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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug.
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In modernen Kraftfahrzeugen mit Allradantrieb erfolgt die Kopplung des Lenkgetriebes des Fahrzeugs mit einem Lenkrad typischerweise über einen 3-Wege-Lenkstrang. Durch Verwendung solcher, herkömmlicher 3-Wege-Lenkstränge lassen sich Konflikte bei der Anordnung der mit dem Lenkrad mit dem Lenkgetriebe antriebsverbindenden Lenkwellen mit weiteren in diesem Bereich des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Komponenten wie beispielsweise Antriebsaggregaten vermeiden.
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Vor diesem Hintergrund beschreibt die
DE 10 2005 011 257 B4 einen 3-Wege-Lenkstrang einer Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Ein solcher Lenkstrang umfasst ein einen Lenkgetriebeturm aufweisendes Lenkgetriebe, an welchem eine Eingangswelle drehbar gelagert ist. Die Eingangswelle ist über eine Zwischenwelle und eine Lenksäule mit einem Lenkrad antriebsverbunden. Zur Kompensation von Winkelabweichungen der Wellen ist beiderseits der Zwischenwelle ein kompensierendes Gelenk angeordnet. Die Zwischenwelle ist wiederum trieblich mit einer drehbar gelagerten Ausgleichswelle verbunden, die über ein weiteres Gelenk an eine Eingangswelle des Lenkgetriebes angeschlossen ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einem 3-Wege-Lenkstrang zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundgedanke der Erfindung ist demnach, einen 3-Gelenk-Lenkstrang des Kraftfahrzeugs mit Hilfe einer zusätzlichen Lagereinrichtung axial verstellbar an einem Vorderachsträger zu lagern. Diese Lagereinrichtung ist dabei im Lenkstrang zwischen einem dem Lenkgetriebe zugewandten ersten Gelenk und einem mittleren, zweiten der drei Gelenke angeordnet. Besagte Lagereinrichtung erlaubt es, den am Lenkgetriebe vorgesehenen Lenkgetriebeturm, welcher zur Befestigung der Lenkwellen des Lenkstrangs am Lenkgetriebe dient, mit einer gegenüber herkömmlichen Lenkgetrieben deutlich reduzierter Bauhöhe auszustatten. Dies erlaubt eine technische einfache Demontage des Lenkgetriebes, etwa im Reparatur- oder Wartungsfall. Gleiches gilt für das dem Lenkgetriebe nächstgelegene, zweite der drei Gelenke.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst einen Vorderachsträger mit einem Lenkgetriebe, welches über eine erste und eine zweite Lenkwelle mit einem Lenkrad gekoppelt ist. Das Lenkgetriebe ist über das bereits erwähnte erstes Gelenk gelenkig mit der ersten Lenkwelle verbunden, die erste Lenkwelle über ein zweites Gelenk gelenkig mit der zweiten Lenkwelle, und die zweite Lenkwelle gelenkig mit dem Lenkrad. Die erfindungswesentliche Lagereinrichtung zur axial verstellbaren Lagerung der ersten Lenkwelle ist zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk vorgesehen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Lagereinrichtung benachbart zum zweiten Gelenk zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk angeordnet. Mit anderen Worten, ein zweiter Abstand zwischen Lagereinrichtung und zweitem Gelenk ist wesentlich kleiner als ein erster Abstand zwischen Lagereinrichtung und erstem Gelenk. Vorzugsweise beträgt der zweite Abstand höchstens 1/5 des ersten Abstands, höchst vorzugsweise höchstens 1/10 des ersten Abstands. Dies gestattet einem Werker einen vereinfachten Zugang zur Lagereinrichtung, beispielsweise im Wartungs- oder Reparaturfall.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Lagereinrichtung mit einem Lagergehäuse ausgebildet sein, in welchem wenigstens ein Wälzlager zur drehbaren Lagerung der ersten Lenkwelle im Lagergehäuse vorgesehen ist. Darüber hinaus ist an einer Außenumfangsseite der ersten Lenkwelle ein hülsenartig ausgebildetes Führungselement vorgesehen, welches im Lagergehäuse in einer durch die axiale Achse der ersten Lenkwelle definierten, axialen Richtung verstellbar angebracht ist. Besagtes Führungselement ist drehfest mit der ersten Lenkwelle verbunden und drehbar am Wälzlager gelagert. Mittels der hier vorgestellten, axial verstellbaren Lagerung der ersten Lenkwelle im Lagergehäuse lassen sich in den betroffenen Bauteilen – beispielsweise in der ersten Lenkwelle – etwaig auftretende Bauteil-Toleranzen auf einfache Weise kompensieren.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das hülsenartig ausgebildete Führungselement aus einem Elastomer hergestellt sein. Dies gestattet eine weiche Gleitführung der ersten Lenkwelle in der Lagereinrichtung.
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Um den oftmals in der Nähe der Brennkraftmaschine im Motorraum des Kraftfahrzeugs verbauten Vorderachsträger und typischerweise – zur Umgehung des Vorderachs-Getriebegehäuses – in diesem Bereich stark ausgekehlten Vorderachsträger auszusteifen, wird vorgeschlagen, das Lagergehäuse in einer vorteilhaften Weiterbildung derart auszubilden, dass es für den Vorderachsträger als Versteifungselement wirkt. Dies kann etwa geschehen, indem die Lagereinrichtung mit einem brückenartig ausgestalteten Lagergehäuse versehen wird, die am Vorderachsträger montiert werden kann. Mittels einer derartigen, zusätzlichen Versteifung lässt sich die im Bereich des Vorderachsträgers auftretende Geräuschentwicklung im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs nicht unerheblich reduzieren.
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Besonders zweckmäßig bietet es sich an, das Lagergehäuse mittels einer Schraubverbindung lösbar am Vorderachsträger zu befestigen, die wenigstens zwei Gewindeschrauben umfasst. In einem am Vorderachsträger verschraubten Zustand des Lagergehäuses durchgreifen die Gewindeschrauben zwei am Vorderachsträger vorgesehen Durchgangsöffnungen und sind in zwei zu den Gewindeschrauben komplementäre, am Vorderachsträger vorgesehene Gewindebohrungen eingeschraubt.
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Besonders bevorzugt kann die Lagereinrichtung im Kraftfahrzeug unterhalb und/oder hinter einem Vorderachs-Antriebsgehäuse angeordnet werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 ein Beispiel eines Lenkstrangs eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
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2 eine erfindungswesentliche Lagereinrichtung des Lenkstrangs der 1 in einer Detaildarstellung,
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3 ein Führungselement der Lagereinrichtung der 2 in einer Detaildarstellung,
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4 ein Lagergehäuse der Lagereinrichtung der 2 in einer Detaildarstellung.
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1 illustriert schematisch einen 3-Gelenk-Lenkstrang 1 eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs. Der Lenkstrang 1 umfasst einen Vorderachsträger 2 sowie ein Lenkgetriebe 3, welches über eine erste und eine zweite Lenkwelle 4a, 4b mit einem Lenkrad (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Die Kopplung zwischen Lenkgetriebe 3 und Lenkrad erfolgt mit Hilfe eines ersten Gelenks 5a, welches die Ausgangslenkwelle des Lenkgetriebes 3 gelenkig mit einer ersten Lenkwelle 4a des Lenkstrangs 1 verbindet. Über ein zweites Gelenk 5b ist die erste Lenkwelle 4a gelenkig mit einer weiteren, zweiten Lenkwelle 4b verbunden. Letztere ist schließlich mittels eines dritten Gelenks 5c gelenkig und drehfest mit dem Lenkrad des Kraftfahrzeugs verbunden. Hierzu kann das dritte Gelenk 5c über eine dritte Lenkwelle (nicht gezeigt) mit dem Lenkrad gekoppelt sein; das Lenkrad wiederum kann drehbar an einem Karosseriebauteil 14 des Kraftfahrzeugs gelagert sein. Zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk 5a, 5b ist dabei eine erfindungswesentliche Lagereinrichtung 7 angebracht, mittels welcher die erste Lenkwelle 4a axial verstellbar am Vorderachsträger 2 gelagert ist.
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Wie 1 erkennen lässt, ist die Lagereinrichtung 7 im Lenkstrang 1 zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk 5b in unmittelbarer Nähe zum zweiten Gelenk 5b angeordnet. Ein Abstand d2 der Lagereinrichtung 7 zum zweitem Gelenk 5b beträgt daher höchstens 1/5 des Abstand d1 der Lagereinrichtung 7 zum ersten Gelenk 5a. In einer Variante kann das Verhältnis der beiden Abstände d2/d1 auch nur maximal 1:10 betragen. Bevorzugt kann die Lagereinrichtung 7 dabei im Kraftfahrzeug unterhalb und/oder hinter einem Vorderachs-Antriebsgehäuse angeordnet werden. Eine derartige Platzierung der Lagereinrichtung 7 nahe am zweiten Gelenk 5b gestattet einem Werker einen vereinfachten Zugang zur Lagereinrichtung.
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2 zeigt die Lagereinrichtung 7 in separater Darstellung und in einem Längsschnitt. Man erkennt, dass die Lagereinrichtung 7 als Wälzlager mit einem Lagergehäuse 8 ausgebildet ist. Das Lagergehäuse 8, welches in 3 in separater Darstellung gezeigt ist, besitzt eine brückenartige geometrische Formgebung und kann mittels einer Schraubverbindung am Vorderachsträger 2 befestigt werden. Hierzu sind am Lagergehäuse 8 zwei Durchgangsöffnungen 9 vorgesehen, mittels welcher das Gehäuse 8 unter Verwendung zweier Gewindeschrauben 6, die in zwei am Vorderachsträger 2 vorhandene Gewindebohrungen (nicht gezeigt) eingeschraubt werden, lösbar an diesem befestigt werden kann.
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Der 2 entnimmt man weiterhin, dass im Lagergehäuse 8 ein Wälzlager 12 zur drehbaren Lagerung der ersten Lenkwelle 4a vorgesehen ist. An einer Außenumfangsseite 10 der ersten Lenkwelle 4a ist ein hülsenartig ausgebildetes Führungselement 11 vorgesehen, welches im Lagergehäuse 8 entlang einer durch die axiale Achse a der ersten Lenkwelle 4a definierten axialen Richtung A verstellbar angebracht ist. Besagtes Führungselement 11 – dieses ist vorzugsweise aus einem Elastomer hergestellt – ist drehfest mit der ersten Lenkwelle 4a verbunden und gleichzeitig drehbar am Wälzlager 12 gelagert.
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3 illustriert das hülsenartige Führungselement 11 in separater Darstellung. Mittels der hier vorgestellten axialen Gleitführung der ersten Lenkwelle 4a im Führungselement 11 lassen sich etwaig auftretende Bauteil-Toleranzen auf einfache Weise kompensieren.
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Eine in 4 exemplarisch gezeigte, brückenartige Ausgestaltung des Lagergehäuses 8 verleiht diesem die Eigenschaften eines Aussteifungsbauteils, welches für eine erhöhte Steifigkeit des im Bereich des Vorderachs-Getriebegehäuses typischerweise mit Ausnehmungen versehenen Vorderachsträgers 2 sorgt.
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Der hier vorgestellte Lenkstrang 1 mit der erfindungswesentlichen Lagereinrichtung 7 lässt sich unter Verwendung nur zweier Gelenke auch in Kraftfahrzeugen mit reinem Heckantrieb verwenden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005011257 B4 [0003]
