DE6929793U

DE6929793U - Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE6929793U
Application number: DE6929793U
Authority: DE
Inventors: Alfred Pitner Und Nadella
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-07-29
Filing date: 1969-07-28
Publication date: 1969-11-13
Also published as: FR1585955A; CH511735A; GB1272664A; US3600969A

Description

PATENTANWÄLTE G. H. LEINWEBER dipl..ing. H. ZIMMERMANN

347/69 ₈ MUnchen2,Rosental7, 2Auig.

Τθΐ.-Adr. lelnpat München Telefon (0811)261989

den 28. Juli 1969

Unser Zeichen

Alfred PITNEE und NADELLA, Paris / Frankreich Lenkvorrichtung

Die Neuerung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung, bei der die übliche Anordnung aus einer das Lenkrad mit dem Lenkgehäuse verbindenden einzigen Welle durch eine in Abschnitte unterteilte Welle mit einem Hauptmittelteil ersetzt ist, dessen oberes Ende über ein Kardangelenk mit einem die Lagerung für das Lenkrad bildenden Wellenteil verbunden ist.

Ein derarties Kardangelenksystem führt zwei Faktoren ein, die die in Querrichtung wirkenden Reaktionskräfte, die auf das Lenkrad übertragen werden können, beeinflussen:

- einerseits wird durch die Verwendung eines Kardangelenks die Starrheit der Vorrichtung beträchtlich vermindert, weil anstelle einer an seinen Enden fest eingespannten einstückigen Stange ein Gelenksystem verwendet ist, das vor allem die Starrheit der aus den die Montierung des Lenkrades am oberen Teil gewährleistenden Teilßn bestehenden Anordnung beträchtlich verringert ;

- andererseits ist aus Gründen eines bequemen Zusammenbauens sehr häufig der Mittelteil der in Abschnitte unterteilten Welle nicht rohrförmig, sondern kompakt ausgebildet und hat eine bedeutend größere lineare Masse, weil er im allgemeinen größere Querschnitte sowie über eitlen bestimmten Längenabschnitt zwei übereinanderliegende Profile zum Verschieben und zum Antrieb aufweist.

Der Mittelteil hat folglich eine große Masse, deren oberer Auflagepunkt eine sehr geringe Starrheit hat. In den meisten Fällen ist ein zweites Kardangelenk für die Verbindung mit dem Lenkgehäuse vorgesehen, so daß der untere Auflagepunkt ebenfalls eine sehr geringe Starrheit hat.

Bei Betrieb des Fahrzeugs treten sowohl in den Antriebsais auch in den Aufhängungsorganen bestimmte Schwingungen oder Stöße auf, die auf das Lenkrad zumindest in Form von quer zur Drehachse der Voirichtung verlaufenden Komponenten übertragen werden. Diese Schwingungen erweisen sich als äußerst! nachteilig, denn sie können, beispielsweise als Reaktionen auf bestimmte Erschütterungen in Umfangsrichtung, die auf Unebenheiten der Fahrbahn beruhen, Dauercharakter annehmen.

Ziel der Erfindung ist es, die in Querrichtung wirkenden Erschütterungen oder Stöße auszuschalten. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf den Fall, daß jeder Lagerzapfen des Kardangelenks von einer Nadelschale überdeckt ist, zwischen deren Kranz und einer Schulter des Lagerzapfens ein Dichtungsring unter Pressung angeordnet ist.

Die Lenkvorrichtung gemäß der Neuerung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß der Boden der Nadelschalen auf

an sich bekannte Weise unter Abstand von der Stirnseite des Lagerzapfens angeordnet ist und daß der Dichtungsring aufgrund seiner Form, den Härte- und Elastizitätseigenüchaften sowie des Komprimierungsgrades als Dämpfer für die in Querrichtung einwirkenden Schwingungen und Stöße wirkt.

Die Praxis hat gezeigt, daß bei einer derartigen Vorkehrung eine sichere Aufhängung der oberhalb der oberen Anlenkung befindlichen Massen gewährleistet und dabei jede Übertragung von ggfls. das Lenkgehäuse beaufschlagenden oder im Mittelteil der Welle auftretenden Erschütterungen auf die Hände des Fahrers vermieden ist.

Für die Form des Dichtungsrings hat sich ein viergelappter Querschnitt als vorteilhaft erwiesen, dessen Profil ein dahingehend verformtes Quadrat bestimmt, daß der gleichzeitig am Lagerzapfen und aui Schalenkranz angrenzende Lappen im Vergleich zum anderen am Schalenkranz angrenzenden Lappen zur Schulter des Lagerzapfens hin versetzt ist. Dadurch ist die Gefahr ausgeschaltet, daß der der Schale am nächsten liegende Teil des Rings zwischen den den Dichtungsring mit Druck beaufschlagenden¹ Rand des Kranzes und die zylindrische Obertläche des Lagerzapfens eingreift und die Komprimierung des Rings beeinträchtigt, der doch so berechnet sein muß, daß er einwandfrei seine Däaipfungs funkt ion erfüllt.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Lenkvorrichtung, deren Lenkrad mit dem Lenkgehäuse über zwei Kardangelenke verbunden ist,

Fig. 2 im vergrößerten Maßstab, eine Ansicht des Aufbauprinzips der in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Kardangelenke, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine im Kardangelenk gemäß Fig. 2 verwendbare Dichtung.

Die Lenkvorrichtung gemäß Fig. 1 hat eine in Abschnitte unterteilte Steuerwelle 1 mit einem Mittelteil 2, der mit seinen jeweiligen Enden über zwei Krdangelenke 3 bzw. 4 mit einem den Eingang in ein Lenkgehäuse 7 bildenden Wellenteil 6 bzw. einem Wellenteil 8 verbunden ist, der ein Lenkrad 9 trägt und in einem Halter 11 drehbar ist, der an der (nicht dagestellten) Fahrzeugkarosserie befestigt ist.

Der Mittelteil 2 der Welle hat im dargestellten Beispiel einen teleskopartigen Aufbau und besteht aus zwei Teilen 2a und 2b, die ineinander schiebbar sind und durch ihre prismatische Form die Übertragung des vom Lenkrad 9 kommenden Moments gewährleisten.

Die Backen der Kardangelenke 3,4 sind in gleicher Weise mit dem entsprechenden Drehkreuz verbunden. Gemäß der in Fig. dargestellten Verbindungsart für die Montierung eines Drehkreuzes 12 in einer Backe 13, die mit der das Lenkrad 9 tragenden Welle 8 verbunden ist, sind zwei einander gegenüberliegende Lagerzapfen 14 des Drehkreuzes 12 von einer Nadelschale 16 überdeckt, die in einer entsprechenden Bohrung 17 des Backens 13 verspannt ist. Die Abdichtung der Nadelschale ist durch einen Elastomerring 18 mit vierlappigem Querschnitt, dessen Form in Fig. 3 verdeutlicht ist, sichergestellt, der zwischen eine Schulter 19 des Lagerzapfens und einen radialen Kranz 21 am

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freien Ende der Schale eingespannt ist. Längs der Achse des Lagerzapfens 14 gemessen sind die relativen Abmessungen der Nadelschale 16, des Elastomerrings 18 und des Lagerzapfens selbst - ausgehend von der Schulter 19 - derart, daß der Elastomerring 18 ein Anschlag- und Zentrierorgan bildet, das bei der Montierung und aufgrund seiner die Abdichtung gewährleistenden Komprimierung die Aufstecklänge der Nadelschale begrenzt, deren Boden 22 schließlich um einen ziemlich großen Abstand d von der Stirnseite 23 de«s Lagerzapfens entfernt ist.

In Fig. 3 ist eine beispielsweise Form des Dichtungsrings 18 genauer dargestellt. Der vierlappige Querschnitt j dieses Dichtungsrings hat annähernd die Form eines Quadrats, hat jedoch auf der in Berührung mit der zylindrischen Oberfläche des Lagerzapfens 14 stehenden Seite zwei Lappen 24a, ; 24b, die in Bezug auf die zwei gegenüberliegenden am weitesten j vom Lagerzapfen 14 entfernt angeordneten Lappen 26a, 26b zur i Radialmittelebene des Dichtungsrings versetzt sind. Diese An- j Ordnung hat den Vorteil, daß bei starker Komprimierung der ! Lappen 24a nicht zwischen den Rand 21a des Kranzes 21 der Nadelschale 16 und die zylindrische Oberfläche des Lagerzapfens 14 eingreifen kann, so daß jede Diskontinuität der Komprimierungscharakteristik des Dichtungsrings 18 vermieden ist. Dieser! Faktor ist umso wichtiger als der Dichtungsring 18 gemäß der j Neuerung einerseits als Dämpfer für die durch die Antriebsund Aufhängungsorgane des Fahrzeugs erzeugten, quer zum Lenk- ^ehäuse 7 einwirkenden Erschütterungen und Stöße und andrerseits für die im Mittelteil der Welle erzeugten Schwingungen wirkt. Für diese Dämpfungsfunktion braucht das Elastomer, aus dem der Ring besteht, nur einer sehr genau berechneten Komprimierung unterworfen zu werden, die in Abhängigkeit von

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der Charakteristik der verhältnismäßig hohen Härte in der Größenordnung von 81
bestimmt wird.

Α-Shore und der Elastiztiätscharakteristilt

Es ist möglich das Kardangelenk 3, das die Wellenteile | 2a und 6 miteinander verbindet, durch eine flexible Verbindungj beispielsweise eine Kautschukscheibe, ja sogar durch eine starre Ankupplung zu ersetzen. ι

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Claims

Il IvII til It Schutzansprüche :

1. Lenkvorrichtung mit einem Lenkgehäuse und einer in Abschnitte unterteilten Steuerwelle, deren Mittelteil am obefen Ende mit einem das Lenkrad tragenden Wellenteil über ein Kardangelenk verbunden ist, dessen Lagerzapfen sämtlich von j einer Nadelschale überdeckt sind, die einen Dichtungsring an eine Schulter des Lagerzapfens preßt, dadurch gekennzeichnet, ! daß der Boden (22) der Nadelschalen (16) von der Stirnseite '■

(23) des Lagerzapfens (14) auf an sich bekannte Weise unter ' Abstand angeordnet ist und daß der Dichtungsring (1C) derart ausgebildet und bemessen ist, daß er aufgrund seiner Form, den Härte- und Elastizitätseigenschaften, sowie des Pressungsgrads die in Querrichtung einwirkenden Schwingungen und Stöße dämpft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (18) einen vierlappigen Querschnitt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gleichzeitig am Lagerzapfen (14) und am Kranz (21) der Nadelschale (16) angrenzender Lappen (24a) des vierl&ppigen Querschnitts im Vergleich zu dam an den Kranz (21) angrenzenden anderen Lappen (26a) zur Schulter (19) des Lagerzapfens hin versetzt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (18) eine Radial-Symmetrieebene hat.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Mittelteils (2a) der Steuerwelle (1) mit einem Wellenteil (6) des Lenkgehäuses (7) über eine elastische Ankupplung verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Mittelteils (2a) der Steuerwelle (1) mit dem Wellenteil (6) des Lenkgehäuses (7) über ein firdangelenk (3) verbunden ist, das mit dem Kardangelenk (4) identisch ist, welches das obere Ende des Mittelteils (2b) der Steuerwelle (1) mit dem Wellenteil (8) des Lenkrads (9) verbindet.