DE3630984C2 - Vorrichtung zur Lenkung von zwei Hinterrädern eines Fahrzeugs - Google Patents

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.