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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkanordnung eines Fahrzeugs mit Lenkgetriebe und Lenkmotor.
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Die hier betrachtete Lenkanordnung wird in Fahrzeugen verwendet. Bei den Fahrzeugen handelt es sich insbesondere um zweispurige Straßenfahrzeuge. Die Lenkanordnung umfasst ein Lenkgetriebe. Das Lenkgetriebe ist beispielsweise ein Gehäuse mit darin angeordneter Zahnstange. Die beiden Enden der Zahnstange sind mit den beiden gegenüberliegenden zu lenkenden Rädern des Fahrzeugs verbunden. Dieses Lenkgetriebe ist im Fahrzeug üblicherweise karosserieseitig angebunden, beispielsweise an einem Vorderachsträger. An dem Lenkgetriebe ist ein Lenkmotor angeflanscht. Der Lenkmotor kann für eine Servolenkung oder für eine alleinige Betätigung des Lenkgetriebes ausgebildet sein. Beim Betrieb des Fahrzeugs können die Elemente der Lenkanordnung, insbesondere das Lenkgetriebe und der Lenkmotor, in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingungen verursachen Belastungen der Bauteile und können zu unerwünschten akustischen Beeinträchtigungen führen.
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Es ist eine Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Lenkanordnung für ein Fahrzeug anzugeben, die einen sicheren und wartungsarmen Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht und gleichzeitig zu einer möglichst geringen akustischen Beeinträchtigung führt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
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Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Lenkanordnung eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein zweispuriges Straßenfahrzeug.
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Die Lenkanordnung umfasst einen karosserieseitigen Träger. Dieser Träger kann Bestandteil der Karosserie oder ein mit der Karosserie fest verbundener Träger sein. Insbesondere ist dieser „karosserieseitige Träger“ als Vorderachsträger ausgebildet. Der Vorderachsträger kann beispielsweise auch als Hilfsrahmen oder Fahrschemel bezeichnet werden.
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Die Lenkanordnung umfasst ferner ein Lenkgetriebe. Das Lenkgetriebe ist über zumindest eine Befestigungsstelle an dem Träger befestigt. Insbesondere sind hier mehrere Befestigungsstellen zur steifen Anbindung des Lenkgetriebes am Träger vorgesehen. Das Lenkgetriebe umfasst zumindest ein Gehäuse. Insbesondere ist das Gehäuse des Lenkgetriebes an dem Träger über die Befestigungsstellen befestigt.
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Das Lenkgetriebe ist zum Lenken zweier gegenüberliegender Räder des Fahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise umfasst das Lenkgetriebe eine Zahnstange, deren beiden Enden mit den zu lenkenden Rädern verbunden sind.
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Die Lenkanordnung umfasst des Weiteren einen Lenkmotor. Der Lenkmotor ist zur Drehmomentübertragung mit dem Lenkgetriebe verbunden. Der Lenkmotor ist über zumindest eine Befestigungsstelle am Lenkgetriebe, insbesondere dem Gehäuse des Lenkgetriebes, befestigt. Insbesondere ist der Lenkmotor am Lenkgetriebe angeflanscht.
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Der Lenkmotor kann als Servomotor ausgebildet sein. Des Weiteren ist es möglich, dass der Lenkmotor, zumindest in bestimmten Fahrsituationen, ohne mechanische Unterstützung durch den Fahrer das Lenkgetriebe betätigt.
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Die Lenkanordnung umfasst des Weiteren zumindest ein Feder-Dämpfer-Element. Das Feder-Dämpfer-Element ist ausgebildet und angeordnet, um Schwingungen in dem Verbund aus Träger, Lenkmotor und Lenkgetriebe gezielt zu verstimmen. Je nach Positionierung und Elastizität des Feder-Dämpfer-Elements kann so gezielt die Schwingung und somit die akustische Beeinflussung im nötigen Frequenzbereich verstimmt werden.
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Das zumindest eine Feder-Dämpfer-Element ist zusätzlich und entfernt von den oben beschriebenen Befestigungsstellen vorgesehen. Die oben beschriebenen Befestigungsstellen sind relativ steif ausgebildet und dienen zur lasttragenden Befestigung des Lenkgetriebes am Träger und des Lenkmotors am Lenkgetriebe. Örtlich versetzt und zusätzlich zu diesen Befestigungsstellen sind die hier beschriebenen Feder-Dämpfer-Elemente angeordnet, um eine gezielte Verstimmung in diesem Verbund zu ermöglichen.
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In beliebiger Kombination sind insbesondere die folgenden drei Feder-Dämpfer-Elemente vorgesehen: Bevorzugt befindet sich ein Feder-Dämpfer-Element zwischen und direkt verbunden mit dem Lenkgetriebe und dem Lenkmotor und/oder dem Lenkgetriebe und dem Träger und/oder dem Lenkmotor und dem Träger.
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Vorzugsweise ist das einzelne Feder-Dämpfer-Element aus einem elastischen Kunststoff gefertigt. Bei dem elastischen Kunststoff handelt es sich insbesondere um ein Elastomer. Das Feder-Dämpfer-Element weist insbesondere kein durchgängiges steifes Element zwischen den zu verbindenden Bauteilen auf. Allerdings ist es möglich, das Feder-Dämpfer-Element, beispielsweise an seinen Enden, durch steife Einlagen zu verstärken.
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So ist insbesondere vorgesehen, dass das Feder-Dämpfer-Element zwei gegenüberliegende Enden aufweist, die dazu genutzt werden, das Feder-Dämpfer-Element mit dem Lenkgetriebe, dem Lenkmotor bzw. dem Träger zu verbinden. Zwischen diesen beiden Enden ist das Feder-Dämpfer-Element vorzugsweise ausschließlich aus dem elastischen Kunststoff gefertigt.
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Das jeweilige Feder-Dämpfer-Element ist vorzugsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Lenkgetriebe, dem Lenkmotor bzw. dem Träger verbunden. Besonders vorzugsweise wird hier auf eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise ein Ankleben der Feder-Dämpfer-Elemente, verzichtet, um eine einfache Montage zu ermöglichen.
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Das Lenkgetriebe und/oder der Lenkmotor und/oder der Träger weisen jeweils zumindest eine, vorzugsweise jeweils zumindest zwei Aufnahmen für die Feder-Dämpfer-Elemente auf. Besonders bevorzugt sind an jedem Bauteil, nämlich Lenkgetriebe, Lenkmotor und Träger, jeweils zwei der Aufnahmen vorgesehen. Es muss nicht an allen Aufnahmen ein Feder-Dämpfer-Element angeordnet werden. Allerdings ermöglichen diese Aufnahmen eine sehr flexible Verwendung der Lenkanordnung. So können je nach Fahrzeugkonfiguration in der Montage oder beispielweise im Service die nötigen Feder-Dämpfer-Elemente eingesetzt werden.
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Für die oben beschriebene kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung ist insbesondere vorgesehen, dass die jeweilige Aufnahme ein Innengewinde oder ein Außengewinde aufweist und somit das Feder-Dämpfer-Element angeschraubt werden kann. Alternativ hierzu ist es möglich, dass die jeweilige Aufnahme einen Schlitz aufweist, in den das Feder-Dämpfer-Element mit einem entsprechenden Kopf eingehängt werden kann. Auch weitere kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen sind möglich.
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Vorliegende Erfindung betrifft auch die beschriebene Lenkanordnung, wobei zwischen Lenkgetriebe, Lenkmotor und Träger kein Feder-Dämpfer-Element eingesetzt ist, jedoch die entsprechenden Aufnahmen für die Feder-Dämpfer-Elemente vorgesehen sind. Wie bereits beschrieben, ergibt sich ein entscheidender Vorteil, wenn an dem Verbund aus Lenkgetriebe, Lenkmotor und Träger bereits die Aufnahmen für solche Feder-Dämpfer-Elemente vorgesehen sind. Abhängig vom Fahrzeug bzw. der Fahrzeugkonfiguration können die Feder-Dämpfer-Elemente in der Montage oder im Service gesetzt werden. Dabei kann sich auch eine Fahrzeugkonfiguration ergeben, bei der keine Feder-Dämpfer-Elemente gesetzt werden; aufgrund von Gleichteilverwendung jedoch der Verbund mit den Aufnahmen vorteilhaft verwendet werden kann.
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So umfasst diese Lenkanordnung wie bereits beschrieben den Träger, das Lenkgetriebe und den Lenkmotor. Am Lenkgetriebe und/oder Lenkmotor und/oder Träger sind Aufnahmen vorgesehen. Die Aufnahmen sind jeweils zur Aufnahme eines zusätzlich und entfernt von den Befestigungsstellen anordenbaren Feder-Dämpfer-Elements ausgebildet.
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Wie oben beschrieben ist vorzugsweise vorgesehen, dass am Lenkgetriebe, am Lenkmotor und am Träger jeweils zumindest zwei dieser Aufnahmen vorgesehen sind.
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Des Weiteren sind die Aufnahmen vorzugsweise zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Aufnahme der Feder-Dämpfer-Elemente ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die jeweilige Aufnahme ein Innengewinde oder ein Außengewinde zum Anschrauben des Feder-Dämpfer-Elements auf. Alternativ kann beispielsweise ein Schlitz an der Aufnahme vorgesehen sein, um das Feder-Dämpfer-Element einzuhängen.
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Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Fahrzeug, insbesondere ein zweispuriges Straßenfahrzeug, mit einer der vorab beschriebenen Lenkanordnungen.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine erste schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lenkanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 2 eine zweite schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Lenkanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel, und
- 3 eine schematische Ansicht eines Details der erfindungsgemäßen Lenkanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Im Folgenden wird anhand der 1 bis 3 eine Lenkanordnung 1 eines Fahrzeugs im Detail beschrieben.
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1 zeigt einen Ausschnitt eines Trägers 2. Bei dem Träger 2 handelt es sich um einen Vorderachsträger eines Fahrzeugs.
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Ferner zeigt 1 ein Lenkgetriebe 3. Rein schematisch ist in dieses Lenkgetriebe 3 eine Zahnstange 4 eingezeichnet. Die Enden dieser Zahnstange 4 werden mit den zu lenkenden Rädern des Fahrzeugs verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Lenksäule 5 vorgesehen, über die eine mechanische Betätigung der Zahnstange 4 des Lenkgetriebes 3 erfolgt. Das Lenkgetriebe 3 ist über mehrere Befestigungsstellen 7 lasttragend und steif mit dem Träger 2 verbunden.
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1 zeigt des Weiteren einen Lenkmotor 6 der Lenkanordnung 1. Der Lenkmotor 6 ist über eine Befestigungsstelle 7 am Lenkgetriebe 3 angeflanscht. Über diese geflanschte Befestigungsstelle 7 erfolgt die Drehmomentübertragung vom Lenkmotor 6, beispielsweise über entsprechende Zahnräder, auf das Lenkgetriebe 3 und somit auf die Zahnstange 4.
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2 zeigt die Lenkanordnung 1 aus 1 in einer schematischen Schnittansicht.
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Zusätzlich zu den lasttragenden Befestigungsstellen 7 können an der Lenkanordnung 1 Feder-Dämpfer-Elemente 10 angeordnet werden. 2 zeigt hierzu eine Anordnung von drei Feder-Dämpfer-Elementen 10.
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Ein Feder-Dämpfer-Element 10 befindet sich zwischen und verbunden mit dem Lenkgetriebe 3 und dem Lenkmotor 6. Ein Feder-Dämpfer-Element 10 befindet sich zwischen und verbunden mit dem Lenkmotor 6 und dem Träger 2. Ein Feder-Dämpfer-Element 10 befindet sich zwischen und verbunden mit dem Träger 2 und dem Lenkgetriebe 3.
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3 zeigt in rein schematischer Ansicht eine mögliche Ausgestaltung des Feder-Dämpfer-Elements 10 und dessen Verbindung zum Lenkgetriebe 3, zum Lenkmotor 6 oder zum Träger 2.
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Dementsprechend weisen der Träger 2, das Lenkgetriebe 3 und der Lenkmotor 6 jeweils zwei Aufnahmen 12 auf. Die Aufnahmen 12 dienen jeweils zur Aufnahme eines Endes 11 des Feder-Dämpfer-Elements 10. In der rein schematischen Darstellung gemäß 3 weisen die Aufnahmen 12 Schlitze 13 auf, in die die Feder-Dämpfer-Elemente 10 eingehängt werden können. Allerdings sind hier auch andere kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen zwischen den Aufnahmen 12 und den Enden 11 der Feder-Dämpfer-Elemente 10 möglich.
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Das Feder-Dämpfer-Element 10 besteht zumindest zwischen seinen beiden Enden 11 aus einem elastischen Kunststoff, insbesondere einem Elastomer. Die beiden Enden 11 können ebenfalls aus diesem Kunststoff bestehen, allerdings auch mit entsprechend steifen Verstärkungen.
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Die Lenkanordnung 1 kann auch Feder-Dämpfer-Elemente 10 an nur einer oder zwei der in 2 gezeigten Positionen aufweisen. Des Weiteren ist es möglich, dass die Lenkanordnung 1 bei bestimmten Fahrzeugen bzw. Fahrzeugkonfigurationen lediglich die Aufnahmen 12 und keine Feder-Dämpfer-Elemente 10 aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkanordnung
- 2
- Träger
- 3
- Lenkgetriebe
- 4
- Zahnstange
- 5
- Lenksäule
- 6
- Lenkmotor
- 7
- Befestigungsstellen
- 10
- Feder-Dämpfer-Elemente
- 11
- Enden
- 12
- Aufnahmen
- 13
- Schlitze
