DE10065736A1

DE10065736A1 - Montierbare Lenkanschlageinrichtung für Achsschenkel

Info

Publication number: DE10065736A1
Application number: DE2000165736
Authority: DE
Inventors: Steven G Goddard
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2001-07-12
Also published as: JP2001213346A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Begrenzen eines winkelmäßigen Versatzes durch den Lenkmechanismus für die Räder eines Fahrzeugs durch Vorsehen einer demontierbar anbringbaren Lenkanschlageinrichtung am Achsschenkel für eines der Vorderräder, der mit einer festen Anstoßfläche an einem starren Teil des Fahrzeugs zusammenwirkt. Die Lenkanschlageinrichtung ist nicht einstellbar und hat eine gekrümmte Anstoßfläche, die bei einer Winkelbewegung des Rads gegen die feste Anstoßfläche am Fahrzeug stößt. Die gekrümmte Form der Lenkanschlageinrichtung veranlaßt, daß der winkelmäßige Versatz des Lenkelements ungeachtet räumlicher Änderungen, die während einer Stoß/Rückstoß-Aufhängungsbewegung auftreten, derselbe ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine montierbare Lenkanschlageinrichtung für ei nen Achsschenkel eines Fahrzeugs und, genauer gesagt, einen nicht einstellbaren Lenkanschlag mit einer unregelmäßig geformten Fläche, der am Achsschenkel posi tioniert und angebracht ist, um ungeachtet einer Stoß/Rückstoß- Aufhängungsbewegung immer dieselbe Begrenzung einer Lenkwinkeldrehung zu bieten.

Es ist bekannt, daß beim Drehen der Lenkanordnung für die Vorderräder eines Fahrzeugs eine Begrenzung der Drehbewegung der Räder vorhanden sein muß, um zu verhindern, daß die Räder und Reifen in Kontakt mit irgendeinem der umgeben den Teile des Fahrzeugs gelangen. Die erwünschte Begrenzung der Lenkbewegung der Räder des Fahrzeugs kann auf unterschiedliche Arten und an verschiedenen Stellen erhalten werden. Diese Begrenzungsmerkmale oder -vorrichtungen basieren hauptsächlich auf der Tatsache, daß irgendein Teil der Lenkanordnung gegen ir gendeinen starren Teil des Fahrzeugs stoßen soll, so daß die Drehbewegung be grenzt wird. Eine Vorrichtung des Standes der Technik verwendet am Achsschenkel montierte Bolzen, die beim äußersten Drehausmaß gegen die benachbarte Oberflä che des Achsgehäuses stoßen. Diese Bolzen sind einstellbar, was zuläßt, daß der Bewegungsbereich geändert wird, um größere oder kleinere Bereiche einer Drehbe wegung in Abhängigkeit von der Größe von Reifen und/oder der Größe von Rädern, die am Fahrzeug montiert sind, zur Verfügung zu stellen. Jedoch berücksichtigt diese Vorrichtung keine Änderungen in bezug auf die durch die Aufhängung des Fahr zeugs verursachte kinematische Beziehung, wie es nachfolgend beschrieben ist.

Die Aufhängung des Fahrzeugs läßt zu, daß es sich sowohl in vertikaler Richtung als auch zu einem gewissen Ausmaß in horizontaler Richtung in bezug zu den Rädern bewegt, die notwendigerweise auf der Boden sein müssen. Diese Bewegung kann die räumliche Beziehung zwischen dem Begrenzungsmerkmal oder der Begren zungsvorrichtung und ihrem gegenüberliegenden Element am Fahrzeug, gegen wel ches Element es oder sie stößt, ändern. Beispielsweise kann dann, wenn das Rad während eines starken Stoßes/Rückstoßes zu seiner maximalen Grenze gedreht wird, das Begrenzungsmerkmal oder die Begrenzungsvorrichtung aufgrund der ge änderten räumlichen Beziehung nicht geeignet gegen das Fahrzeug stoßen. Dies kann darin resultieren, daß die Reifen in Kontakt mit dem Fahrzeug gelangen. Das Drehbewegungs-Begrenzungsmerkmal oder die Drehbewegungs- Begrenzungsvorrichtung sollte daher auf eine Weise hergestellt sein, die ungeachtet einer Stoß/Rückstoß-Aufhängungsbewegung dieselbe Lenkwinkelbegrenzung zur Verfügung stellt, so daß die Reifen das Fahrzeug nicht kontaktieren.

Es existieren Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, wobei der Achsschenkel integral am Achsschenkel eine Lenkanschlagkrümmung mit einer unregelmäßigen (Ober-)fläche enthält, so daß die komplexe Form der Vorrichtung die räumlichen Än derungen kompensiert, die aufgrund eines Stoßes/Rückstoßes auftreten können. Dies ermöglicht, daß der Lenkwinkelbereich ungeachtet eines Stoßes/Rückstoßes des Fahrzeugs immer derselbe ist. Das Problem bei solchen Vorrichtungen besteht darin, daß dieser Teil des Achsschenkels einer spanabhebenden Formgebung bzw. einer Endbearbeitung unterzogen werden muß und der Winkel der gekrümmten Oberfläche das Verfahren schwierig und teuer macht.

Die offenbarte und hierin beschriebene Erfindung stellt eine Lenkanschlageinrichtung zur Verfügung, die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik ab schwächt. Die Lenkanschlageinrichtung begrenzt die Lenkbewegung für die Vorder räder eines Fahrzeugs in bezug zu Veränderungen der aktuellen Fahrzeugaufhän gung. Die Lenkanschlageinrichtung weist eine Anstoßfläche an einem starren bzw. steifen Teil des Fahrzeugs auf, einen Achsschenkel und eine am Achsschenkel an gebrachte Lenkanschlageinrichtung, die mit der Anstoßfläche am Fahrzeug in Ein griff ist. Der Achsschenkel unterstützt und dreht eines der Vorderräder des Fahr zeugs. Die Lenkanschlageinrichtung ist allgemein rechteckförmig mit einer Montage flächenseite und einer gekrümmten Anstoßflächenseite. Die gekrümmte Anstoßflä che ist nicht einstellbar am Achsschenkel positioniert und angeordnet, um bei allen sich ändernden Höhen und Positionen des Achsschenkels gegen die Anstoßfläche am starren Teil des Fahrzeugs anzustoßen, um die Winkelbewegung der Vorderräder des Fahrzeugs zu begrenzen. Die Lenkanschlageinrichtung ist zur Verwendung mit einer Rad/Reifen-Kombination anderer Größe demontierbar und austauschbar.

Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine Teil-Querschnittsansicht der Lenkachsenanordnung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Lenkanschlagmechanismus, der gegen die Anstoßfläche eines starren Teils des Fahrzeugs anstößt;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Lenkanschlagmechanismus; und

Fig. 4 ist eine Rückseitenansicht des Lenkanschlagmechanismus des bevor zugten Ausführungsbeispiels.

Im folgenden wird das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Nimmt man zuerst Bezug auf Fig. 1, enthält eine Teil-Querschnittsansicht einer Len kachsenanordnung 10 ein Rad 44 und eine Bremsscheibe 11, die starr an einer Radnabe 12 befestigt ist. Die Radnabe 12 ist um eine Gruppe von Kegelrollenlagern 13 drehbar. Ein Rollenlagergehäuse 15 ist starr an einem als Drehpunkt dienenden Achsschenkel 14 befestigt. Eine Antriebsachse 17 erstreckt sich durch das Zentrum der Radnabe 12 und ist am Ende der Achse 17 durch eine Achsenmutter 19 befe stigt. Die Antriebsachse 17 ist mit einer Antriebswelle 21 durch ein außenseitiges Gelenk 23 konstanter Geschwindigkeit (CV) verbunden, und mit der Aufnahmeachse (nicht gezeigt) durch ein innenseitiges Gelenk 25 konstanter Geschwindigkeit. Der Achsschenkel 14 ist um eine als Drehpukt dienende Achse A vorgesehen, um ein Lenken des Fahrzeugs 42 zuzulassen. Eine Drehung des Achsschenkels 14 wird mittels einer herkömmlichen Lenkverbindung (nicht gezeigt) erreicht. Der Achs schenkel 14 ist mit einem unteren Steuerarm 27 durch ein unteres Kugelgelenk 29 auf eine Weise verbunden, die in Reaktion auf die Aufhängung (nicht gezeigt) eine vertikale Bewegung des Achsschenkels 14 zuläßt. Ein Lenkanschlag-Anstoßbolzen 31 ist vorzugsweise am unteren Steuerarm 27 entlang der Achse A angebracht. Nimmt man nun Bezug auf die vorliegende Erfindung, ist eine Lenkanschlageinrich tung 20 am Achsschenkel 14 durch einen Montagebolzen 36 angebracht gezeigt, der auch dazu verwendet wird, ein Hitzeschild 38 anzubringen. Wie es am besten in Fig. 3 gezeigt ist, weist die Lenkanschlageinrichtung 20 einen allgemein rechteckförmi gen Block mit einer Montageflächenseite 22 und einer gekrümmten Anstoßflächen seite 24 auf. Eine Montageöffnung 26 erstreckt sich von jeder Oberfläche aus durch den Block. Zwei integrale Antirotationsbolzen 28 stehen von der Montageflächensei te 22 nach außen und durch zwei entsprechende Öffnungen 18 in den Achsschenkel 14 hinein vor. Die gekrümmte Anstoßfläche 24 ist als konkave Oberfläche gezeigt. Diese Form läßt zu, daß sich der Achsschenkel 14 ungeachtet eines vertikalen oder eines horizontalen Versatzes, der durch die Aufhängung (nicht gezeigt) verursacht wird, zur selben winkelmäßigen Stelle dreht. Nimmt man Bezug auf Fig. 2, bewegt sich dann, wenn der Achsschenkel 14 bei einer maximalen oder einer minimalen vertikalen Position ist, die Anstoßstelle am Lenkanschlag-Anstoßbolzen 31 vom Zentrum der konkaven Anstoßfläche 24 nach außen in Richtung zu den Rändern 34 der kegelförmigen konkaven Oberfläche. Dies reduziert den Abstand zwischen den Anstoßflächen zu demselben Ausmaß, wie der vertikale Versatz veranlaßte, daß sich der Abstand erhöht. Das Ergebnis besteht darin, daß die Lenkanschlageinrichtung 20 während einer Stoß/Rückstoß-Aufhängungsbewegung dieselbe Begrenzung einer Lenkwinkeldrehung zur Verfügung stellt, wie sie es tut, wenn es keinen vertikalen Versatz gibt.

Die Lenkanschlageinrichtung 20 ist vorzugsweise aus einem haltbaren bzw. abnutz festen Material mit leichtem Gewicht hergestellt, wie beispielsweise aus pulverförmi gem Metall bzw. Sintermetal oder Plastik. Die Lenkanschlageinrichtung 20 ist zur Vereinfachung ihrer Herstellung vorzugsweise in ihre Endform gegossen. Die Ver wendung der montierbaren Lenkanschlageinrichtung 20 eliminiert die Notwendigkeit einer teuren und schwierigen Operation einer spanabhebenden Formgebung bzw. Endbearbeitung für eine unregelmäßige Form am Achsschenkel 14, die derselben Funktion wie die Lenkanschlageinrichtung dienen würde.

Zusätzlich zum Vereinfachen einer Bearbeitung bzw. einer spanabhebenden Form gebung des Achsschenkels ist bedacht, daß das Anbringen bzw. Montieren der Lenkanschlageinrichtung 20 mit existierender Hardware oder durch leichte Modifika tionen an existierender Hardware erreicht wird. Wie es oben offenbart ist, bringt bei spielsweise der Montagebolzen 36 auch einen Hitzeschild 38 am Achsschenkel 14 an. Dieser Bolzen 36 erstreckt sich durch den Achsschenkel 14 und bringt die Lenkanschlageinrichtung 20 durch die Montageöffnung 26 am Achsschenkel mit ei nem Gewinde an.

Obwohl die Lenkanschlageinrichtung 20 nicht einstellbar ist, ist sie vom Achsschen kel 14 demontierbar. Wenn eine Rad/Reifen-Kombination anderer Größe am Fahr zeug verwendet wird, kann die Lenkanschlageinrichtung 20 durch eine neue ersetzt werden, die die Anforderungen der neuen Rad/Reifen-Kombination erfüllt. Sie läßt auch zu, daß eine beschädigte Lenkanschlageinrichtung 20 ersetzt wird, wohingegen der gesamte Achsschenkel ersetzt werden müßte, wenn es ein einstückiger Achs schenkel mit einer integralen unregelmäßig geformten Drehkrümmung wäre.

Obwohl die vorliegende Erfindung oben detailliert beschrieben worden ist, ist diese Beschreibung nur illustrativ und beispielhaft und soll nicht beschränkend für die vor liegende Erfindung sein.

Claims

1. Vorrichtung zum Begrenzen der Lenkbewegung für die Vorderräder eines Fahr zeugs in bezug zu Variationen der aktuellen Fahrzeug-Aufhängungseinrichtung, welche Vorrichtung folgendes aufweist:
eine Anstoßfläche (31) an einem starren Teil (27) des Fahrzeugs (42), einen Achsschenkel (14) zum Unterstützen und zum Drehen eines Rads (44) des Fahrzeugs (42),
eine Lenkanschlageinrichtung (20), die am Achsschenkel (14) demontierbar angebracht ist, mit einer Montageflächenseite (22) und einer gekrümmten An stoßflächenseite (24), wobei
die gekrümmte Anstoßflächenseite (24) am Achsschenkel (14) positioniert und angeordnet ist, um bei allen variierenden Höhen und Positionen des Achs schenkels (14) gegen die Anstoßfläche (31) am starren Teil (27) zu stoßen, um die Winkelbewegung des Rads (44) zu begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkanschlageinrichtung (20) nicht einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkanschlageinrichtung (20) wenig stens eine Öffnung (26) hat, die sich entsprechend wenigstens einer Öffnung (30) am Achsschenkel (14) dort hindurch erstreckt, um eine Montage der Lenkanschlageinrichtung (20) am Achsschenkel (14) zu ermöglichen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Lenkanschlageinrichtung (20) durch wenigstens einen Montagebolzen (36) am Achsschenkel (14) angebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der wenigstens eine Montagebolzen (36) auch ein Hitzeschild (38) am Achsschenkel (14) anbringt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkanschlageinrichtung (20) einen oder mehrere Bolzen (28) hat, die von ihr in eine entsprechende Öffnung (18) am Achsschenkel (14) einfügbar vorstehen, um zu verhindern, daß sich die Lenkanschlageinrichtung (20) nach einer Montage dreht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der eine oder die mehreren Bolzen (28) als Teil der Lenkanschlageinrichtung (20) integral gegossen ist oder sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die gekrümmte Anstoßflächenseite (24) der Lenkanschlageinrichtung (20) als Teil der Lenkanschlageinrichtung (20) in tegral gegossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Form der gekrümmten Anstoßflächen seite (24) der Lenkanschlageinrichtung (20) konkav ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die konkave Form der gekrümmten An stoßflächenseite (24) der Lenkanschlageinrichtung (20) allgemein parabolisch ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkanschlageinrichtung (20) aus Sintermetall hergestellt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkanschlageinrichtung (20) aus hartem abnutzungsfesten Plastikmaterial hergestellt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lenkanschlageinrichtung (20) entfern bar und austauschbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der starre Teil (27) des Fahrzeugs der untere Steuerarm (27) ist.