AT125786B

AT125786B - Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: AT125786B
Authority: AT
Inventors: Anton Flettner
Original assignee: Anton Flettner
Priority date: 1928-07-05
Filing date: 1929-07-01
Publication date: 1931-12-10
Also published as: CH140282A

Description

Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Lenkeinrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mittels deren die Fahrzeuge leichter und schneller gelenkt werden können als mittels der bekannten Einrichtungen. Es ist bekannt, bei schweren Fahrzeugen besondere Lenkräder vorzusehen, die vom Steuerorgan über ein Steuergetriebe betätigt werden und das Fahrzeug mit den auf einer schwenkbaren Achse unschwenkbar angeordneten Haupträdern in der Fahrtrichtung nach sich ziehen. Auch haben die Lenkräder bei diesen Anordnungen die gleiche Grösse wie die Haupträder. Bei diesen Einrichtungen benötigt man zum Verstellen der Lenkräder, insbesondere bei grösseren Kraftfahrzeugen, wie Omnibussen, Lastwagen od. dgl., eine sehr erhebliche Kraft.

Die Erfindung besteht darin, dass das einen Teil des Fahrzeuggewichtes tragende Lenkrad mit dem lenkbaren Hauptrad durch ein geeignetes Lenkgetriebe verbunden ist, derart. dass es das Hauptrad über dieses Getriebe lenkt. Hiedurch wird erreicht, dass das Lenkrad, das zweckmässig wesentlich kleiner als das Hauptrad ist und durch die Steuervorrichtung unmittelbar angetrieben wird, zu seiner Verstellung nur eine verhältnismässig geringe Kraft benötigt, so dass auch grosse und schwere Fahrzeuge leicht und schnell gelenkt werden können. Die Lenkräder können in der Ein-oder Mehrzahl vorgesehen sein, auf jeden Fall sind sie mit den Haupträdern durch das weiterhin zu beschreibende Lenkgetriebe derart verbunden, dass eine Verschwenkung der Lenkräder eine solche der Haupträder nach sich zieht.

Die Anordnung wird zweckmässig so getroffen, dass das die Verbindung zwischen Lenkrad und Hauptrad herstellende Lenkgetriebe eine selbsttätige Schwenkung des Lenkrades verhindert, solange das Hauptrad seine Fahrtrichtung beibehält. Falls dagegen das Hauptrad zufälligerweise eine Schwenkbewegung ausübt, erteilt es über das Lenkgetriebe auch dem Lenkrad eine Schwenkbewegung, u. zw. ist die Anordnung so getroffen, dass die durch das Hauptrad hervorgerufene Schwenkbewegung des Lenkrades das Hauptrad wieder in seine ursprüngliche Richtung zurückbringt. Hiedurch ist erreicht, dass zufällige und unbeabsichtigte Verschwenkungen der Haupträder sofort selbsttätig wieder ausgeglichen werden.

Das Lenkgetriebe ist zweckmässig so angeordnet, dass es bei seiner Verstellung Drehbewegungen um die Schwenkachse des Hauptrades ausführt. Auch die Bewegung des Steuergetriebes kann als Drehbewegung um die Schwenkachse des Hauptrades erfolgen. Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass um die Schwenkachse des Hauptrades drehbare Hebel Teile der Getriebe bilden, oder es können auch die Getriebe an die Schwenkachse des Hauptrades mittels derartiger Hebel angelenkt sein.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf die vorteilhafte Ausführung dieser Steueranordnung.
Durch die Erfindung wird die Schwierigkeit beseitigt, die bei Kraftfahrzeugen, insbesondere solchen grosser Abmessungen und grosser Gewichte besteht, dass nämlich sehr grosse Kräfte und dementsprechend ein erheblicher Zeitaufwand zur Betätigung der Lenkung erforderlich sind. Würde man zur Abhilfe etwa eine grosse Übersetzung in das Steuergetriebe einschalten, so würde hiedurch der gesamte Energieaufwand zur Steuerung nicht vermindert, dagegen würde die Steuerbewegung erheblich verlangsamt.

Durch die Anordnung gemäss der Erfindung, bei der das Hauptrad nicht unmittelbar. sondern mittelbar durch ein Lenkrad gelenkt wird, wird die Bewegungsenergie des Fahrzeugs zum Lenken herangezogen, wodurch der Kraftaufwand zur Steuerung des Fahrzeuges wesentlich vermindert wird. Um eine ausreichende Adhäsion des Lenkrades am Boden während der Lenkbewegung zu erzielen, ist die Anordnung so getroffen, dass das Lenkrad einen Teil des Fahrzeuggewichtes aufnimmt. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird ein die Lenkräder mit den Haupträdern verbindendes Gestell angeordnet. Dieses Verbindungsgestell trägt die Wagenlast auf einem mittleren Punkt zwischen den Zentren des Hauptrades und des Lenkrades. Je nach der Wahl des Punktes auf dem Verbindungsgestell ergibt sich der Anteil der Wagenbelastung, den das Lenkrad im Vergleich zum Hauptrad trägt.

In der Zeichnung sind schematisch eine Reihe von Ausführungsbeispielen veranschaulicht, jedoch ist die Erfindung nicht auf die gezeichneten und beschriebenen Beispiele beschränkt, vielmehr fällt in den Bereich der Erfindung jegliche Anordnung, die das Prinzip der Erfindung verwendet.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf das Untergestell eines Fahrzeugess u. zw. in einem Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Haupträder durch zwei sich vor den Haupträdern befindliche Lenkräder gelenkt werden. Fig. 2 zeigt die Seitenansicht des Fahrzeuges. Fig. 3 zeigt in

Ansicht in grösserem Massstab als Beispiel ein Haupt-und Lenkrad mit Verbindungsgestell. Fig. t zeigt die Draufsicht zu Fig. 3. Fig. 5 zeigt in Draufsicht auf das Untergestell ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem sich die Lenkräder hinter den von ihnen gelenkten Haupträdern befinden. Fig. 6 zeigt in Draufsicht auf das Untergestell ein anderes Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung. Fig. 7 zeigt in Draufsicht die Anordnung eines unstarre Verbindungsgestelles.

Fig. 8 zeigt in Draufsicht die Anordnung eines unstarren Verbindungsgestelles für ein Lenkrad und zwei zugeordnete Haupträder. Fig. 9 zeigt in Ansicht eine besondere Art der Lastübertragung auf das Lenkrad. Fig. 10 zeigt die Draufsicht zu Fig. 9. Fig. 11 zeigt in Seitenansicht des Fahrzeuges ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungsgestelles.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Buchstaben bezeichnet.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Beispiel ist mit 11 das Untergestell des Fahrzeuges bezeichnet, 12 ist die Karosserie des Wagens. 13 der Motor. 14 und 114 das Getriebe, das die Motorbewegung auf die Hinterachse 15 überträgt. 16, 17 sind die Hinterräder, während seitlich bewegliche und lenkbare Vorderräder (Haupträder) mit 18. 19 bezeichnet sind, 23, 24'sind die Lenkräder gemäss der Erfindung.

Das Wagengewicht ruht auf der Hinterachse 15 des Fahrzeuges an den Auflagerstellen 2 ()
EMI2.1

EMI3.1
sich selbst sperrende Getriebe 55. 56 der Hilfssteuerhebel 59 in seiner Lage festgehalten wird, kann sich zwar das Verbindungsgestell 31, 32 beispielsweise auf schlüpfrigem Boden um die Achse 65 bzw. 66 schwenken.

An dieser Schwenkung nehmen die Vertikalhilfsachsen 49. 50
EMI3.2
beibehaltenden Hebel 59, 60 aus. der eine solche Verschwenkung des Lenkrades berbeiführt. dass unter dem Einfluss der Fahrzeuggeschwindigkeit und der neuen Stellung des Lenkrades das Hauptrad selbsttätig korrigiert wird, bis das Hauptrad wieder die ursprüngliche Lage einnimmt, ohne dass es erforderlich wäre, dass der Fahrer eine Verstellung des Steuerorgans vornimmt. Diese Korrektur einer unbeabsichtigten Seitenbewegung oder Versehwenkung der Hauptlager findet in jeder Lage, auch in den Steuerlagen der Haupträder, statt.

Das Korrekturverhältnis lässt sieh durch geeignete Wahl der Übersetzung einstellen. Wird beispielsweise der Hilfssteuerhebel 59 länger gewählt als der Stenderhebel 74, so ist die Korrekturwirkung eine starke. Wählt man das Längenverhältnis umgekehrt. so ist die KorrekturWirkung eine schwächere. Im allgemeinen zieht man vor. den Steuerhebel 74 langer als den
Hebel aU zu wählen, da. sich dann günstige Steuerverhältnisse. insbesondere geringe Steuer- kräfte. ergeben. Die Betrachtung zeigt hier, dass die Lage des Hebels 59 bzw. 60, die vom Steuerstand aus eingestellt wird, massgebend ist für die Lage. die das Hauptrad einnchmen soll und die es auch unter dem Einfluss der Korrekturbewegung, auch bei durch die Fahr- bahn bedingten Störungen, beibehält.

Die Drehachse des Hilfssteuerhebels 59 bzw. 60 wird zweckmässig, wie es die Zeichnung zeigt, in die Drehachse 65, 66 der Gestelle 31, 8, 2 gelegt, da sich hiedurch sowohl Steuer- wirkung als auch Korrekturwirkung einfach und für alle Lagen leich vorausbestimmbar ergibt. im besonderen, ohne dass Zwängungen im Getriebe auftreten können.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in Ansicht und Draufsicht eine schematische Skizze des linken vorderen Hauptrades 18 und des Hilfsrades. 23, welche durch das Verbindungsgestell. M mit- einander in Verbindung stehen.

Die vertikale Drehachse 65 des Verbindungsgestelles 31 liegt in diesem Falle nahe dem
Mittelpunkt des Hauptrades 18. Um trotzdem eine Verteilung des Wagengewichtes zu erreichen. die dem Lenkrad eine genügende Anpressung erteilt, ist ein besonderes Hilfstück 3a angeordnet. welches zu der Achse 30 drehbar im Lager 36 angeordnet ist und welches über die vertikale
Welle 65 die Wagenlast auf das Verbindungsgestell 31 überträgt. Die feste Querachse 30 trägt zweckmässig federnd das Wagengewicht.

Bei dem in Fig. 5 veranschaulichten Beispiel liegen die Lenkräder 123, 124 hinter den Haupträdern 18, 19. Die Anordnung ist grundsätzlich die gleiche wie die oben an Hand der
Fig. 1 und 2 beschriebene. Eine Abweichung besteht insofern, als die Verbindungsgestele 131.

132 nunmehr nach hinten gerichtet sind und der Hebel 59 der Fig. 1 nunmehr als Deppel-
EMI3.3
Stangen 172, 173 verbunden sind, bewegen sich nunmehr im umgekehrten Drehsinne. Dies ist erforderlich, um die richtige Korrekturwirkung zu erzielen, da sonst infolge der Anordnung. des Lenkrades hinter dem Hauptrad bei gleichem Drehsinne dieser Hebel die Korrektur negativ wäre, d. h. die unbeabsichtigte Bewegung des Hauptrades verstärkt würde.

Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem mittels des Motors 13 beispielsweise über das Differentialgetriebe'214 die Kardankupplungen 215,216 die Vorderradwelle 217, 218 und über die Kardangelenke 219, 220 die Haupträder 228, 229 angetrieben werden. Die Verhindungsgestelle 231, 232 sind um Drehachsen 533,, 334 schwenkbar, die durch die Mittelpunkte der Hauptlager der Räder 228, 229 hindruchgehen, Analog gehen die Drehachsen 240, 241 der von den Gestellen 231, 232 schwenkbar getragenen Lenkräder 244, 245 durch die Mittelpunkte der letzteren. Das Wagengewicht ruht auf der festen Querachse 2 MI unter Vermittlung der schrägen Verbindungsstücke 253, 254, die mit der Achse 250 durch Lagerstücke 256, 257 in Verbindung stehen.

Hiedurch ist erreicht, dass ein Teil der Wagenbelastung auf die Verbindungsgestelle und von diesen auf die Lenkräder übertragen wird. Die Steuerung der Anordnung entspricht im übrigen der oben beschriebenen und arbeitet in gleicher Weise.
EMI3.4
ausgeführt und besteht aus zwei um eine vertikale Achse 174 zueinander drehbaren Teilen 176.

179. Das Lenkrad 23 ist mit dem vorderen Teil 176 des Drehgestelle um die vertikale Achse 49 schwenkbar verbunden. Der hintere Teil 179 des Verbindungsgestelles ist mit der das Wagengewicht tragenden Achse 30 durch das Lager 36 drehbar verbunden. Ferner trägt der Teil 179 die senkrechte Drehachse 65, um die das Hauptrad 18 schwenkbar ist. Bei einer Verstellung des Lenkrades 23 wird der vordere Teil 176 des Verbindungsgestelles verstellt

und bewirkt über die Stange 83 und den Hebel 59 eine entsprechende Verstellung des Hauptrades. 18.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen entspricht die Zahl der Lenkräder der Zahl der lenkbaren Haupt räder. Das Verhältnis kann auch anders gewählt werden.

So ist beispielsweise in Fig. 8 die Anordnung eines mehrteiligen Verbindungsgestelles bei Verwendung nur eines Lenkrades 185 und zweier zugeordneter Haupträder 18. 19 dargestellt. Das Verbindungsgestell besteht aus dem hinteren Teil 188 und aus dem vorderen Teil 189. Der vordere Teil 189 ist um eine vertikale Achse 190 drehbar angeordnet und trägt an seinem vorderen Ende das Lenkrad 185, welches in der Achse 191 drehbar angeordnet ist und über die Stange 57, den Hilfssteuerhebel 193, die Stange 194 und den Steuerhebel 19, 5 verstellt wird. Das Gewicht des Wagens liegt federnd auf der festen Querachse 30.

Der Teil 188 des Verbindungsgestelles ist zu dieser Querachse 30 in den Lagern 36 drehbar angeordnet. Das Lenkrad 185 verstellt vermittels des Vorderteiles 189 des Verbindungsgestelles über die Stange 198, den Kniehebel 199. die Stange 200 und die beiden Hebel 201 und 202 die beiden Haupträder 18 und 19.

Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen in weiterer Ausführung der Erfindung beispielsweise eine besondere Art der Übertragung der Last auf das Lenkrad. Fig. 9 zeigt schematisch ein Lenkrad 10 : 2 und ein Hauptrad 18. Eine Feder 103 greift einerseits an einen mit dem Fahrgestell verbundenen Teil und anderseits an ein Winkelstück 104 an. das mit dem um die senkrechte Achse 106 drehbaren Verbindungsgestell 105 in Verbindung steht. Die Verstellung des Lenkrades erfolgt über die Stange 57, den Hilfssteuerhebel 107, die Stange 108 und den Steuerhebel 109. Das Lenkrad verstellt seinerseits das Hauptrad 18 über das Ver- bindungsgestell 105, die Stange 110 und den Hebel 111.

Das gegenüberliegende, nicht gezeichnete Rad wird vermittels der Querstange 200 ebenfalls im gleichen Sinne verstellt.

Die Lastübertragung über das Lenkrad erfolgt in folgender Weise : Wird das auf die Hauptradachse wirkende Wagengewicht vergrössert, so sucht sich die Radachse nach unten zu hewegen. Infolgedessen wird die Feder 103 stärker gespannt und auf das Winkelstück 104 ein stärkerer Zug ausgeübt, der sich auf das Verbindungsgestell 105 überträgt und das Lenkrad 102 stärker gegen den Erdboden drückt.

Um zu ermöglichen, dass die Verbindungsgestelle und sämtliche Querstangen und Hebel für die Hilfssteuerung unter dem Wagen bzw. unter dem Motorgehäuse usw. sich bewegen können, ist es zweckmässig, die Teile in geeigneter Weise nach unten abzukropfen und je nach Zweckmässigkeit im einzelnen Falle an den Rädern wieder hochzukröpfen. Fig. 11 zeigt dies beispielsweise bei dem Verbindungsgestell 137, welches das (rechte) Lenkrad 24 und das Hauptrad 19 verbindet.

Bei den Ausführungsbeispielen sind, soweit mehrere Hilfsräder angeordnet waren, für Lenkräder und Haupträder gleiche Spurweite angenommen worden. Man kann selbstverständlich auch verschiedene Spurweite vorsehen.

Als weitere Ausführungsformen der Erfindung können Steuerungen auch so angeordnet werden, dass das Lenkrad vorn am Wagen liegt und die Hinterräder steuert, dass das Lenkrad hinten am Wagen liegt und die Vorderräder steuert, wobei man die Belastung durch das Wagengewicht ganz beliebig verteilen kann, wie überhaupt weitere Ausführungsformen der Erfindung für jeden Fachmann möglich sind.

PATENT-ANSPRÜCHE :
EMI4.1
der lenkbaren Haupträder oder der schwenkbaren Achsen, dadurch gekennzeichnet, dass das einen Teil des Fahrzeuggewichtes tragende Lenkrad (23) mit dem zugehörigen Hauptrad (18) durch ein geeignetes Lenkgetriebe (31, 33) verbunden ist. derart, dass es das Hauptrad über dieses Getriebe lenkt.

Claims

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe (31, 33) einen Ausschlag des Lenkrades (23) bei sich nicht schwenkendem Hauptrad (18) verhindert, während ein Ausschlag des Hauptrades eine Schwenkung des Lenkrades bewirkt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einem Ausschlag des Hauptrades (18) bewirkte Schwenkung des Lenkrades (23) in dem Sinne erfolgt, dass das Hauptrad wieder in seine ursprüngliche Fahrtrichtung zurückgeführt wird, zufällige Schwenkbewegungen des Hauptrades wieder auszugleichen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe (31, 33) und das Steuergestänge (59, 78...) Drehbewegungen um die Schwenkachse (65) des Hauptrades (18) ausführen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Auflagepunkte des Wagengewichtes den Haupträdern (18, 19) näher liegen als den Lenkrädern (23, 24), <Desc/Clms Page number 5> so dass der von dem Lenkrad (23) übernommene Teil des Wagengewielltes kleiner ist als der von dem Hauptrad übernommene Teil des Wagengewichtes. EMI5.1

7. Einrichtung nach Anspruch l. dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrad (123). gesehen in der Fahrtrichtung, hinter dem zugehörigen Hauptrad angeordnet ist (Fig. 5).

8. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Verbindungsgestl'll (31), mit dem das Hauptrad (18) um eine waagrechte Achse (43) drehbar verbunden ist. während das Lenkrad (23) mit ihm um eine waagrechte Achse (47) drehbar und um eine senkrechte Achse (49) schwenkbar verbunden ist. EMI5.2 rades (23) mittels eines Steuerhebelgestäges (59,,, 2, 74) unter Zuhilfenahme eines Steuerhilfshebels erfolgt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet. dass der Steuerhilfshebel (S. um die senkrechte Drehachse (65) des Verbindungsgestelles (31) drehbar ist.

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet. dass der EMI5.3 hat, so dass beide Hebel stets zueinander parallel sind.

12. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11. dadurch gekennzeichnet, dass Steuerhebel (74) und Hilfssteuerhebel (59) durch eine Verbindungsstange (72) verbunden sind, die zu ihnen senkrecht verläuft.

13. Einrichtung nach Anspruch 1 mit mehreren Lenkrädern, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Lenkräder (23. 24) mittels eines einzigen Steuerorgans (54) betätigt werden.

14. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das EMI5.4 Wagenseite mit dem entsprechenden Gestänge (GO, 73,'75) für die Räder (19, 24). auf der andern Seite durch ein Gestänge (78, 82, 79) verbunden ist, so dass sämtliche Lenkräder durch eine einzige Steuervorrichtung gesteuert werden können.

15. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Verstellung des Lenkrades (23) bei einem unbeabsichtigten Ausschlag des Hauptrades (18) unter Vermittlung des Steuergestänges (59, 72, 74) erfolgt.

16. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Hilfsteuerhebel (59) und Steuerhebel (74) sich in gleichem Drehsinne bewegen (Fig. 1 und 6).

17. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (174) und der Hilfssteuerhebel (259) sich in entgegengesetztem Sinne drehen (Fig. 5).

18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das das Hauptrad (18) mit dem Lenkrad (23) verbindende Verbindungsgestell (31) sowohl um eine waagrechte Achse (30) als auch um eine lotrechte Achse (65) schwenkbar ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsgestell aus zwei oder mehr gegeneinander beweglichen Teilen (176, 179) besteht, um verschiedene Ausschläge des Hauptrades (18) und des Lenkrades (20) zu ermöglichen (Fig. 7).

20. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechte Drehachse (65) des Verbindungsgestelles (31) an dem das Hauptrad (18) tragenden Ende angeordnet und mit einem um die waagrechte Drehachse (BO) des Verbindungsgestelles drehbaren Hilfsstück (35) verbunden ist (Fig. 3 und 4).

21. Einrichtung nach den Ansprüchen l und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die die Verbindungsgestelle (31, 32) verbindenden Querstangen (82, 83) eine gleich grosse Verstellung der Verbindungsgestelle bewirken.

22. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine so tiefe Anordnung der die Lenkräder (23, 24) und die Haupträder (18, 19) verbindenden Verhindungsgestelle, dass diese ihre Bewegungen unterhalb des Wagens bzw. des Motors ausführen können.

23. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Übertragung eines Teils des Wagengewichtes auf das Hilfsrad eine Feder (103) unter Vermittlung eines Winkelhebels (104) od. dgl. auf das das Lenkrad (102) tragende Verbindungsgestell derart einwirkt, dass das Lenkrad mit steigendem Wagengewicht gegen die Erde gedrückt wird.