DE3348114C2

DE3348114C2 -

Info

Publication number: DE3348114C2
Application number: DE3348114A
Authority: DE
Inventors: Shoichi Tokio/Tokyo Jp Sano; Yoshimi Asaka Saitama Jp Furukawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1983-10-21
Publication date: 1992-02-06
Anticipated expiration: 2003-10-22
Also published as: US4522417A; DE3338389C2; GB8328262D0; GB2130986A; GB2130986B; DE3338389A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer nach der DE-R 7849 II/63c-9.7.1953 bekannten Lenkeinrichtung dieser Art ist es möglich, durch Verschie ben einer Schaltmuffe zwischen einer einen und einer anderen Stellung die Lenkung der Hinterräder des Fahrzeugs von einer gegenüber den Vorderrädern gleichsinnigen Verschwenkung auf eine gegenüber den Vorderrädern gegensinnige Verschwenkung umzuschalten. Das entsprechende Getriebe hat jedoch keine unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichen zuge ordneten Gänge.

Bei einer nach der DE-OS 29 52 565 bekannten Lenkeinrichtung erfolgt die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes allein durch Ausgangssignale eines Fahrge schwindigkeitssensors. Der Fahrer hat nicht die Möglichkeit eines Eingriffs entsprechend seinen persönlichen Bedürf nissen.

Nach der DE-AS 11 90 819 ist eine Lenkeinrichtung mit einem Getriebe zwischen einem Vorderrad-Lenkgetriebe und einem Hinterrad-Lenkgetriebe bekannt, das von Hand in drei ver schiedene Zustände einstellbar ist. Im ersten Zustand werden nur die Vorderräder gelenkt, im zweiten Zustand werden die Hinterräder gegensinnig zu den Vorderrädern gelenkt, im dritten Zustand werden die Hinterräder gleichsinnig zu den Vorderrädern gelenkt. Eine - wenn auch nur grobe - Anpassung an die Fahrzeuggeschwindigkeit ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, bei der das gleich sinnige Verschwenken der Vorderräder und der Hinterräder nach persönlichen Bedürfnissen des Fahrers von Fahrge schwindigkeitsbereichen des Fahrzeugs abhängig gemacht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Der Unteranspruch befaßt sich mit einer zweckmäßigen Aus gestaltung dieser Lösung.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Aus führungsform der Vorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Getriebe der Vor richtung nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Graphen zur Erklärung der Funktion der Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Aus führungsform der Vorrichtung,

Fig. 5 einen Graphen zur Erklärung der Funktion der Vorrichtung nach Fig. 4.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sitzt ein Lenkrad 201 auf einer Lenkwelle 202, die ein Vorderradlenkgetriebe 220 verstellt. In dem Vorderradlenkgetriebe 220 kämmt ein Ritzel auf der Lenkwelle 202 mit einer Zahn stange 221. Die Zahnstange 221 ragt beidseitig aus dem Vorderradlenk getriebe 220 heraus. Die Enden sind mit inneren Enden von Spurstangen 203, 203 verbunden. Die äußeren Enden der Spurstangen 203, 203 sind mit Achsschenkeln 204, 204 verbunden, deren Achszapfen 205, 205 nach auswärts ragen und jeweils eines von zwei Vorderrädern 206, 206 tragen.

Mit der Zahnstange 221 kämmt innerhalb der linken Hälfte des Vorderradlenkgetriebes 220 ein weiteres Ritzel, das auf einer nach hinten ragenden Welle 222 sitzt. Das hintere Ende dieser Welle 222 ist über ein Universal gelenk 223 mit dem vorderen Ende einer aus einem Ge häuse 241 eines Getriebes 240 nach vorn ragenden Ein gangswelle 224 des Getriebes 240 verbunden. Eine nach hinten ragende, koaxial zu der Eingangswelle 224 ver laufende Ausgangswelle 225 des Getriebes 240 ist über ein weiteres Universalgelenk 226 mit dem vorderen Ende einer relativ langen dritten Verbindungswelle 227 verbunden, deren hinteres Ende über ein drittes Universalgelenk 228 mit dem vorderen Ende einer Eingabewelle 231 eines Hinter radlenkgetriebes 250 verbunden ist. Die Eingabewelle 231 ist in einem Lagerträger 232 zur in Längsrichtung verlau fenden Mittellinie des Fahrzeugs ausgerichtet gelagert. An dem hinteren Ende der Eingabewelle 231 ist ein Kurbel arm 233 befestigt, an dessen Rückseite ein nach rückwärts ragender Kurbelzapfen 234 sitzt. Der Kurbelarm 233 weist abwärts, wenn das Lenkrad 201 die Vorderräder 206 in Geradeausstellung hält. An dem Kurbelzapfen 234 sind eine linke und eine rechte Spurstange 213,213 angelenkt, deren äußere Enden mit Achsschenkeln 214, 214 verbunden sind, deren Achszapfen 215, 215 nach außen ragen und je ein Hinterrad 216, 216 tragen.

Das Getriebe 240 weist, wie Fig. 2 zeigt, einen Ein stellhebel 242 auf, der in den Fahrerraum des Fahrzeugs ragt. Der Einstellhebel 242 ist an seinem unteren Ende mit einer von mehreren Einstellstangen 243 in dem Gehäuse 241 verbunden, um wahlweise einige von mehreren, eine Schaltmuffenanordnung bildenden Buchsen 245 zu verschieben, durch die wahlweise auf der Eingangswelle 224 sitzende Antriebszahnräder 251 bis 254 eines ersten bis eines vierten Vorwärtsgangs und ein Antriebszahnrad 255 eines Rückwärtsgangs in Eingriff mit Zahnrädern 261 bis 265 auf einer Nebenwel le 246 bringbar sind. Eine Verdrehung der Eingangswelle 224 wird schließlich durch Zahnräder 266 und 256 auf die Ausgangswelle 225 nach Maßgabe der von einem Fahrer bewirkten Einstellung des Einstellhebels 242 übertragen.

Wenn das Lenkrad 201 zum Lenken verdreht wird, wird die Zahnstange 221 quer durch das Vorderradlenkgetriebe 220 geschoben. Demgemäß wird durch das in die linke Hälfte der Zahnstange eingreifende, nicht dargestellte Ritzel im Vorderradlenkgetriebe 220 die Welle 222 und dadurch die Eingangswelle 224 des Getriebes 240 gedreht.

Um zu erreichen, daß die Drehrichtung der Eingangswelle 224 mit jener des Lenkrades 201 übereinstimmt, ist in dem Vorderradlenkgetriebe 220 das angetriebene Ritzel so angeordnet, daß es von oben her mit der Zahnstange 221 kämmt. Es kann aber auch eine Anordnung vorgesehen sein, die zwischen der Ein gangswelle 224 und einem von unten her mit einer Zahn stange auf dem Zahnstangenschaft 221 kämmenden Antriebs ritzel ein Leerlaufzahnrad aufweist. Die Ausgangswelle 225 des Getriebes 240 dreht sich in der gleichen Rich tung wie das Lenkrad 201, wenn eines der Antriebszahn räder 252 bis 254 der Vorwärtsgänge in ein ihm zugeord netes der angetriebenen Zahnräder 262 bis 264 eingreift, und in der umgekehrten Richtung, wenn das Antriebszahn rad 255 des Rückwärtsgangs in das ihm zugeordnete ange triebene Zahnrad 265 eingreift.

Die dadurch jeweils bewirkte Verschwenkung des Kurbel zapfens 234 hat eine Querkomponente, die bis zu einer Verschwenkung des Kurbelzapfens 234 um 90° mit zuneh mendem Schwenkwinkel degressiv abnimmt, und dementspre chend nimmt auch die Verschiebung der Spurstangen 213, 213 ab. Bei Verschwenken des Kurbelzapfens 234 über 90° hinaus nimmt die Querverschiebung der Spurstangen 213, 213 in ihre anfängliche Position wieder progressiv zu und so fort.

Es sei nun angenommen, daß das Getriebe 240 im dritten Gang ist, also das dritte Antriebszahnrad 253 in das ihm zugeordnete Zahnrad 263 eingreift. Dann werden die Hinterräder 216, 216 so gelenkt, wie dies die Sinus- Kurve C4 in Fig. 3 zeigt; dort ist längs der Ordinate der Auslenkwinkel der Hinterräder 216, 216 und längs der Abszisse der Lenkwinkel des Lenkrades 201 darge stellt. Wenn der Einstellhebel 242 so betätigt wird, daß das Antriebszahnrad 251 in das ihm zugeordnete Zahnrad 261 eingreift, werden die Hinterräder 216, 216 so gelenkt, wie dies durch die Sinus-Kurve C5 in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Sinus-Kurve C5 hat eine längere Periode als die Sinus-Kurve C4. Im Rückwärtsgang, wenn das Antriebszahnrad 255 in das ihm zugeordnete Zahnrad 265 eingreift, werden die Hinterräder 216, 216 ent sprechend der umgekehrten Sinus-Kurve C6 ausgelenkt, die eine ähnlich lange Periode hat wie die Sinus-Kurve C5. Deshalb wird bei Fahrten mit relativ niedriger Ge schwindigkeit einschließlich extrem niedriger Geschwin digkeit die Lenkbarkeit des Fahrzeugs verbessert, also beispielsweise beim Parken und beim Kurvenfahren längs enger Kurven. Andererseits werden bei Fahrten mit rela tiv hoher Geschwindigkeit, bei denen der maximale Lenk winkel des Lenkrades 201 verhältnismäßig klein ist und bei denen das Antriebszahnrad 254 des vierten Gangs in Eingriff mit dem ihm zugeordneten Zahnrad 264 steht, die Hinterräder 216, 216 so gelenkt, wie dies der Sinus-Kurve C7 mit relativ kurzer Periode entspricht: der Auslenkwinkel der Hinterräder 216, 216 ist dann ungefähr der gleiche wie der der Vorderräder 206, 206, wodurch die Lenkbarkeit des Fahrzeugs bei hohen Ge schwindigkeiten verbessert wird. Das Getriebe 240 kann auch einen neutralen Zustand haben, in dem die Hinter räder 216, 216 nicht gelenkt werden.

Im vorangehenden wurde ein Getriebe 240 mit vier Vor wärtsgängen und einem Rückwärtsgang beschrieben. Jedoch können auch andere Anzahlen von Vorwärts- und Rückwärts gängen vorgesehen sein. Statt eines Zahnradgetriebes kann auch ein Getriebe eines anderen Typs, beispiels weise ein Riemengetriebe, vorgesehen sein.

Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß außer einer Auslenkung der Hinterräder 216, 216 in der gleichen Richtung wie die Vorderräder 206, 206 bei relativ kleinen Lenkwinkeln des Lenkrads 201 und in der entgegengesetzten Richtung bei relativ großen Lenkwin keln des Lenkrads 201, in einem besonderen Gang auch eine Auslenkung sowohl der Hinterräder 216, 216 als auch der Vorderräder 206, 206 stets gleichsinnig zum Lenkwinkel des Lenkrades 201 möglich ist.

In der Darstellung der zweiten Ausführungsform nach Fig. 4 sind Bezugsziffern verwendet, die sich zur Kennzeichnung entsprechender Teile von den Bezugszif fern der Fig. 1 nur in der ersten Stelle (3 statt 2) unterscheiden.

Eine Verbindungswelle 327 ist hinten über ein Univer salgelenk 328 mit dem vorderen Ende einer Eingabewelle 331 verbunden, auf derem hinteren Ende ein nicht darge stelltes Ritzel sitzt, das in eine nicht dargestellte Zahnstange 371 in einem Hinterradlenkgetriebe 370 ein greift.

Die Zahnstange 371 ragt mit beiden Enden aus dem Hinterradlenkgetriebe 370 hervor und ist dort mit den inneren Enden zweier Spurstangen 313, 313 von zwei Hinterrädern 316, 316 verbunden.

Ein Getriebe 340 ist mit einer von Hand betätigbaren Gangschaltung versehen, die lineare Charakteristiken entsprechend Fig. 5 zwischen den Lenkwinkeln des Lenk rads 301 und den Auslenkwinkeln der Hinterräder 316, 316 erzeugt.

Claims

1. Lenkeinrichtung für Fahrzeuge, bei der mittels eines Lenkrads (201; 301) ein Vorderradlenkgetriebe (220; -) und über ein Schaltgetriebe (240; 340) ein Hinterradlenk getriebe (250; 370) betätigbar ist, wobei im Schaltgetriebe (240; 340) durch ein Stellglied (242; -) eine Schaltmuffen anordnung (245) in eine Stellung schaltbar ist, in der die Hinterräder (216; 316) des Fahrzeugs gleichsinnig wie die Vorderräder (206; 306) verschwenkt werden und in eine andere Schaltstellung schaltbar ist, in der die Hinterräder (216; 316) gegensinnig zu den Vorderrädern (206; 306) verschwenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (240; 340) in einer Verbindungswelle (224, 227; 324, 327) angeordnet ist, die Lenkbewegungen des Vorderradlenkgetriebes (220; -) auf das Hinterradlenkge triebe (250; 370) überträgt, und daß das Schaltgetriebe (240; 340) in der eine gleichsinnige Verschwenkung der Hinterräder (216; 316) mit den Vorderrädern (206; 306) bewirkenden Schaltstellung als Geschwindigkeitswechsel getriebe ausgebildet ist, das mindestens die Einschaltung zweier unterschiedlicher Übersetzungen durch das Stell glied (242; -) zuläßt.

2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Geschwindigkeitswechselgetriebe ausgebildete Schaltgetriebe (240) in an sich bekannter Weise als ein Stirnradgetriebe mit einer koaxial zu einer Eingangs welle (224) angeordneten Ausgangswelle (225), einer hierzu parallel liegenden Nebenwelle (246) sowie zugehörigen Schaltklauen (244) ausgebildet ist.