational movement of the electric motor 13th on the eccentric 17th which one on the worm wheel 23 is supported. The axis of rotation 25th of the worm wheel 23 is identical to an axis of rotation of an eccentric drive 27 ( 3 )). An eccentric output 29 is with a piston rod 31 connected to that on the push rod 7th acts and the rotational movement of the eccentric 17th converts into a translational movement, which is carried out in plain bearings 33 , 35 mounted push rod 7th on the steering tie rods 9 , 11 is transmitted. As a result, the force is transmitted to the wheel carriers, not shown, which in turn are the rear wheels in their wheel suspension 3 , 5 convert into a steering movement. The piston rod 31 can also be replaced by a sliding guide, not shown, which is aligned transversely to the push rod axis

Der Schneckenantrieb 15 ist in einem Gehäuses 37 angeordnet, welches gemeinsam mit den Gleitlagern 33, 35 auf einer Trägerplatte 39 befestigt ist, die wiederum an der Hinterachse verschraubt ist.The worm drive 15th is in a housing 37 arranged, which together with the plain bearings 33 , 35 on a carrier plate 39 is attached, which in turn is screwed to the rear axle.

Der translatorische Hub der Lenkspurstangen 9, 11 ergibt sich dabei durch eine Länge des Exzenters 17, die sich wiederum durch die Drehachse 21 der Schneckenspindel 19 bzw. des Elektromotors 13 und der Drehachse 25 des Schneckenrades 23 bzw. des Exzenters 17 ergeben (4).The translational stroke of the steering tie rods 9 , 11 results from the length of the eccentric 17th which, in turn, go through the axis of rotation 21 the worm spindle 19th or the electric motor 13th and the axis of rotation 25th of the worm wheel 23 or the eccentric 17th result ( 4th ).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015211629 A1 [0002]DE 102015211629 A1 [0002]

Claims (8)

Hinterradlenkung für ein Fahrzeug, bei der mit beiden Rädern (3, 5) lenkend gekoppelte Lenkspurstangen (9, 11) mittels eines über einen Schneckenantrieb (15) gekoppelten Motor (13) bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenantrieb (15) auf einen Exzenter (17) wirkt, der mittels einer Zug-/Druckstange (31) an die Lenkspurstangen (9, 11) gekoppelt ist.Rear-wheel steering for a vehicle in which steering tie rods (9, 11) coupled to both wheels (3, 5) can be moved by means of a motor (13) coupled via a worm drive (15), characterized in that the worm drive (15) has a Eccentric (17) acts, which is coupled to the steering tie rods (9, 11) by means of a pull / push rod (31). Hinterradlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenantrieb (15) eine auf einer Welle des Motors (13) sitzende Schneckenspindel (19) und ein Schneckenrad (23) umfasst, welches auf einer Welle des Exzenters (17) sitzt, wobei das Schneckenrad (23) zur Übersetzung der Rotationsbewegung des Motors (13) auf den Exzenter (17) in die Schneckenspindel (19) eingreift.Rear wheel steering after Claim 1 , characterized in that the worm drive (15) comprises a worm spindle (19) seated on a shaft of the motor (13) and a worm wheel (23) which sits on a shaft of the eccentric (17), the worm wheel (23) for Translation of the rotational movement of the motor (13) on the eccentric (17) engages in the worm spindle (19). Hinterradantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenantrieb (15) selbsthemmend ausgebildet ist.Rear-wheel drive after Claim 1 or 2 , characterized in that the worm drive (15) is designed to be self-locking. Hinterradlenkung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zug-/Druckstange als Kolbenstange (31) ausgebildet ist und an einem Abtrieb (29) des Exzenters (17) und einer auf die Lenkspurstangen (9, 11) einwirkende Schubstange (7) zur Umwandlung der rotatorischen Bewegung des Exzenters (17) in eine translatorische Bewegung der Lenkspurstangen (9, 11) befestigt ist.Rear wheel steering after Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the pull / push rod is designed as a piston rod (31) and on an output (29) of the eccentric (17) and a push rod (7) acting on the steering tie rods (9, 11) for converting the rotational movement of the Eccentric (17) is fixed in a translational movement of the steering tie rods (9, 11). Hinterradlenkung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zug-/Druckstange als Gleitführung ausgebildet ist und quer zur Schubstangenachse zwischen Abtrieb (29) des Exzenters (17) und der auf die Lenkspurstangen (9, 11) einwirkende Schubstange (7) angeordnet ist.Rear wheel steering after Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the pull / push rod is designed as a sliding guide and is arranged transversely to the push rod axis between the output (29) of the eccentric (17) and the push rod (7) acting on the steering tie rods (9, 11). Hinterradlenkung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (7) zur Kraftübertragung auf die Lenkspurstangen (9, 11) in Gleitlagern (33, 35) gelagert ist.Rear-wheel steering according to at least one of the preceding claims, characterized in that the push rod (7) is mounted in slide bearings (33, 35) for power transmission to the steering tie rods (9, 11). Hinterradlenkung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (37) des Schneckenantriebes (15) gemeinsam mit den Gleitlagern (33, 35) auf einer Trägerplatte (39) befestigt ist und als Baueinheit kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig an einer Hinterachse des Fahrzeuges befestigt ist.Rear-wheel steering according to at least one of the preceding claims, characterized in that a housing (37) of the worm drive (15) is fastened together with the slide bearings (33, 35) on a carrier plate (39) and as a structural unit frictionally and / or cohesively on a rear axle of the vehicle is attached. Hinterradlenkung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenantrieb (15) direkt an einer Hinterachsbrücke eines Fahrschemels des Fahrzeuges befestigt ist.Rear wheel steering according to at least one of the preceding Claims 1 until 6th , characterized in that the worm drive (15) is attached directly to a rear axle bridge of a subframe of the vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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