DE3630984C2 - Vorrichtung zur Lenkung von zwei Hinterrädern eines Fahrzeugs - Google Patents
Vorrichtung zur Lenkung von zwei Hinterrädern eines FahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lenkung von
zwei Hinterrädern eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der EP 0 096 345 A2
bekannt. Dort sind die Arme mit ihren vorderen Enden unter
Zwischenfügung von Gummibuchsen mit horizontalen Achsen an
fahrgestellfesten Teilen angelenkt. Hinter ihren vorderen
Enden sind die Arme über vertikale Achsen an den Enden von
Kolbenstangen an Kolben von Kolben-Zylinder-Einheiten
angelenkt, deren Zylinder über vertikale Achsen an fahr
gestellfesten Teilen angelenkt sind. Die äußeren Enden der
Stützlenker sind um horizontale Achsen schwenkbar an den
hinteren Enden der Arme angelenkt.
Aus der DE-OS 22 42 042 ist eine Lenkanordnung für eine
starre Fahrzeughinterachse bekannt, bei der die Fahrzeug
hinterachse mit einem Schwenkstück in Achsmitte versehen
ist, das über Lenker am Fahrzeugrahmen angelenkt ist. In
Abständen beidseits der Schwenkachse des Schwenkstücks
sind an der Oberseite des Schwenkstücks Druckzylinder
befestigt, die mit einem Lenker oder mit beiden Lenkern
verbunden sind und Kolben enthalten, an die Kolbenstangen
angesetzt sind, wobei diese Kolbenstangen unmittelbar oder
mittelbar am Fahrzeugrahmen angelenkt sind.
Aus der DE 33 38 387 A1 ist eine Lenkvorrichtung für ein
Fahrzeug mit Vorderrädern und Hinterrädern bekannt, bei
der bei niedriger Fahrgeschwindigkeit die Vorderräder und
die Hinterräder gegensinnig und bei hoher Fahrgeschwindig
keit gleichsinnig gelenkt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, bei der ein ver
hältnismäßig großer Raum zwischen den vorderen Lenkern,
den seitlichen Armen und den hinteren Stützlenkern ver
fügbar ist und die bei relativ geringer Beanspruchung der
Gelenke eine genaue und zuverlässige Lenkfähigkeit der
Hinterräder beim Beschleunigen, beim Bremsen und beim
Kippen des Fahrzeugs aufweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs
1 angegeben.
Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer
Lenkvorrichtung in einem Motorfahrzeug mit
Hinterradantrieb;
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht von der
Hinterradaufhängung gemäß Fig. 1 zugeordneten
Teilen der Lenkvorrichtung; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer in einem
Motorfahrzeug ohne Hinterradantrieb vorgesehenen
Lenkvorrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Vorderrad- und Hinterradsteuersystem mit
einer erfindungsgemäßen Hinterrad-Lenkvorrichtung.
Ein Lenkrad 1 ist mit einer Lenksäule 2 verbunden, die
ihrerseits über ein Kardangelenk 3 mit einem vorderen
Zahnstangen-Lenkgetriebekasten 4 in Wirkverbindung steht.
Dieser Lenkgetriebekasten 4 enthält eine Zahnstange 5,
deren sich gegenüberliegende Enden mit zwei Verbindungs
stangen 6 verbunden sind. Die Verbindungsstangen 6 stehen
mit Achsschenkeln 8 in Verbindung, auf denen Vorderräder 7
drehbar gelagert sind.
Eine mit der Zahnstange 5 kämmende Ritzelwelle 9 verläuft
vom vorderen Lenkgetriebekasten 4 nach hinten und ist
durch ein vorderes Kardangelenk 11 mit einer Gelenkwelle
12 verbunden, die ihrerseits mittels eines hinteren
Kardangelenks 13 mit einer hinteren Gelenkwelle 14 gekop
pelt ist. Diese Gelenkwelle 14 steht mit einem hinteren
Lenkgetriebekasten 15 in Wirkverbindung.
Gemäß den Fig. 1 und 2 umfassen zwei hintere Aufhän
gungen jeweils einen freihängenden Arm 21, der im wesent
lichen in Längsrichtung eines Fahrzeugrahmens verläuft.
Jeder freihängende Arm 21 ist als starrer Körper aus einer
vorzugsweise durch Pressen hergestellten und in einer
Vertikalebene ausgerichteten Platte 22 sowie aus einer mit
einem dünnen Oberflächenteil der Platte 22 verbundenen
Verstärkungsplatte 23 gebildet. Ein Schenkel 25 ist
mittels zweier vertikal beabstandeter Schrauben 26 mit dem
hinteren Ende des freihängenden Arms 21 verbunden. Auf dem
vorderen Ende des freihängenden Arms 21 ist eine Gummi
hülse 21 mit einem Rohr montiert, wobei das Rohr dieser
Gummihülse 27 eine im wesentlichen quer zum Fahrzeugrahmen
verlaufende Achse besitzt. In das Rohr der Gummihülse 27
ist eine Gelenkwelle 28 eingesetzt und mittels eines
Halters 45 gehaltert, der zwei quer beabstandete Schellen
46 besitzt. Diese Schellen 46 besitzen einen vorderen und
einen hinteren Teil im Abstand voneinander und sind durch
zwei beabstandete rohrförmige Elemente 27 miteinander
verbunden, die ihrerseits konzentrisch zueinander sind.
Gummihülsen 48 mit Rohren sind in den rohrförmigen Ele
menten 47 fest montiert. Die Gummihülse 27 auf dem frei
hängenden Arm 21 ist zwischen den Schellen 46 des Halters
45 angeordnet, wobei die Gelenkachse 28 so auf den Schel
len 46 gehaltert ist, daß der freihängende Arm 21 schwenk
bar auf dem Halter 45 montiert ist.
Drei im wesentlichen quer zum Fahrzeugrahmen verlaufende
Lenker 31, 32, 33 sind mit dem freihängenden Arm 21
gekoppelt. Ein äußeres Ende des ersten Lenkers 31 ist
mittels eines Kugelgelenks 34 mit dem vorderen Ende eines
Ansatzes 24 des freihängenden Arms 21 verbunden, der sich
von der Gummihülse 27 nach vorne erstreckt. Äußere Enden
des zweiten und dritten Lenkers 32, 33 sind mittels
Kugelgelenken 35, 36 mit dem Schenkel 25 an dessen oberem
bzw. unterem Ende verbunden.
Eine mit einer Antriebswelle 37 verbundene Achse 38 ist
drehbar in dem Schenkel 25 gelagert und ragt aus diesem
heraus. Ein Hinterrad 39 ist auf die Achse 38 montiert.
Ein unteres Ende eines Stoßdämpfers 41 ist mittels eines
Halterungsstiftes 43 und eines gabelförmigen Elementes 42
mit dem dritten Lenker 33 im Bereich von dessen äußerem
Ende verbunden. Die Antriebswelle 37 verläuft durch das
gabelförmige Element 42.
Für den Einbau der freihängenden Arme 21 in den Fahrzeug
rahmen werden die inneren Enden des zweiten und dritten
Lenkers 32, 33 schwenkbar auf Trägern 55, 56 des Fahrzeug
rahmens gelagert, was mittels Gummihülsen 52, 53 mit Ohren
erfolgt, wonach sodann ein Gelenkstift mit einer Achse M,
die im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugrahmens
verläuft, durch die Rohre der Gummihülsen 48 in den
rohrförmigen Elementen 47 des Halters 45 eingeführt und
mit Trägern 49 des Fahrzeugrahmens verbunden wird. Das
obere Ende des Stoßdämpfers 41 ist mit dem Fahrzeugrahmen
verbunden.
Sodann werden die mit den vorderen Enden der freihängenden
Arme 21 verbundenen inneren Enden der ersten Lenker 31 in
den hinteren Lenkgetriebekasten 15 eingesetzt und mittels
Verbindungen mit den sich gegenüberliegenden Enden einer
(nicht dargestellten) Zahnstange in Wirkverbindung ge
bracht, die mit der hinteren Ritzelwelle 14 kämmt.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Gummihülse 27 an dem
freihängenden Arm 21 durch den Halter 45 gehaltert,
welcher seinerseits durch die in Längsrichtung verlaufen
den Gummihülsen 48 schwenkbar an dem Fahrzeugrahmen
gehaltert ist. Daher wird eine Querbewegung des freihän
genden Arms 21 aufgrund einer Schwingbewegung der Lenker
31, 32, 33, die erfolgt, wenn die Hinterräder 39 schwin
gen, durch Bewegung der Gelenkwelle 28 erleichtert, wobei
die Bewegung der Gelenkwelle 28 durch die Schwingbewegung
des Halters 45 um die Achse M hervorgerufen wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung aus freihän
gendem Arm 21 und den drei Lenkern 31, 32, 33, welche als
hintere Radaufhängung dient, steht das mit dem vorderen
Ansatz 24 des freihängenden Arms 21 verbundene innere Ende
des ersten Lenkers 31 mit dem hinteren Lenkgetriebekasten
15 in Wirkverbindung. Wenn das Lenkrad 1 gedreht wird,
bewirkt es eine Querbewegung des ersten Lenkers 31, und
der freihängende Arm 21 kann um die Achse M verschwenkt
werden, welche hinter dem ersten Lenker 31 verläuft. Die
Hinterräder 39 können daher durch die Drehbewegung des
Lenkrades 1 mit den Vorderrädern 7 gesteuert werden.
Da der erste Lenker 31 als Hinterrad-Lenkzapfen und der
freihängende Arm 21 als Achsschenkel wirken, wird die
Anzahl der dem Hinterrad 39 zugeordneten Komponenten zur
Lenkung dieses Hinterrads 39 nicht vergrößert.
Die Kugelgelenke 35, 36, mittels denen der zweite und der
dritte Lenker 32, 33 oberhalb und unterhalb des freihän
genden Arms 21 mit dem Schenkel 25 verbunden sind, bilden
zusammen eine Zapfenachse K in Richtung einer diese
Kugelgelenke 35, 36 verbindenden geraden Linie zur Lenkung
des Hinterrads 39. Da der erste Lenker 31 den größten
Abstand von der Zapfenachse K besitzt, wirkt er als
Hinterrad-Lenkzapfen, wobei das Hebelverhältnis groß ist
und der hintere Lenkgetriebekasten 15 sowie der Lenker 31
mit relativ großen Toleranzen hergestellt werden können.
Der Raum zwischen dem ersten Lenker 31 sowie dem zweiten
und dritten Lenker 32, 33 ist relativ groß, da der erste
Lenker 31 am Vorderende des freihängenden Arms 21 ange
lenkt ist und der zweite sowie der dritte Lenker 32, 33 am
hinteren Ende des freihängenden Arms 21 angelenkt sind. In
einem derartig großen Raum sind ein Kraftstofftank bzw.
andere Komponenten leicht einbaubar.
Die erfindungsgemäße Hinterrad-Lenkvorrichtung kann auch
in ein Motorfahrzeug eingebaut werden, das keinen Hinter
radantrieb besitzt. Gemäß Fig. 2 ist jeweils an dem
Schenkel 25 eine Achse 29 am hinteren Ende des freihän
genden Arms 21 montiert und ein Hinterrad 39 frei drehbar
auf der Achse 29. Die anderen baulichen Einzelheiten sind
die gleichen wie diejenigen nach Fig. 1.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Lenkung von zwei Hinterrädern (39)
eines Fahrzeugs, bei der jedem Hinterrad (39) ein nach
Maßgabe der Drehung eines Lenkrads (1) in seiner Längs
richtung hin- und herverschiebbarer, quer zur Fahrzeuglängsrichtung
verlaufender Lenker (31) zugeordnet ist,
dessen äußeres Ende an einen vorderen Bereich eines
sich nach rückwärts erstreckenden Arms (21) angelenkt
ist, bei der jeder Arm (21) in seinem vorderen Bereich
um eine im wesentlichen quer zur Fahrzeug
längsrichtung verlaufende Achse (28) schwenkbar an einem
fahrgestellfesten Teil (49) des Fahrzeugs angelenkt ist
und in seinem hinteren Bereich an den äußeren Enden von
zwei im wesentlichen übereinander liegenden, quer zur
Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden, mit ihren inneren
Enden an fahrgestellfesten Teilen (55, 56) angelenkten
Stützlenkern (32, 33) angelenkt und als Lagerträger
eines auf seiner Außenseite angeordneten Hinterrads (39)
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle,
an der je der Arm (21) an dem ihm zugeordneten, fahrgestellfesten
Teil (49) angelenkt ist, hinter der Stelle liegt, an der er (21) an dem
ihm zugeordneten Lenker (31) angelenkt ist, daß die
Lenker (31) Bestandteile eines Spurgestänges konstanter
Länge sind, das einen Lenkgetriebekasten (15) durchsetzt
und von einem in dem Lenkgetriebekasten (15) befindlichen
Lenkgetriebe, das über eine Gelenkwelle (12) mit einem vorderen
Lenkgetriebekasten (4) verbunden ist, nach Maßgabe der Drehung des Lenkrads (1) hin-
und herverschiebbar ist, daß die äußeren Enden der Lenker
(31) an den ihnen zugeordneten Armen (21) mittels je eines
Kugelgelenks (34) angelenkt sind und daß die äußeren Enden
der Stützlenker (32, 33) an den ihnen zugeordneten Armen
(21) mittels jeweils eine im wesentlichen vertikale Achse
(K) definierenden Kugelgelenken (35, 36) angelenkt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Arme (21) an den ihnen zugeordneten, fahrgestellfesten
Teilen (49) über Halter (45) angelenkt sind, die ihrerseits
an den ihnen zugeordneten, fahrzeugfesten Teilen (49)
um im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende
Achsen (M) schwenkbar angelenkt sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder untere Stützlenker (33) in
der Nähe seines äußeren Endes mittels eines an ihm ange
lenkten Stoßdämpfers (41) an einem fahrgestellfesten Teil
abgestützt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (21) als Lagerträger
für eine Antriebswelle (37) ausgebildet ist, auf deren
äußerem Ende das Hinterrad (39) sitzt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der Lenker (31)
in den Lenkgetriebekasten (15) eingeführt und dort an
den einander entgegengesetzten Enden einer Zahnstange
des Lenkgetriebes angelenkt sind.
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