DE2246661A1

DE2246661A1 - Lenkanordnung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2246661A1
Application number: DE19722246661
Authority: DE
Inventors: Hans-Hermann Dipl-Ing D Braess
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1974-03-28
Also published as: IT995391B; FR2205032A5; US3839883A; JPS5321577B2; GB1381450A; JPS4970339A

Description

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h.c. F. PORSCHE KG · / STUTTGART-ZUFFENHAUSEN PORSCHfSfRASSt U

ft 75 Lenkanordnung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Lenkanordnung für Kraftfahrzeuge mit einer drehelastischeu Lenkkupplung in der Lenksäule.

In Lenksäulen von Kraftfahrzeugen werden zwischen dem Lenkgetriebe und dem Lenkrad elastische Kupplungen eingebaut, um eine geringe Lenkstößigkeit und eine gute Fahrstabilität zu erzielen. Hierzu sind die bekannten Kupplungen derart ausgeführt, daß bei kleinen Lenkmomenten, welche bei Geradeausfahrt und bei Kurvenfahrt mit niedriger Fahrgeschwindigkeit auftreten, die Drehsteifigkeit gering ist, d.h., daß die Lenkung bei diesen Fahrzuständen relativ weich ist» Bei großen Lenkmomenten (Kurvenfahrt) wird die Steifigkeit erhöht, so daß nahezu eine starre Kupplungsverbindung im Lenksystem erzielt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lenkanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Drehsteif igkeit der Kupplung zusätzlich zu der Abhängigkeit von den Lenkmomenten noch eine Abhängigkeit vom Drehwinkel aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplung aus einer Mitnehmerscheibe mit Rastmitteln besteht, eine Außenführung aufweist und axial verschieblich auf der Lenksäule geführt ist, wobei die Mitnehmerscheibe in ausgekuppelter Stellung einer auf der Lenkgetriebeeingangswelle fest angeordneten, korrespondierende Rastmittel aufweisenden elastischen Kupplungsscheibe gegenübersteht und bei eingekuppelter Stellung die Mitnehmerscheibe über die Rastmittel mit der Kupplungsscheibe in Eingriff steht.

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Mit der erfindungsgemäßen Lenkanordnung ist in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine Verbesserung der Fahr- und Lenkeigenschaften erzielt wird, indem nicht nur die Lenkmomente die Einstellung der Kupplung beeinflussen, sondern zusätzlich auch der Lenkraddrehwinkel zur Beeinflussung der Lenksteifigkeit herangezogen wird.

In der Mittellage ist die Lenkung dann relativ weich, welches einen guten Geradeauslauf, ein untersteuerndes Fahrverhalten bei groSen Kurvenradien, also in schnellen Kurven, sowie geringere Lenkstößigkeit ergibt. Mit zunehmendem Lenkeinschlag wird das Fahrverhalten durch die steifere Lenkung neutraler. Im Grenzfall verhält sich bei engen Kurven das Fahrzeug leicht Übersteuernd. Dies wird erzielt durch mit dem Lenkerdrehwinkel zunehmende Steifigkeit, wobei zusätzlich das Lenkgefühl mit dem Einschlag zunehmend präziser wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Mitnehmerscheibe von topfartiger Form ist, am Boden als Rastmittel ausgebildete, vorstehende Mitnehmer trägt und am Außenmantel mit einer etwa spiralig verlaufenden Führungsnut versehen ist, in die ein fahrzeugfester Führungszapfen eingreift.

Nach der Erfindung sind die Nocken etwa kegelförmig ausgeformt und jeweils zwei Nocken sind parallel gegenüberliegend am Boden der Mitnehmerscheibe angeordnet.

Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Kupplungsscheibe aus einem Gummimaterial besteht und die zu den Mitnehmern korrespondierenden Rastmittel in der Kupplungsscheibe aus etwa kegelförmigen Ausnehmungen bestehen.

Zum geführten längsachsigen Verschieben der Mitnehmerscheibe auf der Lenksäule ist weiter nach der Erfindung vorgesehen, daß die Kupplungsscheibe mit der Lenkgetriebeelngangswelle über beidseitig der Kupplungsscheibe angeordnete Stege befestigt ist.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine "Vorderansicht der ausgekuppelten Kupplung, teilweise im Schnitt, und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Die Kupplung besteht aus einer topfartig ausgebildeten Mitnehmerscheibe 1 sowie einer Kupplungsscheibe 2. Die Mitnehmerscheibe 1 ist auf der Lenksäule mittels einer gemeinsamen Verzahnung längsachsig verschiebbar und wird zwangsgesteuert über einei am Außenmantel.5 in eine Führungsnut 6 eingreifenden fahrzeugfesten Führungszapfen 7.

Die Kupplungsscheibe 2 ist an der Lenkgetriebeeingangswelle J> über zu beiden Seiten der Kupplungsscheibe angeordnete Stege 8 und 9 verbunden, wobei der Steg 8 die Verbindung mit dem Lenkgetriebe herstellt und der Steg 9 diejenige über die Lenksäule mit dem Lenkrad.

Die Mitnehmerscheibe 1·trägt innenseitig des Topfbodens 10 kegelförmig ausgebildete Rastmittel in Form von Mitnehmern 11. Es sind mehrere Mitnehmer 11, wobei im Ausführungsbeispiel sich jeweils zwei parallel gegenüberstehen. Die Anzahl der Mitnehmer ist nicht beschränkt.

Die Kupplungsscheibe 2 ist elastisch und besteht aus Gummi. Anderes elastisches Material für die Mitnehmer ist möglich. In der Kupplungsscheibe 2 sind mit den Mitnehmern 11 der Mitnehmerscheibe 1 korrespondierende Rastmittel in Form von kegelförmigen Ausnehmungen 12 in der Kupplungsscheibe 2 vorgesehen» Die Ausnehmungen. 12 sind entsprechend der Anordnung der Mitnehmer 11 in der Kupplungsscheibe 2 angeordnet.

Bei kleinem Lenkwinkel (großer. Kurvenradius)' und bei Geradeausfahrt stehen die Mitnehmerscheibe 1 und die Kupplungsscheibe nicht in Eingriff miteinander und befinden sich in einer ausgekuppelten Stellung 13 (Fig. 1), so daß die Lenkung relativ weich

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Bei Verdrehung des Lenkrades wird die Mitnehmerscheibe 1 über die Führungsmittel 6 und 7 zwangsgesteuert und verschiebt sich in Richtung 14 zur Kupplungsscheibe 2 auf der Verzahnung 4 der Lenkgetriebeeingangswelle J. Die Mitnehmer 11 der Mitnehmerscheibe

1 rasten in die Ausnehmungen 12 der elastischen Kupplungsscheibe

2 ein, so daß sich die Kupplung in eingekuppelter Stellung (nicht gezeigt) befindet, in der eine maximale Steifigkeit der Kupplung erzielt wird.

Hierdurch wird erreicht, daß im Bereich der Geradeausstellung sich die Kupplungsscheibe 2 infolge der Ausnehmungen 12 relativ stark verformen kann, was einer geringen Torsionssteifigkeit entspricht. Mit zunehmendem Lenkeinschlag bewegen sich die Mitnehmer 11 der Mitnehmerscheibe 2 durch die Zwangsführung 6, 7 in die Ausnehmungen 12 hinein, wodurch die Verformbarkeit der Kupplungsscheibe reduziert wird, was einer hohen Steifigkeitentspricht.

Die Abstimmung der Drehsteifigkeit kann durch Wahl des Materials der Kupplungsscheibe 2 und durch Veränderung der Rastmittel 11 und 12 erzielt werden.

Durch die Abhängigkeit der Drehsteifigkeit vom Lenkraddrehwinkel wird in jedem Fahrzustand ein gutes Fahrverhalten und eine Dämpfung von Schwingungen im Lenkgestänge erreicht. Bei Geradeausfahrt sowie in großen Kurvenradien ist die Lenkung relativ weich und es wird eine Radstellung in Richtung Nachspur zum untersteuerten Fahrzeugverhalten erzielt. Dagegen wird bei kleinen Kurvenradien die Lenkung durch das Einrasten der Mitnehmer der Mitnehmerscheibe in die Ausnehmungen der Kupplungsscheibe steifer und damit die Radstellungsänderung vermindert, was eine Änderung des Eigenlenkverhaltens in Richtung Übersteuern ergibt.

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Claims

Q 75 Schutzrechtsansprüche

1.Lenkanordnung für Kraftfahrzeuge mit einer drehelastischen Lenkkupplung in der Lenksäule, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus einer Mitnehmerscheibe (1) mit Rastmitteln (ll) besteht, eine Außenführung (6 und 7) aufweist und axial verschieblich auf der Lenksäule (j5) geführt ist, wobei die Mitnehmerscheibe (l) in ausgekuppelter Stellung (13) einer auf der Lenkgetriebeeingangswelle (j5) fest angeordneten, korrespondierende Rastmittel (12) aufweisenden elastischen Kupplungsscheibe (2) gegenübersteht und ' bei eingekuppelter Stellung die Mitnehmerscheibe (1) über die Rastmittel (11 und 12) mit der Kupplungsscheibe (2) in Eingriff steht.

2. Lenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerscheibe (l) von topfartiger Form ist, am Boden (10) als Rastmittel ausgebildete, vorstehende Mitnehmer (ll) trägt und am Außenmantel (5) mit einer etwa spiralig verlaufenden Führungsnut (6) versehen ist, in die ein fahrzeugfester Führungszapfen (7) eingreift. " ·

J5. Lenkanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (11) etwa kegelförmig ausgeformt sind.

4. Lenkanordnung nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Mitnehmer (11) parallel gegenüberliegend am Boden (10) der Mitnehmerscheibe (l) angeordnet sind.

5. Lenkanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (2) aus einem Gummimaterial besteht.

6. Lenkanordnung nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Mitnehmern (ll) korrespondierenden Rastmittel in der Kupplungsscheibe (2) aus etwa kegelförmigen Ausnehmungen (12) bestehen.

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7· Lenkanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (2) mit der Lenkgetriebeeingangswelle (3) über beidseitig der Kupplungsscheibe (2) angeordnete Stege (8 und 9) befestigt ist.

8. Lenkanordnung nach Anspruch 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkgetriebeeingangswelle (3) im Aufnahmeberelch der Mitnehmerscheibe (l)zur längsachsig geführten Verschiebung eine gegenseitige Kei!verzahnung (4) aufweist.

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