DE3728594A1 - Rear-wheel steering system for motor vehicles - Google Patents
Rear-wheel steering system for motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterradlenkung für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Bauart.The invention relates to a rear wheel steering for Motor vehicles in the preamble of claim 1 described type.
Derartige Lenkungen können u.U. das Fahrverhalten verbessern. Mechanische, zwangsgesteuerte Verbindungen von der Vorradlenkung zur Hinterradlenkung sind dabei schon in mehreren Ausführungen bekannt. Bei der Hinterrad lenkung nach der DE-PS 29 52 566 erfolgt die Steuerung der Hinterradlenkung über eine Kulissenführung, bei der Bauart nach der DE-OS 35 22 700 beispielsweise über Exzentermechanismen unter Zwischenschaltung von Zahn rädern. Nachteilig ist bei beiden Bauarten, daß sowohl Verzahnungen als auch Übertragungsmechanismen mit Gleit- oder Kulissenführungen im allgemeinen nicht dauerhaft spielfrei gestaltet werden können. Versucht man dem durch stärkeres Verspannen der beteiligten Übertragungs glieder zu begegnen, muß mit einer erhöhten Reibung und einem schlechteren Wirkungsgrad gerechnet werden. Such steering can possibly the driving behavior improve. Mechanical, positively controlled connections from the front wheel steering to the rear wheel steering already known in several versions. At the rear wheel steering according to DE-PS 29 52 566, the control takes place the rear wheel steering via a link guide, in which Design according to DE-OS 35 22 700 for example Eccentric mechanisms with the interposition of tooth wheel. A disadvantage of both types is that both Gears as well as transmission mechanisms with sliding or scenery tours generally not permanent can be designed without play. If you try that by tightening the transmission involved encountering limbs must with increased friction and poorer efficiency can be expected.
Es sind auch schon Lenkvorrichtungen für die Hinterräder bekannt (DE-PS 31 21 196), nach denen eine Drehung der von der Vorderradlenkung betätigten Drehwelle um mehr als 180° ausgenützt wird, wobei die Drehwelle eine Kurbel betätigt, so daß sich eine Umkehr der Bewegungs richtung des daran vorgesehenen Spurstangengelenks ergibt. Wenn eine Drehwelle um mehr als 45° je Seite verdreht wird, ist es kaum noch möglich, die Drehung durch ein Hebelgestänge einzuleiten, da die beteiligten Hebel dann sehr schnell in die Nähe der "gestreckten Lage" geraten und die Betriebssicherheit gefährdet ist. Daher werden solche Drehwellen durch Zahnradgetriebe angetrieben. Dies bedingt wiederum eine Erhöhung der Reibung bzw. eine Verschlechterung des Wirkungsgrades. Außerdem ist es nur sehr schwer möglich, die notwendige Spielfreiheit des Antriebs dieser Lenkwelle zu gewähr leisten.There are also steering devices for the rear wheels known (DE-PS 31 21 196), after which a rotation of the from the front wheel steering operated rotary shaft by more is used as 180 °, the rotary shaft Crank operated so that there is a reversal of movement direction of the tie rod joint provided on it results. If a rotating shaft by more than 45 ° per side is twisted, it is hardly possible anymore, the rotation through a lever linkage, because the involved Lever very quickly near the "stretched Situation "and operational safety is at risk. Therefore, such rotary shafts are made by gear transmissions driven. This in turn requires an increase in Friction or deterioration in efficiency. In addition, it is very difficult to find the necessary one To ensure freedom of play of the drive of this steering shaft Afford.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hinterrad lenkung der vorausgesetzten Bauart zu schaffen, die verhältnismäßig einfach ist, spielfrei arbeitet und ferner nur geringe Verdrehwinkel der Drehwelle er fordert.The invention has for its object a rear wheel steering of the required type to create the is relatively simple, works without play and furthermore, he only has a small angle of rotation of the rotary shaft demands.
Auch sollen die Parameter, die das Übertragungsverhalten von der Vorderradlenkung zur Hinterradlenkung beein flussen, einfach variierbar sein.Also, the parameters that determine the transmission behavior from the front wheel steering to the rear wheel steering flow, can be easily varied.
Diese Aufgabe wird bei einer Hinterradlenkung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen dieses Patentanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst. Das ecksteife Drehgelenk zwischen Lenkhebel und Drehwelle ist ohne weiteres reibungsarm und spielfrei zu realisieren, desgleichen die gelenkige Anbindung der Führungsstange am Lenkhebel bzw. aufbau seitig. Über die Führungsstange wird abhängig von Verdrehwinkel der Drehwelle, und zwar schon ggf. schon bei sehr kleinen Verdrehwinkeln, der wirksame Abstand des Spurstangengelenkes von der Achse der Drehwelle vermindert. Der Abstand kann gegen Null gehen und das Spurstangengelenk bei einer Weiterbewegung durch die Nullstellung die Achse der Drehwelle auch "durchqueren", so daß die gleiche Verdrehungsrichtung der Drehwelle eine Richtungsumkehr des von dem Spurstangengelenk betätigten Gestänges der lenkbaren Hinterräder bewirkt.This task is done with a rear wheel steering after Preamble of claim 1 according to the invention those listed in the characterizing part of this claim Features solved. The corner stiff swivel between The steering lever and rotary shaft are easily low-friction and to be realized without play, as is the articulated one Connection of the guide rod to the steering lever or body sided. About the guide rod depends on Angle of rotation of the rotating shaft, and maybe already at very small angles of rotation, the effective distance the tie rod joint from the axis of the rotating shaft reduced. The distance can go to zero and that Tie rod joint when moving further through the Zero position also "traverse" the axis of the rotary shaft, so that the same direction of rotation of the rotating shaft a reversal of the direction of the tie rod joint actuated linkage of the steerable rear wheels.
Die Erfindung und weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention and further advantageous details of the Invention are based on one in the following Drawing shown embodiment closer explained. Show it
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Achsen und der Lenkgestänge eines Kraftfahrzeugs, dessen vordere und hintere Räder lenkbar sind; Figure 1 is a schematic representation of the axes and the steering linkage of a motor vehicle, the front and rear wheels are steerable.
Fig. 2 eine Teilansicht des hinteren Lenkmechanismus in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1, in vergrößertem Maßstab; Figure 2 is a partial view of the rear steering mechanism in the direction of arrow II in Figure 1, on an enlarged scale.
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2; Fig. 3 is a view in the direction of arrow III in Fig. 2;
Fig. 4 eine schematisierte Darstellung der Ansicht nach Fig. 2; Fig. 4 is a schematic representation of the view of Fig. 2;
Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4; Fig. 5 is a view in the direction of arrow V in Fig. 4;
Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 4 und Fig. 6 is a view in the direction of arrow VI in Fig. 4 and
Fig. 7 ein Diagramm, das die seitliche Verlagerung des Spurstangengelenks der Hinterradlenkung in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Drehwelle angibt. Fig. 7 is a diagram indicating the lateral displacement of the tie rod joint of the rear wheel steering as a function of the angle of rotation of the rotary shaft.
In Fig. 1 der Zeichnung sind schematisiert die vorderen lenkbaren Räder 1 angedeutet, die über ein Lenkgetriebe 2 eingeschlagen werden können. Mit der mittleren Spur stange 3 des Lenkmechanismus der Vorräder ist gelenkig eine Betätigungsstange 4 verbunden, die an einem radial abstehenden Arm 5 einer in Fahrzeuglängsrichtung L verlaufenden und drehbar gelagerten Drehwelle 6 angreift. Die Drehwelle 6 dient als Betätigungswelle für den Lenkmechanismus der lenkbaren hinteren Räder 7, der so gestaltet ist, daß diese hinteren Räder 7 beim Einschlagen der vorderen Räder 1 aus der Geradeaus stellung (Grundstellung) zunächst gleichsinnig zu den vorderen Rädern 1 verschwenkt werden. Mit zunehmendem Einschlagwinkel der vorderen Räder 1 wird der Einschlag winkel der hinteren Räder 7 wieder reduziert, wobei die hinteren Räder 7 dann sogar gegensinnig zu den vorderen Rädern 1 eingeschlagen werden können.In Fig. 1 of the drawing, the front steerable wheels 1 are indicated schematically, which can be driven via a steering gear 2 . With the middle track rod 3 of the steering mechanism of the front wheels, an actuating rod 4 is connected in an articulated manner, which acts on a radially projecting arm 5 of a rotating shaft 6 running in the vehicle longitudinal direction L and rotatably mounted. The rotary shaft 6 serves as an actuating shaft for the steering mechanism of the steerable rear wheels 7 , which is designed so that these rear wheels 7 when turning the front wheels 1 from the straight ahead position (basic position) are first pivoted in the same direction to the front wheels 1 . With increasing steering angle of the front wheels 1 , the steering angle of the rear wheels 7 is reduced again, the rear wheels 7 then even being able to be turned in opposite directions to the front wheels 1 .
Um dies zu erreichen, ist an der Drehwelle 6 um ein ecksteifes Drehgelenk 8 mit einer quer zur Drehwellen achse 9 verlaufenden Gelenkachse 10 ein Lenkhebel 11 schwenkbar gelagert. Das am anderen Ende des Lenkhebels 11 vorgesehene Spurstangengelenk 12 für das Lenkgestänge der lenkbaren hinteren Räder 7 hat in der Grundstellung einen lotrechten Abstand von der Achse 9 der Drehwelle 6. Die Betätigungsstange 13 ist außer mit dem Spur stangengelenk 12 auch noch gelenkig mit der mittleren Spurstange 14 des in einer üblichen Weise aufgebauten Lenkgestänges für die hinteren Räder 7 verbunden. In order to achieve this, a steering lever 11 is pivotally mounted on the rotary shaft 6 about a corner-stiff rotary joint 8 with a joint axis 10 extending transversely to the rotary shaft axis 9 . The tie rod joint 12 provided at the other end of the steering lever 11 for the steering linkage of the steerable rear wheels 7 has a vertical distance from the axis 9 of the rotary shaft 6 in the basic position. The actuating rod 13 is in addition to the track rod joint 12 also articulated with the middle tie rod 14 of the steering linkage constructed in a conventional manner for the rear wheels 7 .
Bei der dargestellten Anordnung des vorderen und des hinteren Lenkgestänges, sowie mit der in der Zeichnung dargestellten Länge des Armes 5 und dem ebenfalls der Zeichnung entnehmbaren Abstand des Spurstangengelenks 12 von der Drehwellenachse 9 nach oben ergibt sich beim Anlenken aus der Grundstellung für die hinteren Räder 7 ein im Vergleich zu den vorderen Rädern 1 kleinerer, aber gleichsinniger Lenkeinschlag. Läge das Spurstangen gelenk 12 im Gegensatz zur Darstellung unterhalb der Drehwellenachse 9, so ergäbe sich ein gegensinniger Lenkeinschlag für die hinteren Räder 7, wie er u.U. für große Einschlagwinkel der vorderen Räder 1 erwünscht sein kann.In the illustrated arrangement of the front and rear steering linkage, as well as with the length of the arm 5 shown in the drawing and the distance of the tie rod joint 12 from the rotary shaft axis 9 , which distance can also be seen in the drawing, this results in the articulation from the basic position for the rear wheels 7 a steering lock that is smaller than the front wheels 1 but in the same direction. If the tie rod joint 12 were in contrast to the illustration below the axis of rotation shaft 9 , there would be an opposite steering lock for the rear wheels 7 , as may be desired for large steering angles of the front wheels 1 .
Mit zunehmender Verdrehung der Drehwelle 6 aus der Grundstellung verändert sich der Abstand des Spur stangengelenks von der Drehwellenachse 9. Dies wird mittels einer aufbaufest angelenkten Führungsstange 15 erreicht, die gelenkig an dem Lenkhebel 11 angreift.With increasing rotation of the rotary shaft 6 from the basic position, the distance of the track rod joint changes from the rotary shaft axis 9 . This is achieved by means of a guide rod 15 which is articulated in a fixed manner and which articulates on the steering lever 11 .
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist hierzu der Lenkhebel 11 in einer zur Gelenkachse 10 senkrechten Ebene einen annähernd senkrecht vom Lenkhebel 11 abstehenden Steuerarm 16 auf, an dessem freien Ende die Führungs stange 15 angreift.In the illustrated embodiment, the steering lever 11 in a plane perpendicular to the hinge axis 10 has a control arm 16 projecting approximately perpendicularly from the steering lever 11 , at its free end the guide rod 15 engages.
Wie schon erwähnt, verläuft die Drehwelle 6 in Fahrzeug längsrichtung und das Spurstangengelenk 12 befindet sich in Grundstellung in einem lotrechten Abstand b oberhalb von der Drehwellenachse 9. Gemäß Fig. 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Steuerarm 16 des Lenkhebels 11 nach unten gerichtet und die Führungs stange 15 weist vom Steuerarm 16 aus annähernd horizontal etwa in die andere Richtung wie der Lenkhebel 11, also nach hinten. As already mentioned, the rotary shaft 6 runs in the longitudinal direction of the vehicle and the tie rod joint 12 is in the basic position at a vertical distance b above the rotary shaft axis 9 . Referring to FIG. 2, the control arm 16 is directed downward of the steering lever 11 in the illustrated embodiment, and the guide rod 15 has the control arm 16 of approximately horizontally approximately in the opposite direction as the steering lever 11, so to the rear.
In Fig. 4 ist die Anordnung nach Fig. 2 in ausgezogenen Linien dargestellt. In strichlierten Linien sind das Gelenk 8, der Lenkhebel 11, der Steuerarm 16 und die Führungsstange 15 dargestellt, wenn die Drehwelle 6 aus der Grundstellung um den Winkel ϕ von etwa 45° gedreht wurde. Man erkennt, daß nach dem Verdrehen der Drehwelle 6 aus der Grundstellung die Führungsstange 15 über den Steuerarm 16 den Lenkhebel 11 zu der Drehwellenachse 9 zieht, so daß der Abstand b verringert wird. Das Spur stangengelenk 12 kann dabei beim Weiterdrehen der Drehwelle 6 die Drehwellenachse 9 auch "durchqueren". Das Spurstangengelenk 12 liegt dann, wie man in Fig. 4 erkennen kann, unterhalb der Drehwellenachse 9. Solange dieses Gelenk oberhalb lag, ergibt sich für die aus Fig. 1 ersichtliche Gesamtanordnung ein zum Einschlagen der vorderen Räder 1 gleichsinniges Einschlagen der hinteren Räder 7, jedoch in einem kleineren Einschlagverhältnis. Hat das Spurstangengelenk 12 im Laufe des Verschwenkes des Lenkhebels 11 die Drehwellenachse 9 erreicht, stehen die hinteren Räder 7 wieder in der Geradeausstellung. Wird das Spurstangengelenk 12 weiter nach unten verlagert (Abstand b′), beginnen die hinteren Räder 7 sich gegensinnig zu den vorderen Rädern 1 zu verstellen.In Fig. 4 the arrangement of Fig. 2 is shown in solid lines. The joint 8 , the steering lever 11 , the control arm 16 and the guide rod 15 are shown in dashed lines when the rotary shaft 6 has been rotated from the basic position by the angle ϕ of approximately 45 °. It can be seen that after turning the rotary shaft 6 from the basic position, the guide rod 15 pulls the steering lever 11 via the control arm 16 to the rotary shaft axis 9 , so that the distance b is reduced. The track rod joint 12 can also "traverse" the rotary shaft axis 9 as the rotary shaft 6 continues to rotate. The tie rod joint 12 is then, as can be seen in FIG. 4, below the axis 9 of the rotary shaft. As long as this joint was above, the overall arrangement shown in FIG. 1 results in the rear wheels 7 turning in the same direction as the front wheels 1 , but with a smaller turning ratio. 12 has reached the rotary shaft axis 9 in the course of Verschwenkes of the steering lever 11, the tie joint, the rear wheels 7 are returned to the straight ahead position. If the tie rod joint 12 is moved further down (distance b '), the rear wheels 7 begin to adjust in opposite directions to the front wheels 1 .
In Fig. 7 ist die seitliche Verlagerung x des Spurstangen gelenks 12, die für die seitliche Bewegung der mittleren Spurstange 14 verantwortlich ist, über dem Drehwinkel der Drehwelle 6 dargestellt. Man erkennt die Umkehrung der seitlichen Bewegungsrichtung des Spurstangengelenks 12 schon vor Erreichen des 45°-Drehwinkels ϕ der Drehwelle 6.In Fig. 7, the lateral displacement x of the tie rod joint 12 , which is responsible for the lateral movement of the middle tie rod 14 , is shown over the angle of rotation of the rotary shaft 6 . The reversal of the lateral direction of movement of the tie rod joint 12 can be seen even before the 45 ° rotation angle ϕ of the rotary shaft 6 is reached .
Das Verhältnis der Einschlagwinkel der vorderen Räder zu dem Einschlagwinkel der hinteren Räder 7, kann durch Variieren der Länge des Lenkhebels 11 und/oder der Führungsstange 15 sowie durch deren räumliche Anordnung in besonders einfacher Weise beeinflußt werden. Es muß natürlich darauf geachtet werden, daß in keiner Stellung die Führungsstange 15 die Gelenkachse 10 des Drehgelenks 8 schneidet oder zu ihr parallel zu liegen kommt.The ratio of the steering angle of the front wheels to the steering angle of the rear wheels 7 can be influenced in a particularly simple manner by varying the length of the steering lever 11 and / or the guide rod 15 and by their spatial arrangement. Care must, of course, be taken to ensure that in no position does the guide rod 15 intersect the hinge axis 10 of the rotary joint 8 or come to lie parallel to it.
Mit der beschriebenen Vorrichtung läßt sich nicht nur jegliches, sonst häufig in Kauf zu nehmendes Verzahnungs spiel vermeiden, sie ist darüber hinaus auch besonders reibungsarm, da nur Kugel- und Drehgelenke erforderlich sind. Wegen der geringen Verdrehwinkel der Drehwelle 6 (nach beiden Drehrichtungen allenfalls 45°) kann diese Welle bedarfsweise zur besseren Unterbringung im Fahr zeug ggf. auch mit "Köpfungen" versehen werden.With the described device, not only can any gearing, otherwise often to be taken into account, be avoided, it is also particularly low-friction, since only ball and swivel joints are required. Because of the small angle of rotation of the rotary shaft 6 (at most 45 ° in both directions of rotation), this shaft can, if necessary, also be provided with “heads” for better accommodation in the vehicle.
Claims (6)
- - an der Drehwelle (6) ist um ein ecksteifes Dreh gelenk (8) mit einer quer zur Drehwellenachse (9) verlaufenden Gelenkachse (10) ein Lenkhebel (11) schwenkbar gelagert,
- - das am Lenkhebel (11) vorgesehene Spurstangengelenk (12) für das Gestänge der lenkbaren hinteren Räder (7) hat in der Grundstellung einen Abstand von der Achse (9) der Drehwelle (6),
- - an dem Lenkhebel (11) greift gelenkig eine aufbau fest angelenkte Führungsstange (15) so an, daß beim Drehen der Drehwelle (6) aus der Grundstellung das Spurstangengelenk (12) zur Drehwellenachse (9) hin verlagert wird.
- - A steering lever ( 11 ) is pivotally mounted on the rotary shaft ( 6 ) about a corner-stiff rotary joint ( 8 ) with an articulated axis ( 10 ) extending transversely to the rotary shaft axis ( 9 ),
- - The tie rod joint ( 12 ) provided on the steering lever ( 11 ) for the linkage of the steerable rear wheels ( 7 ) has a distance from the axis ( 9 ) of the rotary shaft ( 6 ) in the basic position,
- - On the steering lever ( 11 ) articulated a structure fixed articulated guide rod ( 15 ) so that when turning the rotary shaft ( 6 ) from the basic position, the tie rod joint ( 12 ) to the rotary shaft axis ( 9 ) is displaced.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873728594 DE3728594A1 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Rear-wheel steering system for motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873728594 DE3728594A1 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Rear-wheel steering system for motor vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3728594A1 true DE3728594A1 (en) | 1989-03-09 |
Family
ID=6334607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873728594 Withdrawn DE3728594A1 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Rear-wheel steering system for motor vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3728594A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5116076A (en) * | 1989-12-13 | 1992-05-26 | Dr. Ing. H.C.F. Porsche Ag | Wheel suspension system for steerable rear wheels of motor vehicles |
CN107351913A (en) * | 2017-07-17 | 2017-11-17 | 聊城中通轻型客车有限公司 | A kind of trailing wheel active steering apparatus |
-
1987
- 1987-08-27 DE DE19873728594 patent/DE3728594A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
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