DE1189876B - Lenkanlage fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c - 47

Nummer: 1189 876

Aktenzeichen: G 3571211/65 c

Anmeldetag: 14. August 1962

Auslegetag: 25. März 1965

Die Erfindung betrifft eine Lenkanlage für Kraftfahrzeuge mit einer vom oberen Ende der Lenksäule getragenen Lenkkonsole, die ein drehbares Lenkglied enthält, das über ein Antriebsglied auf eine in der Lenksäule liegende Lenkwelle einwirkt und weitere, mit der Lenkung nicht in Verbindung stehende handbetätigte Steuereinrichtungen für das Fahrzeug trägt.

Die Erfindung bezweckt eine besonders genaue und bequeme Steuerung für das Hilfskraftlenkgetriebe, die nur eine sehr geringe Betätigungskraft des Fahrers erfordert.

Die Lenkung von Kraftfahrzeugen erfolgt seit vielen Jahren mit Hilfe eines Lenkrades, dessen Drehung über ein Untersetzungsgetriebe und ein Lenkgestänge auf die lenkbaren Räder des Fahrzeugs übertragen wird. Die Lenkräder benotigen einen verhältnismäßig großen Durchmesser, um das nötige Übersetzungsverhältnis bei Handlenkung zu erreichen. Sie hindern hierdurch die Übersichtlichkeit und erschweren den Zugang zum Fahrersitz. Auch bei Verwendung von Lenkungen mit Hilfskraft bedingen sie bei langen Fahrzeiten eine Ermüdung der Arme und Schultermuskeln des Fahrers. Mit der Einführung von Hilfskraftlenkgetrieben war die Verwendung von Lenkrädern der üblichen Form nicht mehr zwingend notwendig, und es wurden in einigen Fällen Hebellenkungen benutzt. Trotzdem blieben die meisten Kraftfahrzeuge bauenden Werke bei der traditionellen Ausbildung der Lenkanlage mit Lenkrädern. Der Grund hierfür dürfte darin liegen, daß die Umgewöhnung des Fahrers zur Hebellenkung psychologische Schwierigkeiten bedingt. Die aus langer Erfahrung mit Lenkradlenkung eintretenden Reaktionen, insbesondere in kritischen Situationen, können leicht zu Fehlbedienungen und damit zu ernsten Unfällen führen. Eine die Verwendung üblicher Lenkräder vermeidende Lenkanlage muß daher so ausgebildet sein, daß die Bedienung im wesentlichen der eines Lenkrades entspricht. Dies ist bei einer Hebellenkung nicht der Fall, so daß diese nur bei wenigen Spezialfahrzeugen zur Anwendung gelangt.

Die Erfindung berücksichtigt die erwähnten psychologischen Momente und besteht darin, daß die Lenkkonsole mindestens einen durch die Finger des Fahrers bedienbaren Lenkknopf drehbar trägt, der das Hilfskraftlenkgetriebe über die Lenkwelle betätigt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein zweiter drehbarer Lenkknopf zur Drehachse der Lenkwelle versetzt und auf der dem ersten Lenkknopf entgegengesetzten Seite der Lenkkonsole angeordnet ist. Auch in diesem Falle ergibt Lenkanlage für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

General Motors Corporation, Detroit, Mich.

(V. St. A.)

Vertreter;

Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,

Berlin 19, Bolivarallee 9

Als Erfinder benannt:

Philip Barnhart Zeigler, Saginaw, Mich.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. September 1961
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sich eine der üblichen Lenkradlenkung ähnliche Betätigung.

Die erfindungsgemäße Bauart beseitigt die bekannten Gefahren der Lenkradlenkung im Falle von Zusammenstößen, schafft günstigere Platzverhältnisse am Fahrersitz und erhöht damit den Fahrkomfort in erheblichem Ausmaße.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In dieser ist

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Lenkanlage nach der Erfindung, die zum Teil weggebrochen, zum Teil geschnitten ist,

Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie2-2 der Fig. 1 mit zum Teil weggeschnittenem Konsolengehäuse,

F i g. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 3,

F i g. 5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 3,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer Sperre, die Teil der erfindungsgemäßen Anlage ist,

F i g. 7 ein Schnitt nach der Linie 7-7 der F i g. 3 und

F i g. 8 ein Längsschnitt durch ein Lenkgetriebe, das zweckmäßig mit einer Einrichtung nach den F i g. 1 bis 7 zusammen verwendet wird.

Das untere Ende einer Lenksäule 10 endet an einer isolierten Trennwand 12 zwischen dem Motorraum und dem Fahrerraum, die am oberen Ende eine Verkleidung 14 trägt. Von der Vorderkante der Verklei-

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dung 14 erstreckt sich schräg nach hinten aufwärts Polsterschicht 85 aufliegenden Deckel 83 aus Kunst-

die Windschutzscheibe 16. leder. Innerhalb des Gehäuses liegt der obere Teil der

Die Lenksäule 10 hat einen Knick, dessen Zweck Lenkwelle 18, mit dem durch Stifte 79 gesichert zwei noch beschrieben werden wird. Innerhalb der Lenk- Ritzel 84 und 86 verbunden sind. Jedes Ritzel 84 und säule 10 liegt eine zweiteilige Lenkwelle 18, deren 5 86 ist von einem Schutzkasten 88 für je eine Antriebsoberer Teil mit dem unteren Teil über ein Universal- kette 90 umgeben. Die Ketten 90 verbinden die Lenkgelenk 20 verbunden ist und eine Verbindung 22 mit welle 18 mit Achsstummeln 92, die entsprechende totem Gang aufweist. Der untere Teil der Lenkwelle durch Stifte gesicherte Ritzel 94 bzw. 96 tragen 18 ist über eine nachgiebige Kupplung 26 mit dem (F i g. 2J. Die Achsstummel 92 laufen in Kugellagern Lenkgetriebe 24 verbunden. Die Kupplung 26 gleicht io 100 (F i g. 3) und tragen außerhalb des Konsolen-Ungenauigkeiten in der Achsausrichtung beim Zu- gehäuses je einen Lenkknopf 102.
sammenbau des Fahrzeuges aus und dämpft ferner Die Lager 100 der Achsstummel 92 sind im unteren Geräusche, die durch Unebenheiten der Fahrbahn Konsolengehäuseteil 82 über einstellbare Stützen 110 entstehen können. abgestützt, die in Querrichtung wirkende Einstell-

Das Lenkgetriebe 24 ist als Hilfskraft-Lenkgetriebe 15 schrauben haben, um die Ketten 90 zu spannen.
ausgebildet, wie es vorteilhaft für die erfindungs- Die Lenkwelle 18 hat im Konsolengehäuse ein gemäße Anlage verwendet wird. Es ist in F i g. 8 dar- oberes Lager 104, das von einem Zapfen 105 des gestellt und enthält ein Steuerventil 28 und einen unteren Gehäuseteiles 82 getragen wird.
Servomotor 30. Das Steuerventil hat eine innere An jeder Seite des Lagers 104 ist je ein Hebel 106 Büchse, die durch einen Achsstummel 32 drehbar ist, 20 für die Anzeige der Fahrtrichtung (Fig. 3) vor- und eine äußere Büchse 34, die mit einer Gewinde- gesehen, die um Schwenkpunkte 108 schwenkbar spindel 36 verbunden ist. Eine Relativdrehung zwi- sind.

sehen den beiden Büchsen bedingt eine Druckdiffe- Die Lenkknöpfe 102, die vorzugsweise aus Plastik

renz innerhalb des Zylinders 30, durch die ein in die- über einem Metallkern bestehen, haben Griffkerben

sem gleitender Kolben 40 axial verschoben wird, wo- 25 und sind mittels Keilen 117 (Fig. 5) mit den Achs-

bei dessen Bewegung entsprechend der Richtung der stummein 92 verbunden. Durch Muttern 116 werden

Relativdrehung der Büchsen erfolgt. sie fest gegen die Achsstummel 92 gespannt. Eine

Der Kolben 40 ist mit der Gewindespindel 36 über Feder 112 innerhalb jedes Lenkknopfes 102 stützt Kugeln gekuppelt. Ein Zahnsegment 42 kämmt mit sich gegen eine Kappe 114 ab, die zur Betätigung der Zähnen einer Zahnstange am Kolben. Es bildet einen 30 Hupe dienen kann. Die diesbezüglichen Kontakte und Teil einer Lenkstockwelle 44, die außerhalb des Zy- Stromkreise sind nicht dargestellt.
linders 30 einen nicht dargestellten Lenkstockhebel Die bereits erwähnte Möglichkeit, die Lenkkonsole trägt, der das Lenkgestänge des Fahrzeugs betätigt. 70 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung einstellen zu Ein Abschlußdeckel 46 des Zylinders 30 enthält eine können, erleichtert den Zugang zum Fahrersitz und Feder 48, die sich an Sitzen 50 und 52 abstützt. Der 35 gestattet die individuelle Einstellung an die Körper-Federsitz 50 liegt gegen eine Schulter 54 des Deckels maße des Fahrers. Die Einstellung kann hierbei auch 46 an und der Federsitz 52 gegen einen Sprengring 56, während des Fahrens geändert werden.
der in eine Ringnut des Deckels 46 eingesetzt ist. Eine Wie die F i g. 3 und 4 zeigen, ist am oberen Ende Stange 60 ist mit einem Flansch 62 in den Kolben 40 der Lenksäule 10, z. B. durch Schweißen od. dgl., ein eingesetzt und durch einen Sprengring 64 gesichert. 40 Halter 120 für Rollen 122 befestigt, die in Rinnen 124 Auf der linken Seite des Flansches 62 hat die Stange des unteren Konsolengehäuseteiles 82 liegen. Der 60 eine Schulter 67, die gegen den Federsitz 52 an- Halter 120 liegt unmittelbar unter Tragzapfen 130 liegt. Auf das Ende der Stange 60 ist eine Mutter 66 für das obere Lager 104 der Lenkwelle 18 und entaufgeschraubt, die von außen gegen den Federsitz 50 hält ein Gehäuse 120a (F i g. 6) zur Aufnahme einer anliegt. In der gezeichneten Stellung liegt die Anlage- 45 Reihe von Kugeln 126. Unmittelbar unter dem Gefläche der Mutter 66 in einer Ebene mit der Schul- häuse 120a ist ein Anschlag 132 mit Schrauben 134 ter 54. am unteren Konsolengehäuseteil 82 befestigt. Auf

Die Feder 48 wirkt also der Bewegung des Kolbens dem Anschlag 132 laufen Hilfsrollen 136 (F i g. 7),

40 in beiden Richtungen entgegen und sucht diesen die mit dem Gehäuse 120a des Halters 120 über

und damit die übrigen Teile der Lenkung in der neu- 50 Blattfedern 138 verbunden sind. Die Federbelastung

tralen Stellung zu halten. der Hilfsrollen 136 drückt den unteren Gehäuseteil 82

Die Lenksäule 10 (Fig. 1) trägt an ihrem oberen und damit die Rinnen 124 nach unten, so daß eine Ende eine im wesentlichen frei tragend ausgebildete feste Anlage der Rollen 122 gegen den unteren Kon-Lenkkonsole 70, auf der mehrere Steuerknöpfe 72 für solengehäuseteil 82 gesichert ist.
die elektromagnetisch betätigte Getriebeschalteinrich- 55 Die Kugeln 126 bilden einen Teil einer Sperre, tung des Fahrzeugs befestigt sind. Die Konsole 70 ist durch die die Konsole 70 in einer bestimmten Stellung in Längsrichtung des Fahrzeugs verschieblich, wobei innerhalb des in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten bei der Bewegung nach rückwärts eine Zugfeder 71 Bereichs festgehalten wird. Wie F i g. 6 zeigt, liegt ein gespannt wird, die am der Konsole abgewandten Ende Stift 140 mit seinem freien Ende zwischen zwei der der Lenksäule 10 befestigt ist. Die Elektromagnete 60 Kugeln 126 und bewirkt damit die Sperre der Konder Getriebeschalteinrichtung sind in einem Gehäuse sole. Der Stift 140 gleitet in einer Führung 142 am 74 untergebracht, das mit dem Getriebegehäuse 76 unteren Konsolengehäuseteil 82 und kann durch einen verbunden ist. Die Elektromagnete sind über ein Hebel 144 betätigt werden. Der Hebel 144 ist mit dem Hebelsystem 78 mit den im Getriebegehäuse liegenden Stift 140 über eine Verbindung 145 mit totem Gang Schalteinrichtungen verbunden. 65 verbunden. Der Hebel 144 ist schwenkbar am unteren

Wie F i g. 4 zeigt, besteht das Gehäuse der Konsole , Konsolengehäuseteil 82 an einem Zapfen 146 gelagert

70 aus einem oberen Teil 80 und einem unteren Teil und hat am anderen Ende einen Schlitz 148 zur Auf-

82. Der obere Gehäuseteil 80 hat einen auf einer nähme eines Zapfens 150 am Ende einer Betätigungs-

stange 152. Die Verbindung zwischen dem Zapfen 150 und der Betätigungsstange 152 ist durch eine Schraube 154 einstellbar. Die Bedienungsstange 152 tritt durch eine Führung 156 nach außen und trägt dort einen Handgriff 158. Die Führung 156 ist ein Teil eines Gehäuses 157 für den Handgriff. Zwischen der Führung 156 und einem durch einen Stift 164 gesicherten Federsitz 162 ist eine Feder 160 angeordnet, die der Auswärtsbewegung des Handgriffs entgegenwirkt, also die Einrichtung in der gezeichneten Lage zu halten sucht.

Bei zurückgezogenem Stift 140 kann die Konsole 70 in jede gewünschte Stellung innerhalb des gegebenen Bereichs verstellt werden. Ist diese eingestellt, so hat der Fahrer lediglich den zweckmäßig am rechten Ende der Konsole liegenden Handgriff 158 loszulassen, worauf die Feder 160 die Verriegelung der Konsole veranlaßt. Trotz des Spannens der Feder 71 hat der Fahrer nur eine kleine Kraft aufzuwenden, um die Konsole zwecks Verstellung nach rückwärts zu bewegen.

Jede Bewegung der Konsole bedeutet eine Änderung der Länge der Verbindung 22 mit totem Gang zur Lenkwelle 18 und deren Schwingen um das Universalgelenk 20.

Die Lenkung des Fahrzeugs erfolgt durch Bedienung der Lenkknöpfe 102 mit den Fingern, wobei der Fahrer einen der Lenkknöpfe oder beide gleichzeitig benutzt. Die letztere Art erleichtert das Bedienen durch einen Fahrer, der die übliche Lenkung mit Lenkrad gewohnt ist, da die Lenkbetätigung dann in beiden Fällen sehr ähnlich ist.

Die Lenkknöpfe 102 können mit Zeigern oder anderen Marken versehen sein, um die Abweichung ihrer Stellung von einer Geradeausfahrtstellung anzuzeigen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Lenkanlage für Kraftfahrzeuge mit einer vom oberen Ende der Lenksäule getragenen Lenkkonsole, die ein drehbares Lenkglied enthält, das •über ein Antriebsglied auf eine in der Lenksäule liegende Lenkwelle einwirkt und weitere, mit der Lenkung nicht in Verbindung stehende handbetätigte Steuereinrichtungen für das Fahrzeug trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkkonsole (70) mindestens einen durch die Finger des Fahrers bedienbaren Lenkknopf (102) drehbar trägt, der das Hilfskraftlenkgetriebe (24) über die Lenkwelle (18) betätigt.

2. Lenkanlage nach Anspruch 1, bei der das drehbare Lenkglied zur Drehachse der Lenkwelle versetzt ist und das Antriebsglied zwischen Lenkglied und Lenkwelle eine Kette ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette (90) völlig verdeckt in der Lenkkonsole (70) liegt.

3. Lenkanlage nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei drehbaren Lenkgliedern, deren jedes die Lenkwelle drehen kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter drehbarer Lenkknopf (102) zur Drehachse der Lenkwelle (18) versetzt und auf der dem ersten Lenkknopf (102) entgegengesetzten Seite der Lenkkonsole (70) angeordnet ist.

4. Lenkanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lenkkonsole in bezug zur Lenksäule vor und zurück einstellbar und durch eine Sperreinrichtung in einer gewünschten Stellung blockierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung ein an der Lenksäule (10) befestigtes Gehäuse (120a) aufweist, das eine Reihe von Kugeln (126) enthält, und die Lenkkonsole (70) einen Stift (140) trägt, der zwischen je zwei benachbarten Kugeln einführbar ist, um die Lenkkonsole zu blockieren.

5. Lenkanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (140) durch eine federbelastete Betätigungsstange (152) bewegt wird, die über eine Verbindung mit totem Gang mit einem Hebel (144) verbunden ist, der schwenkbar an der Lenkkonsole (70) gelagert und über eine Verbindung mit totem Gang mit dem Stift (140) verbunden ist.

6. Lenkanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkkonsole (70) Rinnen (124) enthält, in denen sich Rollen (122) abstützen, die von der Lenksäule (10) getragen werden.

7. Lenkanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Lenkkonsole (70) über Federn (138) gelagerte Hilfsrollen (136) vorgesehen sind, die die Rinnen (124) gegen die in einem Halter (120) an der Lenksäule (10) getragenen Rollen (122) drücken.

8. Lenkanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkwelle (18) zwischen ihren Enden in an sich bekannter Weise ein Universalgelenk (20) und eine Verbindung (22) mit totem Gang enthält, die ebenfalls an sich bekannt ist, um die Vor- und Rückbewegung der Lenkkonsole (70) zu erleichtern.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1108 092;

deutsche Patentschriften Nr. 912 535, 819 047;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1782 094;

französische Patentschrift Nr. 689 043;

britische Patentschriften Nr. 838 647, 834 761,
266126;

USA.-Patentschriften Nr. 2 827 801, 2 737 060,
548 244,2 079 536;

»Motor-Rundschau-NKZ«, Nr. 1,1954, S. 13.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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