DE1159785B

DE1159785B - Lenkgestaenge fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1159785B
Application number: DEA27109A
Authority: DE
Inventors: Paul P Thomas
Original assignee: American Metal Products Co
Current assignee: American Metal Products Co
Priority date: 1956-05-09
Filing date: 1957-05-07
Publication date: 1963-12-19
Also published as: FR1179325A; US2974975A; GB855197A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkgestänge für Kraftfahrzeuge mit einer durch den Lenkmechanismus in ihrer Längsrichtung verschiebbaren Schubstange, von der ein Abschnitt den Mittelteil einer geteilten Spurstange eines Trapez-Lenkgestänges bildet und die an ihrem einen Ende in einem am Rahmen angelenkten Lenker und im Bereich ihres anderen Endes geführt ist.

Das bei der Konstruktion von Lenkgestängen für Kraftfahrzeuge auftretende wesentliche Problem ist, in daß einerseits eine sehr genaue Übertragung der Bewegung des Lenkmechanismus auf die beiden lenkbaren Räder erfolgt und daß andererseits die Relativbewegung ζ. B. durch die Federung der Räder zwischen diesen und dem am Rahmen festliegenden Lenkgetriebe ohne Schwierigkeiten und ohne Beeinflussung der Relativstellung der Räder zueinander vom Gestänge aufgenommen wird.

Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, die Lenkbewegung auf eine in Abhängigkeit von der Betätigung des Lenkgetriebes parallel zur Radachse verschiebbare Schubstange zu übertragen, die den Mittelteil einer geteilten Spurstange bildet, wobei die beiden äußeren Teile der Spurstange an der Schubstange einerseits und an den Lenkhebeln der Räder andererseits so angelenkt sind, daß ein trapezförmiges statisches System von Stäben entsteht. Da sich auf ein Rad wirkende Stöße bei dieser Anordnung auf die Schubstange übertragen, ist bei bekannten Anordnungen dieser Art die Schubstange elastisch derart aufgehängt, daß eine federnde Bewegung auch in anderen Richtungen als parallel zur Radachse, d. h. in ihrer Längsrichtung möglich ist. Dadurch soll eine auf die Schubstange von einem Rad übertragene Bewegung mit außerhalb der Längsachse der Schubstange liegenden Komponenten durch die federnd elastische Bewegung der Schubstange in dieser Richtung außerhalb ihrer Verschieberichtung aufgenommen und dadurch nicht oder nur in geringem Umfang auf das andere Rad übertragen werden.

Durch die elastische Aufhängung der Schubstange wird jedoch andererseits die Lenkung ungenau, da durch eine Bewegung der Schubstange quer zur Radachse der Abstand der Lenkhebelenden an den Rädern voneinander und damit auch die Drehebenen der Räder gegeneinander verändert werden. Diese Erscheinung tritt insbesondere bei der Beschleunigung des Fahrzeuges auf, da durch den Fahrwiderstand der vorderen Räder eine Kraft im Sinne einer Drehung der Vorderräder nach außen erfolgt. Dieser Neigung wird durch den sogenannten Vorlauf entgegengewirkt, d. h., die Vorderräder werden bei ste-Lenkgestänge für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

American Metal Products Company,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-lng. H. Ruschke, Patentanwalt,
Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. Mai 1956 (Nr. 583 655)

Paul P. Thomas, Detroit, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

hendem Wagen so eingestellt, daß die Drehebenen nach der Vorderseite des Wagens aufeinander zu verlaufen, so daß bei einer vorbestimmten mittleren Geschwindigkeit durch die Auseinanderbewegung der Räder die Radebenen sich parallel stellen. Bei den bekannten oben geschilderten Anordnungen tritt diese Erscheinung wegen der Bewegbarkeit der Spurstange besonders stark auf.

Durch die Erfindung soll ein Lenkgestänge geschaffen werden, bei dem die Spurhaltung der gelenkten Vorderräder auch bei geteilter Trapez-Spurstange im wesentlichen exakt erfolgt und mit dieser die gleiche Lenkgenauigkeit wie bei ungeteilter Spurstange erreicht wird.

Zu diesem Zweck weist gemäß der Erfindung der Lenker an seinen beiden Enden Zapfen auf, die in entsprechenden Hülsen an der Spurstange und der am Rahmen befestigten Konsole nur um ihre Längsachse drehbar gelagert sind. Durch diese erfindungsgemäße Anordnung ist die Spurstange so gelagert, daß sie nur eine Bewegung parallel zur Radachse, d. h. in Richtung ihrer eigenen Längsachse ausführen kann. Stöße, die über einen äußeren Spurstangenteil von einem Rad auf die Schubstange übertragen werden, können sich nur in einer in Längsrichtung der Schubstange liegenden Komponente auswirken und übertragen sich über das andere Außenteil der Spurstange auf das andere Rad, so daß eine Parallelbewegung beider Räder erfolgt. Dadurch, daß die Schubstange

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quer zur Radachse nicht bewegbar ist, ist auch eine Winkelbewegung der äußeren Spurstangenteile symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse nicht möglich, so daß das Lenkparallelogramm unabhängig von der Radbewegung winkelbeständig ist und damit auch die Spur ständig konstant bleibt.

Da die Zapfenlager am Lenker die außerhalb der Längsrichtung der Schubstange liegenden Kraftkomponenten als Biegekräfte aufnehmen müssen, tritt

des Zapfens und eine Längsbewegung der Spurstange 10 zu erhalten. Zwischen den Enden der Spurstange 10 sind mit dieser zwei Spurstangenteile 17 mittels Kugelgelenken 18 verbunden, die der Kugelgelenk-5 verbindung 14, 16 gleich sind. Die entgegengesetzten Enden der Spurstangenteile 17 tragen Schraubengewinde, auf denen mit Innengewinde versehene Hülsen 19 einstellbar und in ihrer Stellung gesichert sind. Die Außenenden der Hülsen 19 nehmen je ein Ge-

an den Zapfenlagern eine erhebliche Kantenpressung io windeende 21 eines Kugelgelenkes 22 auf, das den auf, die bei üblicherweise für nur drehbewegliche Verbindungen 14 und 18 ähnlich ist. Klemmbänder Zapfenlager verwendeten Lagerwerkstoffen zu einer 23 sichern die Hülsen 19 auf den Gewindeenden der erheblichen Reibung und zu einem erheblichen Ver- Spurstangenteile 17 nach ihrer Längeneinstellung,
schleiß führen können. Vorzugsweise ist daher ge- Die Zapfen der Kugelgelenke 22 sind mit den

maß der Erfindung in den Zapfenlagern ein Einsatz 15 Achsschenkeln der Radtraggabeln verbunden, die auf aus Kunstharzmaterial vorgesehen, der eine Ober- diese Weise gelenkt werden.

fläche aus Material geringer Reibung hat, welche am Die beiden Hülsen-Zapfengelenke 13 am Lenker 12

Zapfen mit vorbestimmtem Preßsitz anliegt. Dabei weisen eine äußere zylindrische Hülse 24 mit einer kann der Kunstharzeinsatz eine Tragschicht aus Innenbohrung 25 auf, die eine an ihrem oberen Ende Kunstharzmaterial und eine Oberflächenschicht aus 20 verbreiterte Innenbohrang 26 hat. Ein nach außen einem eine geringe Reibung aufweisenden Material gerichteter Flansch 27 ist nahe dem oberen Ende der haben. Diese Schicht mit geringer Reibung ist vor- zylindrischen Hülse 24 vorgesehen. Ein Zapfen 28 hat zugsweise eine Fluorkohlenwasserstoff-Kunstharz. eine polierte zylindrische Fläche 29 und einen ver-

Ein vorzugsweises Verfahren zum Aufbringen der breiterten polierten Kopf 31, der sich in die zylin-Kunstharzschicht im Zapfenlager besteht darin, daß 25 drische Hülse 24 erstreckt. Ein Kunstharzeinsatz 32 der Zapfen und die zylindrische Hülse erwärmt wer- zylindrischer Form liegt über den polierten Flächen den, daß über dem Zapfen ein Schlauch aus Kunst- des Zylinders 29 sowie des Kopfes 31 und ist in die harz gezogen wird, dessen eine geringe Reibung auf- Bohrung 25 und die verbreiterte Bohrung 26 eingeweisende Innenfläche in Berührung mit den polier- schoben, nachdem der Zapfen und die zylindrische ten Flächen des Zapfens liegt, daß der Zapfen mit 30 Hülse auf eine Temperatur erwärmt worden sind, die dem Schlauch in die Hülse eingepreßt· wird, worauf oberhalb des Erweichungspunktes des Kunstharzeinein Einsatz aus Kunstharz geringer Reibung auf die satzes 32 liegt. Wenn der Kunstharzeinsatz bei etwa Stirnseite des Zapfenkopfes aufgesetzt und unter Er- 150° C weich wird und geformt werden kann, werwärmung ein Längsdruck auf den Zapfen und den den die Metallteile auf etwa 230° C erwärmt. Wenn Einsatz ausgeübt und schließlich diese Stirnseite 35 ein Zusammenbau in der Wärme auf die in Fig. 2 durch einen mit der Hülse verbundenen Deckel ver- dargestellte Stellung erfolgt ist, wird ein Druck auf schlossen wird, so daß nach Erkalten ein genau ohne die Enden des Einsatzes 32 ausgeübt, so daß dieser Spiel sitzendes, sich aber mit geringer Reibung be- zusammengepreßt wird und sich mit einem vorbewegendes Zapfenlager bildet. Die Hülse ist auf der stimmten Druck genau an die auf Abstand stehenden Oberseite vorzugsweise durch eine auf den Kunst- 40 Flächen des Zapfens und der zylindrischen Hülse harzeinsatz auf der Stirnseite aufgelegte Scheibe ab- legt. Dann wird eine Scheibe 33 auf eine zwischen geschlossen, um die der Randbereich der Hülse in an der verbreiterten Bohrung und dem Flansch 27 gesich bekannter Weise eingebördelt ist. formte Schulter 34 aufgelegt, wobei ein zylindrischer

Für die Verfahren nach den Patentansprüchen 4 Kunstharzeinsatz 35 zwischen Innenfläche der Scheibe und 5 wird nur in Verbindung mit den vonangehen- 45 33 und Stirnende des Kopfes 31 eingesetzt wird, um den Patentansprüchen 1 bis 4 Patenschutz bean- den Druck zwischen den Zapfen und seinem Kopf

mit dem Kunstharzeinsatz 32 aufrechtzuerhalten, während der Zapfen und die zylindrische Hülse warm sind und der Flansch 27 umgebördelt wird, um die 50 Scheibe 33 fest auf der Schulter zu halten, wie Fig. 2 zeigt. Bei dieser Ausführung wird das Kunstharz mit den Innenflächen der Bohrungen 25 und 26 verbunden oder physikalisch verankert und bildet eine Lagerfläche 36, die genau der polierten Fläche 29 des 55 Zapfens und seines Kopfes 31 entspricht. Eine in Längsrichtung gerichtete Bewegung wird durch den Einsatz 35 verhütet, der eine Fläche 37 aus Material geringer Reibung aufweist, die an der Stirnfläche des Kopfes 31 anliegt. Nach dem Abkühlen verbleiben hat ein Kugelgelenkgehäuse 14, das entweder unmit- 60 die Teile unter einem vorbestimmten Druck in getelbar an diesem Ende angebracht ist oder, wie dar- nauer Eingriffsstellung, so daß eine dichte Verbingestellt, der Ansatz einer mit Innengewinde versehe- dungsstelle mit geringen Reibungseigenschaften genen Hülse 9 ist, die einstellbar auf das Gewindeende schaffen ist.

der Spurstange 10 aufgebracht und auf diesem Ende Die geringen Reibungseigenschaften der Verbin-

durch eine Mutter (nicht dargestellt) gesichert ist. Das 65 dung werden dadurch erhalten, daß sich das Material Gehäuse 14 enthält in bekannter Weise eine Kugel, 36 und 37 geringer Reibung an die polierten Flächen deren Zapfenende 16 mit dem Lenkstockhebel des des Zapfens 28 anlegt. Das Material kann ein Fluor-Lenkgetriebes verbunden ist, um eine Seitenbewegung kohlenwasserstoff-Kunstharz sein.

spracht.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 die Draufsicht auf das Lenkgestänge eines Kraftfahrzeuges mit geteilter Spurstange und

Fig. 2 ein vergrößerter, teilweise weggebrochener Teilschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1 durch den Lenker.

Das eine Ende einer in ihrer Längsrichtung beweglichen Spurstange 10 wird mittels eines Lenkers 12 über zwei Hülsen-Zapfengelenke 13 von einer Konsole 11 getragen. Das andere Ende der Spurstange 10

Der hier verwendete Ausdruck »Fluorkohlenwasserstoff-Kunstharz« umfaßt alle polymerisieren Materialien, die durch Polymerisation von Fluorkohlenwasserstoffen erhalten werden, einschließlich Perfluorkohlenwasserstoffen und teilweise substituierten Fluorkohlenwasserstoffen, z. B. chlor-, brom- oder stickstoffsubstituierten Fluorkohlenwasserstoffen. Eine Unterlage aus durch Kunstharz gekittetem Bogen- oder Deckmaterial ist an dem Monofluorflächenmaterial 36 in einem Zustand angeklebt, der es ermöglicht, daß der Einsatz so weit erweicht werden kann, daß er geformt und genau mit den polierten Flächen des Zapfens 28 in Übereinstimmung gebracht werden kann, wenn der Zapfen und die zylindrische Hülse 24 erwärmt werden und der Einsatz zwischen diesen Teilen liegt. Die Formung erfolgt unter Druck, der zwischen dem Zapfen und der Hülse sowie den Enden der Hülse ausgeübt wird. Das obere Ende wird durch die als Deckel wirkende Scheibe 33 und den Einsatz 35 geschlossen, die einen nach unten gerichteten Druck auf den Kopf 31 ausüben.

Die Hülsenlager (Fig. 2) sind an dem Lenker 12 befestigt, und zwar ist die zylindrische Hülse 24 in einer Bohrung 38 der Konsole 11 und in einer Bohrung 39 des Endes der Spurstange 10 befestigt. Die zylindrische Hülse 24 wird in ihrer Stellung von Schraubenmuttern 41 und 42 gehalten, die auf das Gewindeende der Hülse 24 aufgeschraubt sind.

Die vorstehenden Enden der Zapfen 28 haben je einen Kegelabschnitt 69, der in eine Kegelfläche von an den entgegengesetzten Enden des Lenkers 12 befindlichen Bohrungen 71 eingreift. Die Zapfen 28 sind in den Bohrungen 71 durch Schraubenmuttern 72 befestigt, die auf die vorstehenden Enden 73 der Zapfen aufgeschraubt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lenkgestänge für Kraftfahrzeuge mit einer durch den Lenkmechanismus in ihrer Längsrichtung verschiebbaren Schubstange, von der ein Abschnitt den Mittelteil einer geteilten Spurstange eines Trapez-Lenkgestänges bildet und die an ihrem einen Ende in einem am Rahmen angelenkten Lenker und im Bereich ihres anderen Endes geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (12) an seinen beiden Enden Zapfen (28) aufweist, die in entsprechenden Hülsen (24) an der Spurstange (10) und der am Rahmen befestigten Konsole (11) im wesentlichen nur um ihre Längsachse drehbar gelagert sind.

2. Lenkgestänge nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Einsatz (32) aus Kunstharzmaterial, der eine Oberfläche (36) aus Material geringer Reibung hat, welche am Zapfen mit vorbestimmtem Preßsitz anliegt.

3. Lenkgestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzeinsatz (32) eine Tragschicht aus Kunstharzmaterial und eine Oberflächenschicht aus einem eine geringe Reibung aufweisenden Material hat.

4. Lenkgestänge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material geringer Reibung ein Fluorkohlenwasserstoff-Kunstharz ist .

5. Verfahren zum Herstellen eines Hülsenlagers nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Zapfen, der einen polierten Kopf hat, und mit einer zylindrischen Hülse, die eine entsprechend gekröpfte Bohrung aufweist, die den Zapfenkörper und den Zapfenkopf mit vorbestimmten Spiel aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen und die zylindrische Hülse erwärmt werden, daß über den Zapfen ein Schlauch aus Kunstharz gezogen wird, dessen eine geringe Reibung aufweisende Innenfläche in Berührung mit den polierten Flächen des Zapfens liegt, daß der Zapfen mit dem Schlauch in die Hülse eingepreßt wird, worauf ein Einsatz (35) aus Kunstharz geringer Reibung auf die Stirnseite des Zapfenkopfes (31) aufgesetzt und unter Erwärmung ein Längsdruck auf den Zapfen und den Einsatz (35) ausgeübt und schließlich diese Stirnseite durch einen mit der Hülse verbundenen Deckel verschlossen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckel eine Scheibe (33) auf den Kunstharzeinsatz (35) aufgelegt und der entsprechende Randabschnitt (27) der Hülse um diese Scheibe (33) und den Einsatz (35) in an sich bekannter Weise eingebördelt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 720 912, 619 347;
deutsche Patentanmeldung O 3422 II/63 c [Patent Nr. 952 960] (bekanntgemacht am 10. 3. 1955);
deutsche Gebrauchsmusterschriften 1 685 304,

680 857;

französische Patentschriften Nr. 1 117 481,
604, 1083 131, 1 083 130;
britische Patentschriften Nr. 627 718, 602 081;
USA.-Patentschriften Nr. 2 660 907, 2 470 215,

2 246 833.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen