DE3827039A1 - Vorrichtung zur radstellungsaenderung von kraftfahrzeugraedern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Radstellungsänderung von Kraftfahrzeugrädern, insbe­ sondere zum Lenken der hinteren Räder, nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte derartige Vorrichtung (EP 02 43 180) weist zum Übertragen der Drehbewegung des Elektromotors in die Linearbewegung der Zahnstange einer Zahnstangenlenkung für die Hinterräder eine Schnecke, ein Schneckenrad, ein Ritzel und eine Zahnstange auf. Diese Bauart ist auf­ wendig und nur mit großem Aufwand spielfrei zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die möglichst einfach aufgebaut ist und deren Einzelteile möglichst geschützt untergebracht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Verstellspindel kann direkt mit dem Elektromotor verbunden sein. Sie erlaubt eine sehr feinfühlige Verstellung und ist außerdem - etwa bei Stromausfall - selbsthemmend.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung, die Gegenstand von Unteransprüchen sind, sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer Radaufhängung für die Hinterräder eines Personenkraftwagens, die begrenzt lenkbar sein sollen und

Fig. 2 den Verstellmechanismus, mit dem die Lenkbewegung erzeugt wird.

Die in Fig. 1 erkennbare Radaufhängung umfaßt einen das Rad 1 lagernden Radträger 2, der fest mit einem etwa in Fahrtrichtung F nach vorne gerichteten Längsarm 3 verbunden ist. In Querrichtung ist der Radträger 2 über einen oberen Querlenker 4 und einen unteren Querlenker 5 mit dem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau oder einem dort abgestützten Hilfsarm o.dgl. verbunden. Über eine in Fig. 2 näher beschriebene Verstellvorrichtung kann das vordere, aufbauseitige Ende des Längsarms 3 in Fahrzeugquerrichtung im Sinne des Doppelpfeiles 6 verstellt werden. Das Rad dreht sich dabei etwa um eine Hochachse, die durch die radträgerseitigen Gelenke des oberen Querlenkers 4 und des unteren Querlenkers 5 definiert ist. Die Lenkbewegung ist in Fig. 1 durch die Lenkwinkel α angedeutet.

In Fig. 2 ist der Längsarm 3 mit seinem vorderen Lager­ auge 7 angedeutet, in das die Außenschale 8 eines Gummilagers 9 fest eingesetzt ist. Die Innenbuchse 10 des Gummilagers 9 ist fest auf einer Lagerachse 11 angeordnet.

Zum Verstellen des vorderen Endes des Lagerarmes 3 in Fahrzeugquerrichtung im Sinne des Doppelpfeiles 6 ist eine durch einen Elektromotor 12 antreibbare Verstell­ spindel 13 vorgesehen, die über eine drehfest abge­ stützte Mutter 14, die als Kugelumlaufmutter ausgebildet sein kann, den Längsarm 3 verlagert. Die Mutter 14 verlagert hierzu das gesamte aufbauseitige Gummilager 9 des Längsarms 3. Hierzu ist die Mutter 14 an der am Fahrzeugaufbau 15 quer verschiebbar gelagerten Lager­ achse 11 befestigt, die zwischen ihren Lagerstellen 16 mit dem den Längsarm 3 an dessen vorderem Ende lagernden Gummilager 9 fest verbunden ist. Die Lagerstellen 16 umfassen Gleitlagerbuchsen 17, von denen die gemäß Fig. 2 linke Buchse direkt in einem aufbaufesten Stützauge aufgenommen ist, während die rechte Buchse in dem Lagerhals 18 einer Befestigungsglocke 19 für den Elektro­ motor 12 aufgenommen ist.

Aus Fig. 2 geht ferner hervor, daß die Lagerachse 11 hohl ist und die Verstellspindel 13 teilweise umgibt. Die Mutter 14 ist an dem gemäß Fig. 2 rechten Ende in eine entsprechende Erweiterungsbohrung 20 in den Hohlraum der Lagerachse 11 eingesetzt, in deren anderem Ende ein Wegsensor 21 eingesetzt ist. Der Wegsensor 21 umfaßt einen Meßstift 22, der federnd gegen das stirnseitige Ende der Verstellspindel 13 drückt. Der Wegsensor 21 kann als Linearpotentiometer, als induktiver oder als kapazitiver Weggeber ausgebildet sein.

Wie man erkennt, ist die beschriebene Verstellvorrich­ tung verhältnismäßig einfach mechanisch aufgebaut und ermöglicht einen kompakten, geschützten Einbau der Verstellelemente und des Wegsensors 21. Die Stromführungs­ kabel 23 ermöglichen eine zuverlässige Informationsüber­ mittlung zu einer entsprechenden Schaltlogik, die wiederum den Elektromotor 12 steuert.

Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform könnte das Innengewinde der Mutter auch in den Hohlraum der Lagerachse 11 eingearbeitet sein, so daß diese Lager­ achse zumindest mit einem gewissen Abschnitt ihrer Längserstreckung gewissermaßen auch die Mutter bildet. Ferner ist es möglich, das Innenteil bzw. die Innen­ buchse 10 des Gummilagers 9 des Längsarms 3 auf einem feststehenden Lagerbolzen zu befestigen und den Spindel­ trieb am Längsarm 3 angreifen zu lassen. Die Lenkbe­ wegung würde dann durch Verformung des Gummilagers ermöglicht und die beschriebenen Gleitlager könnten entfallen.

Die Lenkbewegung des anderen Rades der Hinterachse kann durch einen zweiten elektromechanischen Stellantrieb der beschriebenen Art bewerkstelligt werden. Es ist aber auch möglich, die beiden Achshälften über eine mechanische Verbindung, wie etwa eine Spurstange o.dgl. miteinander zu koppeln.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Radstellungsänderung von Kraftfahr­ zeugrädern, insbesondere zum Lenken der hinteren Räder, mit einem Elektromotor, der jeweils ein die Stellung des Rades bestimmendes Radführungsglied der Radaufhängung direkt oder über wenigstens ein Zwischenglied verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch den Elektromotor (12) antreibbare Verstellspindel (13) vorgesehen ist, die über eine drehfest abgestützte Mutter (14) das Radführungs­ glied (Längsarm 3) bzw. das Zwischenglied verla­ gert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mutter (14) das aufbauseitige Lager (Gummilager 9) eines etwa in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden und mit dem Radträger fest verbundenen Längsarms (3) in Fahrzeugquerrichtung verstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mutter (14) an einer am Fahrzeugaufbau quer verschiebbar gelagerten Lagerachse (11) befestigt ist, die zwischen ihren Lagerstellen (12) mit einem den Längsarm (3) lagernden Gummilager (9) fest verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lagerachse (11) hohl ist und die Verstellspindel (13) zumindest teilweise umgibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mutter (14) an einem Ende und ein Wegsensor (21) am anderen Ende in den Hohlraum der Lagerachse (11) eingesetzt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wegsensor (21) einen Meßstift (22) aufweist, der federnd gegen das stirnseitige Ende der Verstellspindel (13) drückt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Innengewinde der Mutter in den Hohl­ raum der Lagerachse eingearbeitet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Innenteil des Längsarm-Gummilagers auf einem feststehenden Lagerbolzen befestigt ist und der Spindeltrieb am Längsarm angreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Lagerachse vorgesehen ist, die drehbar gelagert und seitlich fixiert sowie als Spindel ausgebildet ist und daß das Innenteil des Längsarm-Gummilagers die Mutter darstellt.