DE3623885C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hinterrad-Lenksystem, umfassend
einen Längslenker, der an seinem hinteren Bereich mit einem
Hinterrad verbunden ist und dieses drehbar lagert und der
an seinem vorderen Bereich gelenkig mit dem Fahrzeugkörper
verbunden ist, wobei der Längslenker sich im wesentlichen
in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; obere und untere
Querlenker, die mit ihren äußeren Enden mit dem hinteren
Bereich des Längslenkers gelenkig verbunden sind, während
ihre inneren Enden gelenkig mit dem Fahrzeugkörper verbunden
sind; und eine Lenkeinrichtung, die mit einem Ende gelenkig
mit dem Längslenker verbunden ist, um diesen zu verschieben.
Ein derartiges Hinterrad-Lenksystem ist aus der EP-OS 00 96 345
bekannt, wobei die Hinterradaufhängung des Hinterrades dort
von einem Längslenker gebildet wird, der in der Draufsicht
L-förmig ausgebildet ist. Das radseitige Ende des Längslenkers
ist mit zwei Querlenkern am Fahrzeugkörper gelagert, während
das fahrzeugseitige Ende des Längslenkers auf einer quer zum
Fahrzeugkörper verlaufenden Achse mit einer Buchse gelagert
ist. In der Nähe dieser fahrzeugseitigen Gelenkverbindung
greift eine ausfahrbare Strebe an den Längslenker an, um
diesen in seinem vorderen Bereich auszulenken, wobei jedoch seine
Spur verändert wird. Bei dieser bekannten Anordnung sind aber
die Einstellmöglichkeiten für den Längslenker sehr begrenzt,
da sie nur im Bereich der elastischen Verformung der Aufhängungsbuchse
für den Längslenker möglich sind. Die Auslenkung
des Längslenkers durch die Querstrebe ergibt dabei
nur einen vergleichsweise kleinen Lenkwinkel, weil der Längslenker
dort einstückig ausgebildet ist und nur einen begrenzten
Spielraum hat. Große Lenkwinkel an den Hinterrädern sind mit
dieser bekannten Anordnung in der Praxis nicht zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Hinterrad-Lenksystem
der eingangs genannten Art anzugeben, das in der Lage ist,
die Spuränderung der Hinterräder bei Vertikalschwingungen der
Radaufhängung zu verringern und bei Ausfall seines Betätigungsorgans
ein Übersteuern zu verhindern, so daß die Sicherheit
des Fahrzeugs verbessert wird.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein Hinterrad-
Lenksystem der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß der
Längslenker geteilt ausgebildet ist, wobei ein erster fahrzeugseitiger
Lenker mit seinem vorderen Ende gelenkig mit dem
Fahrzeugkörper verbunden ist und ein zweiter, radseitiger
Lenker mit seinem hinteren Bereich mit dem Hinterrad verbunden
ist, daß das hintere Ende des fahrzeugseitigen Lenkers und
das vordere Ende des radseitigen Lenkers gelenkig miteinander
verbunden und zueinander in einem Winkel angeordnet sind,
wobei der hintere Bereich des radseitigen Lenkers mit den äußeren
Enden der beiden Querlenker gelenkig verbunden ist, und daß
die Lenkeinrichtung so angeordnet ist, daß sie den Längslenker
in einer horizontalen Ebene verschiebt und damit den Winkel
zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker und dem radseitigen
Lenker steuert.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lenksystems ist vorgesehen,
daß die Lenkeinrichtung eine Spurstange, deren Achse
quer zum Fahrzeugkörper verläuft, und ein Betätigungsorgan
aufweist, um die Spurstange in Querrichtung zu bewegen, und
daß die Spurstange mit ihrem äußeren Ende mit dem Längslenker
in einem Bereich in der Nähe der Gelenkverbindung zwischen
dem fahrzeugseitigen Lenker und dem radseitigen Lenker verbunden
ist.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lenksystems ist vorgesehen,
daß der gelenkig verbundene Bereich sich auf einer
Linie zwischen dem fahrzeugseitigen Anlenkpunkt des Längslenkers
und dem Anlenkpunkt des Querlenkers am Hinterrad
befindet, und daß die Spurstange mit ihrem inneren Ende mit
dem Betätigungsorgan gelenkig verbunden ist, wobei sich der
gelenkig verbundene Bereich auf einer Linie zwischen dem
fahrzeugseitigen Anlenkpunkt des Längslenkers und dem fahrzeugseitigen
Anlenkpunkt des Querlenkers befindet.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Lenksystems ist
vorgesehene, daß die Lenkeinrichtung aus einem Paar von
Spurstangen und einem Betätigungsorgan besteht, wobei die
Spurstangen durch das Betätigungsorgan gleichzeitig bewegbar
sind.
In Weiterbildung des Lenksystems ist vorgesehen, daß der
radseitige Lenker und die Querlenker so angeordnet sind, daß
die Verlängerungslinien des radseitigen Lenkers und der
Querlenker sich in einem Punkt schneiden, der sich in Querrichtung
außen vom Hinterrad befindet, und daß die Verlängerungslinien
der Spurstange und der Querlenker sich in einem Punkt
schneiden, der sich in Querrichtung innen vom Hinterrad befindet,
wobei der Bereich der Gelenkverbindung zwischen dem fahrzeugseitigen
und dem radseitigen Lenker durch die Spurstange in
Querrichtung nach innen und außen verschiebbar ist und wobei
der fahrzeugseitige Lenker so am Fahrzeug angebracht ist, daß
eine axiale Verschiebung zur Fahrzeugseite des Lenkers möglich
ist.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn bei einem solchen Lenksystem
die Spurstange mit dem geteilten Längslenker über eine Buchse
verbunden ist, die eine Bewegung der darin gelagerten Drehachse
in Querrichtung nach innen zuläßt und einer Bewegung nach außen
entgegenwirkt.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Lenksystems ist
vorgesehen, daß die Lenkeinrichtung einen in Querrichtung
außerhalb des Längslenkers angeordneten Anschlag und ein
Betätigungsorgan aufweist, welches den Anschlag verschiebt,
wobei der Anschlag die in Querrichtung nach außen gerichtete
Verschiebung des Längslenkers entgegen einer Federvorspannung
so reguliert, daß der Winkel, der in Querrichtung innen zwischen
dem fahrzeugseitigen Lenker und dem radseitigen Lenker
gebildet wird, nicht kleiner wird.
Dabei erweist es sich als zweckmäßig, wenn der fahrzeugseitige
Lenker am Fahrzeugkörper mit einer Buchse gelagert ist, die
für eine zum Fahrzeugkörper hin gerichtete Querkraft eine
kleinere Federkonstante aufweist als für eine entgegengesetzte
Querkraft.
Mit dem erfindungsgemäßen Hinterrad-Lenksystem wird das
Problem in zufriedenstellender Weise gelöst, wobei die oberen
und unteren Querlenker sowie der fahrzeugseitige und der
radseitige Lenker des Längslenkers eine Vierer-Lenker-Kette
(quadric crank chain) bilden, bei der die einzelnen Komponenten
gelenkig miteinander verbunden bzw. gelenkig am Fahrzeugkörper
montiert sind. Dabei wird in vorteilhafter Weise eine hohe
Lenkstabilität gewährleistet und eine wirksame Lenkmöglichkeit
der Hinterräder geschaffen, die bei Betätigung der Lenkeinrichtung
rasch auf Änderungen des Lenkwinkels am Lenkrad ansprechen.
Der Lenkwinkel der Hinterräder kann dabei in einfacher Weise
gesteuert werden, indem man die Verformung der Lenkeranordnung
einstellt, nämlich des Winkels zwischen dem radseitigen Lenker
und dem fahrzeugseitigen Lenker des geteilten Längslenkers,
wenn das entsprechende Betätigungsorgan betätigt wird. Wegen
der leichten Verformbarkeit der Lenkeranordnung ist dazu
nur ein kleines Betätigungsorgan erforderlich, das nur
relativ kleine Antriebskräfte zu liefern braucht, um die
gewünschte Auslenkung des Hinterrad-Lenksystems zu gewährleisten.
Die Erfindung wird nachstehend
anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus einer
ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Hinterrad-Lenksystems;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Gestänges
gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht des Hauptteiles der Verbindung
zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker und
dem radseitigen Lenker eines geteilten Längslenkers;
Fig. 4 eine perspektivische schematische Darstellung
zur Erläuterung der Funktion der
Aufhängungslenker;
Fig. 5 eine schematische Draufsicht des Gestänges gemäß
Fig. 4;
Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
einer Hydraulikschaltung zum Antrieb eines Betätigungsorgans
für die Lenkung eines Hinterrades;
Fig. 7 eine Draufsicht zur Erläuterung einer zweiten
Ausführungsform des Hinterrad-Lenksystems;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Gestänges
gemäß Fig. 7;
Fig. 9 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Hydraulikschaltung zum Antrieb eines Betätigungsorgans
zur Lenkung eines Hinterrades;
Fig. 10 eine schematische Draufsicht zur Erläuterung
des Aufbaus einer dritten Ausführungsform des
Hinterrad-Lenksystems;
Fig. 11 eine Schnittansicht einer Buchse längs der
mit Pfeilen angedeuteten Linie XI-XI in Fig. 10;
Fig. 12 ein Diagramm zur Erläuterung einer charakteristischen
Kurve einer Buchse;
Fig. 13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des Aufbaus der Aufhängung;
Fig. 14 eine der Fig. 11 ähnliche Schnittansicht zur
Erläuterung einer modifizierten Buchse;
Fig. 15 eine schematische Draufsicht zur Erläuterung
einer vierten Ausführungsform; und in
Fig. 16 eine perspektivische Darstellung eines Längslenkers
der vierten Ausführungsform.
In Fig. 1 und 2 erkennt man den schematischen Aufbau
des wesentlichen Bereiches eines Hinterrad-Lenksystems
für eine Hinterradaufhängung. Das Bezugszeichen 1
bezeichnet ein Hinterrad, das Bezugszeichen 2 bezeichnet
eine Antriebswelle am Fahrzeugkörper, das Bezugszeichen 3
bezeichnet einen Fahrzeugrahmen, und das Bezugszeichen 4
einen Aufhängungs-Querträger. Der Querträger 4 ist in
Querrichtung des Fahrzeuges zwischen einem
Paar von Fahrzeugrahmen 3 an der rechten bzw. linken Seite
des Fahrzeugkörpers angelenkt montiert. Der Querträger
4 ist gebogen ausgebildet, so daß sein mittlerer Bereich
zur Fahrzeugrückseite gebogen ist. In diesem Falle ist
der Querträger 4 an den Fahrzeugrahmen 3 mit Querträgerbuchsen
5 aus elastischem Material montiert. Das Bezugszeichen
6 bezeichnet einen Längslenker zur Halterung eines
Hinterrades, und die Bezugszeichen 7 a und 7 b bezeichnen
ein Paar von oberen und unteren Querlenkern.
Der Längslenker 6 ist in einen fahrzeugseitigen Lenker 8,
der am Fahrzeugkörper drehbar befestigt ist, und einen
radseitigen Lenker 9 geteilt, der das Hinterrad 1 trägt.
Der Lenker
9 ist an seinem vorderen Ende mit einem Hohlzylinder
10 gemäß Fig. 3 ausgebildet, und das hintere Ende des
stangenförmigen Lenkers 8 ist in den Hohlzylinder 10 eingesetzt.
Das vordere Ende des Lenkers 8 ist am Querträger
4 mit einer Buchse 70 aus elastischem Material
drehbar befestigt.
Ferner ist eine Drehachse 11 vorgesehen, welche das hintere
Ende des Lenkers 8 und den Hohlzylinder 10 des Lenkers
9 durchdringt. Die Drehachse 11 ist im wesentlichen
vertikal angeordnet,
und das hintere Ende des Lenkers 8 und der Hohlzylinder 10
des Lenkers 9 sind mit der Drehachse 11 drehbar
miteinander verbunden. Eine Buchse 12 aus elastischem
Material ist zwischen dem Hohlzylinder 10 des Lenkers 9
und dem hinteren Ende des Lenkers 8 angeordnet. Ein Paar
von Aussparungen 12 a und 12 b sind in einer horizontalen
Ebene zu beiden Seiten der Buchse 12 ausgebildet, und der
Lenker 9 und der Lenker 8 können sich relativ zueinander
an der Drehachse 11 als Zentrum drehen. Somit kann sich
der Längslenker 6
in seinem vorderen Bereich in Querrichtung verschieben,
und zwar durch die relative Drehung der Lenker
8 und 9 bei Verformungen der Buchsen 12 und 70.
Ein im wesentlichen zylindrisches Achsgehäuse 13 und ein
Nabenträger 14, der mit dem Außenumfang des Achsgehäuses
13 in Eingriff steht, sind integral am hinteren Ende des
Lenkers 9 befestigt. Ein oberes Lager 15 zur Drehbefestigung
des oberen Querlenkers 7 a ist im oberen Bereich des
Nabenträgers 14 ausgebildet, und ein unteres Lager 16 zur
Drehbefestigung des unteren Querlenkers 7 b ist im unteren
Bereich des Nabenträgers 14 ausgebildet. Das äußere Ende
des oberen Querlenkers 7 a ist am oberen Lager 15 des Nabenträgers
14 mit einem Kugelgelenk 17 drehbar befestigt,
und das innere Ende des Querlenkers 7 a ist in der Nähe
eines hinteren Vorsprunges 4 a am Ende des gebogenen Bereiches
des Querträgers 4 am Fahrzeugkörper mit einer aus
elastischem Material bestehenden Buchse
drehbar befestigt.
Der untere Querlenker 7 b ist in gleicher
Weise wie der obere Querlenker 7 a an seinem äußeren Ende
am unteren Lager 16 des Nabenträgers 14 mit einem Kugelgelenk
18 drehbar befestigt, und das innere Ende des
Querlenkers 7 b ist in der Nähe des hinteren Vorsprunges
4 a am Ende des gebogenen Bereiches des Querträgers 4 am
Fahrzeugkörper mit einer elastischen
Buchse drehbar befestigt. Somit ist
der hintere Bereich des Längslenkers 6 am Fahrzeugkörper
über ein Paar von oberen und unteren Querlenkern 7 a und
7 b gelagert, kann sich aber in Querrichtung des Fahrzeuges
nicht verschieben wie der vordere Bereich des Längslenkers
6. Wenn somit der vordere Bereich des Längslenkers
6 sich in Querrichtung des Fahrzeuges verschiebt,
dreht sich der Längslenker 6 um den Anlenkpunkt
des hinteren Teiles des Längslenkers 6 und der Querlenker
7 a, 7 b im wesentlichen als Zentrum. Ferner ist ein Verbindungsteil
zwischen den Querlenkern 7 a und 7 b und dem
Querträger 4 fahrzeugseitig an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers
gegenüber dem Verbindungsteil der Querlenker
7 a und 7 b und dem Lenker 9 vorgesehen.
Das Gestänge der Lenkerkette gemäß Fig. 4 und 5 besteht
aus den Lenkern 8 und 9 des Längslenkers 6 sowie den
Querlenkern 7 a und 7 b. Eine Radhalterung ist schwingfähig
in Richtung nach oben und unten an der Schwingungsmittellinie
der Radhalterung gelagert, um ein erstes Verbindungsteil
zwischen dem Lenker 8 und dem Fahrzeugkörper mit
einem zweiten Verbindungsteil zwischen den Querlenkern
7 a, 7 b und dem Fahrzeugkörper als Zentrum zu verbinden.
Das Verbindungsteil des Querlenkers 7 a und des Lenkers 9
befindet sich von dem Verbindungsteil des Querlenkers 7 b
mit dem Lenker 9 aus an der Vorderseite und ist in Querrichtung
des Fahrzeuges innen angeordnet. Ferner ist eine
Stoßdämpferhalterung am hinteren Ende des Lenkers 9 ausgebildet,
und das untere Ende eines strebenartigen Stoßdämpfers
19 ist direkt mit der Halterung verbunden.
Das äußere Ende einer Spurstange 20 ist über ein Kugelgelenk
21 mit der Drehachse 11 zur Drehverbindung mit den
Lenkern 8 und 9 verbunden. Das innere Ende der Spurstange
20 ist drehbar mit einem Kolben 33 a eines Betätigungsorgans
31 verbunden, das zum Lenker des Hinterrades 1 am
Querträger 4 angebracht ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, befindet sich die Verbindungsstelle
der Spurstange 20 mit dem Lenker 6 in einer horizontalen
Ebene des Fahrzeuges an einem Ort in der Nähe
einer Linie A , welche den fahrzeugseitigen
Anlenkpunkt C des Lenkers 6 mit dem
Anlenkpunkt D der Lenker 6 und 7 a verbindet, und der Verbindungsort
der Spurstange 20 mit dem Betätigungsorgan
31 befindet sich in der horizontalen Ebene des Fahrzeuges
auf einer Linie B , welche den Anlenkpunkt E des Querlenkers
7 a verbindet.
Eine Differentialeinheit 22 ist am hinteren Vorsprung 4 a
des Endes des gebogenen Bereiches des Querträgers 4 angeordnet
und an ihrem hinteren
Ende von einem Differentialträger 23 gelagert, der zwischen
den rechten und linken Fahrzeugrahmen 3 angelenkt
ist. Der Differentialträger 23 ist über eine Differentialträgerbuchse
24 elastisch
mit dem Fahrzeugrahmen 3 verbunden. Das Bezugszeichen
25 bezeichnet eine Antriebswelle, und das Bezugszeichen
26 bezeichnet eine Radachse des Hinterrades 1.
Das Betätigungsorgan 31 zum Lenken des
Hinterrades 1 besteht gemäß Fig. 6 aus Kolben 33 a, 33 b in
Hydraulikantriebszylindern 32 a, 32 b, die an der rechten
bzw. linken Seite für die Hinterräder 1 angeordnet sind.
Linke Kammern 34 a, 34 b der Hydraulikzylinder 32 a, 32 b stehen
über eine Verbindungsleitung 35 miteinander in Verbindung,
und rechte Kammern 36 a, 36 b der Hydraulikzylinder
32 a, 32 b stehen über eine Verbindungsleitung 37 miteinander
in Verbindung.
Fig. 6 zeigt eine Hydraulikschaltung zum Antreiben der Betätigungsorgane
31 zum Lenken der Hinterräder 1. Man
erkennt Vorderräder 38, in Lenksystem 39 mit
einer Servolenkeinheit sowie ein Lenkrad 40. Das Lenkrad
40 ist über eine Lenksäule 41 mit einem Steuerventil 43
eines Hydraulikzylinders 42 verbunden. Das Steuerventil
43 ist mit einer Pumpe 44 für die Servolenkung, einem Vorratstank
45 sowie linken und rechten Kammern 46 und 47
des Hydraulikzylinders 42 verbunden. Beide Enden einer
Kolbenstange 49 eines Kolbens 48 zur Trennung der beiden
Kammern 46 und 47 des Hydraulikzylinders 42 sind über
Spurstangen 50 a, 50 b mit Lenkhebeln 51 a, 51 b zur Lagerung
der Vorderräder 38 verbunden. Ferner ist der Hydraulikzylinder
über Leitungen 52 a, 52 b mit einem Hydraulikdruck-
Umschaltventil 53 verbunden. Das Umschaltventil
53 ist in einem Ventilgehäuse 54 untergebracht
und darin axial beweglich und besteht
aus einem Schieber 56 mit Federn 55 a, 55 b an seinen beiden
linken und rechten Enden. Linke und rechte Ventilkammern
57 a, 57 b sind jeweils an den linken und rechten
Seiten des Ventilgehäuses 54 vorgesehen; die linke Kammer
57 a ist über eine Leitung 52 a mit der linken Kammer 46
des Hydraulikzylinders 42 verbunden, während die rechte
Kammer 57 a des Umschaltventils 53 mit der rechten Kammer
47 des Hydraulikzylinders 42 über eine Leitung 52 b
verbunden ist.
Ein Paar von Bereichen mit kleinem Durchmesser sind im
Zentrum des Schiebers 56 ausgebildet, und erste und zweite
Ventilkammern 58 a, 58 b sind jeweils im Ventilgehäuse 54
durch die Bereiche mit kleinen Durchmessern ausgebildet.
Die Kammer 58 a ist mit einer ersten Öffnung 59 a, einer
zweiten Öffnung 59 b und einer dritten Öffnung 59 c versehen,
während die Kammer 58 b mit einer vierten Öffnung
59 d, einer fünften Öffnung 59 e und einer sechsten Öffnung
59 f ausgebildet ist. Die Öffnungen 59 a und 59 e sind mit
dem Vorratstank 45 verbunden, und die Öffnungen 59 b und
59 d sind mit einer Pumpe 60 zum Lenken des Hinterrades 1
verbunden. Die Pumpe 60 wird von einer Antriebseinrichtung
angetrieben und
zur Abgabe von Arbeitsfluid mit einem
der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Durchsatz. Die
Öffnung 59 c ist mit der Leitung 37 verbunden, während
die Öffnung 59 f mit der Leitung 35 verbunden ist.
Die Wirkungsweise der ersten Ausführungsform wird nachstehend
im einzelnen erläutert.
Wenn das Lenkrad 40 bei Geradeausfahrt des
Fahrzeuges in der Neutralstellung gehalten wird, werden
die jeweiligen Vorderräder 38 in einem geraden
Fahrzustand gehalten, wie es mit ausgezogenen Linien
in Fig. 6 dargestellt ist. Dabei sind die auf
die beiden Druckkammern des Betätigungsorgans 31 zum Lenken
der Hinterräder 1 wirkenden Drücke gleich, und
die Kolben 33 a, 33 b sind in ihren Neutralstellungen in den
Zylindern 32 a, 32 b gehalten, und die jeweiligen Hinterräder
1 werden in einem geraden Fahrzustand
gehalten, wie es mit ausgezogenen Linien in Fig. 6 dargestellt
ist.
Wenn ein mit relativ hoher Geschwindigkeit fahrendes Fahrzeug
bei der Anordnung gemäß Fig. 6 beispielsweise nach
links gelenkt wird, wird das Steuerventil 43 des Hydraulikzylinders
42 in Zusammenwirkung mit der Lenkbetätigung
des Lenkrades 40 angetrieben, und der Kolben 48 im
Hydraulikzylinder 42 wird gemäß Fig. 6 nach rechts bewegt.
Durch die Hydraulikschaltung mit dem
Umschaltventil 53 werden auch die Betätigungsorgane
31 beaufschlagt. Dementsprechend
bewegen sich die Kolben 33 a, 33 b in den Zylindern
32 a, 32 b gemäß Fig. 6 nach links. Somit wird die Drehachse
11, die am Vorderteil des Längslenkers 6 angebracht ist,
über die Spurstangen 20 nach links bewegt, die Lenker 8
und 9 drehen sich relativ zueinander um die Drehachse 11
als Zentrum. Dadurch wird das
Hinterrad 1 an derselben Seite wie das Vorderrad nach
links gelenkt, wie es mit gestrichelten Linien in Fig. 6
angedeutet ist, um eine Untersteuerungstendenz beim Fahrzeug
zu erzeugen.
Wenn das Fahrzeug bei seiner Fahrt mit relativ hoher Geschwindigkeit
gemäß Fig. 6 nach rechts gelenkt wird, werden
die Hinterräder 1 in dieselbe Richtung wie die Vorderräder
38 gelenkt, und zwar mit einer entsprechenden Betätigung.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges relativ niedrig
ist, kann das Betätigungsorgan 31 keine Kraft zur
Lenkung des Hinterrades 1 ausüben, da der
Druck des Hydraulikfluids von der Pumpe 60 zur
Lenkung des Hinterrades 1 niedrig ist, so daß das Hinterrad
1 nicht gelenkt wird. Bei der oben
beschriebenen Anordnung ist das Gestänge der Lenkerkette
(quadric crank chain) vorgesehen, um eine Spuränderung
des Hinterrades 1 vorzunehmen, und zwar durch Bewegung der
Position der Radachse 26 des Hinterrades 1, wenn sich
die Lenker 9 und 8 relativ zueinander um die Drehachse 11
drehen,
wobei die weiteren Bestandteile
dieses Gestänges die Querlenker 7 a und 7 b sind, wie es
in Fig. 5 dargestellt ist.
Nur das Vorderteil des Längslenkers 6 kann sich in Querrichtung
des Fahrzeuges durch die Betätigung des Gestänges
der Lenkerkette verschieben und ermöglicht es auf diese
Weise, den Hinterradwinkel oder den Spurwinkel zu ändern.
Es kann somit nicht nur die oben beschriebene Betätigung
zum Lenken des Hinterrades 1 ausgeübt werden,
sondern es erfolgt auch eine relative Drehung zwischen
dem Lenker 9 und dem Lenker 8 an der Drehachse 11 als Zentrum
durch eine nach hinten gerichtete Kraft,
die auf den Fahrzeugkörper
in einem Zustand wirkt, in dem die Hinterräder
1 bei Geradeausfahrt oder bei Fahrt mit geringer Geschwindigkeit
nicht gelenkt werden. Das Gestänge der
Lenkerkette wird bei der Drehung aus der Normalstellung
in die Vorspurstellung, die in Fig. 5 mit einer strichpunktierten
Kettenlinie dargestellt ist, verformt, um die
Spuränderung bei den Hinterrädern 1 vorzunehmen.
Bei der oben beschriebenen Aufhängung sind die Querlenker 7 a, 7 b
mit dem hinteren Teil des Längslenkers 6
verbunden,
so daß die Nachgiebigkeits- oder Ausgleichslenkung, die
bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs durch die Querkraft
auf das Hinterrad 1 wirkt, im allgemeinen klein ist, so daß
sich eine bessere Lenkstabilität ergibt. Da die
Aufhängung Verbindungsteile aufweist, die zwischen den Querlenkern
7 a, 7 b und dem Querträger 4 fahrzeugseitig an der
Vorderseite des Fahrzeugkörpers gegenüber dem Verbindungsteil
der Querlenker 7 a, 7 b und des Lenkers 9 angeordnet
sind, befindet sich der momentane Mittelpunkt O der Aufhängungslenker,
der vom Schnittpunkt der Mittellinie des
Lenkers 8 des Längslenkers 6 und der Mittellinie der
Querlenker 7 a, 7 b gebildet wird (Mittellinie zwischen der
Mittellinie des Querlenkers 7 a und Mittellinie des Querlenkers
7 b) in Fahrzeugrichtung hinter der Radachse und
in Querrichtung des Fahrzeuges, von der Mitte aus gesehen,
außerhalb des Rades.
Auch wenn das Hydrauliksystem zur Steuerung des Betriebes
des Betätigungsorgans 31 zum Lenken des Hinterrades 1
ausfällt, drehen sich die Lenker 8 und 9 relativ zur
Drehachse 11 als Zentrum durch die Querkraft, die bei der
Kurvenfahrt des Fahrzeuges von der Außenseite der Kurve
auf das Hinterrad 1 wirkt, und das Gestänge der Lenkerkette
wird durch die Drehung verformt, um eine Vorspurwirkung
auf das Hinterrad 1 beim Außenrad und eine Nachspurwirkung
auf das Hinterrad 1 beim Innenrad auszuüben. Auch wenn das
Hydrauliksystem des Betätigungsorgans 31 ausfallen sollte,
kann der Übersteuereffekt des Fahrzeuges bei der Kurvenfahrt
in wirksamer Weise unterdrückt werden, und zwar
durch die Unterdrückung der Nachbiebigkeits- oder Ausgleichssteuerung
durch die oben beschriebene Wirkungsweise
und die Querlenker 7 a, 7 b. Die in diesem Falle erhaltene
Spurwinkeländerung des Hinterrades 1 ist selbstverständlich
kleiner als der Lenkwinkel des Hinterrades
1, der sonst durch die Wirkung des Betätigungsorgans 31 erhalten
wird.
Da das Verbindungsteil auf der Seite des Längslenkers 6
in der horizontalen Ebene des Fahrzeuges sich in der Nähe
der Linie A in Fig. 1 befindet und das Verbindungsteil
auf der Seite des Betätigungsorgans 31 auf der Linie B
Fig. 1 liegt, wird die Spurstange 20 in wirkungsvoller
Weise daran gehindert, über das Gestänge im
Falle von Aufwärts- und Abwärtshubbewegungen der Aufhängung
eine Störung auszuüben, so daß verhindert wird, daß sich der Spurwinkel
bei Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Aufhängung
durch den Einfluß der Spurstange 20 ändert.
Auch wenn die Spurstange 20 nicht genau in der oben beschriebenen
Weise angeordnet ist, kann eine Beeinflussung des Gestänges
durch die Verschiebung absorbiert werden, da das
Vorderteil der Spurstange 20 den Freiheitsgrad der Verschiebung
in Querrichtung des Fahrzeuges hat. Wenn sich also
die Aufhängung während der Fahrt
aufwärts- oder abwärtsbewegt, bewegt sich die
gesamte Aufhängung und damit der Fahrzeugkörper
aus der Normalstellung nach oben oder unten.
Wenn die Radhalterung
eine solche Schwingbewegung nach oben und unten in der
Schwingungsmittellinie der Radhalterung ausführt,
kann die relative Drehung zwischen
den Lenkern 8 und 9 durch die Spurstange 20 und
damit eine Spuränderung des Hinterrades 1
durch die Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Fahrzeugkörpers
unterdrückt werden.
Da bei der beschriebenen Ausführungsform das Vorderteil des Lenkers
9 des Längslenkers 6 zur Halterung des Hinterrades 1
im hinteren Bereich sich direkt in Querrichtung des Fahrzeuges
durch die Wirkung des Betätigungsorganes 31 verschiebt,
um das Hinterrad 1 zu lenken, und da der Lenker
9 in seinem hinteren Bereich von den Querlenkern 7 a
und 7 b über Kugelgelenke 17, 18 gelagert ist, kann der
Lenkwinkel des Hinterrades 1 beim Arbeitsweg
des Betätigungsorganes 31 im Vergleich zu herkömmlichen
Lenksystemen vergrößert werden. Die Kraft des Betätigungsorganes
31 läßt sich reduzieren, bzw. die Größe des
Betätigungsorganes 31 und der Hydraulikschaltung kann verringert
werden.
Da sich das Bestätigungsorgan 31 in der Nähe der Verbindung
der Lenker 8 und 9 des Längslenkers 6 über
die Spurstange 20 verschiebt, kann ein rasches Ansprechen des
Hinterrades 1 auf diese Lenkung bei Betätigung des Betätigungsorganes
31 und damit ausgezeichnete
Fahreigenschaften erzielt werden.
Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform,
wobei gleiche Bezugszeichen
für gleiche oder entsprechende Teile
verwendet sind, so daß diesbezüglich
auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Das Betätigungsorgan
61 zum Lenken eines Hinterrades 1 umfaßt hier
einen Kolben 62 eines Hydraulikzylinders, und die rechten und
linken Hinterräder 1 sind jeweils integral über Kolbenstangen
63 bzw. 64 angeschlossen. Ihre
inneren Enden sind am Kolben
62 befestigt, während ihre äußeren Enden drehbar mit den
inneren Enden der rechten und linken Spurstangen 20 verbunden
sind. Außerdem sind die äußeren Enden der Spurstangen
20 über Halterungen 65 und Kugelgelenke 75 mit dem
fahrzeugseitigen Lenker 9 in der Nähe der
Drehachse 11 verbunden.
Eine Pumpe 76 zum Lenken der Hinterräder 1 ist an der
Differentialeinheit 22 angebracht und von einem Getriebe
in der Differentialeinheit 22 angetrieben, um Hydrauliköl
bzw. Arbeitsfluid mit einem der Fahrzeuggeschwindigkeit
proportionalen Durchsatz abzugeben. Ein Vorratstank 77
ausschließlich zum Lenken der Hinterräder 1 ist in der
Nähe der Pumpe 76 vorgesehen. Das Hydraulik-Umschaltventil
53 ist in gleicher Weise aufgebaut wie bei der ersten Ausführungsform,
und da die Pumpe 76 der Hydraulikdruckquelle
an der Differentialeinheit 22 montiert ist, ist
das Umschaltventil 53 an der Rückseite des Fahrzeuges
angebracht.
Da das Betätigungsorgan
61 zum Lenken der rechten und linken Hinterräder
1 von dem Kolben 62 eines einzigen Hydraulikzylinders
gebildet wird, können die Kosten im Vergleich zu einer
herkömmlichen Anordnung reduziert werden.
Die Fig. 10 bis 14 zeigen eine dritte Ausführungsform,
wobei
das äußere Ende der Spurstange
20 drehbar an der Halterung 65 befestigt ist, die in
der Nähe der Drehachse 11 des fahrzeugseitigen Lenkers 9
über eine Buches 81 befestigt ist. Die Spurstange 20 ist
mit ihrer Achse in Querrichtung des Fahrzeuges angeordnet,
und der Schnittpunkt Q zwischen der Verlängerungslinie
der Spurstange 20 und der Verlängerungslinie
der Querlenker 7 a, 7 b befindet sich in Querrichtung vom
Hinterrad 1 auf der Innenseite der Anordnung.
Das innere Ende der Spurstange 20 ist direkt mit der
Kolbenstange 63 des Betätigungsorganes 61 verbunden, um
das Hinterrad 1 über das Kugelgelenk 17 zu lenken.
Das Betätigungsorgan 61 arbeitet integral mit einer Kolbenstange
64, die direkt mit dem nicht dargestellten rechten
Hinterrad sowie der Kolbenstange 63 verbunden ist.
Eine Buchse 81, die zwischen der Spurstange 20 und dem
Lenker 9 angeordnet ist, hat einen Aufbau gemäß Fig. 11.
Die Buchse 81 sitzt in einem Außenzylinder 82,
der am äußeren Ende der Spurstange 20 ausgebildet
ist und eine solche Form hat, daß
eine an der Spurstange 20 angebrachte Drehachse 96 innen in
einer inneren Zylinderhülse 83 sitzt. Die im
Innenraum der Buchse 81 in Querrichtung des Fahrzeuges
angeordneten Teile sind teilweise weggeschnitten oder ausgespart,
um darin Hohlräume 84 zu bilden; ein Stahleinsatz 85
ist in einen Hohlraum in der Buchse 81 eingesetzt, und
zwar in Querrichtung des Fahrzeuges auf der Außenseite.
Die Buchse 81 hat somit eine kleine Federkonstante für
eine Kraft, die in Richtung des Fahrzeugkörpers auf die
Drehachse 86 wirkt, und eine große Federkonstante für
eine Kraft, die vom Fahrzeugkörper nach außen wirkt.
Die Charakteristik bzw. die Abhängigkeit
zwischen einer die Buchse 81 beaufschlagenden Last und der
Verformung der Buchse 81 hat einen Verlauf, der in Fig.
12 dargestellt ist. Damit ermöglicht es die Buchse 81 dem
Längslenker 6, sich in der Nähe der Drehachse 11 in Querrichtung
des Fahrzeuges nach innen zu verschieben, begrenzt
jedoch eine Verschiebung der Drehachse 11 in Querrichtung
des Fahrzeuges nach außen.
Die Buchse 70, die zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker 8
und dem Querträger 4 angeordnet ist, hat eine Federkonstante,
die größer ist als die der Buchse 81 auf der Seite
des Hohlraumes 84 und die kleiner ist als die der Buchse
81 auf der Seite des Stahleinsatzes 85. Die Buchse 70 ist
weiterhin so ausgebildet, daß sich der Längslenker 6 in der
Nähe der Drehachse 11 in axialer Richtung des Lenkers 6
zur Fahrzeugseite verschieben kann. Ein Paar von Buchsen
80, die zwischen den jeweiligen oberen und unteren Querlenkern
7 a, 7 b sowie dem Querträger 4 angeordnet sind,
haben eine Elastizität, die ausreichend größer ist als
die der Buchse 70.
Die Hinterradaufhängung gemäß der dritten Ausführungsform
ist schematisch in Fig. 13 dargestellt.
Das Hydrauliksystem zur Steuerung des
Betätigungsorganes 61 verwendet einen Aufbau, wie er
in Fig. 6 oder 9 dargestellt ist.
Die Wirkungsweise der dritten Ausführungsform wird nachstehend
näher erläuert.
Wenn eine Bremskraft Br oder eine Querkraft F auf das
Hinterrad 1 wirkt, verschiebt sich der Längslenker 6 in
der Nähe der Drehachse 11 durch die Wirkung des Momentes
um den momentanen Mittelpunkt O , und in gleicher Weise
wie bei der ersten Ausführungsform wird auf das Hinterrad 1
eine Vorspurwirkung ausgeübt. Da die seitliche Verschiebung des
Längslenkers 6 in der Nähe der Drehachse 11 zur Innenseite
des Fahrzeugkörpers hin dabei
durch die Verschiebung der Buchse 81 zu
ihrem Hohlraum 84 hin ausgeglichen wird, wird die Vorspurwirkung des Hinterrades
1 durch die Spurstange 20 nicht beeinträchtigt.
Die Vorspurwirkung des Hinterrades 1 wird
für die Bremskraft Br und die Querkraft F in gleicher
Weise erzeugt wie bei der ersten Ausführungsform.
Wenn eine nach vorn gerichtete Kraft T durch die Antriebskraft
auf das Hinterrad 1 beim Starten und Beschleunigen
des Fahrzeuges wirkt, wird der Längslenker 6 in der Nähe
der Drehachse 11 in Querrichtung des Fahrzeuges nach außen
verschoben durch die Wirkung des Momentes um den
momentanen Mittelpunkt O , so daß das Hinterrad 1 eine
Tendenz zur Nachspur erhält. Der Längslenker 6 ist aber
in der Nähe der Drehachse 11 über die Spurstange 20 und
das Betätigungsorgan 61 direkt mit dem Fahrzeugkörper
verbunden, und da die Buchse 81 so wirkt, daß eine Verschiebung
in der Nähe der Drehachse 11 vom Fahrzeug nach
außen durch den Stahleinsatz 85 begrenzt wird, wird die
Nachspur-Stellung des Hinterrades 1 unterbunden.
Dann wirkt nämlich eine starke Reaktion zu der Kraft, die eine
Nachspur des Hinterrades 1 bewirken will, auf die Spurstange
20, und zwar durch die Wirkung des Momentes um den
Mittelpunkt O zu diesem Zeitpunkt. Infolgedessen wirkt
die Spurstange 20 mit einer Zugkraft. Die Spurstange 20 hat
somit eine Funktion wie ein Aufhängungslenker zur Lenkung
des Hinterrades 1, und der Schnittpunkt
Q zwischen der Verlängerungslinie der Spurstange 20 und der Verlängerungslinie
der Querlenker 7 a, 7 b wirkt als simulierter momentaner
Mittelpunkt. Da der Schnittpunkt Q sich in Querrichtung
des Fahrzeuges vom Hinterrad 1
innen befindet, unterliegt das Hinterrad 1 einer Vorspureinwirkung
durch das Moment um den simulierten momentanen
Mittelpunkt Q . Da die Verschiebung des Längslenkers 6 in
der Nähe der Drehachse 11 in axialer Richtung des Lenkers
8 zum Fahrzeugkörper hin durch die Verformung der Buchse
70 absorbiert wird, wird die erwähnte Vorspurwirkung
durch die Anwesenheit des Lenkers 8 nicht beeinträchtigt;
es erfolgt auch keine gegenseitige Störung der Lenker zwischen
dem Längslenker 8 und der Spurstange 20.
Wenn das Betätigungsorgan 61 betätigt wird, um die Kolbenstangen
63 und 64 in Querrichtung des Fahrzeuges zu verschieben,
so verschiebt die Spurstange 20 das vordere Ende
des Längslenkers 9 quer zum Fahrzeug. Somit
wird der Längslenker 9 geneigt, um das Hinterrad 1
zu lenken. Der Lenkwinkel des Hinterrades
1, der mit dem Betätigungsorgan 61 erreicht wird, ist
ausreichend groß im Vergleich mit dem Vorspurwert, bei einem
raschen Ansprechverhalten, unabhängig von der Anwesenheit
der Buchse 81, um den Hub des Betätigungsorganes 61 zur
Lenkung des Hinterrades 1 einzustellen.
Das Hinterrad 1 wird nicht nur durch den Betrieb des Betätigungsorganes
61 gelenkt, sondern das Betätigungsorgan
61 übt auch eine Vorspurwirkung auf das Hinterrad 1 aus,
und zwar durch Änderung des momentanen Mittelpunktes der
Aufhängung zwischen den beiden Fällen, wo eine Bremskraft
Br oder eine Querkraft F bzw. eine Antriebskraft T auf
das Hinterrad 1 wirkt, so daß die Fahrsicherheit des Fahrzeuges
erheblich verbessert werden kann.
Anstelle der Buchse gemäß Fig. 11 kann eine Buchse 91 gemäß Fig. 14 vorgesehen sein,
die von außen eine innere Zylinderhülse 93
umschließt, welche gemäß Fig. 14 ein Langloch aufweist. In
diesem Falle befindet sich die Drehachse 86 auf der Seite
des Lenkerarmes 6 in Querrichtung des Fahrzeuges außen,
wenn die Aufhängung im Normalbetrieb arbeitet; sie kann
sich nur in Richtung nach innen zum Fahrzeugkörper hin
verschieben. Dies erfolgt am Längslenker 6 in der Nähe der
Drehachse 11 durch eine nach innen gerichtete Kraft um
eine vorgegebene Strecke S , die in Querrichtung
des Fahrzeuges nach innen vorgesehen ist.
Die Fig. 15 und 16 zeigen den schematischen Aufbau einer vierten Ausführungsform.
Das Bezugszeichen
111 bezeichnet ein Hinterrad, das an einem Nabenträger
112 montiert ist. Der Nabenträger 112 ist am hinteren
Ende eines Längslenkers 113 befestigt.
Der Längslenker
113 ist von einem Paar von oberen und unteren Querlenkern
114 und 115 gelagert, von denen nur einer in der Zeichnung
dargestellt ist und die
mit dem Hinterrad 111 über ein Kugelgelenk 135 verbunden
sind. Die inneren Enden der Querlenker 114, 115 sind am
Längslenker 113 über eine Buchse 116 am Fahrzeugkörper 117
drehbar befestigt. Der Längslenker 113 ist geteilt in einen
fahrzeugseitigen Lenker 118 und einen radseitigen Lenker
119. Der Lenker 118 hat an seinem einen Ende ein ringförmiges
Teil 120, das als Befestigungsteil am Fahrzeug
dient, und eine Buchse 121 ist in dem ringförmigen Teil
120 vorgesehen. Der Längslenker 113
ist am Fahrzeugkörper 117 mit der Buchse 121 gelagert, die
eine kleinere Federkonstante für eine zum Fahrzeugkörper
hin gerichtete Querkraft "a" und eine größere Federkonstante
für eine vom Fahrzeugkörper weg nach außen wirkende
Querkraft "b" besitzt.
Wenn somit eine Hubbewegung der Aufhängung in Ausdehnungsrichtung
wirkt, d. h. eine nach unten gerichtete Kraft "c",
bewegt sich das ringförmige Teil 120 längs einer Achse
122 in Querrichtung des Fahrzeuges nach innen, so daß das
Hinterrad 111 so gesteuert wird, daß es eine Vorspur erhält.
Und wenn die Aufhängung eine Hubbewegung in Kompressionsrichtung
erfährt, d. h. wenn eine nach oben gerichtete
Kraft "d" wirkt, kommt das ringförmige Teil 120 mit einem
Anschlag 123 in Eingriff, der die nach außen gerichtete
Bewegung in Querrichtung des Fahrzeuges begrenzt, so daß
eine Nachspurwirkung auf das Hinterrad 111 begrenzt wird. Der
radseitige Lenker 119 ist drehbar verbunden mit dem anderen
Ende des fahrzeugseitigen Lenkers 118 über eine Drehachse
124, die in vertikaler Richtung ein axiales Zentrum
hat. Das gegenüberliegende Ende des fahrzeugseitigen Lenkers
118 ist am Fahrzeugkörper 117 angelenkt. Somit sind
die beiden Lenker 118 und 119 so angeordnet, daß der
zwischen ihnen gebildete Winkel in der horizontalen Ebene
ein stumpfer Winkel von mehr als 90° zur Seite des Fahrzeugkörpers
hin ist. Die Innenseiten der beiden Lenker
118 und 119 sind an Drehbefestigungsteilen 125 über Buchsen
126 am Fahrzeugkörper 117 gelagert. Da das hintere Ende
des Längslenkers 113 von den Querlenkern 114 und 115 über
Kugelgelenke 135 gelagert ist, kann sich der vordere Bereich
des Längslenkers 113 in Querrichtung des Fahrzeuges
verschieben, und zwar durch die elastische Verformung
der Buchsen 121 und 126 sowie die relative Drehung der
Lenker 119 und 118.
Ferner ist ein Anschlag 127 am Fahrzeugkörper 117 an der
Außenseite des Drehbefestigungsteiles 125 vorgesehen, um
die Bewegung des Lenkers 119 in eine Richtung zu begrenzen,
in der der Winkel zwischen den beiden Lenkern 118 und 119
kleiner wird. Der Anschlag 127 steht
mit einem Servolenkungsmechanismus 128 über eine Hydraulikschaltung
129 in Verbindung, um die vorstehende Position
des Anschlages 127 durch das Betätigungsorgan 130 zu regulieren
und dadurch das Hinterrad 111 über eine Teleskopwirkung
durch den Hydraulikdruck zu steuern.
Das Betätigungsorgan 130 und die Hinterradaufhängung sind
in Fig. 15 nur für eine Seite dargestellt, sind jedoch
selbstverständlich symmetrisch für die rechte und die linke
Seite vorgesehen. Ein nicht dargestellter Umschaltventilmechanismus
ist zwischen dem Servolenkungsmechanismus 128
und dem Betätigungsorgan 130 vorgesehen. Der Hydraulikdruck
wirkt auf das Betätigungsorgan 130 an der Radinnenseite bei
einer Kurvenfahrt mit niedriger Geschwindigkeit und wirkt
auf das Betätigungsorgan auf der Außenradseite bei einer
Kurvenfahrt mit hoher Geschwindigkeit.
Die Wirkungsweise der vierten Ausführungsform ist nachstehend
näher erläutert. Der Anschlag 127 wird in seiner
vorstehenden Position durch den Hydraulikdruck gesteuert,
der dem Betätigungsorgan 130 über die Hydraulikschaltung
129 von dem Servolenkungsmechanismus 128 zugeführt wird.
Wenn der Anschlag 127 durch den Betrieb des Betätigungsorganes
130 infolge der Lenkung des Vorderrades vorsteht,
so nimmt der zwischen den beiden Lenkern 119 und 118 gebildete
Winkel zu, so daß die Buchsen 121 und 126 verformt
und komprimiert werden, und das vordere Teil des Lenkers
113 verschiebt sich vollständig in Querrichtung des Fahrzeuges
zur Innenseite hin. Da der Längslenker 113 an seinem
hinteren Ende von den Querlenkern 114 und 115 gelagert
ist, wird der Längslenker 113 in Querrichtung des Fahrzeuges
zur Innenseite hin geneigt, so daß das Hinterrad 111 nach
innen gelenkt wird. Wenn der Hydraulikdruck auf das Betätigungsorgan
130 abgeschaltet wird, kehren die Lenker
113, 114, 115 durch die elastischen Deformationen der
Buchsen 121 und 126 in ihre Ausgangsstellungen zurück.
Auch wenn nur eines der Hinterräder 111
zur Innenseite hin gelenkt wird, kann die Fahrstabilität
und das Kurvenverhalten des Fahrzeuges verbessert und
der Kurvenradius des Fahrzeuges ausreichend verringert
werden. Da das außenseitige Rad bei der Kurvenfahrt des
Fahrzeuges mit einer viel größeren Last beaufschlagt wird
als das innenseitige Rad, kann die Hinterrad-Lenkwirkung
in wirksamer Weise erzielt werden, wenn nur das außen
befindliche Rad zur Innenseite hin gelenkt wird.
Da die Aufhängung dieser Ausführungsform im wesentlichen
aus dem Längslenker 113, der in Längsrichtung des Fahrzeuges
verläuft, und den Querlenkern 114, 115 besteht,
wird
der größte Teil der auf das Hinterrad 111 wirkenden Querkraft
von den Querlenkern 114 und 115 ausgenommen. Somit
wird die sogenannte Ausgleichslenkung, bei der das Hinterrad
111 in die entgegengesetzte Richtung wie das Vorderrad
gelenkt wird, durch die Querkraft während der Kurvenfahrt
des Fahrzeuges verhindert. Auch wenn das Betätigungsorgan
130 oder die Hydraulikschaltung 129 während
einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges bei hoher Geschwindigkeit
ausfallen sollten, kann die Nachgiebigkeit des vorderen
Teiles des Lenkers 113 aufgrund der Verschiebung in
Querrichtung des Fahrzeuges unterdrückt werden, was die
Sicherheit erhöht.
Auch wenn das Hinterrad 111 bei einer Kurvenfahrt des
Fahrzeuges sich auf der Innenradseite befindet, so daß
eine nach außen gerichtet Kraft "b" so
wirkt, daß der Lenker 113 die Tendenz zu einer Bewegung
nach außen hat, kann die Bewegung des Lenkers 118 durch
die Buchse 12 des Lenkers 118 begrenzt werden. Da der
Lenker 119 des Längslenkers 113 über die elastische Buchse
121 in Richtung nach innen am Fahrzeugkörper 117 montiert
ist, befindet sich das Hinterrad 111 bei der Kurvenfahrt
auf der Außenradseite, und wenn eine nach innen gerichtete
Kraft "a" angreift, bewegt sich der Längslenker 113
zur Innenseite des Fahrzeugkörpers hin, und das Hinterrad
111 unterliegt einer Vorspurwirkung.
Wenn somit das Betätigungsorgan 130 nicht betätigt wird, kann,
da das Hinterrad 111 einer Vorspurwirkung an der Radaußenseite
zusätzlich zu der Unterdrückung der Ausgleichslenkung
durch die Querlenker unterliegt und die Spuränderung
an der Radinnenseite begrenzt ist, das Übersteuern
in wirkungsvoller Weise verhindert werden, und
zwar durch die Verschiebung des Hinterrades in entgegengesetzter
Richtung zum Vorderrad.
Wenn eine Bremskraft auf das Fahrzeug wirkt, wird der
Fahrzeugkörper 117 mit einer nach hinten gerichteten
Kraft "f" beaufschlagt, und da das Drehbefestigungsteil
125 der Lenker 118 und 119 des Längslenkers 113 die
Buchse 126 zusammendrückt und sie zum Fahrzeugkörper 117
hin bewegt, unterliegt das Hinterrad 111 der Vorspurwirkung.
Wenn eine nach vorn gerichtete Kraft "e" auf das Hinterrad
111 wirkt, hat der Längslenker 113 die Tendenz, sich nach
vorn zu bewegen, aber das Drehbefestigungsteil 125 der
Lenker 118 und 119 kommt mit dem Anschlag 127 in Eingriff
und begrenzt dessen Bewegung. Somit kann die Nachspur des
von dem Lenker 119 gelagerten Rades 111 begrenzt werden.
Bei dieser Ausführungsform kann die
Hydraulik in gleicher Weise wie bei der
ersten Ausführungsform ausgebildet sein, wobei aber
eine einfache Konstruktion für die Aufhängung der Hinterräder 111
zur Verfügung steht, was die Kosten reduziert. Auch wenn
das Hydrauliksystem oder das Betätigungsorgan ausfallen,
kann die Tendenz zum Übersteuern bei einer Kurvenfahrt
des Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit verhindert werden,
so daß die Sicherheit erhöht wird.
Es ist in einfacher Weise möglich, eine Hinterrad-Lenkfunktion
mit ausgezeichneten Eigenschaften zu
erzielen, einen größeren Lenkwinkel als bei einem herkömmlichen
Lenksystem zu erzielen, auch wenn ein Betätigungsorgan
mit kleinen Abmessungen und kleiner Wirkkraft
verwendet wird, so daß die angestrebte Wirkungsweise
der Aufhängung und der Lenkung des Hinterrades sich
in der erwünschten Weise erzielen lassen.
Claims (9)
1. Hinterrad-Lenksystem, umfassend
- - einen Längslenker (6; 113), der an seinem hinteren Bereich mit einem Hinterrad (1; 111) verbunden ist und dieses drehbar lagert, und der an seinem vorderen Bereich gelenkig mit dem Fahrzeugkörper (3, 4; 117) verbunden ist, wobei der Längslenker (6; 113) sich im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugkörpers (3, 4; 117) erstreckt.
- - obere und untere Querlenker (7 a, 7 b; 114, 115), die mit ihren äußeren Enden mit dem hinteren Bereich des Längslenkers (6; 113) gelenkig verbunden sind, während ihre inneren Enden gelenkig mit dem Fahrzeugkörper (3, 4; 117) verbunden sind, und
- - eine Lenkeinrichtung (20, 31; 20, 61; -, -), die mit einem Ende gelenkig mit dem Längslenker (6; 113) verbunden ist, um diesen zu verschieben,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Längslenker (6, 113) geteilt und ausgebildet ist, wobei ein erster fahrzeugseitiger Lenker (8; 118) mit seinem vorderen Ende gelenkig mit dem Fahrzeugkörper (3; 117) verbunden ist und ein zweiter, radseitiger Lenker (9; 119) mit seinem hinteren Bereich mit dem Hinterrad (1; 111) verbunden ist,
daß das hintere Ende des fahrzeugseitigen Lenkers (8; 118) und das vordere Ende des radseitigen Lenkers (9; 119) gelenkig miteinander verbunden (111; 124) und zueinander in einem Winkel angeordnet ist, wobei der hintere Bereich des radseitigen Lenkers (9; 119) mit den äußeren Enden der beiden Querlenker (8 a, 7 b; 114, 115) gelenkig verbunden ist,
und daß die Lenkeinrichtung (20, 31; 20, 61; 127, 130) so angeordnet ist, daß sie den Längslenker (6; 113) in einer horizontalen Ebene verschiebt und damit den Winkel zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker (8; 118) und dem radseitigen Lenker (9; 119) steuert.
daß der Längslenker (6, 113) geteilt und ausgebildet ist, wobei ein erster fahrzeugseitiger Lenker (8; 118) mit seinem vorderen Ende gelenkig mit dem Fahrzeugkörper (3; 117) verbunden ist und ein zweiter, radseitiger Lenker (9; 119) mit seinem hinteren Bereich mit dem Hinterrad (1; 111) verbunden ist,
daß das hintere Ende des fahrzeugseitigen Lenkers (8; 118) und das vordere Ende des radseitigen Lenkers (9; 119) gelenkig miteinander verbunden (111; 124) und zueinander in einem Winkel angeordnet ist, wobei der hintere Bereich des radseitigen Lenkers (9; 119) mit den äußeren Enden der beiden Querlenker (8 a, 7 b; 114, 115) gelenkig verbunden ist,
und daß die Lenkeinrichtung (20, 31; 20, 61; 127, 130) so angeordnet ist, daß sie den Längslenker (6; 113) in einer horizontalen Ebene verschiebt und damit den Winkel zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker (8; 118) und dem radseitigen Lenker (9; 119) steuert.
2. Hinterrad-Lenksystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lenkeinrichtung (20, 31; 20, 61) eine Spurstange (20), deren Achse quer zum Fahrzeugkörper (3, 4) verläuft, und ein Betätigungsorgan (31; 61) aufweist, um die Spurstange (20) in Querrichtung zu bewegen,
und daß die Spurstange (20) mit ihrem äußeren Ende mit dem Längslenker (6) in einem Bereich (21) in der Nähe der Gelenkverbindung (11) zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker (8) und dem radseitigen Lenker (9) gelenkig verbunden ist.
daß die Lenkeinrichtung (20, 31; 20, 61) eine Spurstange (20), deren Achse quer zum Fahrzeugkörper (3, 4) verläuft, und ein Betätigungsorgan (31; 61) aufweist, um die Spurstange (20) in Querrichtung zu bewegen,
und daß die Spurstange (20) mit ihrem äußeren Ende mit dem Längslenker (6) in einem Bereich (21) in der Nähe der Gelenkverbindung (11) zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker (8) und dem radseitigen Lenker (9) gelenkig verbunden ist.
3. Hinterrad-Lenksystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gelenkig verbundene Bereich (21) sich auf einer Linie (A) zwischen dem fahrzeugseitigen Anlenkpunkt (C) des Längslenkers (6) und dem Anlenkpunkt (D) des Querlenkers (7 a, 7 b) am Hinterrad (1 befindet,
und daß die Spurstange (20) mit ihrem inneren Ende mit dem Betätigungsorgan (31; 61) gelenkig verbunden ist, wobei sich der gelenkig verbundene Bereich auf einer Linie (B) zwischen dem fahrzeugseitigen Anlenkpunkt (C) des Längslenkers (6) und dem fahrzeugseitigen Anlenkpunkt (E) des Querlenkers (7 a, 7 b) befindet.
daß der gelenkig verbundene Bereich (21) sich auf einer Linie (A) zwischen dem fahrzeugseitigen Anlenkpunkt (C) des Längslenkers (6) und dem Anlenkpunkt (D) des Querlenkers (7 a, 7 b) am Hinterrad (1 befindet,
und daß die Spurstange (20) mit ihrem inneren Ende mit dem Betätigungsorgan (31; 61) gelenkig verbunden ist, wobei sich der gelenkig verbundene Bereich auf einer Linie (B) zwischen dem fahrzeugseitigen Anlenkpunkt (C) des Längslenkers (6) und dem fahrzeugseitigen Anlenkpunkt (E) des Querlenkers (7 a, 7 b) befindet.
4. Hinterrad-Lenksystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lenkeinrichtung (20, 61) aus einem Paar von Spurstangen (20) und einem Betätigungsorgan (61) besteht, wobei die Spurstangen (20) durch das Betätigungsorgan (61) gleichzeitig bewegbar sind.
daß die Lenkeinrichtung (20, 61) aus einem Paar von Spurstangen (20) und einem Betätigungsorgan (61) besteht, wobei die Spurstangen (20) durch das Betätigungsorgan (61) gleichzeitig bewegbar sind.
5. Hinterrad-Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der radseitige Lenker (9) und die Querlenker (7 a, 7 b) so angeordnet sind, daß die Verlängerungslinien des radseitigen Lenkers (9) und der Querlenker (7 a, 7 b) sich in einem Punkt (O) schneiden, der sich in Querrichtung außen vom Hinterrad (1) befindet,
und daß die Verlängerungslinien der Spurstange (20) und der Querlenker (8 a, 7 b) sich in einem Punkt schneiden, der sich in Querrichtung innen vom Hinterrad (1) befindet, wobei der Bereich der Gelenkverbindung zwischen dem fahrzeugseitigen und dem radseitigen Lenker (8, 9) durch die Spurstange (20) in Querrichtung nach innen und außen verschiebbar ist und wobei der fahrzeugseitige Lenker (8) so am Fahrzeug (3, 4) angebracht ist, daß eine axiale Verschiebung zur Fahrzeugseite des Lenkers (8) möglich ist.
daß der radseitige Lenker (9) und die Querlenker (7 a, 7 b) so angeordnet sind, daß die Verlängerungslinien des radseitigen Lenkers (9) und der Querlenker (7 a, 7 b) sich in einem Punkt (O) schneiden, der sich in Querrichtung außen vom Hinterrad (1) befindet,
und daß die Verlängerungslinien der Spurstange (20) und der Querlenker (8 a, 7 b) sich in einem Punkt schneiden, der sich in Querrichtung innen vom Hinterrad (1) befindet, wobei der Bereich der Gelenkverbindung zwischen dem fahrzeugseitigen und dem radseitigen Lenker (8, 9) durch die Spurstange (20) in Querrichtung nach innen und außen verschiebbar ist und wobei der fahrzeugseitige Lenker (8) so am Fahrzeug (3, 4) angebracht ist, daß eine axiale Verschiebung zur Fahrzeugseite des Lenkers (8) möglich ist.
6. Hinterrad-Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spurstange (20) mit dem geteilten Längslenker (6) über
eine Buchse (81; 91) verbunden ist, die eine Bewegung der
darin gelagerten Drehachse (86) in Querrichtung nach innen
zuläßt und einer Bewegung nach außen entgegenwirkt.
7. Hinterrad-Lenksystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lenkeinrichtung (127, 130) einen in Querrichtung
außerhalb des Längslenkers (113) angeordneten Anschlag (127)
und ein Betätigungsorgan (130) aufweist, welches den Anschlag
(127) verschiebt,
wobei der Anschlag (127) die in Querrichtung nach außen
gerichtete Verschiebung des Längslenkers (113) entgegen einer
Federvorspannung so reguliert, daß der Winkel, der in Querrichtung
innen zwischen dem fahrzeugseitigen Lenker (118) und
dem radseitigen Lenker (119) gebildet wird, nicht kleiner wird.
8. Hinterrad-Lenksystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der fahrzeugseitige Lenker (118) am Fahrzeugkörper (117)
mit einer Buchse (121) gelagert ist, die für eine zum Fahrzeugkörper
(117) hin gerichtete Querkraft (a) eine kleinere Federkonstante
aufweist als für eine entgegengesetzt gerichtete Querkraft (b).
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