DE19646509A1

DE19646509A1 - Tie rod and steering lever for vehicles and other machines

Info

Publication number: DE19646509A1
Application number: DE1996146509
Authority: DE
Inventors: Christian Seibert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 1998-05-14

Abstract

The steering lever has one end fixed to a turning axis and the other end forming part of a joint. It consists of two parts fixed rigidly to each other at a connecting point. They two parts are of such dimensions and are connected in such a way, that the end of the first lever part fixed away from the turning axis, forms a certain angle between 90 and 270 degrees with the theoretical radial connecting line to the end of the second lever part. The ratio of rod end clearances from the turning axis is at least 0.2.

Description

Die Erfindung betrifft Spurstangen- und Lenkhebel, wie sie in allen beweglichen Fahrzeugen und Maschinen zur Übertragung der am Lenkrad eingeleiteten Lenk bewegung auf die Steuerräder eingebaut sind.The invention relates to tie rod and steering levers, like they do in all moving vehicles and machines to transfer the steering initiated on the steering wheel movement on the steering wheels.

Der Lenkhebel überträgt die Drehbewegung der Lenksäule auf die Spurstangen. Die Spurstangen übertragen diesen Impuls weiter auf die Spurstangenhebel. Die Spurstangen hebel wandeln den Stoßimpuls der Spurstangen in einen Rotationsimpuls der Lenkschenkel um.The steering lever transmits the rotary movement of the steering column on the tie rods. The tie rods transmit this Impulse continues on the tie rod levers. The tie rods levers convert the impulse of the tie rods into one Rotation impulse of the steering arm around.

In der nachfolgenden Patentschrift werden diese Spurstangen und Lenkhebel zusammengefaßt als Steuerhebel bezeichnet.These are described in the following patent specification Tie rods and steering lever combined as a control lever designated.

Derartige Steuerhebel sind üblicherweise zwischen deren Drehachse am Lenkschenkel bzw. an der Lenksäule und dem Steuerhebelende einfach geradlinig ausgebildet. Ein Impuls, der am Steuerhebelende eingeleitet wird, wirkt unverzerrt auf die Drehachse ein bzw. ein an der Drehachse eingeleiteter Impuls wirkt unverändert auf das Steuerhebelende ein.Such control levers are usually between them Axis of rotation on the steering arm or on the steering column and the control lever end simply straight. A pulse that is initiated at the end of the control lever acts or acts undistorted on the axis of rotation The impulse introduced on the axis of rotation remains unchanged on the control lever end.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuerhebel zu schaffen, der den für Lenk bewegungen notwendigen Kraftaufwand reduziert, so daß das Steuern von Fahrzeugen auch ohne hydraulische Lenkhilfen erleichtert wird.The invention has for its object a To create control levers that are for steering necessary effort reduced movements, so that the control of vehicles even without hydraulic Steering aids is facilitated.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste Ende an einem ersten Hebelteil und das Hebelende an einem zweiten Hebelteil des Steuerhebels vorgesehen ist, die miteinander an einer gemeinsamen Verbindungsstelle starr verbunden sind, wobei das erste und zweite Hebelteil derartig dimensioniert und miteinander verbunden sind, daß das erste Hebelteil an der Drehachse mit der gedachten radialen Verbindungs linie zwischen der Drehachse und dem Steuerhebelende einen bestimmten Hebelwinkel (a) einschließt, für den gilt: 90 Grad < a < 270 Grad.The object is achieved in that the first end on a first lever part and the lever end on a second lever part of the control lever is provided, which are together at a common Junction are rigidly connected, the first and second lever part dimensioned in such a way and are interconnected that the first lever part on the axis of rotation with the imaginary radial connection line between the axis of rotation and the control lever end includes a certain lever angle (a) for which applies: 90 degrees <a <270 degrees.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuerhebel erstreckt sich also das erste Hebelteil von der Drehachse nicht zum Steuer hebelende hin, sondern es schließt mit der gedachten Verbindungsstelle zwischen der Drehachse und dem Steuer hebelende einen Hebelwinkel (a) von mindestens 90 Grad bzw. maximal einen Hebelwinkel (a) von 270 Grad ein. An den jeweiligen Hebelwinkel angepaßt ist das zweite Hebelteil dimensioniert, das einerseits mit dem Steuerhebelende und andererseits mit dem von der Drehachse entfernten zweiten Ende des ersten Hebelteiles starr verbunden ist.In the control lever according to the invention thus extends the first lever part from the axis of rotation not to the steering wheel lever end there, but it closes with the imaginary Connection point between the axis of rotation and the steering levering a lever angle (a) of at least 90 degrees or a maximum of a lever angle (a) of 270 degrees. The second is adapted to the respective lever angle Dimensioned lever part, on the one hand with the Control lever end and on the other hand with the away from the axis of rotation second end of the first Lever part is rigidly connected.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuerhebel soll der radiale Abstand der Hebelverbindungsstelle von der Drehachse und der radiale Abstand des Steuerhebelendes von der Drehachse annähernd gleich groß sein und der eingeschlossene Winkel (a) soll grob 180 Grad betragen.In the control lever according to the invention, the radial Distance of the lever connection point from the axis of rotation and the radial distance of the control lever end from the axis of rotation be approximately the same size and the included one Angle (a) should be roughly 180 degrees.

In dieser Konstellation werden die besten Lenkeigen schaften erzielt. Hier kommt es zu einer gegenüber dem Standard wesentlich verbesserten Lenksituation.In this constellation, the best steers are achieved. Here there is an opposite the standard significantly improved steering situation.

Der eingeschlossene Winkel (a) kann aber auch weniger oder mehr als 180 Grad betragen. Jede Abweichung des eingeschlossenen Winkels von 180 Grad in Richtung 90 Grad oder 270 Grad verschlechtert schrittweise die Lenkeigenschaften. Allerdings wird gegenüber dem Stand der Technik, bei dem der Steuerhebel geradlinig ausgebildet ist, noch eine wesentliche Verbesserung erzielt.The included angle (a) can also be less or more than 180 degrees. Any deviation from the included angle of 180 degrees in the direction 90 degrees or 270 degrees gradually worsens the Steering characteristics. However, compared to that State of the art in which the control lever is straight is still a significant improvement achieved.

Ebenso kann auch der radiale Abstand der Verbindungs stelle von der Drehachse kleiner oder größer sein, als der radiale Abstand des Steuerhebelendes von der Drehachse.Likewise, the radial distance of the connection place smaller or larger from the axis of rotation, than the radial distance of the control lever end from the Axis of rotation.

Auch hier führt jede Abweichung vom Zustand der Gleichheit beider Entfernungen zu verschlechterten Lenkeigenschaften. Allerdings wird auch hier gegenüber dem Stand der Technik noch eine wesentliche Verbesserung erzielt.Here, too, any deviation from the state of Equality of both distances to deteriorate Steering characteristics. However, this is also opposite the state of the art a significant improvement achieved.

Mit zunehmendem Abstand der Verbindungsstelle von den Optimalkoordinaten steigen die benötigten Lenkkräfte kontinuierlich an.With increasing distance of the connection point the required coordinates increase from the optimal coordinates Steering forces continuously.

Weichen sowohl radialer Abstand als auch der einge schlossene Winkel (a) vom Optimalzustand ab, dann bedingen beide Abweichungen eine Verschlechterung gegenüber dem Optimalzustand. Gegenüber dem Stand der Technik wird aber auch dann noch eine spürbare Verbesserung erzielt. Switch both radial distance and the closed angle (a) from the optimal state, then condition both deviations a worsening over the Optimal condition. Compared to the prior art but still achieved a noticeable improvement.

Das optimale Lenkverhalten des Steuerhebels wird also dann erreicht, wenn die radiale Entfernung des Steuer hebelendes zur Drehachse genauso groß ist, wie die radiale Entfernung der Verbindungsstelle zur Drehachse, und wenn der eingeschlossene Winkel (a) 180 Grad beträgt. Jede Veränderung von dieser Optimalform zieht eine schrittweise Verschlechterung des Lenkverhaltens nach sich.So the optimal steering behavior of the control lever then reached when the radial distance of the tax lever to the axis of rotation is as large as the radial Distance of the connection point to the axis of rotation, and if the included angle (a) is 180 degrees. Each Change from this optimal form pulls one step by step Deterioration in steering behavior.

Das erste Hebelteil ist beim erfindungsgemäßen Steuer hebel vorzugsweise geradlinig ausgebildet. Es kann aber auch in einer von der geraden Form abweichenden Gestalt gebaut sein. Ebenso kann das zweite Steuerhebelteil von seinem Steuerhebelende zu der Verbindungsstelle beidseitig an der Drehachse vorbeilaufen. Die Seite ist unwesentlich. Ohne größere Einschränkungen beim verbesserten Lenkver halten ist es auch möglich, daß ein drittes Hebelteil zugefügt wird, das wie am zweiten Hebelteil gespiegelt geformt wird. Das zweite und das dritte Hebelteil werden nun vor und hinter der Drehachse zum Steuerteilende geführt und dort miteinander fest verbunden. Ebenso werden die anderen Hebelenden mit dem von der Drehachse entfernten Ende des ersten Hebelteiles drehmomentenfest verbunden.The first lever part is in the tax according to the invention lever preferably formed in a straight line. But it can also in a shape deviating from the straight form be built. Likewise, the second control lever part of its control lever end to the connection point on both sides run past the axis of rotation. The page is immaterial. Without major restrictions with the improved steering it is also possible to hold a third lever part is added, which is mirrored as on the second lever part is formed. The second and third lever parts will be now in front of and behind the axis of rotation to the end of the control section managed and firmly connected there. Likewise, the other lever ends with the one from the axis of rotation distal end of the first lever part torque-proof connected.

Diese Ausbildung des Steuerhebels hat den Vorteil, daß die an der Verbindungsstelle zwischen dem ersten Hebelteil und dem zweiten Hebelteil wirkenden Verformungskräfte bei gleicher Materialstärke reduziert werden können. Auch derartig ausgebildete Steuerhebel verbessern das Lenkverhalten gegenüber dem Stand der Technik.This design of the control lever has the advantage that the at the junction between the acting first lever part and the second lever part Deformation forces with the same material thickness can be reduced. Even those trained Control levers improve the steering behavior compared to that State of the art.

Das zweite Hebelteil, und bei der oben genannten Ausführung auch das dritte Hebelteil, sollten so nahe wie nur möglich an der Drehachse vorbei gezogen werden.The second lever part, and in the above Execution also the third lever part, should as close as possible to the axis of rotation to be pulled.

Diese Anforderung kann dadurch optimiert werden, daß am zweiten Ende des ersten Hebelteiles ein viertes kurzes Hebelteil drehmomentenfest verbunden wird, das zusammen mit dem ersten Hebelteil einen Winkel bildet, der sich entgegengesetzt zu den Lenkschenkeln bzw. der Lenksäule vom Steuerhebel wegerstreckt. Am Ende dieses vierten Hebelteiles wird nun das zweite Hebelteil derart drehmomentenfest befestigt, daß es sich genau über dem ersten Hebelteil und über der Drehachse zu dem Gesamthebelende und zugleich der Befestigungsstelle für die Spurstangen hin erstreckt. In dem Fall deckt das zweite Hebelteil das erste Hebelteil bei einer Draufsicht vollständig ab. Das Rotationsverhalten des ersten Hebelteiles entspricht identisch dem des zweiten Hebelteiles. Allerdings bewegen sich beide Hebelteile nun auf unterschiedlichen Rotationsebenen. Diese Art der Ausführung erzeugt ebenfalls optimales Lenkverhalten, wenn nur die radialen Abstände zwischen dem Hebelenden lot zur Drehachse bzw. dem Verbindungsstellenlot zur Drehachse annähernd gleich groß sind.This requirement can be optimized by that at the second end of the first lever part a fourth short lever part is torque-proof connected forms an angle with the first lever part, which is opposite to the steering legs or the Steering column extends from the control lever. At the end of this fourth lever part now becomes the second lever part attached so torque-proof that it is accurate over the first lever part and over the axis of rotation the overall lever end and at the same time the attachment point extends for the tie rods. In the case covers the second lever part the first lever part at one Top view completely. The rotation behavior of the first lever part corresponds to that of the second lever part. However, both are moving Lever parts now on different rotation levels. This type of execution also produces optimal Steering behavior, if only the radial distances between the lever ends plumb to the axis of rotation or the connection plumb to Axis of rotation are approximately the same size.

Für die Verschlechterungen zum Optimum gelten die obigen Auslassungen entsprechend.For the deterioration to the optimum, the apply the above omissions accordingly.

Das zweite Hebelteil kann auch weiter gebogen sein. Mit zunehmender Ausbauchung verschlechtert sich jedoch auch wieder das Lenkverhalten, auch dann, wenn die radialen Abstände und der von den beiden Hebelteilen eingeschlossene Winkel optimal sind. Zum Stand der Technik wird jedoch auch hier eine Verbesserung erzielt.The second lever part can also be bent further. As the bulge increases, it worsens but again the steering behavior, even then, if the radial distances and that of the two Angle parts included angles are optimal. However, here too, the state of the art becomes one Improvement achieved.

Die Ausbauchung kann in rundlicher oder in eckiger Form erfolgen.The bulge can be rounded or angular Shape.

Verbindungsstelle zwischen erstem und zweitem Steuerhebelteil soll die Mitte zwischen innerer und äußerer Steuerhebelwandung im Knickpunkt sein.Junction between the first and second Joystick part should be the middle between inner and outer control lever wall at the break point.

Die beiden Steuerhebelteile können auch dadurch erzeugt werden, daß in eine ursprünglich komplette Scheibe oder Platte ein Schnitt derart angebracht wird, daß ein durch die Spurstange eingebrachter Impuls nur über den Umweg des Schnittendes auf die die Drehachse wirken kann. Für die Ausformung des Schnittes gilt das oben gesagte ohne Einschränkungen. Die beiden Steuerhebelteile sind in dem Fall durch die durch den Schnitt entstehenden Scheiben teile ersetzt.The two control lever parts can also do this generated that in an originally complete Slice or plate attached a cut like this is that a introduced through the tie rod Impulse only via the detour of the cut end to the the axis of rotation can act. For the shaping of the The above applies without any restrictions. The two control lever parts are in the case through the slices created by the cut parts replaced.

In der erfindungsgemäßen Steuerhebelausführung wird der durch Lenksäule oder Spurstange eingeleitete Impuls nicht mehr allein am Ort der Drehachse zerlegt und verwertet, sondern ein Teil davon bewirkt zusätzliche Bewegung des Lenk- oder Spurstangenhebels durch Angriff an einer von der Drehachse abweichenden Stelle des Steuerhebels.In the control lever version according to the invention impulse initiated by steering column or tie rod no longer disassembled solely at the location of the axis of rotation and recycled, part of it causes additional movement of the steering or tie rod lever by attack a position of the Control lever.

Diese abweichende Stelle des Steuerhebels ist dort ansässig, wo der am Hebelende eingeleitete Aktioimpuls in seine horizontalen und vertikalen Komponenten zerlegt wird. Da ein gleicher Reaktioimpuls nur gegeben ist, wenn sowohl Massengleichheit, die der Hebellänge entspricht, als auch Geschwindigkeitsgleichheit der Zerlegungskomponenten besteht, muß zwangsläufig der Ort der Impulszerlegung identisch über der Drehachse gespiegelt gegenüber dem Ort der Impulseinleitung liegen. Dies ist beim erfindungsgemäßen Steuerhebel der Fall. Jede Abweichung von der Hebelgleichheit bewirkt ein auseinanderklaffen von Aktioimpuls und Raktioimpuls und somit eine schlechtere Energieumsetzung. Diese Verluste steigen kontinuierlich mit zunehmender Impuls differenz an.This different position of the control lever is there located where the action impulse initiated at the end of the lever in its horizontal and vertical components is disassembled. Because the same reaction impulse is only given is when both mass equality, that of the lever length corresponds, as well as equality of speed Disassembly components exist, the location must inevitably the pulse decomposition is identical over the axis of rotation mirrored to the location of the impulse initiation. This is the case with the control lever according to the invention. Any deviation from the equality of leverage has an effect divergence of actio impulse and raktioimpulse and thus poorer energy conversion. This Losses increase continuously with increasing momentum difference.

Claims

1. tie rod or steering lever with a first and a second lever part, including a lever angle (a), are connected at a kink, the first tie rod or steering lever part with its ent remote from the kink ent arranged on a rotation axis torque is, the second tie rod or steering lever part has at its second end remote from the kink a hinge end, and the first and second lever parts are dimensioned such that the first lever part on the axis of rotation with the imaginary connecting line between the axis of rotation and the control lever end one Such lever angle (a) includes that a pulse introduced by the control lever end does not act directly on the axis of rotation, characterized in that the second tie rod or steering lever part is longer than the first tie rod or steering lever part, the ratio between the radial distance of the connection point of the two tax lever from the axis of rotation to the radial distance of the control lever end from the axis of rotation is at least 0.2, and the lever angle (a) has a range of 90 ° to 270 °.

2. tie rod or steering lever according to claim 1, characterized, that the lever angle ranges from 135 ° to 225 ° having.

3. tie rod or steering lever according to claim 1, characterized, that the lever angle has a range of approximately 180 °.

4. Tie rod or steering lever according to one of the Claims 1 to 3, characterized, that the two lever parts by slitting one originally uniform plate or disk arise new.

5. Tie rod or steering lever according to one of the Claims 1 to 3, characterized, that at the second end of the first lever part a fourth short lever part is torque-proof connected forms an angle with the first lever part, which is opposite to the steering legs or the Steering column extends from the control lever, and that on End of this fourth lever part, the second lever part is fixed so that it is torque-proof now to the control lever end or the tie rod mounting point extends.

6. tie rod or steering lever, characterized, that the decomposed speed components of the impulse as far as possible decomposed speed portions of the responding Match impulse.

7. tie rod or steering lever according to one of the claims 1 to 4, characterized, that there is a third lever part that over the Coarse axis of rotation mirrored the second lever part is opposite.