DE3249543C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/1518—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles
- B62D7/1536—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles provided with hydraulic assistance
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Zahn
stangenhilfskraftlenkung für Fahrzeuge, bei der von einer
Lenkspindel aus ein Lenkventil sowie ein Lenkritzel eines
ersten, lenkbare Vorderräder des Fahrzeugs verschwenken
den Zahnstangentriebes betätigt wird und an diesen ersten
Zahnstangentrieb über eine in ihren Endbereichen je ein
Kardangelenk aufweisende Gelenkwelle ein zweiter, lenkba
ren Hinterrädern des Fahrzeuges zugeordneter und durch
eine Kolben-Zylindereinheit hydraulisch unterstützter
Zahnstangentrieb angekoppelt ist.
Aus der DE-OS 27 07 850 sind derartige Zahnstangen-Lenk
hilfegetriebe für Motorfahrzeuge bekannt. Bei diesen be
kannten Anordnungen wird die Lenkbewegung für die Hinter
räder des Fahrzeugs unmittelbar von der Axialbewegung
der zugehörigen Zahnstange abgeleitet, wodurch an den
Hinterrädern nur Lenkausschläge in der Größenordnung der
an den Vorderrädern bewirkten Ausschläge verwirklichbar
sind. Aus fahrdynamischen Gründen ist dies jedoch nicht
erwünscht.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe
zugrunde, eine Lenkanordnung zu schaffen, bei der an den
Hinterrädern wesentlich von den an den Vorderrädern ein
gestellten Lenkwinkeln abweichende, d. h. insbesondere ge
ringere Lenkwinkel verwirklichbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine hydraulische Zahn
stangenhilfskraftlenkung der eingangs genannten Art und
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgeschla
gen, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Pa
tenanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 2 angegebenen
Merkmale charakterisiert ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die
in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeich
net.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele für
die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Figuren im ein
zelnen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Grundriß einer Zahnstangen
hilfskraftlenkung;
Fig. 2 einen Querschnitt einer den Fahrzeughinterrädern
zugeordneten Zahnstangenlenkung;
Fig. 3 die Halbschnitte längs Schnittlinien 6A-6A und
6B-6B in Fig. 2;
Fig. 4 einen Grundriß einer den Fahrzeughinterrädern
zugeordneten Zahnstangenlenkung;
Fig. 5 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbei
spiels und
Fig. 6 und 7 Querschnitte nach den Linien 11-11
bzw. 12-12 in Fig. 5.
In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 210 bzw. 202 vor
dere bzw. hintere Fahrzeugräder. Die Vorderräder und die
Hinterräder sind durch Betätigung eines Lenkrades 206
über eine Lenkspindel 251 und Spurstangen 205 verschwenk
bar. Eine Gelenkwelle 207 verbindet eine Lenkeinrichtung
203 der Vorderräder mit einer Lenkeinrichtung 221 für
die Hinterräder. Ein Gelenkwellenritzel 215 a greift in
eine Zahnstange 223 a ein und trägt einen Zapfen 215.
Über eine Kolben-Zylindereinheit 222, 223 wird hydrau
liche Lenkhilfskraft zur Lenkung der Hinterräder wirk
sam. Die Kolben-Zylindereinheit wird über ein Lenkventil
242 und Arbeitsleitungen 235, 236 mit von einer Pumpe
238 über eine Druckleitung 239 gefördertem Druckmittel
beaufschlagt. Das Lenkventil 242 ist durch eine Rücklauf
leitung 240 mit einem Druckmittelbehälter 241 verbunden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Gelenkwelle 207 über ein
Gelenk 138 mit dem Gelenkwellenritzel 215 a verbunden. Zum
Schutz gegen ungünstige äußere Einflüsse ist sie von
einem Abdeckungsrohr 139 umgeben.
An dem Zapfen 215 der Gelenkwelle 207 ist eine Kurbel mit
einem Kurbelzapfen 127 angeordnet. Der Kurbelzapfen 127
ist parallel zu der Gelenkwelle 207 um einen Abstand ε
radial zur Achse der Gelenkwelle 207 versetzt. Mit dem
hinteren Ende des Kurbelzapfens 127 ist ein Ende einer
Koppelstange 128 verbunden, wie dies in Fig. 3 gezeigt
ist, während an das andere Ende der Koppelstange 128 ein
Kugelgelenkzapfen 129 angeschlossen ist. Über den Kugel
gelenkzapfen 129 ist eine Mittelstange 119 eines Spurge
stänges für die Hinterräder des Fahrzeugs verbunden.
In Fig. 2 und 3 ist eine einfache Konstruktion gezeigt,
durch die der Exzentrizitätswert ε leicht auf einen ge
wünschten Wert eingestellt werden kann. Als Kurbel ist
auf dem Zapfen der Gelenkwelle 125 ein Auge 142 mit
Schrauben 141 befestigt. Der Kurbelzapfen 127 ist in
einem Kurbelzapfenhalter 143 befestigt. Der Kurbelzap
fenhalter 143, der von der Seite gesehen L-förmig ist,
besteht aus einem Basisbereich 143 a , der sich in axialer
Richtung der drehbaren Gelenkwelle 125 erstreckt, und
einem länglichen Bereich 143 b, der sich in radialer Rich
tung der drehbaren Gelenkwelle 125 von dem hinteren Ende
des Basisberichs 143 aus erstreckt. Der Kurbelzapfen
127 ist in dem länglichen Bereich 143 b mit einem Stift
144 befestigt. Ein Abstandshalter 145, der eine bestimm
te Dicke in radialer Richtung der drehbaren Gelenkwelle
125 hat, ist auf einer Fläche des Auges 142 zwischen Ba
sisbereich 143 a des L-förmigen Kurbelzapfenhalters 143
und der Fläche des Auges 142 durch Schrauben 146 gehal
ten. Durch Verändern der Dicke des Abstandshalters 145
kann das Verhältnis eines Auslenkwinkels der Hinterräder
zu dem der Vorderräder auf einen Wert eingestellt wer
den, der für das Fahrzeug, auf das das Lenksystem mit
der erfindungsgemäßen Anordnung angewendet wird, zweck
mäßig ist.
In Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 ist eine andere Ausführung
der Lenkeinrichtung 221 gezeigt. Der Kolben 223 hat eine
Zahnstange 223 a mit Zähnen, die auf der oberen Oberfläche
des Kolbens nahezu über die gesamte Länge desselben aus
gebildet sind. Mit der Zahnstange 223 a steht das Gelenk
wellenritzel 215 a der drehbaren Gelenkwelle 215 in Ver
bindung, die innerhalb des Zylindermantels 222 drehbar
mittels Lagern 229 und 230 gehalten wird. Auf diese
Weise ist der Kolben 223 kürzer als der Zylindermantel
222, und sein Eingriff mit der drehbaren Gelenkwelle 215
ist in dem Inneren des Zylindermantels 222 vorgesehen.
Das Innere des Zylindermantels 222 ist in eine linke Ar
beitskammer S 3 und eine rechte Arbeitskammer S 4 durch
den Kolben 223 unterteilt, der zentral innerhalb des Zy
lindermantels untergebracht ist. Die linke Arbeitskammer
S 3 ist als typisches Beispiel in Fig. 5 und Fig. 7 ge
zeigt, wobei zu sehen ist, daß die Arbeitskammern S 3
und S 4 jeweils durch einen Einlaß 234 über eine ringför
mige Nut 233, die in einem Endrohr 231 ausgebildet ist
und Verbindungslöcher 232 beaufschlagt werden.
Beim Lenken der hinteren Fahrzeugräder 202 durch den
Hinterradlenkmechanismus des Spurgestänges 205 über eine
Drehbewegung der drehbaren Gelenkwelle 215, die durch Be
tätigen des Lenkrades 206 verursacht wird, wird Hydrau
likflüssigkeit in die rechten und linken Hydraulik
flüssigkeits-Zuführungskammern S 3 und S 4 des Zylinders
221 für die Hinterräder entsprechend der Lenkrichtung
des Lenkrades 206 eingeleitet, so daß die Drehbewegung
der drehbaren Gelenkwelle 215 durch den Kolben 223
unterstützt wird, der in dem Zylindermantel 222 vermöge
des Öldrucks verschoben wird. Die Hinterräder werden mit
Hilfe der Hilfskraft des Zylinders 221 ausgelenkt, wo
durch das Lenkdrehmoment, das von dem Fahrzeuglenker für
das Betätigen des Lenkrades 206 gefordert wird, herabge
setzt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich eine kompak
te Konstruktion des Zylinders, und der Zylinder kann auf
dem Fahrzeugkörper mit wenig Raumbedarf montiert werden.
Claims (5)
1. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung für Fahrzeuge,
bei der von einer Lenkspindel aus ein Lenkventil sowie ein
Lenkritzel eines ersten, lenkbare Vorderräder des Fahrzeuges
verschwenkenden Zahnstangentriebes betätigt wird und an die
sen ersten Zahnstangentrieb über eine in ihren Endbereichen
je ein Kardangelenk aufweisende Gelenkwelle ein zweiter,
lenkbaren Hinterrädern des Fahrzeuges zugeordneter und durch
eine Kolben-Zylindereinheit hydraulisch unterstützter Zahn
stangentrieb angekoppelt ist, in den die Gelenkwelle mit
einem Gelenkwellenritzel eingreift, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (132/133)
mit einseitig aus dem Zylinder (132) ragender Kolbenstange
(133) ausgebildet ist und das Gelenkwellenritzel (125 a) in
eine auf dieser Kolbenstange (133) ausgebildete Zahnstange
(133 a) eingreift und daß die Gelenkwelle (125) über das
Gelenkwellenritzel (215 a) hinaus durch einen Zapfen verlän
gert ist, der eine Kurbel trägt, deren Kurbelzapfen (127)
als Kugelgelenkzapfen ausgebildet ist und in das eine Ende
einer Koppelstange (128) eingreift, deren anderes Ende über
einen zweiten Kugelgelenkzapfen (129) mit der Mittelstange
(119) eines die hinteren Fahrzeugräder verschwenkenden Spur
gestänges (118) verbunden ist, wobei die Mittelstange (119)
an ihren beiden Endbereichen verschiebbar im Fahrzeug gela
gert ist.
2. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Kolben-Zylindereinheit (223/224) mit einem
Plungerkolben ausgebildet ist und das Gelenkwellenritzel
(215 a) in eine auf dem Mittelbereich dieses Kolbens (223)
ausgebildet Zahnstange (223 a) eingreift und daß die Ge
lenkwelle (215) über das Gelenkwellenritzel (215 a) hinaus
durch einen Zapfen verlängert ist, der eine Kurbel trägt,
deren Kurbelzapfen als Kugelgelenkzapfen ausgebildet ist und
in das eine Ende einer Koppelstange eingreift, deren anderes
Ende über einen zweiten Kugelgelenkzapfen mit der Mittel
stange eines die hinteren Fahrzeugräder (202, 202) ver
schwenkenden Spurgestänges (205) verbunden ist, wobei die
Mittelstange an ihren beiden Endbereichen verschiebbar im
Fahrzeug gelagert ist.
3. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kol
ben-Zylindereinheit (132/133; 223/224) und die Mittelstange
des Spurgestänges, im Sinne der Fahrtrichtung des Fahrzeuges
betrachtet, hinter der Laufachse von dessen Hinterrädern
angeordnet sind.
4. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Arm der Kurbel durch ein auf dem Zapfen
der Gelenkwelle (125) festgeklemmtes Auge (142) mit einer
seitlichen Fläche und einem an dieser Fläche unter Zwi
schenschalten eines Abstandshalters (145) festgeschraubten,
einen Schaft des Kurbelzapfens (127) in einer Bohrung auf
nehmenden Kurbelzapfenhalters (143) gebildet ist.
5. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Mittelpunkt der Kugel (129 a) des zweiten Ku
gelgelenkzapfens der Kolbenstange (128) auf der Mittel
längsachse der Mittelstange (119) des Spurgestänges angeord
net ist.
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