DE3121196C2 - Vorrichtung zum Lenken von jeweils durch eine Lenkstange und Lenkhebel miteinander verbundenen Vorderrädern und Hinterrädern eines Fahrzeugs - Google Patents
Vorrichtung zum Lenken von jeweils durch eine Lenkstange und Lenkhebel miteinander verbundenen Vorderrädern und Hinterrädern eines FahrzeugsInfo
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Abstract
Eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit Vorder- und Hinterradantrieb und gleichzeitiger Lenkkraftübertragung zwischen einem Lenkrad und den Vorderrädern bzw. den Hinterrädern umfaßt einen Kurbelmechanismus. Dieser enthält ein Bewegungsübertragungselement, das mit einem Eingangselement und einem Ausgangselement verbunden ist. Zwischen dem Ausgangselement und dem Bewegungsübertragungselement ist eine Kurbelstange angeordnet, die das Ausgangselement durch Drehung des Eingangselements in eine Linearbewegung versetzt. Der Einschlagwinkel ist gegenüber demjenigen der Vorderräder und dem Drehwinkel des Lenkrades veränderbar und frei wählbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lenken von jeweils durch eine Lenkstange und Lenkhebel
miteinander verbundenen Vorderrädern und Hinterrädern eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Bei einer nach der DE-OS 24 20 021 bekannten Vorrichtung dieser Art ist die Lenkung der Vorderräder mit
der Lenkung der Hinterräder derart gekoppelt, daß bei Fahren im Straßenverkehr die Vorderräder gelenkt und
die Hinterräder in Geradeausstellung gehalten werden, bei Geländefahrt hingegen die Vorderräder stets gegensinnig
zu den Hinterrädern eingeschlagen werden.
Nach der GB-PS 1 33 685 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, die ebenfalls nur beim Lenken ein gegensinniges
Einschlagen der Hinterräder zu den Vorderrädern gestattet
Bei einer nach der GB-PS 15 50 349 bekannten Vorrichtung schlagen beim Lenken zunächst die Vorderräder
ein, wobei die Hinterräder in Geradeausstellung bleiben. Haben die vorderen Räder ihren maximalen Ausschlag
erhalten, schlagen beim weiteren Verdrehen des Lenkrades die Hinterräder gegensinnig zu den vorderen
Rädern ein.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden,
daß man mit dem Fahrzeug ohne Schwierigkeit in enge Parklücken einparken kann (große Lenkwinkel) und daß
der Räderverschleiß bei Fahrt um übliche Straßenkurven bei stabiler Führung des Fahrzeugs klein ist (kleine
Lenkwinkel).
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegeben.
Die Ausführung der Lehre des Anspruchs 1 hat zur Folge, daß bei kleinen Lenkwinkeln die Hinterräder
gleichsinnig zu den Vorderrädern ausgelenkt werden, bei weiterem Auslenken der Vorderräder jedoch die
Hinterräder auf dem Weg über ihre Geradeausstellung gegensinnig zu den Vorderrädern angeschlagen werden.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform,
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform,
M ' 1 Ca ^ WIl IVlX hJWllllllL VIUI WIl VIQ0 LJWlIfVCWH IW%J\* 1 Ul VIlW ί Uli IWl 1 QUVI U UWl LUl 1 Olli LVUCIUIlA^mi^^^mn1^ ^Wl VlWl
Ausführungsform nach F i g. 1,
F i g. 3 in einem Diagramm die Wirkungsweise der Vorrichtung,
F i g. 4 in Draufsicht eine zweite Ausführungsform.
F i g. 1 zeigt eine Lenkwelle 11, an deren oberes Ende ein Lenkrad 10 angesetzt ist. Ein unterer Abschnitt der
Lenkwelle 11 greift in ein Lenkgetriebe 12 ein. Durch das Lenkgetriebe 12 ist linear bewegbar eine Lenkstange
hindurchgeführt. Die Lenkwelle 11 und die Lenkstange 13 sind im Lenkgetriebe 12 miteinander über einen die
Richtung der Lenkkraft ändernden Mechanismus verbunden, z. B. über einen Zahnstangen-Ritzel-Trieb. Ein
linkes und ein rechtes Vorderrad 15 sind mit je einem Lenkhebel 14 verbunden, der horizontal um einen festen
Schwerpunkt 14a schwenkbar ist Wenn das Lenkrad 10 gedreht wird, wird die Lenkwelle 11 entsprechend
gedreht, und diese Drehbewegung wird in dem Lenkgetriebe 12 in eine lineare Querbewegung der Lenkstange
13 umgesetzt Da die Lenkhebel 14 mit den Enden der Lenkstange 13 verbunden sind, werden dadurch die
Vorderräder 15 nach rechts oder links ausgelenkt
In der Mitte der Lenkwelle 11 ist ein Getriebe 16 angeordnet aus dessen Rückseite eine Eingangswelle 17 für
einen noch zu beschreibenden Kurbelmechanismus 24 in einem Hinterrad-Lenkgetriebe 18 herausgeführt ist
Innerhalb des Getriebes 16 ist diese Eingangswelle 17 mit der Lenkwelle 11 über einen die Lenkkraftrichtung
ändernden Mechanismus verbunden, z.B. über ein Schneckengetriebe oder ein Kegelradgetriebe, das ein
Drehmoment der Lenkwelle 11 auf die Eingangswege 17 überträgt
Fig.2 2sigt innerhalb des Hinterrad-Lenkgetriebes 18 eine auf dem hinteren Ende der Eingangswelle 17
sitzende Kurbelscheibe 19 mit einem Kurbelzapfen 21, der eine Kurbelstange 20 antreibt
Die Kurbelstange 20 ist an einem Stift 23 einer Hinterradlenkstange 22 angelenkt, die quer zur Eingangswelle
17 linear bewegbar is S.
Zwei Hinterräder 26 sind jeweils mit einem Lenkhebel 25 verbunden, der horizontal um einen festen Schwenkpunkt
25a schwenkbar ist Die Lenkhebel 25 sind ihrerseits mit den Enden der Hinterradlenkstange 22 verbunden.
Fig.2 zeigt einen Zustand, in dem sich das Lenkrad 10 in seiner Geradeausstellung befindet Die Verbindungslinie
L des Kurbelzapfens 21 mit der Eingangswelle 17 bildet dabei einen rechten Winkel mit der Hinterradlenkstange
22. Wenn das Lenkrad 10 gedreht wird, so wird seine Drehung über das Getriebe 16 auf die
Eingangswelle 17 übertragen, die wiederum über die Kurbelstange 20 die Hinterradlenkstange 22 verschiebt,
wodurch die Hinterräder 26 eingeschlagen werden.
Eine für die Lenkung der Vorderräder 15 geeignete Lenkhilfe bekannter Art kann auch für die Hinterräder 26
vorgesehen sein.
Aus F i g. 2 läßt sich folgende Beziehung ableiten:
Hierbei ist /die effektive Länge der Kurbelstange 20, y der Abstand des Drehmittelpunkts der Eingangswelle
17 vom Anschlußpunkt der Kurbeistange 20 am Kurbelzapfen 21, ε der Abstand des Drehmittelpunkts der
Eingangswelle 17 von der Hinterradlenkstange 22 und χ die Verschiebung der Hinterradlenkstange 22 durch
eine Drehung der Eingangswelle 17 um einen Lenkwinkel oc.
F i g. 3 zeigt eine graphische Darstellung der vorstehenden Beziehung, bei der auf der Abszisse der Lenkwinkel
«und auf der Ordinate das Verhältnis χ/1aufgetragen ist Die Darstellung gilt für den Fall, daß.der Parameter
yll den Wert 1/2 hat Mit A, B und C sind Kurven für verschiedene .Werte der Exzentrizität sly bezeichnet,
nämlich für die Werte OA 0 und -0,5. Für die Fälle sly=0J5 und —0,5 ergibt sich ein Unterschied dadurch, daß
bezüglich der Eingangswelle 17 im ersteren Fall der Kurbelzapfen 21 auf derselben Seite wie der Verbindungspunkt 23 liegt, im letzteren Fall hingegen auf der entgegengesetzten Seite. Im Fall sly— 0 liegt der Verbindungspunkt 23 auf der gleichen Höhe wie der Drehmittelpunkt der Eingangswelle 17.
Aus F i g. 2 ist erkennbar, daß man das Verhältnis χ/1 bei vorgegebenem Lenkwinkel oc der Eingangswelle 17
durch Änderung der Exzentrizität sly ändern kann. Dies bedeutet, daß das Verhältnis χΙΙ bei Änderung von sly
verschiedene Werte für ein und denselben Drehwinkel des Lenkrades 10 annehmen kann. Da die Länge / eine
Konstante ist, kann also die Verschiebung χ der Hinterradlenkstange 22 entsprechend geändert werden, so daß
der Lenkwinkel der Hinterräder 26 für jedes Fahrzeug je nach Erfordernis durch Änderung der Exzentrizität sly
geändert werden kann. Der Lenkwinkel der Hinterräder 26 kann also relativ zum Drehwinkel des Lenkrades 10
oder zum Lenkwinkel der Vorderräder 15 je nach Wunsch für jedes Fahrzeug gewählt werden. Insbesondere
kann die Größe des Lenkwinkels der Hinterräder 26 durch Auswahl der Werte y und /festgelegt werden. In der
graphischen Darstellung nach F i g. 3, die einen Lenkwinkel oc zwischen 0° und 270° erfaßt, ändert sich das
Verhältnis χΙΙ einer jeden Kurve nahe dem Winkel 180° zwischen positiven und negativen Werten. Dies
bedeutet, daß bei relativ kleinen Lenkwinkeln ac bzw. relativ kleinen Drehwinkeln des Lenkrades 10 die Hinterräder
26 und Vorderräder 15 gleichsinnig eingeschlagen werden, während bei relativ großen Lenkwinkeln oc
bzw. relativ großen Drehwinkeln des Lenkrades 10 die Vorderräder 15 gegensinnig zu den Hinterrädern 26
eingeschlagen werden. Es ist auch möglich, die Lenkeinrichtung so aufzubauen, daß der Lenkwinkel der Hinterräder
26 in einem bestimmten Bereich relativ großer Drehwinkel des Lenkrades 10 nahezu oder praktisch gleich
Null ist
Es ist auch möglich, im Kurbelmechanismus 24 ein Drehzahlumsetzungsgetriebe vorzusehen, durch das bei
bestimmten Drehwinkeln des Lenkrades 10 der Lenkwinkel der Hinterräder 26 auf einen Wert nahe oder gleich
Null gebracht wird, etwa zwischen der Eingangswelle 17 und der Kurbelscheibe 19 oder zwischen zwei Wellenteilen
der Eingangswelle 17. .
Wenn auch Fig.3 nur positive Werte des Lenkwinkels oc zeigt, so kann doch ebenso die Lenkung der
Hinterräder 26 auch für negative Werte des Lenkwinkels oc erfolgen.
Fi g. 4 zeigt einen Kurbelmechanismus 124 mit einer Eingangswelle 111, die durch Drehung eines Lenkrades
(nicht dargestellt) gedreht wird. Eine Kurbelscheibe 119, eine Kurbelstange 120 und ein linear verschiebbarer
Lenker 122 verbinden die Eingangswelle 111 mit einem Lenkhebel 125 eines Hinterrads 126. Bei Drehung der
Eingangswelle 111 ergibt sich eine entsprechende Längsverschiebung des Lenkers 122, wodurch beide Lenkhebel
125, die miteinander durch eine Hinterradlenkstange 127 verbunden sind, eine Schwenkbewegung erfahren.
Dadurch werden die Hinterräder 126 eingeschlagen. Bei dieser Anordnung hat der Lenker 122 die Funktion
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einer Druck-Zugstange, auf die eine Kraft in Längsrichtung ausgeübt wird.
Auch hier kann eine Lenkhilfe für die Hinterräder 126 vorgesehen sein. Ferner kann auch hier in dem
Kurbelmechanismus 124 ein Drehzahlumsetzungsgetnebe vorgesehen sein.
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35
»si
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Lenken von jeweils durch eine Lenkstange (13,22,127) und Lenkhebel (14,25; 12S)
miteinander verbundenen Vorderrädern (15) und Hinterrädern (26; 126) eines Fahrzeuges,
mit einem Lenkrad (10), das an ein erstes Lenkgetriebe (12) für eine Vorderradlenkung und mit unterschiedlichem
Lenkverhältnis an ein zweites Lenkgetriebe (18) für eine Hinterradlenkung gekoppelt ist,
dadurchgekennzeichnet, daß das zweite Lenkgetriebe (18) einen Kurbelmechanismus (24; 124) mit einer von dem Lenkrad (10) angetriebenen Eingangswelle (17; 111) und einer mit der Eingangswelle (17; 111) verbundenen Kurbel (19,21; 119) aufweist, die über eine Kurbelstange (20; 120) bei verhältnismäßig kleinen
dadurchgekennzeichnet, daß das zweite Lenkgetriebe (18) einen Kurbelmechanismus (24; 124) mit einer von dem Lenkrad (10) angetriebenen Eingangswelle (17; 111) und einer mit der Eingangswelle (17; 111) verbundenen Kurbel (19,21; 119) aufweist, die über eine Kurbelstange (20; 120) bei verhältnismäßig kleinen
to Drehwinkeln (tx) des Lenkrads (10) die Hinterräder (26; 126) gleichsinnig zu den Vorderrädern (15) und nach
Durchlaufen einer Neutralstellung bei verhältnismäßig großen Drehwinkeln (x) die Hinterräder (26; 126)
gegensinnig zu den Vorderrädern (15) verstellt, wobei die Änderung des Lenkwinkels der Hinterräder (26;
126) relativ zur Änderung des Lenkwinkels der Vorderräder (15) durch die Exzentrizität (elj) der Kurbel (19,
21; 119) bestimmt ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterradlenkung eine Hinterradlenkstenge
(22) aufweist, die rechtwinklig zur Eingangswelle (17) verläuft
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Neutralstellung des Lenkrads (10) die
Verbindungslinie (L) zwischen dem Kurbelzapfen (21) der Kurbel (19,21) und der Eingangswelle (17) mit der
Hinterradlenkstange (22) einen rechten Winkel einschließt
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt (23) zwischen der
Hinterradlenkstange (22) und der Kurbelstange (20) auf der dem Kurbelzapfen (21) abgewandten Seite der
Eingangswelle (17) liegt
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt (23) zwischen der
Hinterradlenkstange (22) und der Kurbelstange (20) auf der dem Kurbelzapfen (21) zugewandten Seite der
Eingangswelle (17) liegt
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt (23) zwischen der
Hinterradlenkstenge (22) und der Kurbelstange (20) auf einer rechtwinklig zur Achse der Eingangswelle (17)
verlaufenden Geraden liegt
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Lenkhilfe zwischen dem Lenkrad (10) und der
Hinterradlenkung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelstange (120) über einen Lenker
(122) an einen Lenkhebel (125) eines Hinterrads (126) angreift
Applications Claiming Priority (1)
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