DE102005008187A1 - Lenkvorrichtung - Google Patents

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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/14Torsion springs consisting of bars or tubes

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Abstract

Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad (1), das über einen Drehstab (20) mit einem Ritzel (8) eines Lenkgetriebes (16) verbunden ist, wobei in Abhängigkeit eines Verdrehwinkels am Drehstab (20) eine Lenkkraftunterstützung erfolgt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist bei der Lenkvorrichtung vorgesehen, dass der Drehstab (20) bis zu einem vorgegebenen Verdrehwinkel phi¶grenz¶ eine kleinere Verdrehsteifigkeit aufweist als in einem Bereich oberhalb des vorgegebenen Verdrehwinkels phi¶grenz¶, wobei der Drehstab (20) zwei aus Federstahl hergestellte Abschnitte (20', 20'') mit unterschiedlicher Federsteifigkeit umfasst. DOLLAR A Anwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 3527236 A1 ist eine Lenkvorrichtung bekannt, die ein Ritzel und eine Zahnstange aufweist. Ritzel und Zahnstange sind in einem Getriebegehäuse angeordnet. Eine Reibvorrichtung soll an der Zahnstange auftretende Stoßkräfte abbauen. Damit sind beispielsweise durch Radflattern verursachte Lenkraddrehschwingungen gedämpft. Die Reibvorrichtung weist einen auf der Lenkspindel angeordneten Anlaufring auf, gegen die eine Reibscheibe angepresst ist. Die Anpresskraft ist durch eine vorgespannte Feder bestimmt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen in Fahrzeuglenkungen bereitzustellen, die auf eine zusätzliche Reibvorrichtung verzichtet.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Lenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Lenkvorrichtung zeichnet sich durch einen Drehstab aus, der bis zu einem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz eine kleinere Verdrehsteifigkeit aufweist als in einem Bereich oberhalb des vorgegebenen Verdrehwinkels φgrenz, wobei der Drehstab zwei aus Federstahl hergestellte Abschnitte mit unterschiedlichen Federsteifigkeiten umfasst. An dem vorgegebene Verdrehwinkel φgrenz ändert sich die Torsionssteifigkeit des Drehstabes. Der Drehstab ist aus zwei Drehstababschnitten aufgebaut, wodurch in vorteilhafter Weise eine zweistufige Kennlinie erzielbar ist. Beide Drehstababschnitte sind aus einem Stahlwerkstoff vorzugsweise aus einem Federstahl hergestellt. Der Stahlwerkstoff weist eine hohe Festigkeit auf, wodurch eine sichere Funktion des Drehstabes über die gesamte Fahrzeuglebensdauer gewährleistet ist. Durch die geometrische Gestaltung der Drehstababschnitte sind unterschiedliche Federsteifigkeiten darstellbar. Ein auch Shimmy genanntes Lenkradflattern, das durch Unwuchten der rotierenden Bauteile oder Fahrbahnungleichmäßigkeiten verursacht wird, ist durch den zweistufigen Drehstab weitgehend eliminierbar.
  • In Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und zweite Abschnitt des Drehstabes aus dem gleichen Werkstoff hergestellt. Beide Drehstababschnitte weisen gleiche Werkstoffeigenschaften auf. Dadurch sind beide Drehstababschnitt kostengünstig im gleichen Fertigungsverfahren wie beispielsweise in einem gleichen Härteverfahren herstellbar.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei Abschnitte des Drehstabes in Reihe geschaltet. Eine Reihenschaltung der Drehstababschnitte ermöglicht die Darstellung eines zweitstufigen Drehstabes, ohne den Gesamtdurchmesser des Drehstabes zu vergrößern. Damit ist ein zweistufiger Drehstab in vorteilhafter Weise im selben radialen Bauraum wie ein einstufiger Drehstab anordenbar.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verdreht sich bis zu dem vorgegebenen Verdrehwinkel der erste und zweite Abschnitt des Drehstabes, bei größeren als dem vorgegebenen Verdrehwinkel verdreht sich ausschließlich der zweite Abschnitt des Drehstabes weiter. Bis zu dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz verdrehen sich die in Reihe geschalteten Drehstabab schnitte, wodurch sich eine geringere Gesamtsteifigkeit einstellt als oberhalb des Winkels φgrenz. Aufgrund dieser niederen Gesamtsteifigkeit ist bis zu dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz eine Übertragung von durch Rad oder Fahrbahn angeregten Schwingungen auf das Lenkrad vermindert. Oberhalb des Verdrehwinkels φgrenz hat der Fahrer über den steifen Drehstab einen guten Kontakt zur Fahrbahn.
  • In weiterer Ausgestaltung ist der erste Abschnitt des Drehstabes mit einem Ende mit dem zweiten Abschnitt des Drehstabes und mit dem anderen Ende mit einem einen Flanscharm aufweisenden drehsteifen Rohr verbunden, wobei der Flanscharm in im zweiten Abschnitt des Drehstabs angeordnete Ausnehmungen eingreift. Das Rohr ist mit der Eingangswelle verbunden oder mit dieser einteilig ausgeführt. Die Verbindung des ersten Torsionsstabes mit der Eingangswelle und mit dem zweiten Torsionsstab erfolgt über eine formschlüssige Verbindung wie beispielsweise eine Stiftverbindung. Oberhalb des vorgegebenen Verdrehwinkels φgrenz erfolgt die Übertragung des Lenkmomentes über das verdrehsteife Rohr, der erste Drehstababschnitt wird damit überbrückt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei Abschnitte des Drehstabes parallel geschaltet. Diese Anordnung ermöglicht die Darstellung eines sehr kurzen zweistufigen Drehstabes.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verdreht sich bis zu dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz der erste Abschnitt des Drehstabes und bei größeren als dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz verdreht sich der erste und zweite Abschnitt des Drehstabes.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Abschnitt des Drehstabes als ein tordierbares Rohr ausgeführt und der erste Abschnitt des Drehstabes ist in dem tordierbaren Rohr angeordnet, wobei das tordierbare Rohr mit einem Ende des ersten Drehstababschnittes verbunden ist und ein am tordierbaren Rohr angeordneter Flanscharm in eine am anderen Ende des ersten Abschnittes des Drehstabes angeordnete Ausnehmung eingreift. Die Verbindung des tordierbaren Rohres mit dem ersten Drehstababschnitt und die Verbindung des ersten Drehstababschnittes mit der Ritzelwelle erfolgt beispielsweise über eine Stiftverbindung. Diese Ausführung ermöglicht die Darstellung eines sehr kurz bauenden zweistufigen Drehstabes.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der vorgegebene Verdrehwinkel über das Radialspiel zwischen dem Flanscharm und den Ausnehmungen bestimmbar. Die Größe des Spaltes zwischen den Anlageflächen des Flanscharms und radialen Anlageflächen in der Ausnehmung, im Weiteren auch Anschläge genannt, bestimmen das Radialspiel bzw. den vorgegebenen Winkel φgrenz. Im unbelasteten Zustand ist der Flanscharm mittig in der Ausnehmung angeordnet, so dass in beide Drehrichtungen der vorgegebene Winkel φgrenz einen gleich großen Wert annimmt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen der Flanscharm und ein Anschlag in der Ausnehmung zur Drehstablängsachse unter einem Winkel α angeordnete radiale Anlageflächen auf, wodurch das Radialspiel über eine axiale Verschiebung des Flanscharms zu der Ausnehmung einstellbar ist. Diese Anordnung ermöglicht durch eine entsprechende Verschiebung des Flanscharms sehr kleine Radialspiele bzw. Grenzdrehwinkel φgrenz einzustellen. Eine Einstellung des Radialspieles erfolgt durch axiale Verschiebung des Flanscharmes zu der Ausnehmung, sobald das gewünschte Spiel eingestellt ist wird das den Flanscharm umfassende Bauteil, d.h. das drehsteife Rohr oder der zweite Abschnitt des Drehstabes mit der Eingangswelle verbunden.
  • Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine schematisierte Gesamtdarstellung einer Fahrzeuglenkung,
  • 2 Längsschnitt durch eine Lenkventileinheit,
  • 3 Modell eines durch Reihenschaltung eines ersten und zweiten Drehstababschnittes aufgebauten Drehstabes,
  • 4 Darstellung eines erfindungsgemäßen Drehstabes gemäß 3,
  • 5 Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehstab aus 4,
  • 6 Modell eines durch Parallelschaltung eines ersten und zweiten Drehstababschnittes aufgebauten Drehstabes,,
  • 7 Darstellung eines erfindungsgemäßen Drehstabes gemäß 6 und
  • 8 Darstellung der Federsteifigkeit über dem Verdrehwinkel eines erfindungsgemäßen Drehstabes.
  • Gleiche und gleichwirkende Bauteile in den 18 sind im Folgenden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Lenkungsanordnung eines nicht näher beschriebenen Kraftfahrzeuges. Eine Lenksäule 2 überträgt das von einem Fahrer auf ein Lenkrad 1 ausgeübte Lenkmoment auf eine Eingangswelle 3 eines Lenkgetriebes 16.
  • Das Lenkgetriebe 16 weist ein Gehäuse auf, dem ein Ritzel 8 und eine Zahnstange 9 zugeordnet sind. Das Ritzel 8 steht einerseits in Wirkverbindung mit der Eingangswelle 3 und andererseits im Eingriff mit der Zahnstange 9. Diese Anordnung setzt die Drehbewegung der Eingangswelle 3 bzw. des Ritzels 8 in eine Schiebebewegung der Zahnstange 9 um. Die Zahnstange 9 steht über eine linke und rechte Spurstange 7 mit den Vorderrädern 6 in Verbindung. Je nach Bewegungsrichtung der Zahnstange 9 lenken die Vorderräder 6 nach links oder rechts. Im Lenkgetriebe 16 ist des Weiteren ein doppelseitiges Kolben-Zylinderaggregat 10 angeordnet, das mit der Zahnstange 9 gekoppelt ist. In Abhängigkeit der Drehrichtung des Lenkrades 1 ist entweder die rechte oder die linke Kolbenseite zur Lenkungsunterstützung mit Druck beaufschlagt. Ein Lenkventil 4 steuert den erforderlichen Öldruck in Abhängigkeit des Lenkmomentes. Neben der schematischen Darstellung des Lenkventils 4 ist in der 1 zum besseren Verständnis der Funktion über einen Pfeil auf das symbolische Blockschaltbild des Lenkventils 4 verwiesen.
  • 2 zeigt in einem Schnitt den Prinzipaufbau durch das Lenkventil 4. Ein in einem Lenkventilgehäuse 21 angeordneter Drehstab 20 ist einerseits fest mit der in 1 gezeigten Eingangswelle 3 und andererseits mit der Ritzelwelle 24 bzw. dem Ritzel 8 des Lenkgetriebes 16 verbunden. Der Drehstab 20 ist auf Seite der Eingangswelle 3 mit einem Steuernuten 23 aufweisenden Drehschieber 22 drehfest verbunden. Diese nicht gezeigte Verbindung ist üblicherweise durch eine Verstiftung zwischen Drehstab 20 und Drehschieber 22 hergestellt. Die Ritzelwelle 24 ist mit einer Steuerbuchse 25 verbunden. Im montierten Zustand des Lenkventils 4 umschließt der Drehschieber 22 den Drehstab 20, der Drehschieber 22 ist wiederum von der Steuerbuchse 25 umschlossen, die in dem Lenkventilgehäuse 21 angeordnet ist. Der Drehstab 20 tordiert sich unter Last, aufgrund dieser Torsion verdreht sich der Drehschieber 22 gegenüber der mit der Ritzelwelle 24 verbundenen Steuerbuchse 25. In dem Drehschieber 22 angeordnete Steuernuten 23 verdrehen sich gegenüber Zulauföffnungen, die in der Steuerbuchse 25 angeordnet und in der Zeichnung nicht weiter dargestellt sind. In Abhängigkeit des Verdrehwinkels verändern sich damit die öldurchströmbaren Querschnitte in dem Lenkventil 4. Damit ist eine für die Lenkungsunterstützung erforderliche lenkmomentabhängige Druckregelung realisiert.
  • In 3 ist ein Modell eines durch Reihenschaltung eines ersten und zweiten Abschnittes 20', 20'' aufgebauten Drehstabes 20 dargestellt. Bei einer Drehmomentbelastung des Drehstabes 20 verdrehen sich sowohl der erste als auch der zweite Abschnitt 20', 20''. Sobald der Flanscharm 28 an einem Anschlag 26 anliegt, verdreht sich nur noch der zweite Drehstababschnitt 20''. Bis zu einem Winkel φgrenz verdreht sich der erste Drehstababschnitt 20' um den Winkel φ1 und der zweite Drehstababschnitt 20'' um den Winkel φ2. Ab dem Winkel φgrenz verdreht sich nur noch der zweite Drehstababschnitt 20''.
  • In 4 und 5 ist ein dem Modell aus 3 entsprechender Drehstab 20 dargestellt. Eine Seite des Drehstabes 20 ist mit dem Ritzel 8 bzw. mit der Ritzelwelle 24 verbunden, die andere Seite ist mit der mit dem Lenkrad 1 gekoppelten Eingangswelle 3 verbunden.
  • Die Eingangswelle 3 umfasst ein den ersten Abschnitt 20' umgebendes drehsteifes Rohr 27, siehe 5. Das Rohr 27 kann einteilig oder alternativ auch mehrteilig mit der Eingangswelle 3 ausgeführt sein. Das Rohr 27 weist einen Flanscharm 28 auf, der in eine im zweiten Abschnitt 20'' des Drehstabes angeordnete Ausnehmung 29 eingreift. Der zweite Abschnitt des Drehstabes 20'' ist mit einer in 5 nicht gezeigten Ritzelwelle 24 verbunden. Selbstverständlich können auch mehrere in zugehörige Ausnehmungen 29 eingreifende Flanscharme 28 am Umfang des Rohres 27 angeordnet sein. Zwischen dem Flanscharm 28 und der Ausnehmung 29 ist ein Radialspiel 31 vorgesehen. Der erste und zweite Drehstababschnitt 20', 20'' sind aus demselben Werkstoff hergestellt, d.h. beide Abschnitte 20', 20'' weisen die gleichen Werkstoffeigenschaften auf. Unterschiedliche Federsteifigkeiten der Drehstababschnitte 20', 20'' ergeben sich ausschließlich aufgrund unterschiedlicher geometrischer Gestaltung.
  • Ein Verdrehung des Rohres 27 gegenüber dem zweiten Abschnitt des Torsionsstabes 20'' ist durch den Anschlag 26 begrenzt. Flächen an dem Flanscharm 28 und des Anschlages 26, die sich unter entsprechender Torsionsbelastung berühren, sind unter einem Winkel α zur Drehstabslängsachse angeordnet. Über eine axiale Verschiebung des Flanscharmes 28 zu der Ausnehmung 29 lässt sich somit der Radialspalt 31 einstellen. Der erste Drehstababschnitt 20' ist mit dem zweiten Drehstababschnitt 20'' beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig in axiale und radiale Richtung fest verbunden. Bei der Montage wird die Eingangswelle 3 soweit axial über den ersten Drehstababschnitt 20' geschoben, bis sich der gewünschte Radialspalt 31 einstellt. Sodann erfolgt eine Verstiftung 32 des ersten Drehstababschnittes 20' mit der Eingangswelle 3.
  • Sobald am Lenkrad 1 ein Drehmoment ansteht, verdreht sich der erste und zweite Abschnitt 20', 20'' des Drehstabes. Die Gesamtdrehsteifigkeit Cges bestimmt sich nach:
    Figure 00080001
    wobei die Federsteifigkeit des ersten Abschnittes mit c20' und die des zweiten Abschnitte mit c20'' bezeichnet ist. In diesem ersten Kennfeldbereich 35 des Drehstabes 20 verdrehen sich gemäß dem Modell aus 3 der erste Drehstababschnitt 20' bis zu dem Verdrehwinkel φ1 und der zweite Drehstababschnitt 20'' bis zu dem Winkel φ2. Dieser erste Kennfeldbereich 35 ist gemäß 9 durch die Wittkel φgrenz begrenzt.
  • Sobald bei φgrenz das Radialspiel 31 aufgebraucht ist, kann sich der erste Abschnitt des Drehstabes 20' weiter verdrehen, der Flanscharm 28 liegt am Anschlag 26 an. In einem zweiten in 9 dargestellte Kennfeldbereich 36 weist der Drehstab 20 eine Federsteifigkeit c20'' auf.
  • Der Drehwinkel φgrenz, bei dem ein Übergang vom ersten zum zweiten Kennfeldbereich 35, 36 erfolgt, ist unter anderem durch das Radialspiel 31 vorgebbar.
  • In 6 ist ein weiteres Federmodell eines Drehstabes 20 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform verdreht sich bei Belastung mit dem Moment M bis zu einem Winkel φgrenz der erste Drehstababschnitt 20', ab dem Winkel φgrenz verdrehen sich beide Drehstababschnitte 20', 20''. Bis zu dem Winkel φgrenz bestimmt sich die Federsteifigkeit zu c20', oberhalb des Winkels φgrenz bestimmt sich die Federsteifigkeit zu Cges = C20' + C20''.
  • In 7 und 8 ist ein nach dem Modell aus 6 aufgebauter Drehstab 20 dargestellt. Eine Seite des Drehstabes 20 ist mit dem Ritzel 8 bzw. mit der Ritzelwelle 24 verbunden, die andere Seite ist mit der mit dem Lenkrad 1 gekoppelten Eingangswelle 3 verbunden. Der Drehstab 20 umfasst gemäß 8 einen ersten Drehstababschnitt 20', der von einem tordierbaren, rohrförmig ausgebildeten zweiten Drehstababschnitt 20'' umgeben ist. Der rohrförmig ausgebildete zweite Drehstababschnitt 20'' ist auf einer Seite mit dem ersten Drehstabschnitt 20' über einen Stift 32 fixiert. Auf der anderen, dem Ritzel 8 zugewandten Seite, weist der zweite Drehstababschnitt 20'' einen Flanscharm 28 auf, der in eine Ausnehmung 29 des mit der Ritzelwelle 24 verbundenen ersten Drehstababschnitts 20' eingreift, siehe 7. Alternativ können die Ausnehmungen 29 beispielsweise an der Ritzelwelle 24 angeordnet sein.
  • Unter Torsionsbelastung sich berührende Flächen an dem Flanscharm 28 und dem Anschlag 26 sind entsprechend der Ausführung unter 4 unter einem Winkel α zur Drehstabslängsachse angeordnet. Damit ist wie schon vorab beschrieben durch eine entsprechend axiale Positionierung des zweiten Drehstababschnittes 20'' die das Radialspiel 31 zwischen dem zweiten Drehstababschnitt 20'' und der Ritzelwelle 24 bestimmende Spalt 31 einstellbar. Auch bei dieser Ausführung des Drehstabes 20 sind der erste und zweite Drehstababschnitt 20', 20'' vorzugsweise aus dem gleichen, metallischen Werkstoff hergestellt.
  • Bei eine Drehmomentbelastung des Drehstabes verdreht sich bis zu dem Winkel φgrenz der erste Drehstababschnitt 20', oberhalb des Winkels φgrenz verdrehen sich der erste und zweite Drehstababschnitt 20', 20''.
  • In 9 ist eine Kennlinie 33 eines erfindungsgemäßen Drehstabes 20 dargestellt. Wie aus dem Diagramm ersichtlich verläuft die Kennlinie 33 innerhalb des Bereiches zwischen den Winkeln ±φgrenz flacher als außerhalb. Die Kennlinie 33 weist bei den Winkeln ±φgrenz, die hier beispielhaft einen Wert von ca. 0.2° betragen, jeweils einen Steigungssprung auf. Im Vergleich dazu ist die Kennlinie 34 eines gemäß dem Stand der Technik nur einen Torsionsstababschnitt umfassenden, einstufigen Drehstabes 20 dargestellt.
  • Der erfindungsgemäße Torsionsstab 20 vermeidet die Übertragung von durch Unwuchten an Fahrzeugrädern oder eine raube Fahrbahnoberfläche verursachte Schwingungen auf das Lenkrad 1. Im Bereich 35 verläuft die Kennlinie 33 des erfindungsgemäßen Drehstabes 20 deutlich flacher als die Kennlinie 34 eines Drehstabs gemäß dem Stand der Technik. Die Schwingungsübertragung zum Lenkrad 1 ist gegenüber einem Torsionsstab 20 mit der Kennlinie 34 deutlich reduziert, siehe 9. Da sich der Bereich 35 nur auf einen sehr kleinen Winkelbereich von beispielsweise ±0.2 Grad erstreckt, ist ei ne Beeinträchtigung des Lenkgefühls weitgehend vermieden. Der Winkelbereich ±φgrenz kann jedoch selbstverständlich entsprechend den vorliegenden Randbedingungen und Erfordernissen durch Veränderung des Radialspieles 31 vergrößert oder verkleinert werden.
  • 1
    Lenkrad
    2
    Lenksäule
    3
    Eingangswelle
    4
    Lenkventil
    5
    Lenkventil
    6
    Vorderräder
    7
    Spurstange
    8
    Ritzel
    9
    Zahnstange
    10
    Kolben-Zylinderaggregat
    11
    Tank
    12
    Lenkhelfpumpe
    13
    Rückschlagventil
    14
    Druckspeicher
    15
    Druckleitungen
    16
    Lenkgetriebe
    17
    Lenkgetriebe
    18
    Lenkgetriebe
    19
    Lenkgetriebe
    20
    Drehstab
    20'
    Erster Drehstababschnitt
    20''
    Zweiter Drehstababschnitt
    21
    Lenkventilgehäuse
    22
    Drehschieber
    23
    Steuernuten
    24
    Ritzelwelle
    25
    Steuerbuchse
    26
    Anschlag
    27
    Drehsteifes Rohr
    28
    Flanscharm
    29
    Ausnehmung
    30
    Ausnehmung
    31
    Radialspiel
    32
    Stift
    33
    Kennlinie eines erfindungsgemäßen Drehstabes
    34
    Kennlinie eines einstufigen Drehstabes
    gemäß dem Stand der Technik
    35
    Erster Kennfeldbereich
    36
    Zweiter Kennfeldbereich

Claims (10)

  1. Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad (1), das über einen Drehstab (20) mit einem Ritzel (8) eines Lenkgetriebes (16) verbunden ist, wobei in Abhängigkeit eines Verdrehwinkels am Drehstab (20) eine Lenkkraftunterstützung erfolgt dadurch gekennzeichnet dass, der Drehstab (20) bis zu einem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz eine kleinere Verdrehsteifigkeit aufweist als in einem Bereich oberhalb des vorgegebenen Verdrehwinkels φgrenz wobei der Drehstab (20) zwei aus Federstahl hergestellte Abschnitte (20', 20'') mit unterschiedlicher Federsteifigkeit umfasst.
  2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass, der erste und zweite Abschnitt des Drehstabes (20', 20'') aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind.
  3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass, die zwei Abschnitte des Drehstabes (20', 20'') in Reihe geschaltet sind.
  4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass, sich bis zu dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz der erste und zweite Abschnitt (20', 20'') des Drehstabes (20) verdrehen und bei größeren als dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz sich ausschließlich der zweite Abschnitt (20'') des Drehstabes (20) verdreht.
  5. Lenkvorrichtung Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet dass, der erste Abschnitt (20') des Drehstabes (20) mit einem Ende mit dem zweiten Abschnitt (20'') des Drehstabes (20) und mit dem anderen Ende mit einem ein Flanscharm (28) aufweisenden drehsteifen Rohr (27) verbunden ist, wobei der Flanscharm (28) in eine im zweiten Abschnitt (20'') des Drehstabs (20) angeordnete Ausnehmung (29) eingreift.
  6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass, die zwei Abschnitte (20', 20'') des Drehstabes (20) parallel geschaltet sind.
  7. Lenkvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass, sich bis zu dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz der erste Abschnitt (20') des Drehstabes (20) verdreht und bei größeren als dem vorgegebenen Verdrehwinkel φgrenz sich der erste und zweite Abschnitt (20', 20'') des Drehstabes (20) weiter verdrehen.
  8. Lenkvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet dass, der zweite Abschnitt (20'') des Drehstabes (20) als ein tordierbares Rohr ausgeführt ist und der erste Abschnitt (20') des Drehstabes (20) in dem tordierbaren Rohr angeordnet ist, wobei das tordierbare Rohr auf einer Seite mit einem Ende des ersten Drehstababschnittes (20') verbunden ist und ein am tordierbaren Rohr angeordneter Flanscharm (28) in eine am anderen Ende des ersten Abschnittes (20') des Drehstabes angeordnete Ausnehmung (29) eingreift.
  9. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass, der vorgegebene Verdrehwinkel φgrenz über das Radialspiel (31) zwischen dem Flanscharm (28) und der Ausnehmung (29) bestimmbar ist.
  10. Lenkvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass, der Flanscharm (28) und die Ausnehmung (29) zur Drehstablängsachse unter einem Winkel α angeordnete radiale Anlageflächen aufweisen, wodurch das Radialspiel (31) über eine axiale Verschiebung des Flanscharms (28) bezüglich der Ausnehmung (29) einstellbar ist.
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