DE3800357A1 - Vorrichtung zum lenken der vorderraeder eines vierraedrigen leichtfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lenken der Vorderräder eines vierrädrigen Leichtfahrzeugs, insbesondere eines durch Muskelkraft betriebenen Fahrzeugs, mit einem Lenkrad, das mit einer die Achsschenkel der Vorderräder verbindenden Schubstange verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkvorrich­ tung dieser Art, die in verschiedenen Ausführungsformen bekannt ist, so auszugestalten, daß bei geringem Herstellungs­ aufwand eine zuverlässig arbeitende und betriebssichere Lenkvorrichtung erhalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nach­ folgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht die Lenk­ vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht des Lenkrades,

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung eines Dreh- Schiebegelenks,

Fig. 4 in einer Ansicht entsprechend Fig. 1 eine abgewandelte Ausführungsform der Lenkvorrichtung, und

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Kugel­ gelenks.

In den Figuren ist mit 1 der nur andeutungsweise wieder­ gegebene Fahrzeugaufbau bzw. Fahrzeugrahmen bezeichnet, relativ zu dem die einzelnen Bauteile der Lenkvorrichtung beweglich sind. Die zu lenkenden Vorderräder 2 des Fahr­ zeugs sind an Achslagern 25 drehbar gelagert, die durch Achsschenkel 4 in nicht näher dargestellter Weise relativ zum Fahrzeugaufbau 1 verschwenkbar sind, wobei die Achsschenkel 4 am Fahrzeugaufbau 1 angelenkt dargestellt sind. Die Achsschenkel 4 der gegenüberliegenden Räder 2 sind durch eine Schubstange 5 gelenkig miteinander verbun­ den. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist im Mittelbereich der Schubstange 5 bei 26 ein Lenkerhebel 7 angelenkt, der in seinem Mittelbereich bei 27 am Fahrzeugaufbau 1 angelenkt ist. Am gegenüberliegenden Ende ist der Lenkerhebel 7 bei 28 mit einem Zwischenlenker 8 gelenkig verbunden, wobei das Gelenk 28 als Kugelgelenk ausgebildet ist, während die Anlenkstellen 26, 27 lediglich als Drehgelenke ausgebildet sind. Der Zwischenlenker 8 ist mit dem anderen Ende bei 29 über ein Kugelgelenk mit einer Stange 12 verbunden, die bei 14 etwa in ihrem Mittelbereich durch ein Schiebe- und Drehgelenk am Fahrzeugaufbau 1 verdrehbar und verschieb­ bar gelagert ist. Am anderen Ende ist die Stange 12 bei 30 über ein Kugelgelenk mit dem abgekröpften Endabschnitt 13 einer Längssäule 3 verbunden, die im Fahrzeugaufbau 1 verdrehbar gelagert ist.

Am freien Ende der Längssäule 3 ist das Lenkrad befestigt, dessen Ausführungsform in Fig. 2 wiedergegeben ist. Zwischen zwei auf der Lenkstange 3 befestigten Scheiben 15 sind diametral gegenüberliegende, etwa U-förmige Bügel 16 ein­ geklemmt, die als Griffe dienen und einen sicheren Halt der Hand gewährleisten, während andererseits durch diese Aus­ gestaltung eine gute Sicht auf die Instrumente am Armaturen­ brett gewährleistet ist. Die obere Scheibe 15 kann als groß­ flächiges Aufprallelement ausgebildet sein.

Durch Verdrehen des Lenkrades 15, 16 und der Lenksäule 3 wird die Stange 12 im Lager 14 verschoben und dieses zugleich verschwenkt, wodurch über den Zwischenlenker 8 eine Schwenk­ bewegung auf den Lenkerhebel 7 um die Anlenkstelle 27 über­ tragen wird, durch welche die Schubstange 5 quer zur Längs­ achse des Fahrzeugs verschoben wird und damit die Räder 2 im gleichen Winkel eingeschlagen werden.

Fig. 3 zeigt in einem Schnitt eine Ausgestaltung des Dreh- und Schiebegelenks 14, wobei mit 14 ein im Fahrzeugaufbau 1 um eine Achse 31 verdrehbar gelagertes Bauteil bezeichnet ist, das eine Schiebeführung für die Stange 12 trägt. In dem verbreiterten Kopfteil des Schwenkteiles 14 ist eine Aus­ nehmung mit schrägen einander gegenüberliegenden Seiten­ flächen ausgebildet. An den schrägen Seitenflächen liegen jeweils Keilelemente 17 an, die mit einer entsprechenden Aussparung einen Randbereich der Stange 12 übergreifen, die auf einem Gleitelement 18 aufliegt, das in einer mittigen Nut des Schwenkteiles 14 eingesetzt ist. Durch die Keil­ elemente 17 verlaufen Bohrungen, deren Durchmesser größer ausgelegt ist als der Schaft von Schrauben 32, die mit ihrem Gewinde in Gewindebohrungen des Schwenkteils 14 in Eingriff stehen. Auf der Oberseite der Keilelemente 17 liegt ein Bügel 33 an, der durch Federn 19 beaufschlagt wird, die sich an den Köpfen der Schrauben 32 abstützen. Durch die federnde Andrückkraft der Keilelemente 17 ergibt sich eine spielfreie Führung der Stange 12 in dem Schwenkelement 14.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Lenkvor­ richtung, wobei gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugs­ zeichen versehen sind. Der Stange 12 in Fig. 1 entspricht bei dieser Ausführungsform die Stange 11, die über ein Kugelgelenk 34 mit einer weiteren Stange 10 verbunden ist, die wie die Stange 11 bzw. 12 in einem Dreh- und Schiebe­ gelenk 14 im Fahrzeugaufbau 1 gelagert ist. Bei 35 ist die Stange 10 über ein Kugelgelenk 35 mit einem Zwischenlenker 9 verbunden, der bei 36 an der Schubstange angelenkt ist. Die Schubstange 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel über einen weiteren Zwischenlenker 6 mit dem Fahrzeugaufbau 1 gelenkig verbunden.

Durch Verdrehen des Lenkrades 15, 16 wird eine Verschwenk- und Verschiebebewegung auf die Stange 11 übertragen, die über die Stange 10 zu einer Verschwenkbewegung des Zwischen­ lenkers 9 führt, der die bei 6 zwangsgeführte Schubstange 5 quer zur Fahrzeugachse verschiebt.

Die bei dieser Ausführungsform verwendeten Dreh- und Schie­ begelenke 14 können die in Fig. 3 wiedergegebene Ausgestal­ tung haben.

Fig. 5 zeigt in einer Schnittansicht eine Ausführungsform eines Kugelgelenks, wie es beispielsweise zwischen den Bauteilen 12 und 13 bzw. 11 und 13 in Fig. 1 und 4 oder zwischen den Bauteilen 5 und 9 in Fig. 4 vorgesehen ist. Beispielsweise in eine angesenkte Bohrung des Zwischenlen­ kers 9 ist eine Muffe 20 mit einer entsprechenden konischen Fläche eingesetzt, durch die eine Gelenkachse 21 geführt ist, die am Endabschnitt mit einem Gewinde versehen ist. Mit diesem Gewinde steht die Gelenkachse 21 mit einem Gewin­ deabschnitt in der Bohrung der Muffe 20 in Eingriff. Mit 22 ist eine Kontermutter bezeichnet, durch welche die Gelenk­ achse 21 mit Muffe 20 festgelegt wird. Die Gelenkachse 21 ist am gegenüberliegenden Ende mit einem kugelig erwei­ terten Endabschnitt 37 versehen, der über Wälzkörper 24 in einer komplementär gestalteten Ausnehmung der Schubstan­ ge 5 bzw. des zugeordneten Bauteils anliegt. Zwischen der Schubstange 5 und dem Zwischenlenker 9 bzw. der Muffe 20 ist eine Druckfeder 23 angeordnet, die eine spielfreie Lagerung gewährleistet. Die Gelenkachse 21 liegt in dem Bauteil 9, 11 fest, wobei das Bauteil 5, 13 in Fig. 5 eine Dreh- und Schwenkbewegung nach Art eines Kugelgelenks relativ zur Gelenkstange 21 ausführen kann.

Die beschriebene Lenkvorrichtung mit den wenigstens an einer Stelle relativ zueinander abgewinkelten und über ein Gelenk miteinander verbundenen Gestängeteilen bildet einen wirksamen Schutz bei einem Aufprall des Fahrzeugs dadurch, daß die Lenksäule 3 durch die Abwinkelung des Gestänges stoßgedämpft ist. Auch Fahrbahnunebenheiten werden durch die Abwinkelung des Lenkgestänges gedämpft, so daß das Lenkrad weitgehend von durch Straßenunebenheiten erzeugten Stößen freigehalten wird.

Weiterhin ist die Lenkvorrichtung so ausgelegt, daß bei kleinen Auslenkungen des Lenkrades, wie sie bei einem durch Muskelkraft betriebenen Fahrzeug leicht auftreten, auf die Räder 2 im wesentlichen keine Lenkbewegung übertragen wird, während bei größerem Einschlag am Lenkrad sich eine pro­ gressiv stärkere Auslenkung der Räder 2 ergibt.

Durch die beschriebene Ausgestaltung der Gelenke ergibt sich eine im wesentlichen spielfreie Lenkung durch die Feder­ beaufschlagung, wobei sich zudem geringe Reibungskräfte bei der Lenkbewegung ergeben.

Die Muffe 20 in Fig. 5 ist so ausgebildet, daß sie das Gewin­ de an der Gelenkstange 21 übergreift und abstützt und auf diese Weise ein Anbrechen des Gewindes aufgrund der Kerb­ wirkung verhindert.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Lenken der Vorderräder eines vierrädrigen Leichtfahrzeugs, insbesondere eines durch Muskelkraft betriebenen Fahrzeugs, mit einem Lenkrad, das mit einer die Achsschenkel der Vorderräder verbindenden Schubstange verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad (15, 16) über ein Gestänge (7, 8, 12; 9, 10, 11) mit der Schubstange (5) verbunden und das Gestänge durch Schiebe- und Drehgelenke (14) am Fahrzeug­ aufbau (1) gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreh- und Schiebegelenk aus einem am Fahrzeug­ aufbau (1) verdrehbar gelagerten Schwenkteil (14) besteht, in dem ein Schiebelager für die zugeordnete Stange (10, 11, 12) des Gestänges ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebelager durch federbeaufschlagte Keil­ elemente (17) ausgebildet ist, die die Stange (10, 11, 12) übergreifen und an entsprechenden Keilflächen am Schwenk­ element (14) anliegen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Dreh- und Schiebegelenk (14) Kugelgelenke zwischen Bauteilen des Gestänges vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk durch eine Gelenkstange (21) mit einem Gewindeabschnitt am einen Ende und einem teilkugel­ förmigen Abschnitt (37) am gegenüberliegenden Ende aus­ gebildet ist, wobei die Gelenkstange (21) am einen Bau­ teil (9, 11) durch eine Muffe (20) und eine Kontermutter (22) festgelegt und über Wälzkörper (24) in einer komplemen­ tären Ausnehmung am anderen Bauteil (5, 13) verschwenk- und verdrehbar gelagert ist, und daß zwischen den beiden Bauteilen eine Druckfeder (23) angeordnet ist, die das Lager spielfrei hält.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge zwischen Lenksäule (3) und Schub­ stange (5) wenigstens an einer Stelle abgewinkelt ist.

7. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Lenksäule (3) ein abgewinkelter Abschnitt (13) ausgebildet ist, der über ein Kugel­ gelenk (30) mit einer Stange (11, 12) verbunden ist, die über das Dreh- und Schiebegelenk (14) im Fahrzeugauf­ bau (1) gelagert und über weitere Gestängeelemente (7, 8; 10, 9) mit der Schubstange (5) verbunden ist, wobei zwischen diesen Gestängeelementen Kugelgelenke (28, 29; 35, 36) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung, insbesondere nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad durch diametral gegenüberliegende, etwa U-förmig ausgebildete Bügel (16) ausgebildet ist, die in einer Druckplatte (15) befestigt sind, die mit der Lenksäule (3) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (16) zwischen zwei Platten oder Scheiben (15) eingeklemmt sind.