DE19852446A1 - Befestigungsanordnung für ein Lenkgetriebegehäuse - Google Patents
Befestigungsanordnung für ein LenkgetriebegehäuseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsan
ordnung für ein Lenkgetriebegehäuse, nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1. Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung
betrifft einen Aufbau oder eine Anordnung zum Lagern oder
Befestigen eines Lenkgetriebegehäuses für ein Fahrzeug an
einem Karosserieteil über flexible Stütz- oder Lagervor
richtungen.
Auf den Offenbarungsgehalt der Japanischen Patentanmel
dung Nr. HEI 9-313872, angemeldet am 14 November 1997, wird
darüberhinaus hier vollinhaltlich Bezug genommen.
Wenn ein Fahrzeug auf einer Fahrbahn geradeaus fährt,
ist es wünschenswert, daß die Fahrstabilität auch bei von
der Fahrbahn übertragenen Störungen aufrecht erhalten
bleibt und ein neutrales Lenkverhalten soll an den Tag ge
legt werden. Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, gibt es
Fälle, daß es aus Gründen der Betriebsstabilität wünschens
wert ist, daß eine Untersteuerungstendenz vorliegt, wobei
das Fahrzeug einen großen Wenderadius beim Lenkwinkel hat.
Von daher ist es wünschenswert, die Ausrichtungen der Auf
hängung abhängig davon zu ändern, ob das Fahrzeug geradeaus
oder eine Kurve fährt, so daß die Spurkurve variabel wird.
In diesem Zusammenhang offenbart die Toyota Technical Pu
blication Nr. 6478 (veröffentlicht am 24. Dezember 1996)
eine "Befestigungsanordnung für ein Lenkgetriebegehäuse";
der dortige Offenbarungsgehalt wird nachfolgend näher er
läutert:
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht und veran
schaulicht, wie ein Lenkgetriebegehäuse 140 mit der erwähn
ten Befestigungsanordnung an einem Fahrzeug befestigt ist.
Das Lenkgetriebegehäuse besteht aus einem Lenkgetriebeme
chanismus (z. B. eine Ritzelwelle mit einem Ritzel, eine
Zahnstange mit einem Zahnstangenverzahnung etc.), einer Ge
triebegehäuse-Befestigungsanordnung etc. Das Lenkgetriebe
gehäuse 140 ist am rückwärtigen Abschnitt eines Achsschen
kels 20 über eine Spurstange 130 befestigt. Der Achsschen
kel 20 trägt ein Rad 10 (in diesem Fall ein Vorderrad)
drehbeweglich. Ein Fahrzeugaufhängemechanismus besteht aus
einem unteren Arm 60, einem Federbein oder Stoßdämpfer 160
(Fig. 20) etc. Der Stoßdämpfer 160 ist zwischen einem obe
ren Ende des Achsschenkels 20 und einem Karosserieteil 70
des Fahrzeugs angeordnet. Der Stoßdämpfer 160 ist in seiner
Axialrichtung längenveränderbar. An seinem vorderen Ab
schnitt ist der Achsschenkel 20 mit einem Ende eines unte
ren Arms 60 verbunden, so daß der untere Arm 60 um einen
nicht gezeigten Achsschenkelbolzen drehen kann. Der untere
Arm 60 ist mit seinem anderen Ende mit einem Karosserieteil
70 verbunden. Wie in Fig. 16 gezeigt, ist das Lenkgetriebe
gehäuse 140 an dem Karosserieteil 70 des Fahrzeuges über
flexible Lagervorrichtungen 150 befestigt, von denen jede
in einem Befestigungsabschnitt 142 für die flexiblen Lager
vorrichtungen eingebaut ist.
Fig. 17 ist eine Draufsicht auf die flexible Lagervor
richtung 150 und Fig. 18 ist eine Schnittdarstellung ent
lang Linie XVIII-XVIII in Fig. 17. Die flexible Lagervor
richtung besteht im wesentlichen aus einer äußeren zylin
drischen Hülse 152, einer inneren zylindrischen Hülse 151
und einem Gummiteil oder Gummiabschnitt 157, der zwischen
die inneren und äußeren Hülsen 151 und 152 gesetzt ist. Der
Gummiabschnitt 157 enthält einen Hohlraum 154, in welchem
kein Gummimaterial vorliegt. Wie in Fig. 18 gezeigt, sind
plastische Vorsprünge 158 und 159 an einer äußeren Wand
oberfläche der inneren Hülse 151 und einer inneren Wand
oberfläche der äußeren Hülse 152 ausgebildet. Der Gummiab
schnitt 157 ist mit Gummi derart ausgefüllt, das die pla
stischen Vorsprünge 158 und 159 abgedeckt sind und V-för
mige Oberflächen 157a und 157b mit schrägem Verlauf gebil
det werden. Die plastischen Vorsprünge 158 und 159 sind ge
mäß Fig. 18 vertikal mit ihren Scheitelpunkten zueinander
versetzt.
Die Arbeitsweise des Lenkgetriebegehäuses 140, welches
von den flexiblen Lagervorrichtungen 150 getragen wird,
wird nachfolgend auf der Grundlage der flexiblen Lagervor
richtung 150 beschrieben, welche in Fig. 16 rechts angeord
net ist. Aufgrund der symmetrischen Anordnung arbeitet die
flexible Lagervorrichtung 150 auf der linken Seite von Fig.
16 auf gleiche Weise. Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt,
wird keine Belastung auf das Lenkgetriebegehäuse 140 in
Links/Rechts-Richtung aufgebracht. Von daher ergibt sich
keine Änderung in der Lagebeziehung zwischen den inneren
und äußeren Hülsen 151 und 152 in Links/Rechts-Richtungen
(Querrichtung) des Fahrzeuges. Wie in Fig. 12 gezeigt än
dert sich auch dann, wenn sich das Rad 10 durch Fahrbahn
stöße oder -schläge vertikal bewegt, die Spur praktisch
nicht. Mit anderen Worten, das Rad 10 zeigt ein neutrales
Lenkverhalten. Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen dem Hub
des Rades 10 bei einer Fahrbahnunebenheit oder dergleichen
und seiner Spurlage.
Wenn das Fahrzeug jedoch eine Kurve fährt, wird eine
Last (seitliche Kraft) in Links/Rechts-Richtung des Fahr
zeuges auf das Lenkgetriebegehäuse 140 aufgebracht. Wenn
beispielsweise das Fahrzeug eine Linkskurve fährt, wird das
Lenkgetriebegehäuse 140 gegen das Karosserieteil 70 auf
grund einer Seitenkraft F nach links gedrückt, welche in
Fig. 16 nach links von dem Rad 10 (Achsschenkel 20) aufge
bracht wird. Gemäß Fig. 18 nähert sich eine rechte Wand
oberfläche der äußeren Hülse 152 an die innere Hülse 151
an. Somit nähern sich der plastische Vorsprung 159 der äu
ßeren Hülse 152 und ein rechter Abschnitt des Gummiab
schnittes 157b, der den plastischen Vorsprung 159 abdeckt,
dem plastischen Vorsprung 158 der inneren Hülse 151 und ei
nem rechten Abschnitt des Gummiabschnittes 157a, der den
plastischen Vorsprung 158 abdeckt, an. Ein Freiraum oder
Abstand "a" zwischen den Gummiabschnitten 157a und 157b
nimmt ab und wird schließlich Null. Wenn die Seitenkraft F
von dem Rad 10 (Achsschenkel 20) weiter anwächst, wird die
rechte Wandoberfläche der äußeren Hülse 152 weiter in Rich
tung der inneren Hülse 151 gedrückt, welche an dem Karosse
rieteil 70 befestigt ist. Da jedoch der Gummiabschnitt 157a
aufgrund des plastischen Vorsprunges 158 hierin eine Stei
figkeit hat, kann sich der Gummiabschnitt 157b nicht in
Links/Rechts-Richtungen bewegen. Somit wird der Gummiab
schnitt 157b entlang der Steigung oder des schrägen Wand
verlaufs des Gummiabschnittes 157a zwangsbewegt. Gemäß Fig.
18 ist ein vorderes Ende des plastischen Vorsprungs 158 der
inneren Hülse 151 gegenüber einem vorderen Ende des plasti
schen Vorsprungs 159 der äußeren Hülse 152 nach oben ver
setzt. Daher wird in diesem Fall die äußere Hülse 152 rela
tiv zur inneren Hülse 151 nach unten versetzt oder verscho
ben.
Wenn das Fahrzeug eine Rechtskurve fährt, wird die äu
ßere Hülse 152 ebenfalls aufgrund des gleichen Ablaufes wie
im Falle einer Linkskurve des Fahrzeuges nach unten ver
setzt oder verschoben. Dies deshalb, als die flexiblen La
gervorrichtungen 150 in Links/Rechts-Richtungen des Fahr
zeuges symmetrisch angeordnet sind.
Eine derartige Verschiebung der äußeren Hülse 152 ge
genüber der inneren Hülse 151 nach unten führt zu einer
nach unten gerichteten Verschiebung oder Versetzung des
Lenkgetriebegehäuses 140 relativ zu dem Fahrzeugkarosserie
teil 70. Von daher bewegt sich der Verbindungspunkt zwi
schen dem Lenkgetriebegehäuse 140 und der Spurstange 130
nach unten. Die Spurstange 130 ist mit dem Achsschenkel 20
über eine Kugelgelenkverbindung verbunden und der Achs
schenkel 20 wird drehbeweglich über einen (nicht gezeigten)
Achsschenkelbolzen gelagert. Infolgedessen wird aufgrund
der Verschiebung des Verbindungspunktes zwischen Lenkge
triebegehäuse 140 und Spurstange 130 nach unten die Orts
kurve der Bewegungen des Achsschenkels 20 unterschiedlich
von derjenigen, welche während einer Geradeausfahrt des
Fahrzeuges auftritt. Somit ergibt sich eine Änderung der
Spurkurve, welche eine Beziehung zwischen dem Ein- oder
Ausfederhub und der Spur darstellt, wenn das Rad 10 ein-
und ausfedert.
Der Mechanismus zum Ändern der Spurkurve zum Zeitpunkt
einer nach unten gerichteten Verschiebung des Verbindungs-
Punktes zwischen Lenkgetriebegehäuse 140 und Spurstange 130
wird nachfolgend beschrieben. Fig. 19 ist eine schematische
Darstellung von der Rückseite des Fahrzeuges her und zeigt
die Lagebeziehung zwischen der Spurstange 130 und dem Auf
hängemechanismus während einer Geradeausfahrt des Fahrzeu
ges. Das Federbein oder der Stoßdämpfer 160 ist in seiner
axialen Richtung aus- und einfahrbar, wie bereits oben er
wähnt. Wenn das Rad 10 ein- und ausfedert, bewegt sich ein
Verbindungspunkt A zwischen dem Stoßämpfer 160 und dem
Achsschenkel 20, wobei er einer Ortskurve in Richtung der
Achse des Stoßdämpfers oder Federbeines 160 folgt. Der un
tere Arm 60 schwingt, wenn das Rad 10 ein- und ausfedert,
wobei diese Schwingung um den Anlenk- oder Verbindungspunkt
B zwischen dem unteren Arm 60 und dem Fahrzeugkarosserie
teil 70 erfolgt, so daß der Verbindungspunkt D zwischen dem
unteren Arm 60 und dem Achsschenkel 20 sich entlang einer
bogenförmigen Ortskurve auf- und abbewegt. Die Spurstange
130 bewegt sich, wenn das Rad 10 ein- und ausfedert derart,
daß ein Verbindungspunkt N zwischen der Spurstange 130 und
dem Achsschenkel 20 sich um den Verbindungspunkt C zwischen
der Spurstange 130 und dem Lenkgetriebegehäuse 140 auf- und
abbewegt, wobei einer bogenförmigen Ortskurve gefolgt wird,
welche in Fig. 20 durch N1-N0-N2 veranschaulicht ist. Somit
schwingt der Achsschenkel 20 um einen Punkt A (momentaner
Mittelpunkt des Achsschenkels 20), in welchem eine Achse
des unteren Armes 60 von der Rückseite des Fahrzeuges her
betrachtet eine Senkrechte zu der Federbeinachse am Verbin
dungspunkt I zwischen Federbein oder Stoßdämpfer 160 und
Fahrzeugkarosserieteil 70 schneidet. Das Rad 10 federt auf
derartige Weise ein oder aus, daß es der Schwingung des
Achsschenkels 20 folgt.
Fig. 20 zeigt eine Änderung der Ortskurve am Verbin
dungspunkt N zwischen Spurstange 130 und Achsschenkel 20,
welche durch eine Verschiebung des Verbindungspunktes C
zwischen Spurstange 130 und Lenkgetriebegehäuse 140 hervor
gerufen wird. Wenn der Verbindungspunkt C zwischen der
Spurstange 130 und dem Lenkgetriebegehäuse 140 von einem
Punkt C1 aus zu einem Punkt C2 nach unten verschoben wird,
ändert sich die Ortskurve des Verbindungspunktes N zwischen
der Spurstange 130 und dem Achsschenkel 20 von einem durch
eine gestrichelte Linie in Fig. 20 dargestellten Bogen in
einen in Fig. 20 mit ausgezogener Linie dargestellten Bo
gen, so daß die Lage des Verbindungspunktes N zwischen dem
Achsschenkel 20 und der Spurstange 130 für eine maximale
Federung (N2) um einen Betrag Y in Richtung der Fahrzeug
breite von der maximalen Federlage des Verbindungspunktes N
aus, der vor Verschiebung des Verbindungspunktes C auftritt
(d. h., wenn der Verbindungspunkt C im Punkt C1 ist) ver
schoben wird. Da der Achsschenkel 20 drehbeweglich um eine
Achse (des Achsschenkelbolzens) gelagert ist, welche den
Verbindungspunkt D zwischen dem unteren Arm 60 und dem
Achsschenkel 20 und dem Verbindungspunkt E zwischen dem
Stoßdämpfer 160 und dem Fahrzeugkarosserieteil 70 verbin
det, dreht sich der Achsschenkel 20 um einen Betrag y der
Ortskurvenverschiebung. D. h., wenn der Verbindungspunkt c
zwischen der Spurstange 130 und dem Lenkgetriebegehäuse 140
von C1 nach C2 nach unten verschoben wird, ändert sich die
Spurkurve gegenüber der bei einer Geradeausfahrt des Fahr
zeuges auftretenden Spurkurve.
Die Spurkurve wird wie in Fig. 13 gezeigt, wenn der
Verbindungspunkt C zwischen der Spurstange 130 und dem
Lenkgetriebegehäuse 140 nach unten verschoben wird. Wenn
das Fahrzeug eine Linkskurve fährt, sind seine linken bzw.
rechten Räder ein- bzw. ausgefedert. Es ergibt sich daher
aus Fig. 13, daß das linke Rad einen Positiven Spurwert
entsprechend einem Vorspurzustand und das rechte Rad einen
negativen Spurwert entsprechend einem Nachspurzustand hat.
Mit anderen Worten, das Fahrzeug zeigt bei einer Kurven
fahrt ein untersteuerungsverhalten.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion zeigt das Fahr
zeug ein neutrales Lenkverhalten bei einer Geradeausfahrt
und zeigt ein Untersteuerungsverhalten in der Kurvenfahrt
durch Änderung der Spurkurve. Auf diese Weise wird dem
Fahrzeug eine gute Lenkstabilität verliehen.
Es trifft zu, daß die Befestigungsanordnung für ein
Lenkgetriebe mit einem derartigen Aufbau es möglich macht,
ein neutrales Lenkverhalten zu erhalten, wenn geradeaus ge
fahren wird und ein Untersteuerungsverhalten zu erhalten,
wenn Kurvenfahrt erfolgt. Um jedoch schnell die Spurkurve
gemäß Fig. 13 in Antwort auf ein Anwachsen der vom Rad 10
kommenden Seitenkraft F zu erhalten, wenn das Fahrzeug eine
Kurvenfahrt macht, muß der Abstand "a" so klein als möglich
gemacht werden, so daß die Gummiabschnitte 157a und 157b
einander in einem frühen Stadium berühren. Wenn jedoch der
Abstand "a" klein gemacht wird, erhält das Fahrzeug eine
Kurve α gemäß Fig. 14, wo eine Beziehung zwischen in das
Fahrzeug in Links/Rechts-Richtungen eingebrachten Kräften
und einer Versetzung oder- Verschiebung des Lenkgetriebege
häuses in Links/Rechts-Richtungen dargestellt ist. Da der
Abstand "a" einen linearen Bereich bestimmt, wird bei einer
Verkleinerung des Abstandes "a" dieser lineare Bereich eng.
Für den Fall, daß der lineare Bereich eng oder kurz
wird, wie durch die Kurve α gezeigt, steigt, obgleich das
Lenkgetriebegehäuse zunächst Proportional zu einer auf das
Fahrzeug in Links/Rechts-Richtungen aufgebrachten Kraft in
Links/Rechts-Richtungen versetzt wird, der Versetzungshub
des Lenkgetriebegehäuses nicht linear an, nachdem die Kraft
einen bestimmten Wert überstiegen hat. Während einer An
fangsphase der Kurvenfahrt wird somit die aufgrund der vom
Rad 10 auf das Fahrzeug wirkenden Seitenkraft erhaltene Un
tersteuerungstendenz nicht linear, so daß es unmöglich
wird, eine gute Lenkstabilität zu erhalten.
Von daher wäre es wünschenswert, daß der erwähnte li
neare Bereich so breit wie möglich wird und daß sich die
Spurkurve, welche durch Ein- und Ausfederbewegungen des Ra
des verursachte Spuränderungen darstellt, sich in größerem
Ausmaß ändert, wie in Fig. 13 gezeigt, anstelle daß sie ge
ringe Änderungen zeigt, wie in Fig. 12 dargestellt. Mit der
oben beschriebenen Konstruktion ist jedoch dieses Ergebnis
nicht erzielbar.
Angesichts dieses Nachteils im Stand der Technik hat es
sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine
Befestigungsanordnung für ein Lenkgetriebegehäuse zu schaf
fen, bei der das Lenkgetriebegehäuse in Links/Rechts-Rich
tungen des Fahrzeuges über einen relativ weiten Bereich
hinweg linear versetzt oder verschoben wird und wobei die
Spurkurve eines Rades abhängig davon geändert werden kann,
ob das Fahrzeug eine Kurvenfahrt durchführt oder geradeaus
fährt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Demnach ist gemäß eines ersten Aspektes der vorliegen
den Erfindung eine Befestigungsanordnung für ein Lenkge
triebegehäuse geschaffen, mit eine flexiblen Lagervorrich
tung zur Anbringung oder Befestigung des Lenkgetriebegehäu
se an einem Karosserieteil eines Fahrzeuges und einem Befe
stigungsabschnitt für die flexible Lagervorrichtung, um die
flexible Lagervorrichtung an dem Getriebegehäuse anzuord
nen. Die flexible Lagervorrichtung kann einstückig mit dem
Befestigungsabschnitt für die flexible Lagervorrichtung
ausgebildet sein oder kann eine äußere Hülse aufweisen,
welche an dem Befestigungsabschnitt für die flexible Lager
vorrichtung befestigt ist, sowie eine innere Hülse aufwei
sen, welche an dem Karosserieteil z. B. unter Verwendung
einer Befestigungsschelle angebracht ist, sowie einen ela
stischen Körper, der zwischen die inneren und äußeren Hül
sen geschaltet ist und einen Hohlraum aufweist. Zumindest
entweder die äußere oder die innere Hülse hat eine schräg
verlaufende Oberfläche, welche bezüglich einer Richtung der
Achse der flexiblen Lagervorrichtung geneigt ist. Ein mit
einem elastischen Körper gefüllter Abschnitt ist zwischen
der schrägen Oberfläche und der anderen Hülse (innere oder
äußere Hülse) angeordnet. Die äußere Hülse wird in einer
Richtung von oben nach unten gegenüber der inneren Hülse
aufgrund von Belastungen verschoben, welche auf das Fahr
zeug in Links/Rechts-Richtungen aufgebracht werden.
Bei der Befestigungsanordnung für ein Lenkgetriebege
häuse nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird, wenn das Fahrzeug beispielsweise eine Linkskurve
macht, eine Seitenkraft erzeugt, welche auf die Räder des
Fahrzeuges in einer Richtung nach links aufgebracht wird.
Somit wird auf das Lenkgetriebegehäuse eine nach links ge
richtete Kraft aufgebracht. Da jedoch zumindest entweder
die äußere oder die innere Hülse die schräg verlaufende
Oberfläche hat, welche bezüglich einer Richtung der Achse
der flexiblen Lagervorrichtung geneigt ist und der mit dem
elastischen Körper gefüllte Abschnitt zwischen der schrägen
Oberfläche und der anderen Hülse (innere oder äußere Hülse)
angeordnet ist, wirkt die Kraft auf die schräge Oberfläche,
so daß die äußere Hülse relativ zur inneren Hülse nach un
ten verschoben wird. Aufgrund der Geometrie des Aufhän
gungssystems des Fahrzeuges ändert sich daher die Spurkurve
für jedes Rad, so daß eine gewünschte Steuer- oder Lenkten
denz erhalten wird.
Wenn andererseits das Fahrzeug geradeaus fährt, wird
keine Seitenkraft auf das Fahrzeug aufgebracht. Es wird so
mit auch keine Änderung in der Lagebeziehung in einer Rich
tung von oben nach unten zwischen den inneren und äußeren
Hülsen erzeugt. Somit ist im Vergleich zu dem Fall, in dem
das Fahrzeug eine Kurve fährt, die Spurkurve weniger von
den Ein- und Ausfederungsvorgängen der Räder beeinflußt.
Mit anderen Worten, die Spurkurve kann geändert werden ab
hängig davon, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder eine
Kurve fährt.
Weiterhin ist der elastische Körper, der den Hohlraum
beinhaltet, zwischen den inneren und äußeren Hülsen ange
ordnet. Von daher kann der Bereich, in welchem das Lenkge
triebegehäuse linear Proportional zu einer hieran anliegen
den Kraft in Links/Rechts-Richtungen verschoben wird, durch
geeignetes Festsetzen der Abmessungen des Hohlraumes in
Links/Rechts-Richtungen eingestellt werden.
Gemäß der bisherigen Beschreibung macht es der erste
Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, eine Befesti
gungsanordnung für ein Lenkgetriebegehäuse zu erhalten, bei
der das Lenkgetriebegehäuse in Links/Rechts-Richtungen des
Fahrzeugs über einen relativ weiten Bereich hinweg linear
versetzt oder verschoben wird und wobei die Spurkurve eines
Rades abhängig davon geändert werden kann, ob das Fahrzeug
eine Kurvenfahrt durchführt oder geradeaus fährt.
Bei dem erwähnten ersten Aspekt der vorliegenden Erfin
dung kann die flexible Lagervorrichtung an dem Lenkgetrie
begehäuse so angeordnet werden, daß sich eine Achse der
flexiblen Lagervorrichtung im wesentlichen parallel zu ei
ner von oben nach unten verlaufenden Richtung erstreckt.
Weiterhin kann bei dem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung der Hohlraum bezüglich einer Ebene asymmetrisch
ausgebildet werden, welche einen axialen Mittelpunkt der
flexiblen Lagervorrichtung beinhaltet und senkrecht zur
Achse der flexiblen Lagervorrichtung verläuft.
Weiterhin kann der Abschnitt der äußeren Hülse, der den
elastischen Körper ohne den dazwischen liegenden Hohlraum
enthält, bezüglich der Ebene asymmetrisch ausgebildet sein,
welche die axiale Mitte der flexiblen Lagervorrichtung ent
hält und senkrecht zur Achse der flexiblen Lagervorrichtung
verläuft. Weiterhin kann die schräge Oberfläche bezüglich
der Links/Rechts-Richtungen des Fahrzeuges so geneigt oder
abgeschrägt sein, daß die schräge Oberfläche von der Achse
der flexiblen Lagervorrichtung um einen Abstand beabstandet
ist, der in Richtung eines axialen Endabschnittes der fle
xiblen Lagervorrichtung größer wird.
Beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die
flexible Lagervorrichtung in einem axial mittigem Abschnitt
zylindrisch ausgebildet sein und kann an den beiden axialen
Endabschnitten konisch sein.
Zusätzlich zu den durch den ersten Aspekt der vorlie
genden Erfindung erhaltbaren Effekten und Wirkungsweisen
bietet die erfindungsgemäß aufgebaute flexible Lagervor
richtung weitere Vorteile. Genauer gesagt, die schräge
Oberfläche, welche bezüglich der Richtung senkrecht zur
Achse des elastischen Körpers abgeschrägt ist, sowie die äu
ßere Hülse können problemlos an den beiden axialen Endab
schnitten der flexiblen Lagervorrichtung ausgebildet wer
den. Auch kann der Hohlraum ohne weiteres in dem zylindri
sch geformten axialen mittleren Abschnitt der flexiblen La
gervorrichtung ausgebildet werden.
Weiterhin kann beim ersten Aspekt der vorliegenden Er
findung sowohl die innere Hülse als auch der elastische
Körper aus zwei Bauteilen identischer Form aufgebaut sein
und die flexible Lagervorrichtung kann bezüglich der axia
len Mitte eine punktsymmetrische Ausbildung haben.
Zusätzlich zu dem mit dem ersten Aspekt der vorliegen
den Erfindung erhaltbaren Vorteilen und Effekten schafft
dieser Aufbau weitere Vorteile. Genauer gesagt, sowohl die
innere Hülse als auch der elastische Körper können so her
gestellt werden, daß ihre oberen und unteren Bauelemente
aufeinander gesetzt werden, was eine Verbesserung bei der
Herstellung und eine Kostenveringerung ermöglicht.
Weiterhin kann beim ersten Aspekt der vorliegenden Er
findung der Hohlraum in dem elastischen Körper entlang ei
nes Umfangs hiervon ausgebildet werden und der elastische
Körper kann wenigstens einen sich radial erstreckenden zu
sätzlichen oder Hilfs-Hohlraum enthalten, der sich in einem
Bereich befindet, wo der eigentliche Hohlraum nicht vorhan
den ist. Zusätzlich zu den aus dem ersten Aspekt der vor
liegenden Erfindung erhaltbaren Effekten und Vorteilen
schafft diese Konstruktion weitere Vorteile. Genauer ge
sagt, wenn der elastische Körper verschoben wird, um den
Hohlraum bei Aufbringung von Belastungen in Links/Rechts-Rich
tungen zu verformen, erleichtert dieser zusätzliche
Hohlraum die Verformung des eigentlichen Hohlraumes.
Weiterhin kann die Befestigungsanordnung für das Lenk
getriebegehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung die zur
inneren Hülse gehörige schräge Oberfläche eine Zwischen
platte sein, die innerhalb des elastischen Körpers angeord
net ist. Der elastische Körper kann zwischen die schräge
Oberfläche der äußeren Hülse und der Zwischenplatte im we
sentlichen homogen in axialer Richtung der flexiblen Lager
vorrichtung angeordnet werden, so daß sich die äußere Hülse
in Richtungen von oben nach unten ohne Hindernisse ver
schieben läßt. Durch Bereitstellen des Hohlraumes innerhalb
der Zwischenplatte oder durch Füllen des Hohlraumes mit ei
nem elastischen Material kann die flexible Lagervorrichtung
im Gewicht verringert werden.
Weiterhin kann das Lenkgetriebegehäuse mit einer Mehr
zahl von flexiblen Lagervorrichtungen gleicher Formgebung
wie die bisher erwähnte und beschriebene flexible Lagervor
richtung versehen werden und die flexiblen Lagervorrichtun
gen können so angeordnet werden, daß ihre jeweiligen Hohl
räume im wesentlichen symmetrisch in einer Richtung von
links nach rechts werden.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie
genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Spurstange und ein
Lenkgetriebegehäuse mit flexiblen Lagervorrichtungen gemäß
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf eine flexible La
gervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang Linie III in
Fig. 2;
Fig. 4 eine Ansicht von unten auf die flexible Lager
vorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung;
Fig. 5 einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 2
zur Veranschaulichung, wie die flexible Lagervorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
verformt oder verschoben wird, wenn eine nach links ge
richtete Kraft hierauf aufgebracht wird;
Fig. 6 eine Draufsicht von oben auf eine flexible La
gervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung entlang Linie VII-VII in
Fig. 6;
Fig. 8 eine Ansicht von unten auf eine flexible Lager
vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 9 eine Draufsicht von oben auf eine flexible La
gervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 10 eine Schnittdarstellung entlang Linie X-X in
Fig. 9;
Fig. 11 eine Ansicht von unten auf die flexible Lager
vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 12 eine Spurkurve zur Veranschaulichung der Bezie
hung zwischen dem Federhub und der Spur, wenn das Fahrzeug
geradeaus fährt;
Fig. 13 eine Spurkurve, welche eine Beziehung zwischen
dem Federhub und der Spur zeigt, wenn das Fahrzeug eine
Kurve fährt;
Fig. 14 eine graphische Darstellung zur Veranschauli
chung der Beziehung zwischen auf das Fahrzeug in
Links/Rechts-Richtung aufgebrachten Kräften und der Ver
schiebung des Lenkgetriebegehäuse in Links/Rechts-Richtun
gen;
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung auf den vorde
ren Abschnitt eines Kraftfahrzeuges zur Veranschaulichung,
wie ein Lenkgetriebegehäuse an einem Karosserieteil ange
bracht ist;
Fig. 16 eine Draufsicht von oben auf eine Spurstange
und ein Lenkgetriebegehäuse mit flexiblen Lagervorrichtun
gen;
Fig. 17 eine Draufsicht auf die flexible Lagervorrich
tung, welche an einem Befestigungsabschnitt angeordnet ist;
Fig. 18 eine Schnittdarstellung entlang Linie
XVIII-XVIII in Fig. 17.
Fig. 19 eine schematische Darstellung von der Rückseite
des Fahrzeugs her, wobei dargestellt ist, wie die Lagebe
ziehung zwischen einer Spurstange der Lenkung und einem
Aufhängemechanismus während einer Geradeausfahrt des Fahr
zeuges ist; und
Fig. 20 die Änderung der Ortskurve eines Verbindungs
punktes zwischen Spurstange und Achsschenkel, hervorgerufen
durch eine Verschiebung des Verbindungspunktes zwischen
Spurstange und Lenkgetriebegehäuse.
Fig. 1 zeigt eine Spurstange 30 und ein Lenkgetriebege
häuse 40 mit flexiblen Lagervorrichtungen 50 in einer Befe
stigungsanordnung für das Lenkgetriebegehäuse gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie im
Falle der Spurstange 130 von Fig. 15 ist die Spurstange 30
gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem rückwärtigen Ab
schnitt eines Achsschenkels 20 verbunden. Diese Ausfüh
rungsform enthält neben dem Achsschenkel 20 noch das Rad
10, den unteren Arm 60 und das Karosserieteil 70, welche
bereits unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben wurden und
hier nicht nochmals näher erläutert werden.
Fig. 2 ist eine Draufsicht von oben auf eine der flexi
blen Lagervorrichtungen 50. Fig. 3 ist eine Schnittdarstel
lung entlang Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 ist eine
Ansicht von unten auf die flexible Lagervorrichtung 50. Ge
mäß Fig. 1 weist das Lenkgetriebegehäuse 40 zwei flexible
Befestigungsabschnitte 42 zur Aufnahme der flexiblen Lager
vorrichtungen auf. An diesen Befestigungsabschnitten sind
die flexiblen Lagervorrichtungen 50 so angeordnet oder be
festigt, daß sie das Lenkgetriebegehäuse 40 an dem Karosse
rieteil 40 festlegen. Gemäß Fig. 16 sind vier Befestigungs
abschnitte 142 gleichmäßig verteilt auf den linken und
rechten Seiten des Lenkgetriebegehäuses 140 angeordnet. Im
Gegensatz hierzu sind gemäß Fig. 1 zwei flexible Befesti
gungsabschnitte 42 für die Lagervorrichtungen auf den lin
ken und rechten Seiten des Lenkgetriebegehäuses 40 angeord
net. Es können jedoch auch vier Befestigungsabschnitte 42
an der Vorderseite des Lenkgetriebegehäuses 40 und gleich
mäßig auf den linken und rechten Seiten hiervon verteilt
vorhanden sein. Anstelle hiervon können auch vier flexible
Befestigungsabschnitte 42 gleichmäßig an den Vorder- und
Rückseiten des Lenkgetriebegehäuses 40 sowie an den linken
und rechten Seiten hiervon vorhanden sein. Weiterhin kann,
falls benötigt, die Anzahl der Befestigungsabschnitte geän
dert werden.
Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 zu ersehen ist, besteht
eine innere Hülse 51 aus einer ersten inneren Hülse 51a und
einer zweiten inneren Hülse 51b. Die erste innere Hülse 51a
ist auf der inneren Hülse 51b angeordnet. Die innere Hülse
51 weist in sich einen zylindrischen Hohlraum auf, durch
welchen ein Bolzen (nicht gezeigt) verläuft, der in das Ka
rosserieteil 70 eingeschraubt ist. Die erste innere Hülse
51a hat eine konische Form und öffnet sich axial nach oben
über einen Umfangsbereich von ungefähr 60° sowohl in Vor
der- als auch Rückseitenrichtung des Fahrzeuges. Es ist
nicht unbedingt nötig, daß sich die konische Form über ei
nen Umfangsbereich von 60° erstreckt. Diese konische Form
ist nur notwendig, um jeglichen geeigneten Umfangsbereich
sowohl in Vorder- als auch Rückseitenrichtung des Fahrzeu
ges abzudecken. Weiterhin vorgesehen ist eine tassenförmige
Zwischenplatte 56, welche sich auf der linken und rechten
Seite des Fahrzeuges über einen Umfangsbereich von ungefähr
60° erstreckt. Die Zwischenplatte 56 öffnet sich nach oben
in Axialrichtung der flexiblen Lagervorrichtung 50 mit ei
nem Öffnungswinkel α. Es ist wieder festzuhalten, daß die
Zwischenplatte 56 nur dafür benötigt wird, einen geeigneten
Umfangsbereich auf den linken und rechten Seiten des Fahr
zeuges abzudecken. Bei einer Abwandlung der soeben be
schriebenen Ausführungsform ist es anstelle der Verwendung
der Zwischenplatte 56 möglich, ein anderes Teil der koni
schen ersten inneren Hülse 51a so anzuordnen, daß ein ge
wisser Umfangsbereich auf den linken und rechten Seiten des
Fahrzeuges abgedeckt wird. Da eine derartige Abwandlung
funktionell identisch zu der dargestellten Ausführungsform
ist, befaßt sich die nachfolgende Beschreibung mit der Zwi
schenplatte 56. Die Zwischenplatte 56 weist einen tassen
förmigen Bodenabschnitt auf, der an der zylindrischen er
sten inneren Hülse 51a befestigt, z. B. angeschweißt ist.
Die äußere Hülse 52 weist in ihrem axial oberen Abschnitt
eine konische Oberfläche auf, welche sich entsprechend der
Zwischenplatte 56 erstreckt. Die äußere Hülse 52 weist eine
schräg verlaufende oder geneigte innere Oberfläche 59 auf.
Weiterhin ist die zweite innere Hülse 51 an ihrem axial
unteren Abschnitt wie ein sich nach unten öffnender Konus
ausgebildet. Die äußere Hülse 52 ist in ihrem axial unteren
Abschnitt wie ein Konus entsprechend der zweiten inneren
Hülse 51b ausgebildet. Auch wenn die zweite innere Hülse
51b und die äußere Hülse 52 an ihren axial unteren Ab
schnitten nicht wie ein Konus, sondern wie ein Zylinder
ausgebildet sind, funktionieren sie ohne Probleme. Bei der
beschriebenen und dargestellten Ausführungsform haben die
inneren und äußeren Hülsen 51 und 52 jeweils einen Körper
mit konischen Abschnitten und einem zylindrischen Ab
schnitt. Die inneren und äußeren Hülsen 51 und 52 sind je
doch nicht auf eine derartige Formgebung eingeschränkt und
können polygonen oder elliptischen Querschnitt haben.
Die inneren und äußeren Hülsen 51 und 52 und die Zwi
schenplatte 56 definieren einen Raum mit einem Hohlraum 54.
Der verbleibende Raum wird von einem elastischen Körper 53
eingenommen, der aus einem ersten elastischen Körper 53a
und einem zweiten elastischen Körper 53b besteht. Die er
sten und zweiten elastischen Körper 53a und 53b entsprechen
den-oberen und unteren Hälften der flexiblen Lagervorrich
tung 50. Im Abschnitt der oberen Hälfte der flexiblen La
gervorrichtung 50 hat die äußere Hülse 52 entlang ihrer
axialen Mitte einen zylindrischen Abschnitt, in welchem
sich ein erster Hohlraum 54a über einen Umfangsbereich von
ungefähr 90° zur linken und rechten Seite des Fahrzeugs hin
erstreckt. Obgleich der erste Hohlraum 54a gemäß Fig. 3 in
Kontakt oder Anlage mit der äußeren Hülse 52 ist, kann er
anstelle hiervon auch mit der ersten inneren Hülse 51a in
Anlage sein. Es ist nicht zwingend notwendig, daß sich der
erste Hohlraum 54a über einen Umfangsbereich von ungefähr
90° erstreckt. Weiterhin ist im unteren Abschnitt bzw. der
oberen Hälfte der flexiblen Lagervorrichtung 50 ein zweiter
Hohlraum 54b zwischen den inneren und äußeren Hülsen 51 und
52 ausgebildet. Der zweite Hohlraum 54b erstreckt sich über
einen Umfangsbereich von ungefähr 90° auf linker und rech
ter Seite des Fahrzeuges, wie am besten aus Fig. 4 hervor
geht. Es ist ebenfalls nicht zwingend notwendig, daß sich
der zweite Hohlraum 54b über den Umfangsbereich von unge
fähr 90° erstreckt. Obgleich der zweite Hohlraum 54b in
Kontakt mit der äußeren Hülse 52 ist, wie aus Fig. 3 her
vorgeht, kann er auch anstelle hiervon mit der zweiten in
neren Hülse 51b in Anlage sein.
Gemäß Fig. 4 sind drei Hilfshohlräume 55 vorgesehen,
welche sich über einen Umfangsbereich von ungefähr 90° auf
der Vorder- und Rückseite des Fahrzeuges erstrecken. Es ist
nicht zwingend notwendig, daß sich diese Hilfshohlräume 55
über denn Umfangsbereich von ungefähr 90° erstrecken und
die Anzahl der auszubildenden Hilfshohlräume ist nicht auf
die dargestellten drei beschränkt, sondern kann mehr oder
weniger betragen.
Die Betriebs- oder Arbeitsweise der Befestigungsanord
nung für ein Lenkgetriebe gemäß der bisher beschriebenen
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachfolgend beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung er
folgt auf der Grundlage oder Annahme, daß die flexible La
gervorrichtung 50 betrachtet wird, welche das Lenkgetriebe
gehäuse 40 auf der rechten Seite des Fahrzeuges stützt oder
lagert. Wenn beispielsweise ein mit der flexiblen Lagervor
richtung 50 versehenes Fahrzeug eine Kurve fährt, wirkt auf
das Rad eine gemäß Fig. 5 nach links wirkende Seitenkraft
F. Somit nimmt das Lenkgetriebegehäuse 40 des Fahrzeuges
eine Last F entsprechend der nach links wirkenden Seiten
kraft F über den Achsschenkel 20 und die Spurstange 30 auf.
Die äußere Hülse 52 und der elastische Körper 53 sind mit
einander entlang der schrägen Oberfläche 59 in dem axial
oberen Abschnitt der flexiblen Lagervorrichtung 50 in Anla
ge. Mit anderen Worten, es liegt kein Hohlraum zwischen der
äußeren Hülse 52 und dem elastischen Körper 53 vor. Von da
her wird die Last oder Kraft F über die schräge Oberfläche
59 auf eine Zwischenplatte 56 aufgebracht. Die Zwischen
platte 56 hat eine derartige Form, daß eine nach links ge
richtete Eingangskraft nach unten umgewandelt oder -gelenkt
wird. Auf der rechten Seite des Fahrzeugs ist die schräge
Oberfläche 59 so ausgelegt, daß sie eine hierauf nach links
wirkende Kraft nach unten richtet oder umlenkt. In der un
teren Hälfte der flexiblen Lagervorrichtung 50 ist der
zweite Hohlraum 54b zwischen dem konischen Abschnitt der
äußeren Hülse 52 und dem zweiten elastischen Körper 53b
über einen Umfangsbereich von ungefähr 90° auf linker und
rechter Seite des Fahrzeuges ausgebildet. Somit wird der
elastische Körper 53 aus einem in Fig. 5 gestrichelt darge
stellten Zustand in einen in Fig. 5 mit durchgezogenen Li
nien dargestellten Zustand verformt. Wie durch die durchge
zogene Linie dargestellt, wird die äußere Hülse 52 gegenü
ber der inneren Hülse 51 nach unten verschoben. Wie oben
beschrieben, sind die drei sich radial erstreckenden Hilfs
hohlräume 55 innerhalb des elastischen Körpers 53 über den
Umfangsbereich von ungefähr 90° auf der Vorder- und Rück
seite des Fahrzeuges ausgebildet. Die Hilfshohlräume 55 er
leichtern die Verschiebung der äußeren Hülse 52 nach unten.
Wenn die äußere Hülse 52 nach unten verschoben oder
versetzt wird, wird das Lenkgetriebegehäuse 40 gegenüber
dem Karosserieteil 70 um ungefähr 2 bis 3 mm nach unten
verschoben. Somit wird die Verbindungsposition oder Verbin
dungsstelle zwischen Spurstange 30 und Lenkgetriebegehäuse
40 ebenfalls nach unten verschoben. Wie im Falle von Fig.
15 ändert sich die Lagebeziehung zwischen dem Lenkgetriebe
gehäuse 40 und dem Achsschenkel 20 in Vertikalrichtung, da
die Spurstange 30 mit dem Achsschenkel 20 über eine nicht
gezeigte Kardan- oder Kugelverbindung verbunden ist. Somit
folgt der Achsschenkel 20 einer Ortskurve, welche durch die
Aus- und Einfederbewegungen des Rades bestimmt ist, wobei
sich diese Ortskurve von einer Ortskurve unterscheidet,
welche von der Spurstange 20 gefolgt wird, wenn diese in
einer Ausgangslage ist, z. B. wenn das Fahrzeug geradeaus -
fährt. Somit ergibt sich eine Änderung in der Spurkurve,
welche eine Beziehung zwischen dem Federhub und der Spur
darstellt, wenn das Rad 10 aus- und einfedert. Im Ergebnis
wird die in Fig. 13 gezeigte Spurkurve anstelle der in Fig.
12 gezeigten Spurkurve erhalten, welche vorliegt, wenn das
Fahrzeug geradeaus fährt. Wie in Fig. 13 gezeigt, federn
die linken bzw. rechten Vorderräder aus bzw. ein, wenn das
Fahrzeug eine Linkskurve fährt. Mit anderen Worten, die
linken und rechten Vorderräder nehmen einen Vorspur- bzw.
Nachspurzustand ein. Infolgedessen zeigt das Fahrzeug eine
Untersteuerungsneigung oder Untersteuerungstendenz.
Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, wirkt keine Seiten
kraft auf es ein, d. h. keine Belastung wirkt auf das Fahr
zeug in Links/Rechts-Richtungen. Von daher wird die äußere
Hülse 52 nicht relativ zu der inneren Hülse 51 verschoben.
Somit wird gemäß Fig. 12 die erhaltene Spurkurve in diesem
Zustand kaum durch Ein- oder Ausfederbewegungen der Räder
beeinflußt. Auf diese Weise -kann die Spurkurve geändert
werden, und zwar abhängig davon, ob das Fahrzeug geradeaus
fährt oder eine Kurve fährt.
Wie oben beschrieben zeigt Fig. 14 die Beziehung zwi
schen Kräften, welche auf das Fahrzeug in Links/Rechts-Rich
tungen aufgebracht werden und einer Verschiebung oder
Versetzung des Lenkgetriebegehäuses in Links/Rechts-Rich
tungen. Bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung kann, da die ersten und zweiten Hohlräume 54a und
54b zwischen den inneren und äußeren Hülsen 51 und 52 aus
gebildet sind, das Lenkgetriebegehäuse 40 im wesentlichen
linear in Links/Rechts-Richtungen während einer Anfangs
phase der Kurvenfahrt verschoben werden. Wenn der Freiraum
oder Abstand "a" in Fig. 3 auf einen bestimmten geeigneten
Wert festgelegt wird, besteht keine Wahrscheinlichkeit oder
Möglichkeit, daß das Lenkgetriebegehäuse 40 seinen Ver
schiebungsbetrag oder -hub in Links/Rechts-Richtungen auf
grund von Kräften, welche hierauf in Links/Rechts-Richtun
gen wirken, sofort verringert. Mit anderen Worten, der li
neare Nachgiebigkeitsbereich wird nicht zu eng, wie durch
die oben erwähnte Kurve α gezeigt. Somit kann der lineare
Nachgiebigkeitsbereich abhängig von dem Abstand oder Frei
raum "a", der Härte des elastischen Körpers 53 und dem Zu
sammendrückungsgrad des elastischen Körpers 53 (hierauf auf
gebrachte Vorlast), wenn dieser zwischen den inneren und
äußeren Hülsen 51 und 52 angeordnet wird, eingestellt wer
den. Somit ist es möglich, eine Charakteristikkurve β gemäß
Fig. 14 zu erhalten.
Obgleich die vorstehende Beschreibung auf den Fall be
schränkt war, in welchem das Fahrzeug eine Linkskurve
fährt, ergibt sich unmittelbar, daß die flexiblen Lagervor
richtungen 50 gemäß der ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung exakt auf gleiche Weise arbeiten, wenn das
Fahrzeug eine Rechtskurve fährt. Dies deshalb, da die fle
xiblen Lagervorrichtungen 50 symmetrisch auf den linken und
rechten Seiten des Fahrzeuges angeordnet sind. Weiterhin
ist aufgrund der Geometrie des Aufhängesystems des Fahrzeu
ges das Lenkgetriebegehäuse der beschriebenen Ausführungs
form so ausgelegt, daß die äußere Hülse nach unten relativ
zu der inneren Hülse verschoben wird, um die Spurkurve ge
mäß Fig. 13 zu erhalten. Wenn jedoch ein anderes Aufhän
gungssystem eines unterschiedlichen Typs verwendet wird,
kann das Lenkgetriebegehäuse ebenfalls so ausgelegt werden,
daß die äußere Hülse relativ zu der inneren Hülse nach oben
verschoben wird, um die in Fig. 13 gezeigte Spurkurve zu
erhalten. Dies wird beispielsweise dadurch ermöglicht, daß
die flexiblen Lagervorrichtungen 50 gemäß den Fig. 2 bis 4
auf dem Kopf stehend verwendet werden.
Eine Befestigungsanordnung für ein Lenkgetriebegehäuse
gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung wird nachfolgend beschrieben. Die Befestigungsvorrich
tung für das Lenkgetriebegehäuse gemäß dieser zweiten Aus
führungsform verwendet flexible Lagervorrichtungen 250.
Fig. 6 ist eine Draufsicht von oben auf eine der flexiblen
Lagervorrichtung 250. Fig. 7 ist eine Schnittdarstellung
entlang Linie VII-VII in Fig. 6 und Fig. 8 ist eine Drauf
sicht von unten auf die flexible Lagervorrichtung 250. Die
zweite Ausführungsform verzichtet auf die Zwischenplatte 56
der ersten Ausführungsform und unterscheidet sich von die
ser ersten Ausführungsform weiterhin dahin, daß die flexi
ble Lagervorrichtung 250 eine innere Hülse 251 hat, die an
ihren beiden axialen Endabschnitten entlang des gesamten
Umfanges konisch geformt ist. Die innere Hülse 251 besei
tigt die Notwendigkeit, die Zwischenplatte 56 hieran anzu
schweißen. Da weiterhin die innere Hülse 251 entlang des
gesamten Umfanges hiervon endseitig einfache konische Form
hat, kann sie leicht hergestellt bzw. gefertigt werden. Da
die zweite Ausführungsform funktionell identisch zu der er
sten Ausführungsform ist, erfolgt eine nochmalige Beschrei
bung ihrer Funktionsweise nicht.
Nachfolgend wird eine Befestigungsanordnung für ein
Lenkgetriebegehäuse gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Befestigungsanord
nung für das Lenkgetriebegehäuse gemäß der dritten Ausfüh
rungsform weist flexible Lagervorrichtungen 350 auf, welche
jeweils aus inneren Hülsen 351, äußeren Hülsen 352, elasti
schen Körpern 353 und Zwischenplatten 356 aufgebaut sind.
Fig. 9 ist eine Draufsicht von oben auf eine der flexiblen
Lagervorrichtungen. Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung
entlang Linie X-X in Fig. 9 und Fig. 11 ist eine Ansicht
von unten auf eine der flexiblen Lagervorrichtungen 350.
Die flexiblen Lagervorrichtungen 350 der dritten Ausfüh
rungsform haben bezüglich einer horizontalen axialen Mitte,
X punktsymmetrische Formgebung. Die äußere Hülse 352 ist
weiterhin symmetrisch bezüglich einer Ebene, welche senk
recht zu der Achse verläuft und den axialen Mittelpunkt X
enthält. Jede der inneren Hülsen 351 und der elastischen
Körper 353 ist gleichmäßig in zwei Hälften durch die senk
recht zur Längsachse verlaufenden Ebenen mit dem axialen
Mittelpunkt X unterteilt. Die innere Hülse 351 hat einfache
zylindrische Formgebung. Die Zwischenplatte 356 ist entlang
ihres gesamten Umfanges wie eine nach oben offene, in Rich
tung eines axialen Endabschnittes der flexiblen Lagervor
richtung 350 angeordnete Tasse ausgebildet. Die Zwischen
platte 156 ist an dem Boden des tassenförmigen Abschnittes
an der inneren Hülse 351 befestigt, z. B. angeschweißt. Die
dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform dahingehend, daß die inneren Hülsen 351,
die elastischen Körper 353 und die Zwischenplatten 356 je
weils in Paaren gleicher Formgebung angeordnet sind und so
aufeinander montiert sind, daß sie die flexible Lagervor
richtung bilden. Die dritte Ausführungsform bringt somit
einfachere Herstellbarkeit und verringerte Kosten mit sich.
Die äußere Hülse 352 hat in ihrem zylindrischen Ab
schnitt einen ersten, Hohlraum 354a, der sich über einen Um
fangsbereich von ungefähr 90° auf linken und rechten Seiten
des Fahrzeuges erstreckt. Gemäß den Fig. 10 und 11 hat die
äußere Hülse 352 in ihrem konischen Abschnitt einen zweiten
Hohlraum 354b, der sich über einen Umfangsbereich von unge
fähr 270° erstreckt. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß
sich die ersten und zweiten Hohlräume 355a und 354b über
die Umfangsbereiche von 90° bzw. 270° erstrecken. Obgleich
die ersten und zweiten Hohlräume 354a und 354b in Kontakt
oder Anlage mit der äußeren Hülse 352 gemäß Fig. 10 sind,
können sie anstelle hier von auch mit der inneren Hülse 351
in Kontakt sein.
Die Arbeits- oder Betriebsweise der Befestigungsanord
nung für das Lenkgetriebegehäuse gemäß der dritten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Wenn beispielsweise das Fahrzeug eine Linkskurve fährt,
wird eine Belastung oder Last F auf die äußere Hülse 352
nach links als Ergebnis einer hierauf wirkenden Seitenkraft
F aufgebracht. Diese Last F wird durch eine schräge Ober
fläche 359 der äußeren Hülse 352 nach unten umgelenkt, so
daß die äußere Hülse 352 den ersten elastischen Körper 353a
nach unten verformt. In der unteren Hälfte der flexiblen
Lagervorrichtung 350 erstreckt sich der, zweite Hohlraum
354b über den äußeren Umfangsbereich etwa über 270°, was
die nach unten gerichtete Verschiebung der äußeren Hülse
352 erleichtert. Infolgedessen wird die äußere Hülse 352
weich gegenüber der inneren Hülse 251 nach unten verscho
ben. Wie im Fall der ersten Ausführungsform kann somit die
Spurkurve gemäß Fig. 13 erhalten werden.
Bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung hat gemäß obiger Beschreibung die flexible Lagervor
richtung 350 gegenüber dem axialen Mittelpunkt X eine
punktsymmetrische Formgebung. Eine der flexiblen Lagervor
richtungen 350 ist auf der rechten Seite der beiden flexi
blen Befestigungsabschnitte 52 an dem Lenkgetriebegehäuse
40 gemäß Fig. 10 angeordnet. Die andere flexible Lagervor
richtung 350 ist unterschiedlich an dem linken Befesti
gungsabschnitt 42 angeordnet. Genauer gesagt, diese flexi
ble Lagervorrichtung 350 ist gegenüber der flexiblen Lager
vorrichtung 350 umgekehrt oder auf dem Kopf stehend in
Links/Rechts-Richtung angeordnet. Somit arbeitet die Befe
stigungsanordnung für das Lenkgetriebegehäuse gemäß der
dritten Ausführungsform unterschiedlich zu derjenigen der
ersten Ausführungsform. Die linksseitige flexible Lagervor
richtung 350 ist von der rechtsseitigen flexiblen Lagervor
richtung 350 dahingehend unterschiedlich, daß der zweite
Hohlraum 354b zwischen einer oberen schrägen Oberfläche der
äußeren Hülse 352 und dem elastischen Körper 353 ausgebil
det ist und daß der elastische Körper 353 in Kontakt oder
Anlage mit einer unteren schrägen Oberfläche der äußeren
Hülse 352 ist. Wenn somit die äußere Hülse 352 eine nach
links gerichtete Last aufnimmt, wird sie relativ zu der in
neren Hülse 351 nach oben verschoben.
Wenn daher das Fahrzeug eine Linkskurve fährt, wird die
äußere Hülse 352 in der rechten flexiblen Lagervorrichtung
350 relativ zu der inneren Hülse 351 nach unten verschoben
und in der linken flexiblen Lagervorrichtung 350 wird die
äußere Hülse 352 zu der inneren Hülse nach oben verschoben.
Auf der Grundlage der Geometrie des Aufhängungssystems des
Fahrzeuges erhält man, während das rechte Rad die Spurkurve
gemäß Fig. 13 erhält, für das linke Vorderrad eine Spurkur
ve, welche zu der Spurkurve des rechten Vorderrades eine
umgekehrte Beziehung oder einen umgekehrten Verlauf hat.
Wenn daher das Fahrzeug eine Linkskurve fährt, nehmen so
wohl das rechte als auch das linke Vorderrad einen Nach
spurzustand ein. Mit anderen Worten, die rechten und linken
Vorderräder zeigen ein Untersteuerungs- bzw. Übersteue
rungsverhalten, wodurch eine neutrale Lenkcharakteristik
erhalten wird. In der Realität ist jedoch, wenn das Fahr
zeug eine Linkskurve fährt, das rechte Vorderrad radial au
ßerhalb des linken Vorderrades angeordnet. Von daher ist
die auf das rechte Vorderrad einwirkende Seitenführungs
kraft größer als diejenige am linken Vorderrad, so daß der
Nachspurzustand (Untersteuerungstendenz) des rechten Vor
derrades größeren Einfluß hat. Im Ergebnis zeigt das Fahr
zeug insgesamt ein Untersteuerungsverhalten, so daß wieder
die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst ist.
Die voranstehende Beschreibung erfolgte unter Bezugnah
me auf flexible Lagervorrichtungen mit einer Konstruktion,
bei der eine schräge Oberfläche dort ausgebildet ist, wo
die äußere Hülse und der elastische Körper einander berüh
ren und wobei eine andere schräge Oberfläche durch die ko
nische Formgebung der inneren Hülse oder der Zwischenplatte
vorgegeben ist. Im wesentlichen die gleichen Vorteile kön
nen jedoch auch ohne die konische Formgebung der inneren
Hülse der Zwischenplatte erhalten werden, wenn eine schräge
Oberfläche dort ausgebildet wird, wo die äußere Hülse und
der elastische Körper einander berühren. Dies bedeutet, daß
die innere Hülse eine einfache Zylinderform haben kann.
Wenn beispielsweise eine nach links gerichtete Kraft F auf
eine flexible Lagervorrichtung an der linken Seite eines
Fahrzeuges einwirkt, erhält die schräge Oberfläche eine
nach links gerichtete Kraft über die äußere Hülse. Hierbei
wird die nach links gerichtete Kraft von der äußeren Hülse
über die schräge Oberfläche des elastischen Körpers in eine
nach unten gerichtete Kraft umgewandelt, welche auf die äu
ßere Hülse wirkt. Im Ergebnis wird die äußere Hülse relativ
zur inneren Hülse nach unten verschoben. Zusätzlich wird
die äußere Hülse in Richtung der schrägen Oberfläche durch
die innere Hülse oder die Zwischenplatte und den elasti
schen Körper verschoben.
Obgleich in den voranstehenden Ausführungsformen ein
gewünschtes Untersteuerungsverhalten während einer Kurven
fahrt durch eine nach unten gerichtete Verschiebung des
Verbindungspunktes zwischen dem Lenkgetriebegehäuse und der
Spurstange erhalten wird, kann, eine gewünschte Untersteue
rungsneigung während der Kurvenfahrt auch durch eine nach
oben gerichtete Verschiebung des Verbindungspunktes zwi
schen Lenkgetriebegehäuse und Spurstange erhalten werden;
dies hängt von den jeweiligen Fahrzeugtypen ab.
Dieser Sachverhalt wird nachfolgend noch näher erläu
tert. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es eine Aufgabe
hiervon, während einer Kurvenfahrt eine gewünschte Lenknei
gung oder Lenktendenz dadurch zu erhalten, daß die Spur
kurve während einer Kurvenfahrt sich gegenüber der Spur
kurve während einer Geradeausfahrt des Fahrzeuges ändert.
Wenn beispielsweise die Untersteuerungsneigung eines Fahr
zeuges während einer Kurvenfahrt stärker als ein gewünsch
ter Wert ist, wird eine Umkehrung der oben beschriebenen
Ortskurvenänderung benötigt. Genauer gesagt, wenn der Ver
bindungspunkt C zwischen dem Lenkgetriebegehäuse und der
Spurstange während einer Geradeausfahrt des Fahrzeuges in
einem Punkt C2 in Fig. 20 ist, muß die Ortskurve des Ver
bindungspunktes N zwischen Spurstange und Achsschenkel von
dem durch die festgezogene Linie zu dem durch die gestri
chelte Linie dargestellten Bogen geändert werden, so daß
das radial innere eingelenkte Rad (ausgefedertes Rad) zur
Nachspurseite (in Fig. 20 nach links) verschoben wird und
das radial äußere eingelenkte Rad (eingefedertes Rad) zur
Vorspurseite (in Fig. 20 nach rechts) verschoben wird, wenn
sich die Bewegung des Fahrzeuges aus Geradeausfahrt in Kur
venfahrt ändert. Diese Änderung kann einfach durch eine,
nach oben gerichtete Verschiebung des Verbindungspunktes C
zwischen der Spurstange und dem Lenkgetriebegehäuse vom
Punkt C2 zum Punkt C1 in Fig. 20 erfolgen. Dies bedeutet,
daß, wenn ein Fahrzeug während einer Kurvenfahrt ein größe
res Untersteuerungsverhalten als gewünscht zeigt, die ge
wünschte Steuerungstendenz durch Änderung einer nach oben
gerichteten Verschiebung des Verbindungspunktes zwischen
dem Lenkgetriebegehäuse und der Spurstange in manchen Fäl
len erhalten werden kann.
Obgleich die voranstehenden Ausführungsformen unter Be
zugnahme auf eine allgemein gehaltene Achsschenkelaufhän
gung mit Achsschenkel und unterem Arm erfolgte, ist die
vorliegende Erfindung nicht auf einen derartigen Aufbau be
schränkt, sondern kann auch bei anderen Arten von Aufhän
gungen verwendet werden, beispielsweise eine doppelte Drei
ecklenkeraufhängung oder dergleichen. D. h., der Verbin
dungspunkt zwischen dem Lenkgetriebegehäuse und der Spur
stange wird vertikal verschoben, um die vom Verbindungs
punkt zwischen dem Achsschenkel und der Spurstange gefolgte
Ortskurve zu verschieben, so daß die Spurkurve, welche auf
den Ein- und Ausfederzuständen der Räder basiert, geändert
wird. Somit kann ein gewünschtes Untersteuerungsverhalten
oder eine gewünschte Untersteuerungsneigung während der
Kurvenfahrt erhalten werden. Es versteht sich hierbei ohne
weiteres, daß die Richtung oder der Betrag der Verschiebung
des Verbindungspunktes zwischen Spurstange und Lenkgetrie
begehäuse abhängig davon festgelegt werden muß oder kann,
wie die Aufhängung im jeweiligen Falle ausgestaltet ist
und/oder wie das gewünschte Lenkverhalten sein soll.
Beschrieben wurde insoweit zusammenfassend eine Befes
tigungsanordnung für ein Lenkgetriebegehäuse, welche eine
flexible Lagervorrichtung zum Befestigen eines Lenkgetrie
begehäuses an einem Karosserieteil eines Fahrzeuges, sowie
einen Befestigungsabschnitt zum Anordnen der flexiblen La
gervorrichtung an dem Lenkgetriebegehäuse aufweist. Die
flexible Lagervorrichtung besteht im wesentlichen aus einer
äußeren Hülse, einer inneren Hülse und einem elastischen
Körper. Die äußere Hülse ist an ihren beiden axialen Endab
schnitten konisch geformt und in ihrem mittleren Abschnitt
zylinderförmig. Die innere Hülse ist an ihren axialen End
abschnitten teilweise konisch geformt und ihrem Mittelab
schnitt zylinderförmig. Der elastische Körper ist zwischen
die äußeren und inneren Hülsen mit einem Hohlraum dazwi
schen angeordnet. Die äußere Hülse in der flexiblen Lager
vorrichtung ist mit einer schrägen Oberfläche versehen,
welche bezüglich einer Richtung senkrecht zur Achse der äu
ßeren Hülse schräg verläuft. Somit wird die äußere Hülse
relativ zu der inneren Hülse abhängig von Belastungen rela
tiv verschoben, welche auf das Fahrzeug in Links/Rechts-Rich
tungen einwirken, so daß es möglich ist, eine variable
Spurkurve zu erhalten. Der Hohlraum stellt einen gewissen
Linearbereich sicher.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf
bevorzugte Ausführungsformen hiervon beschrieben; es ver
steht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung nicht auf
die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen und
Konstruktionen beschränkt ist. Der Gegenstand der vorlie
genden Erfindung kann auf vielfältige Weise modifiziert
oder abgewandelt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. Weiterhin wurden die verschiedenen
Elemente der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen
Kombinationen und Ausführungsformen dargestellt, welche je
doch als rein exemplarisch und nicht einschränkend zu ver
stehen sind; andere Kombinationen und Ausführungsformen
liegen ebenfalls im Rahmen und Umfang der vorliegenden Er
findung.
Claims (12)
1. Eine Befestigungsanordnung für ein Lenkgetriebege
häuse mit wenigstens einer flexiblen Lagervorrichtung (50)
zur Anordnung des Lenkgetriebegehäuses (40) an einem Karos
serieteil (70) eines Fahrzeuges und einem Befestigungsab
schnitt (42) für die flexible Lagervorrichtung, um die fle
xible Lagervorrichtung (50) an dem Lenkgetriebegehäuse (40)
zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, daß:
die flexible Lagervorrichtung (50) eine äußere Hülse (52), welche an dem Befestigungsabschnitt (42) für die fle xible Lagervorrichtung befestigt ist, eine innere Hülse (51), welche an dem Karosserieteil befestigt ist, und einen elastischen Körper (53) aufweist, der zwischen den inneren und äußeren Hülsen angeordnet ist und einen Hohlraum (54) aufweist; und
daß wenigstens eine von äußerer Hülse (52) und innerer Hülse (51) eine schräge Oberfläche (59) aufweist, welche gegenüber einer Richtung senkrecht zu einer Achse der fle xiblen Lagervorrichtung (50) abgeschrägt ist, und ein mit dem elastischen Körper (53) gefüllter Abschnitt zwischen der schrägen Oberfläche (59) und der anderen von äußerer Hülse (52) und innerer Hülse (51) angeordnet ist, wobei die äußere Hülse relativ zur inneren Hülse abhängig von auf das Fahrzeug einwirkenden Belastungen in Links/Rechts-Richtun gen in Richtung von oben nach unten verschoben wird.
die flexible Lagervorrichtung (50) eine äußere Hülse (52), welche an dem Befestigungsabschnitt (42) für die fle xible Lagervorrichtung befestigt ist, eine innere Hülse (51), welche an dem Karosserieteil befestigt ist, und einen elastischen Körper (53) aufweist, der zwischen den inneren und äußeren Hülsen angeordnet ist und einen Hohlraum (54) aufweist; und
daß wenigstens eine von äußerer Hülse (52) und innerer Hülse (51) eine schräge Oberfläche (59) aufweist, welche gegenüber einer Richtung senkrecht zu einer Achse der fle xiblen Lagervorrichtung (50) abgeschrägt ist, und ein mit dem elastischen Körper (53) gefüllter Abschnitt zwischen der schrägen Oberfläche (59) und der anderen von äußerer Hülse (52) und innerer Hülse (51) angeordnet ist, wobei die äußere Hülse relativ zur inneren Hülse abhängig von auf das Fahrzeug einwirkenden Belastungen in Links/Rechts-Richtun gen in Richtung von oben nach unten verschoben wird.
2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die flexible Lagervorrichtung (50) an dem
Lenkgetriebegehäuse 40 derart angeordnet ist, daß eine
Achse der flexiblen Lagervorrichtung im wesentlichen paral
lel in Richtung von oben nach unten verläuft.
3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hohlraum (54) bezüglich einer Ebene
asymmetrisch geformt ist, welche einen axialen Mittelpunkt
der flexiblen Lagervorrichtung (50) beinhaltet und senk
recht zur Achse der flexiblen Lagervorrichtung verläuft.
4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Abschnitt der äußeren Hülse (52), der
den elastischen Körper (53) ohne zwischengeschalteten Hohl
raum berührt, bezüglich der Ebene asymmetrisch geformt ist,
welche den axialen Mittelpunkt der flexiblen Lagervorrich
tung (55) beinhaltet und senkrecht zur Achse der flexiblen
Lagervorrichtung verläuft.
5. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die schräge Oberfläche (59) bezüglich der
Links/Rechts-Richtungen des Fahrzeuges derart geneigt ist,
daß die schräge Oberfläche von der Achse der flexiblen La
gervorrichtung (50) um einen Abstand beabstandet ist, der
in Richtung eines axialen Endabschnittes der flexiblen La
gervorrichtung anwächst.
6. Befestigungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die flexible Lagervorrichtung (50) in ih
rem axial mittleren Abschnitt zylinderförmig ist und an ih
ren beiden axialen Endabschnitten konisch geformt ist.
7. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß sowohl die innere Hülse (351) als auch
der elastische Körper (353) aus zwei Bauteilen von im we
sentlichen identischer Form zusammengesetzt ist, wobei die
flexible Lagervorrichtung (350) bezüglich des axialen Mit
telpunktes eine punktsymmetrische Formgebung hat.
8. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hohlraum (54) in dem elastischen Kör
per entlang eines Teiles dessen Umfanges ausgebildet ist,
wobei der elastische Körper wenigstens einen sich radial
erstreckenden Hilfshohlraum (55) in einem Bereich aufweist,
wo der Hohlraum (54) nicht vorhanden ist.
9. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die schräge Oberfläche (59), die zu der
inneren Hülse (51) gehört, eine Zwischenplatte (56) ist,
welche innerhalb des elastischen Körpers (53) angeordnet
ist.
10. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die wenigstens eine flexible Lagervor
richtung (350) eine Mehrzahl von flexiblen Lagervorrichtun
gen aufweist, wobei die flexiblen Lagervorrichtungen der
art angeordnet sind, daß die entsprechenden Hohlräume hier
von im wesentlichen symmetrisch in Links/Rechts-Richtungen
der flexiblen Lagervorrichtungen werden.
11. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die flexible Lagervorrichtung einstückig
mit dem Befestigungsabschnitt für die flexible Lagervor
richtung ausgebildet ist.
12. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, weiterhin
gekennzeichnet durch eine Befestigungsvorrichtung, welche
die innere Hülse an dem Karosseriekörper festlegt.
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