DE3814059C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer mehrteiligen Verbindungswelle für eine Motorfahrzeug-Vierradlenkung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei bekannten Anordnungen dieser Gattung (EP-OS 01 52 025 bzw. DE-OS 32 28 181) erstreckt sich die mehrteilige Verbindungswelle unterhalb einer Bodenblechanordnung der Fahrzeugkarosserie vom Bereich der Vorderachse zur Hinterachse, wobei sie bei einer bekannten Anordnung dieser Gattung (EP-OS 01 52 025) in einem nach unten offenen Kardanwellentunnel verläuft.

Bei solchen bekannten Anordnungen liegen alle Teile der Verbindungswelle frei, so daß sie ständig der Schmirgelwirkung von Sand sowie bei Regen der Straßennässe und dem Straßenschmutz sowie im Winter Frost in Verbindung mit Nässeeinwirkung sowie Salzwasser ausgesetzt sind. Deshalb ist es erforderlich, alle Teile der Verbindungswelle aus weitgehend korrosionsbeständigem und somit aufwendigem Material mit einer Wandstärke auszubilden, die die erforderliche Festigkeit und Haltbarkeit über die gesamte zu erwartende Lebensdauer des Fahrzeuges gewährleisten. Hierbei wird es häufig als erforderlich angesehen, die Oberflächen aller Teile der Verbindungswelle mit geeignetem Beschichtungsmaterial zu überziehen. Dies führt zu Teilen der Verbindungswelle, die in ihrer Materialauswahl, ihrer Herstellung und ihrer gesamten Bearbeitung aufwendig sind und die u. a. auch zum Gesamtgewicht des Fahrzeuges einen nicht vernachlässigbaren Anteil beitragen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung vorzuschlagen, die in Verbindung mit einfacher herzustellenden und zu bearbeitenden Teilen aus kostengünstigeren Materialien einen geringeren Anteil an Gewicht zum Gesamtgewicht des Fahrzeuges beiträgt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen Gattungsmerkmalen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben.

Da sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung die entlang dem Bodenblech angeordneten Teile der Verbindungswelle innerhalb der Fahrgastzelle erstrecken, sind sie während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeuges jeder Zeit, auch außerhalb des Fahrzeugbetriebes gegen Einwirkungen von Sand, Spritzwasser, Schmelzwasser und Salzwasser geschützt, während sie außerdem während des Fahrzeugbetriebes selber auch gegen Frosteinwirkungen geschützt sind, da die Temperatur in der Fahrgastzelle während dem Fahrzeugbetrieb auch bei Frost auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes ansteigt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vierradlenkung,

Fig. 2 einen Längsschnitt, in welchem eine mehrteilige Verbindungswelle zwischen einer Vorderradlenkeinrichtung und einer Hinterradlenkeinrichtung gezeigt ist, wobei einige Teile des Fahrzeuges angedeutet sind, und

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt ähnlich Fig. 2 einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. 1 ist eine Vierradlenkung mit einer Vorderradlenkeinrichtung 10 zum Lenken eines rechten und linken Vorderrades 2, 2 durch ein Lenkrad 1 und mit einer Hinterradlenkeinrichtung 20 zum Lenken eines rechten und linken Hinterrades 3, 3 in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel der Vorderräder 2, 2 gezeigt.

Die Vorderradlenkeinrichtung 10 ist mit einer Vorderradlenkstange 11, einem Zahnstangengetriebe 12 und einem Übertragungsgetriebe 13 zur Verbindung mit einer Hinterradlenkvorrichtung 20 sowie mit Spurstangen 14, 14 und Lenkhebeln 15, 15 vorgesehen.

Die Hinterradlenkeinrichtung 20 umfaßt in einem Gehäuse 21 eine Hinterradlenkstange 22, einen Kraftzylinder 23, ein Steuerventil 24 und eine Lenksteuereinrichtung 25. Außerdem ist die Lenkstange 22 an ihren gegenüberliegenden Enden durch Spurstangen 26, 26 und Lenkhebel 27, 27 mit den Hinterrädern 3, 3 verbunden.

Die Lenksteuereinrichtung 25 weist eine erste und eine zweite Eingangswelle 30 und 32 und eine Ausgangswelle 33 auf. Die erste Eingangswelle 30 ist mit einer Ausgangswelle 28 des Übertragungsgetriebes 13 der Vorderradlenkeinrichtung 10 über Verbindungswellenteile 29a, 29b verbunden.

Fig. 1 zeigt außerdem einen Schrittmotor 31, einen Ventilkörper 34, eine Hydraulikversorungsleitung 36, eine Ölpumpe 35, eine erste und zweite Hydraulikleitung 37 bzw. 38, die mit Kammern 23a und 23b des Kraftzylinders 23 in Verbindung stehen, eine Rückflußleitung 39, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40, einen Steuerkreis 41 und einen Lenkwinkelsensor 42. Die Verbindungswellenteile 29a und 29b verbinden die Vorderrad- und Hinterradlenkeinrichtung 10 bzw. 20 miteinander.

Das gezeigte Fahrzeug weist einen Vierradantrieb auf, der nach Fig. 2 ein Hinterraddifferentialgetriebe 60 enthält, das von einem Querelement 61 getragen wird, welches im hinteren Bereich des Fahrzeugaufbaus angeordnet ist und sich in Querrichtung erstreckt. Im Vorderteil des Fahrzeugs sind ein Motor 62, eine Vorderradantriebswelle 63 und ein Übertragungsgetriebe 64 angeordnet. Das Differentialgetriebe 60 und das Übertragungsgetriebe 64 sind untereinander verbunden über eine Triebwelle 66, welche in einem Tunnelabschnitt 65a angeordnet ist, der auf einem Bodenpaneel 65 ausgebildet ist. Der Tunnelabschnitt 65a ist an einem Zwischenabschnitt des Bodenpaneels 65 ausgebildet und erstreckt sich in Längsrichtung des Fahrzeugs. Das Bodenpaneel 65 bildet einen unteren Abschnitt des Fahrzeugaufbaus. Das Differentialgetriebe 60 ist mit den Hinterrädern 3, 3 durch eine hintere Antriebsachse 67 verbunden. Vor dem Querelement 61 ist ein Kraftstofftank 68 vorgesehen, der im Bodenbereich mit einer Ausnehmung 68a ausgebildet ist, in welcher die Triebwelle 66 angeordnet ist.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Ausgangswelle 28 der Vorderradlenkeinrichtung 10 innerhalb eines Kastens angeordnet, welcher durch eine Spritzwand 69 geführt ist. Das erste Verbindungswellenteil 29a, welches mit der Ausgangswelle 28 durch ein Universalgelenk 70a verbunden ist, ist innerhalb des Kastens angeordnet und an dem Bodenpaneel 65 durch Lagerarme 71 befestigt. Ferner ist das zweite Verbindungswellenteil 29b, welches mit dem ersten Verbindungswellenteil 29a durch ein Universalgelenk 70b verbunden ist, durch eine Ausnehmung 68b geführt, die im oberen Bereich des Tanks 68 ausgebildet ist. Das zweite Verbindungswellenteil 29b ist durch ein Universalgelenk 70c mit dem ersten Eingangselement 30 der Hinterradlenkeinrichtung verbunden, welches an dem hinteren und dazwischen liegenden Bereich des Querelements 61 über ein Befestigungselement 72 befestigt ist.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Vierradlenkung sind das erste Eingangselement 30 der Hinterradlenkeinrichtung und das erste Verbindungswellenteil 29a jeweils in der Fahrzeugkabine bzw. einem Kasten angeordnet, so daß von ihnen Regenwasser und Schmutzwasser bei einer Fahrt im Regen ferngehalten werden, wodurch eine Rostbildung eingeschränkt wird. Ferner ist es bei einer Fahrt im Schnee unwahrscheinlich, daß die Ausgangswelle 28 und das zweite Verbindungswellenteil 29b mit Eis bedeckt werden. Die Ausgangswelle 28 und das Verbindungswellenteil 29a können somit mit einem Durchmesser hergestellt werden, bei dem Schwächung durch Korrosion nicht berücksichtigt zu werden braucht, um das Gewicht und die Kosten des Systems zu verringern.

Das zweite Verbindungswellenteil 29b und die Eingangswelle 30 werden von dem Kraftstofftank 68 und dem Differentialgetriebe 60 geschützt, welche unter der Welle 30 und dem Teil 29b angeordnet sind.

Ferner stören bei dem vorstehend geschilderten Aufbau die Ausgangswelle 28 und das erste Verbindungswellenteil 29a die Triebwelle 66 nicht, da diese unter dem Bodenpaneel 65 angeordnet ist.

Bei dieser gezeigten Ausführungsform ist weiterhin die Hinterradlenkeinrichtung 20 hinter dem Hinterraddifferentialgetriebe 60 und dem Querelement 61 angeordnet, so daß die Lenkeinrichtung 20 von dem Differentialgetriebe 60 und dem Querelement 61 bspw. vor einem Aufschlagen auf die Straßenoberfläche oder einem Auftreffen von Steinen geschützt wird.

In Fig. 3 ist eine andere Anordnung einer mehrteiligen Verbindungswelle gezeigt.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Ausgangswelle 28 der Vorderradlenkeinrichtung 10 innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet, während das Universalgelenk 70a und der erste Verbindungswellenteil 29a im Tunnelabschnitt 65a angeordnet sind.

Bei diesem Aufbau stört die Vorderradlenkeinrichtung 10 den Motor 62 und das Übertragungsgetriebe 64 nicht, und die Verbindungswellenteile 29a, 29b und andere Teile sind durch die Triebwelle 66, das Differentialgetriebe 60 und das Querelement 61 so gut geschützt wie bei der ersten Ausführungsform.

Claims (7)

1. Anordnung einer mehrteiligen Verbindungswelle für eine Motorfahrzeug-Vierradlenkung, die eine über ein Lenkrad 1 betätigte Vorderradlenkeinrichtung (10), eine in Abhängigkeit vom Lenkwinkel der Vorderräder (2) betätigte Hinterradlenkeinrichtung (20) und eine mehrteilige, in Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Verbindungswelle (28, 29a, 29b, 30) zur Übertragung von Lenkbewegungen der Vorderradlenkeinrichtung (10) zur Hinterradlenkeinrichtung (20) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß sich einige Teile (28, 29a, 29b) der Verbindungswelle (28, 29a, 29b, 30) innerhalb der Fahrgastzelle oberhalb von einem Bodenblech (65) erstrecken und daß eine vordere und eine hintere Durchgangsöffnung in Wandteilen (69) der Fahrgastzelle ausgebildet sind, durch die Teile (28, 29b) der Verbindungswelle (28, 29a, 29b, 30) hindurchgeführt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenblech (65) einen sich nach oben unter ein Sitzkissen des hinteren Sitzes erstreckenden Blechabschnitt aufweist und daß sich Teile (29b) der Verbindungswelle (28, 29a, 29b, 30) durch den nach oben erstreckenden Blechabschnitt aus der Fahrgastzelle nach außen erstrecken.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich Teile (29b) der Verbindungswelle (28, 29a, 29b, 30) oberhalb eines Kraftstofftankes (68) erstrecken, der in einem hinteren und unteren Bereich der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstofftank (68) im oberen Bereich mit einer sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckenden Ausnehmung (68b) ausgebildet ist, durch die sich Teile (29b) der Verbindungswelle (28, 29a, 29b, 30) erstrecken.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich Teile (28, 29a, 29b) der Verbindungswelle (28, 29a, 29b, 30) in der Fahrgastzelle oberhalb von einem Tunnelbereich (65a) im Bodenblech (65) erstrecken, in welchem (65a) sich eine Triebwelle (66) erstreckt.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterradlenkeinrichtung (20) über einem hinteren Differentialgetriebe (60) außerhalb der Fahrgastzelle angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterradlenkeinrichtung (20) hinter dem Differentialgetriebe (60) angeordnet ist.