DE2130898A1

DE2130898A1 - Lenkgestaenge fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2130898A1
Application number: DE19712130898
Authority: DE
Inventors: Mazur Sylvester Stanislaus
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1970-08-17
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1972-03-02
Also published as: CA935203A; JPS5030886B1; DE2130898C3; US3887211A; DE2130898B2; FR2104382A5; GB1349953A

Description

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JpL-i«i;. Gottfried Leisar ^"^^„^, i>

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Putentür.wölte

Tologfoii:n.a; Labyrinlh Möndion

Telefon: 33 15 10
iOst;chtfd:l:oiilo: München 1170/8 TT?V/ TWf

23 555 Euolid Avenue

Clevöland, Ohio 44 117 / V.St.A·

Unser Zeichen: I 1048

Lenkgeatänge für IPahrzeuge.

Die Erfindung bezieht sich auf Lenkgestänge für Kraftfahrzeuge. Kraftfahrzeuglpnkgestänge, insbesondere Parallelogrammlenkgestange, die eine Kittelatango aufweisen, die «wischen einer Lenkatange und einem Lenker aufgehängt ist und an der die Spuratangen befestigt sind, weisen normalerweise eine geschmiedete Mittelatange auf. Eine Herstellung der geschmiedeten Mittelatange mit Öffnungen zur Aufnahme der Ler.kstangenhaltereung und der Lenkerhalterung sowie zur Aufnahme der Gelenkverbindungen für die Spurstangen, ist außerordentlich teuer. Obwohl bereits vorgeschlagen" wurde, den Lenker fortzulassen, wurde bisher noch nicht vorgeschlagen, eine gepreßte oder gestanzte Mittelatange" zu verwenden.

Normalerweise bestehen die Spurstangen aus zwei Bauteilen, die Buchsen an einem Ende und Gewinde am anderen Ende aufweisen, wobei die Gewindeenden miteinander mittels einer Spannschraube verbunden sind. Dies ermöglicht die Einstellung der lenkbaren Träger, die durch das Lenkgestänge gesteuert werden. Eine derartige Einstellung wird normalerweise als Spureinstellung bezeichnet. Die Verwendung von mehrteiligen Spuratangen ist teuer.

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Durch die Erfindung v/erden die Nachteile der "bisherigen Vorrichtungen ausgeschaltet und es wird ein Lenkgestänge geschaffen, welches eine gestanzte oder gepreßte Mittelstange aufweist. Ferner vrlrd durch die Erfindung ein Verfahren und werden Einrichtungen geschaffen, um die Zugstange an der Mittelstange derart zu "befestigen, daß an dieser Stelle eine Einstellung ermöglicht wird. Dadurch wird die Notwendigkeit ausgeschaltet, die Längen der Spurstangen einzustellen.

Die Mittelstange ist eine gepreßte oder gestanzte Länge eines Metallprofiles, vorzugsweise eines U-Profilea, wobei diese Mittelstange dann öffnungen zur Aufnahme der Schrauben oder Buchsen hat und wobei diese Öffnungen gesind.

Die Öffnungen zur Aufnahme der Verbindungsbüchsen für die Spurstange sind langgestreckte Ovale und dadurch wird eine Sextwärtsbewegung der Gelenkbuchsen gegenüber der Mitteletange ermöglichtο Auf äiase Weise wird die effektive Länge zwischen der Mitte der Mittelsfange und dem Rad 'gelederte Bei einer bevorzugten Ausführungefprm.weist die Buchsej, welche die Spurstange mit der Mittelstange verbindetg einen Bolzen auf, der sich vom Boden der Buchse aus erstreckt. Dieser Bolzen weist einen gezahnten Abschnitt auf, der in der Öffnung im Mittelgestänge liegt. Die Öffnung im Mittelgestänge weist auf einer Seite Zähne auf, di© den gezahnten Abschnitt des Bolzens aufnehmen. Eine Seitwärtsbewegung der Buchse innerhalb der Öffnung, kann auf diese Weise lediglich durch eine Drehung dea Bolzenendes der Buchse erzielt werden.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Lenkgestänge zu schaffen, welches eine gepreßte oder gestanzte Mittelstange aufweist.

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Ferner ist es Ziel der Erfindung, ein einstellbares Lenkgestänge zu schaffen, wobei die Einstellung des Gestänges an der Befe3tigungsstelle zwischen den Spurstangen und der Mittelstange erfolgt.- Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, einsein einstellbare Spurstangen au verwenden.

Weiterhin ist e3 Ziel der Erfindung, ein Lenkgestänge zu schaffen, welches eine gepreßte Mittel3tange aufweist, die ausgestanzte Öffnungen aufweist, die zur Befestigung von Spurstangenbuchaen dienen. Die öffnungen sind ausreichend groß, damit diese Buchsen in diesen Öffnungen bewegt werden können.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, ein Lenkgestänge vorzusehen, welches eine gepreßte Mittelstange aufweist, die ein gewalztes Ende hat, das in eine Gleitbuchse eingesetzt werden kann- Auf diese Weise ist es möglich, den Lenker fortzulassen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Lenkgestänge zu schaffen, bei dem es nicht mehr erforderlich ist_; einzeln einstellbare Spurstangen vorzusehen, wobei die Einstellung des Gestänges an der Befestigung3atelle der Spurstangen an der Mittelstange erfolgt.

Ein spezielles Ziel der Erfindung ist es, ein einstellbares Lenkgestänge zu schaffen, bei welchem die Spurstangen an der Mittelstange mittels eines Bolzens befestigt sind, der sich von der Gelenkbuchse an der Spurstange aus durch eine öffnung in der Mittelstange hinduroh eratreckt, wobei dieser Bolzen einen gezahnten Abschnitt aufweist, der mit Zähnen kämmt, die in der Wandung der öffnung im Mittelgestänge vorgesehen sind, so daß der Bolzen in der Öffnung in Querrichtung lediglich durch eine Drehung dieses Bolzens bewegt werden kann.

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Es ist ein allgemeinss Ziel der Erfindung, ein verbessertes Lenkgestänge zu schaffen.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Parallelogrammlenkgestänges gemäß der Erfindung,

Pig. 2 eine perspektivische Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenkgestänges,

Pig. 3 eine Teilschnittansicht der Befestigungsstelle zwi-. sehen der Mittelstange und den Spurstangen,

Pig. 4 eine Seilschnittansicht der Verbindung zwischen Lenkstange und Lenkgestänge, wobei der Schnitt längs der Linien IV-IV der Fig. 1 genommen ist,

Pig. 5 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie V-V der Pig. 2,

Fig. 6 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie VI-VI der Fig. 3,

Fig. 7 eine ähnliche Schnittansicht wie Fig. 6 einer abgeänderten Ausfuhrungsform der Verbindung zwischen Mittelatange und Spurstange und

Fig. 8 eine Schnittansicht, genommen längs der Linien VIII-VIII der Fig. 1.

.In Fig. 1 ist das Lenkgestänge 10 als StandardParallelogrammgestänge dargestellt. Dieses Gestänge weist eine Mittelstange 11 auf, die ein Ende 12 hat, welches am Ende einer Lenkstange 13 befestigt ist. Diese Lenkstange 13 wird von einem Lenkgetriebe betätigt. Das andere Ende 14 der Mittelstange ist am Ende eines Lenkers .15 befestigt. Das andere

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Ende 16 dieses Lenkers ist mittels eines Gelenkes und einer Konsole 19 am Rahmen 18 befestigt.

Durch die Verwendung eines lenkers, der bewegliche Lenkzapfen an jedem Ende aufweist, wird, wenn die Lenkstange über einen Bogen verschwenkt wird, die Mittelstange in Querrichtung über einen Bogen hinweg bewegt. Zwei Kugelgelenkbuchsen 20 und 21 sind an der Mittelstange und zwar zwischen deren Ende befestigt und die Gelenkzapfen 22 und 23 sind an den abgeänderten Spurstangen 24 und 25 befestigt. Die anderen Enden 26 und 27 der Spurstangen sind an den lenkbaren Rädern des Fahrzeuges derart befestigt, daß eine parallele Steuerung erfolgt.

Bei den bisher bekannten Gestängen war die Mittelstange geschmiedet und wies zwei eingearbeitete Öffnungen auf, mittels denen die Kugelgelenke 20 und 21 befestigt wurden. Bei diesen bekannten Gestängen waren die Spurstangen mehrteilig und waren mittels einer Spannfutter in Längsriohtung einstellbar. Die Längen dieser Spannmuttern konnten verändert werden, um die gewünschte Parallelität zwischen den lenkbaren Rädern herzustellen. Die Spannmuttern wurden an den Zugstangen mittels Einspannvorrichtungen befestigt. Bei diesen bekannten Spurstangen traten zahlreiche Probleme auf. Die Spur war schwierig mit gebogenen Spurstangen einzustellen, da die Längen der Spurstangen sich nach dem Festziehen der Einspannvorrichtungen der Spannmutter veränderten. Die Gewinde zur Aufnahme der Spaiinmuttern bilden eine schwache Stelle an den Spurstangen und ea war eine spezielle Gestaltung erforderlich, wobei Ermüdungserscheinungen berücksichtigt werden mußten. Ein niohtrichtiges Festziehen der Einspannvorrichtungen konnte zu einer Trennung der Spurstangen führen und öfter haben sich die Gewinde beim Zusammenbau festgefressen.

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Bei modernen.Kraftfahrzeugen mit geringer Bauhöhe war ea schwierig, die Spuratangen am Fahrzeug einzustellen, da zu wenig Platz um die Spurstangen herum vorhanden war. normalerweise hat die Mittelstange auch bei Kraftfahrzeugen mit niedriger Silhouette den größten Spielraum zur Verfügung. Dieser Spielraum nimmt ;jedoeh von der Mittelstange zu den Spuratangen sehr häufig ganz erhehlich afc.

Durch die Erfindung werden die !Tachteile der "bekannten Lenkgestänge ausgeschaltet und es werden eine gepreßte Mittelstange und einteilige Spurstangen geschaffen.

Die Erfindung ist hei Standardparallelogrammgestängen ver-. wendbar, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, oder bei einer abgeänderten Ausführungsform, bei der ein rundeε Ende 28 vorgesehen iat, wobei es si oh um das Ende handelt, welohea vom Lenkarmende 12b entfernt liegt. Dieses abgerundete Ende 28 wird von einer Gleitbuch.se 29 aufgenommen, wie es in ELg. 2 gezeigt ist.

Die Mittelstange 11 oder 11b besteht aus einem gestanzten oder gepreßten Metallblech und dieses wird zu ainem TJ-Profil gebogen^ v±e es in Fig. 8 gezeigt ist. Die Mittels tan-' ge weist einen Stegabschnitt 30 und zwei einander gegenüberliegende, parallele Schenkelabschnitte 31 und 32 auf. Bei dem in FIg₈ 1 dargestellten Ausführungabai3piel können die Enden 12 und 13 etwas breiter sein, lim breitere Schenkel 31 und 32 zu ermöglichen, damit in stabiler Weise ein Schraubenbolzen 37 hindurohgeführt werden kann. Eine Gelenkbuchae 38 ist innerhalb des U-Profils angeordnet, um eine Halterung für den Lenkarm 13 zu bilden. Die Öffnungen 39 und 40 in den Seitenschenkeln 31 und 32, durch die sich der Bolzen 37 hindurch erstreckt, sind ausgestanzt.

Die in Fig. 4 dargestellte Gelaakbuohse kann auch beim

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Lenker 15 am. Ende 14 der Mittelstange vorgesehen sein.

Die Spurstangen 24 und 25 sind an der Hittelatango 11 mittels Kugelgelenken 20 und 21 befestigt. Wie Pig. 3 zeigt, weist das Kugelgelenk 20 eine napfförmige Buchse 40 auf, die einen Bolzen 41 hat, der sich "vom Boden aue erstreckt. Ein Kugelzapfen 42 ist in einer lagerschale 43 im Gehäuse angeordnet und diese Bauteile v/erden von einem Haltering 43 im Gehäuse gehalten, über dem ein Teil 45 der Gehäusewandung umgedrückt ist. Eine Dichtungskappe 46 kann vorgesehen sein, um das Innere des Gehäuses gegen Schmutz zu schützen und um das Schmierfett in diesem Gehäuse zu halten. Der Schaft des Stutzens 42 weist ein Gewindeende 47 · auf, welches sich durch eine öffnung 48 in der Spurstange 24 hindurch erstreckt. Eine Mutter 49 ist auf das Gewinde aufgeschraubt und hält die Spurstange fest.

Das Kugelgelenkgehäuse wird an der Mittelstange 11 dadurch befestigt, daß der Bolzenabschnitt 41 durch eine gestanzte Öffnung 50 im Stegabschnitt 30 des Mittelgestänges hindurch geführt wird, wobei dieser Bolzen dann durch eine Beilagscheibe 51 hinduroh geführt ist und eine Mutter 52 aufnimmt.

Wie die Pig. 3* 6 und 7 zeigen, sind die gestanzten Öffnungen 50, 50a und 50b nicht kreisförmig und haben eine größere Abmessung in Längsrichtung der Mittelstange 11. Der kleine Durchmesser, der in Querrichtung der Mittelstange verläuft, ist etwa gleich dem Durchmesser des Schraubenbolzens 41. Auf diese Weise können die Gelenke 20 und 21 an verschiedenen Stellen entlang der Längsrichtung der Mittelstange inneihalb der Grenzen der Öffnungen 50 angeordnet werden. Dies erlaubt eine Einstellunt der Spur und zwar durch eine Bewegung des Yerbindungsgelenkes anstatt wie bisher die Länge der Spurstangen 24 und 25 einzustellen. Bei der in Pig. 7 dargestellten Ausführungsform er-

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folgt eine Einstellung dadurch, daß lediglich die Mutter 52 gelöst vdrd und daß das Gelenk zur gewünschten Stelle hin verschoben wirdj an welcher sich die Räder in einer parallelen Stellung befinden. Danach wird die Mutter genügend fest angezogen, um das Kugelgelenk in seiner Stellung zu halten, ^rch dieses System wird die Spureinstel~ lung vereinfacht, da ea lediglich erforderlich ist, das Kugelgelenk in die gewünschte Lage zu bringen und dann die Mutter anzuziehen« Bei den bisher bekannten Systemen mußten normalerweise zwei Muttern eingestellt und angezogen werden« Die Spureinstellung erfolgt nunmehr in der Mitte des Fahrzeuges und an dieser Stelle steht für das ) Personal mehr -Platz zur Verfügung_e

Pig. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher die Öffnung 50a eine Anzahl von Zähnen 54 hat, die längs einer Seitenwandung der öffnung ausgebildet sind« Der Bolzen weist einen kurzen gezahnten Abschnitt 55 auf, der sich vom Boden 56 dea Gehäuses 40 eine kurze Strecke erstreckt. Der Zahnabschnitt ist derart, daß passende Zahns für die Zähne 54 in der öffnung 50a ausgebildet sind und er ist so bemessen, daß diese Zähne mit den Zähnen an der Mittelstange kämmen. Wenn nun das Kugelgelenk gedreht wird, so wird das Kugelgelenk von einer Seite des LängsSchlitzes k 50a zur anderen Seite gedreht, so daß auf diese Weise die gewünschte Spureinstellung durchgeführt werden kann« Die Anordnung einer derartigen Zahnverbindung 54 macht eine Drehung des Kugelgelenks erforderlich, um es in Querrichtung zu bewegen. Dadurch werden die Möglichkeiten verringert, daß das Gelenk während des Betriebes des Fahrzeuges von selbst auswandert.

Aus der vorstehenden. Beschreibung ist zu entnehmen, daß durch die Erfindung ein verbessertes Lenkgestänge geschaffen wird, welches eine gepreßte und gestanzte Mittelstange anstelle

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einer gescliniiedeten Mitfcelatange aufweist, wofcei bei diesem Gelenk ferner gan^teilige Spurstangen anstelle von mehrteiligen Spuratangen verwendet werden. Die Spurstangen werden an der Mittelstange mittels Kugelgelenken befestigt, die Bolzen aufweisen, welche sich durch ausgestanzte Längsschlitze in der Mittelstange hindurch erstrecken. Auf diese Weise sind die Kugelgelenke entlang der längaausdehnung der Mittelstange beweglich, um eine Spureinstellung durchführen zm können.

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Claims

Patentansprüche

1» BFahrzeuglenkge stange mit einer Mittelstange zwischen

V^yderen Ende Spurstangen befestigt sind und mit einer Lenkstange, die an einem Ende der Mittelstange befestigt ist und einem Lenker, der am anderen Ende der Mittelstange befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstange (11) ein gepreßter Metallbauteil ist, der einen im wesentlichen U-profilföriuigen Querschnitt zwischen seinen Enden aufweist.
2. Gestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Mittelstange Öffnungen durch die beiden Schenkel des U-Profils eingestanzt sind, die Befe-) stigungselemente für den Lenker (15) und die Lenkstange (13) aufnehmen,
• 3» Lenkgestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstange (11) gestanzte Öffnungen (50) im Stegabschnitt des U-Profila zwischen den Enden aufweist •und daß diese gestanzten Öffnungen zur Befestigung für die Spurstangen (24, 25) dienen.
4. Gestänge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gestanzten öffnungen (50) Bolsenabachnitte (41) von Kugelgelenken (20, 21) aufnehmen, mit denen die Kugelgelenke an der Mittelatange (11) befestigt sind, daß die

. Kugelgelenke (20, 21) Kugelzapfen (42) aufweisen, die mit den Spurstangen (24» 25) verbunden sind und daß die Bolzenabschnitte (41) an der Mittelstange (11) mittels Befestigüngsgliedern (51, 52) festgespannt sind.
5. Gestänge nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (41) feste Abmessungen·aufweist und daß die gestanzte Öffnung (50) nicht kreisförmig ist und eine

" größere Abmessung in Längsrichtung der Mittelstange (11) und eiiie kleinere Abmessung über die Breite des Stegabsohnittes aufweist und daß der Bolzen (41) eiiie Abmes-

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sung in Breitenric-htung des Stegabschnittes aufweist, die im wesentlichen gleich der Breite der Öffnung (50) ist, wobei die Abmessung in Längsrichtung der Mittelstange geringer ist als die Längsabmesaung der öffnung und wobei der Bolzen in Längsrichtung in der Öffnung gleitbar ist, um die Zugstangen (24, 25) einzustellen.

Gestänge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen einen gezahnten Abschnitt .aufweist und da3 die gestanzte Öffnung (5) einen Zahnbereich (54) aufweist, wobei dieser Zahnbereioh mit dem Zahnabschnitt (55) kämmt und wobei der Zahnbereich der Öffnung längs einer Wandung der öffnung in Längsrichtung der Mittel-.· stange verläuft.

Gestäüge nach einem der Ansprüohe 1 bis 6, daduroh gekennzeichnet, daß ein Ende der Mittelstange derart geformt ist, daß dieses Ende einen kreisförmigen Querschnitt (28) aufweist, wobei dieses Ende von einer Buchse (29) aufgenommen wird, und wobei das andere Ende der Mittelstange mit einer Lenkstange verbunden ist.

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