DE4131785A1 - Lenkvorrichtung fuer die hinterraeder eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung für ein symmetrisches Lenken der beiden lenkbaren Hinterräder eines Kraft­ fahrzeuges.

Mit dem symmetrischen Lenken der beiden Hinterräder eines Kraft­ fahrzeuges wird bspw. die Lenkung einer Nachspur bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten und die Lenkung einer Vorspur bei großen Fahrgeschwindigkeiten bezweckt. Es ist dafür bei einer bekannten Lenkvorrichtung gemäß der JP-OS 62-18 309 ein Servomotor vorge­ sehen, der eine Antriebswelle unter Vermittlung eines Zahnradge­ triebes und zweier linker und rechter Schneckenvorschubmechanismen antreibt, um eine axiale Bewegung von zwei linken und rechten Hängearmen in Richtung der Fahrzeugbreite zu erhalten, mit denen die symmetrische Lenkung der beiden linken und rechten Hinterräder übersetzt wird. Aus der JP-OS 59-23 716 ist daneben eine vergleich­ bare Lenkvorrichtung bekannt, bei welcher der Servomotor durch zwei linke und rechte Hydraulikzylinder ersetzt ist, mit denen andererseits völlig gleichartig das symmetrische Lenken der Hinter­ räder für die Erzielbarkeit einer Vorspur oder einer Nachspur in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit übersetzt wird. Diese bisher bekannten Lenkvorrichtungen sind darin nachteilig, daß in einem Fall bei dem Zahnradgetriebe und bei den Schneckenvorschub­ mechanismen das Erscheinen eines mehrfachen Totgangs unvermeidbar ist, so daß es beim Lenken der Hinterräder zwangsweise zu einem Schütteln und Rütteln kommt. Im anderen Fall muß für die Betätigung der Hydraulikzylinder ein relativ kompliziertes Hydrauliksystem zur Verfügung gestellt werden, um wenn überhaupt eine synchrone Betätigung der beiden linken und rechten Hängearme für das symme­ trische Lenken der Hinterräder zu erhalten. Die bekannten Lenkvor­ richtungen gemäß dieser unterschiedlichen Ausführungsformen arbeiten damit nicht ausreichend präzise und erfordern durch eine relativ aufwendige Herstellung entsprechend hohe Kosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkvor­ richtung für ein symmetrisches Lenken der beiden lenkbaren Hinter­ räder eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, die als eine kompakte Baueinheit ausgeführt werden kann und eine präzise Lenkung der Vorspur und der Nachspur der Hinterräder in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit erlaubt. Diese Aufgabe wird mit einem Lenkge­ triebe gelöst, welches die Merkmale des Patentanspruches 1 auf­ weist und mit den Merkmalen der weiteren Patentansprüche seine vorteilhafte Ausbildung erfährt.

Die mit der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung erzielbaren Vorteile ergeben sich im wesentlichen dadurch, daß bei einer Betätigung des Servomotors und einer dadurch ausgelösten Drehung der einen der beiden linken und rechten Tragarme um seine zugeordnete Schwenkachse an dem Fahrzeugaufbau die Antriebskraft dann unmittel­ bar auf den zugeordneten einen Hängearm in Richtung der Fahrzeug­ breite übersetzt wird, der dann die Antriebskraft auf den zweiten Hängearm übersetzt unter Vermittlung zweier Lenkhebel und eines Verbindungslenkers, wobei diese Hebelübersetzung eine dann zu dem einen Hängearm völlig synchrone Bewegung des zweiten Hängearmes ebenfalls in Richtung der Fahrzeugbreite bewirkt und damit ein genaues symmetrisches Lenken der beiden linken und rechten Hinter­ räder erhalten wird. Durch die Zwischenschaltung der Hebelanord­ nung wird somit jeder Totgang in der Übersetzung des Bewegungsan­ triebs für die beiden Hängearme vermieden bei gleichzeitiger Verringerung der Kosten sowie auch bei gleichzeitiger Ermöglichung einer Verringerung der Baugröße der gesamten Lenkvorrichtung, die damit bspw. als eine vorgefertigte Baueinheit ausgeführt werden kann, die in dem Kastenprofil eines Querträgers des Fahrzeugauf­ baus raumsparend unterzubringen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schemaansicht zur Darstellung der bei einem Kraft­ fahrzeug vorhandenen Lenkvorrichtungen für die Vorder­ räder und die Hinterräder gemäß einer ersten Ausführungs­ form der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt der Lenkvorrichtung für die Hinterräder in der Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Perspektivansicht der Lenkvorrichtung,

Fig. 4 ein Querschnitt der Lenkvorrichtung nach der Linie X-X in Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht von rückwärts der Lenkvorrichtung in Blick­ richtung auf den Querträger, an welchem die Lenkvorrich­ tung montiert ist,

Fig. 6 eine Perspektivansicht der in Fig. 5 gezeigten Anordnung,

Fig. 7 ein Schaubild zur Darstellung des Lenkverhaltens eines Hinterrades eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 8 eine Perspektivansicht eines bei der Lenkvorrichtung verwendeten Einstellteils in auseinandergezogener Dar­ stellung,

Fig. 9 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung,

Fig. 10 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, der Lenkvorrich­ tung für die Hinterräder bei der Anordnung gemäß Fig. 9,

Fig. 11 eine Perspektivansicht der Lenkvorrichtung gemäß Fig. 10,

Fig. 12 eine Schnittansicht nach der Linie Y-Y in Fig. 10 und

Fig. 13 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht zur Darstellung der Anordnung der Lenkvorrichtung an einem Querträger des Fahrzeugaufbaus.

Gemäß der Schemadarstellung in Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Lenkvorrichtung A für die beiden Vorderräder 1L und 1R und einer zweiten Lenkvorrichtung B für die beiden Hinterräder 2L und 2R versehen. Die erste Lenkvorrichtung A ist mit zwei Gelenkarmen 3L, 3R, zwei Spurstangen 4L, 4R, einem die beiden Spurstangen verbindenden Lenkstab 5 und einer Lenkwelle 8 ausge­ bildet, die mit einem Ritzel 6 mit einer Zahnstange eines nicht näher gezeigten Lenkgetriebes mit einer Integrierung an dem Lenkstab 5 im Eingriff ist und an ihrem oberen Ende das Lenkrad 7 aufweist. Durch eine Drehung des Lenkrades 7 können daher unter Vermittlung des Lenkstabes 5, der dabei in Richtung der Fahrbreite bewegt wird, die beiden Vorderräder gleichsinnig gelenkt werden.

Für die beiden Hinterräder 2L, 2R ist andererseits eine Aufhän­ gung C für die Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau vorgesehen, die bei jedem Hinterrad mit einem Radträger 11 zur drehbaren Anordnung des jeweils zugeordneten Rades und zwei Hängearmen 12, 13L bzw. 12, 13R ausgebildet ist, über welche jeder Radträger die Verbin­ dung zu dem Fahrzeugaufbau erfährt. Über den einen Hängearm 13L, 13R ist nun eine Verbindung der beiden Hinterräder mit einem Antriebsmechanismus 21 der Lenkvorrichtung B hergestellt, welche diese Hängearme axial in Richtung der Fahrzeugbreite bewegt, so daß dadurch die beiden Hinterräder entweder für eine Verkantung nach innen bzw. eine Vorspur oder für eine Verkantung nach außen bzw. eine Nachspur gelenkt werden. Dieses Lenken unter Vermittlung des Antriebsmechanismus 21 wird durch eine Steuereinrichtung 22 gesteuert, die Gebersignale von einem ersten Sensor 23 in Abhän­ gigkeit von der Drehung des Lenkrades 7 und damit dem Lenkungsein­ schlag der Vorderräder 1L, 1R und von einem zweiten Sensor 24 in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit erhält. Die Steuerein­ richtung 22 steuert einen Servomotor 58 des Antriebsmechanismus 21, wobei gemäß der Grafik in Fig. 7 hierfür eine solche Wahl getrof­ fen ist, daß bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten die beiden linken und rechten Hinterräder für eine Nachspur und bei mittleren oder hohen Fahrgeschwindigkeiten für eine Vorspur gelenkt werden.

Die Anordnung der für die Hinterräder vorgesehenen Lenkvorrich­ tung B ist an einem Querträger 31 verwirklicht, der ein Bauteil des Fahrzeugaufbaus bildet. Der Querträger 31 ist mit einem Kastenprofil eines im wesentlichen rechteckigen Querschnitts ausgebildet, wobei dafür eine obere Trägerplatte 31a und eine untere Trägerplatte 31b miteinander verbunden sind. An diesem Querträger 31 sind mittels zweier elastischer Büchsen 33 die einen Hängearme 12 der beiden Radträger 11 für eine Auf- und Abwärtsbewegung befestigt, wobei die Büchsen durch ein vorderes Abdeckblech 34 des Querträgers abgedeckt sind. An der Hinterseite ist der Querträger 31 mit einer Öffnung 35 versehen, über welche der Antriebsmechanismus 21 in den Hohlraum des Querträgers einge­ setzt werden kann.

Der Antriebsmechanismus 21 ist außerhalb der Öffnung 35 des Querträgers 31 mit den beiden anderen Hängearmen 13L und 13R der beiden Radträger 11 verbunden. Die Verbindung ist dabei jeweils mit einem Kugelgelenk 42 an zwei linken und rechten Tragarmen 44 und 45 vorgenommen, die an einem Gehäuse 40 über lotrechte Schwenk­ achsen 43 schwenkbar gelagert sind. Der eine Tragarm 44, der mit dem Hängearm 13L des linken Hinterrades 2L verbunden ist, ist mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Lenkhebel 46 versehen, der sich horizontal nach der Innenseite des Fahrzeugaufbaus erstreckt und nahe der zugeordneten Schwenkachse 43 geneigt nach hinten in Richtung zu einem entsprechenden Lenkhebel 47 hin verläuft, mit welchem der andere Tragarm 45 ausgebildet ist. Der Lenkhebel 47 des Tragarmes 45 erstreckt sich dabei ebenfalls in horizontaler Richtung nach vorne zu der Innenseite des Fahrzeugaufbaus hin und verläuft nahe der zugeordneten Schwenkachse 43 geneigt nach vorne, so daß sein vorderes Ende an einem Verbindungslenker 48 mit dem entsprechenden Ende des Lenkhebels 46 verbunden werden kann. Neben dem Lenkhebel 47 ist der Tragarm 45 noch mit einem Lenkarm 50 versehen, der sich ebenfalls horizontal nach vorne und mit einer zu dem Lenkhebel 47 unterschiedlichen Neigung erstreckt und an seinem vorderen Ende mit einer Verzahnung 49 versehen ist, die in ein erstes Zahnrad 52 eingreift, welches an einer lotrechten Drehachse 51 angeordnet ist. Die Drehachse 51 weist daneben ein zweites Zahnrad 54 auf, das mit einem Schneckensegment 53 mit einem Schneckenrad 55 im Eingriff ist, welche an einer durch den Servomotor 58 angetriebenen Antriebswelle 56 vorgesehen ist. Die Antriebswelle 56 ist über Lager 61 und 62 in dem Gehäuse 40 gelagert und an einer Wellenverbindung 57 mit der Motorwelle des Servomotors 58 verbunden.

Bei der vorbeschriebenen Hebelanordnung des Bewegungsantriebes für die beiden Hängearme 13L und 13R ist die Länge L1 des Lenkarmes 50 zwischen der Drehachse P3 und dem mit der Verzahnung 49 versehenen vorderen Ende größer als die Länge L3 zwischen der Drehachse P3 und dem Verbindungsmittelpunkt P4 des Tragarmes 45 mit dem zuge­ ordneten Hängearm 13R. Mit der Länge L3 ist die Länge L2 zwischen der Drehachse P1 des anderen Tragarmes 44 und dessen Verbindungs­ mittelpunkt P2 mit dem zugeordneten Hängearm 13L gleich groß. Untereinander gleich groß sind auch die Verbindungslängen L4 und L5, die zwischen den beiden Drehachsen P3 und P1 der beiden Trag­ arme 45 und 44 und den beiden Drehachsen P5 und P6 vorgegeben sind, an welchen der Verbindungslenker 48 mit den Lenkhebeln 47 und 46 verbunden ist.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 sind die beiden oberen und unteren Enden der Drehachse 51 des ersten Zahnrades 52 über ein erstes Lager 59 und ein zweites Lager 60 in dem Gehäuse 40 drehbar ge­ lagert. Auch die beiden Schwenkachsen 43 der beiden Tragarme 44 und 45 sind an ihren oberen und unteren Enden über Wälzlager in dem Gehäuse 40 gelagert, das mittels Zugbolzen 82 und 83 an dem Querträger 31 festgeschraubt ist. Die Anordnung der Drehachse 51 und der beiden Schwenkachsen 43 ist dabei im übrigen noch so ge­ troffen, daß, wenn die beiden Hinterräder auf Geradeausfahrt ein­ geschlagen sind, der Verbindungslenker 48 rechtwinklig zu den bei­ den Lenkhebeln 46 und 47 verläuft und die Antriebswelle 56 zwi­ schen dem zweiten Zahnrad 54 und dem Tragarm 44 angeordnet ist. Das eine Lager 61 der Antriebswelle 56 an ihrem Verbindungsende mit der Motorwelle des Servomotors 58 ist dabei zu dem Schnecken­ rad 55 und zu der Schwenkachse 43 des Tragarmes 44 eng benachbart. Das Gehäuse 40 ist im übrigen noch mit einer Montageöffnung 40a versehen, die mit einem Abdeckblech 64 verschließbar ist, das mittels Schrauben 84 an dem Gehäuse 40 festschraubbar ist und Gummidichtungen 65 an Durchstecköffnungen für die Tragarme 44, 45 aufweist.

An dem zweiten Lager 60 der Drehachse 51 ist eine erste Spannein­ richtung 74 angeordnet, mittels welcher das erste Zahnrad 52 in seinen Eingriff mit der Verzahnung 49 des Lenkarmes 50 vorgespannt wird. Die im rechten Winkel zu der Drehachse 51 angeordnete Spann­ einrichtung 74 ist mit einer Gewindebohrung 71 des Gehäuses 40 und einem damit verschraubten Einstellteil 73 ausgebildet, der in einer mittigen Sacklochbohrung eine Feder 72 aufnimmt, die durch das Einschrauben des Einstellteils in die Gewindebohrung 71 gegen den äußeren Lagerring des zweiten Lagers 60 vorgespannt werden kann. Eine entsprechende Spanneinrichtung 78 ist auch an dem Lager 62 der Antriebswelle 56 vorgesehen und umfaßt auch hier eine Gewindebohrung 75 in dem Gehäuse 40, in welche ein Einstellteil 77 zur Vorspannung einer Feder 76 gegen ein Tragteil 63 des Lagers 62 vorgespannt werden kann. Mit der Spanneinrichtung 76 wird damit das Schneckenrad 55 in seinen Eingriff mit dem Schneckensegment 53 vorgespannt. Das Tragteil 63 ist im übrigen mit einer zu der An­ triebswelle 56 koaxialen Sacklochbohrung versehen, in welche eine weitere Feder 66 eingesetzt ist, durch welche die Antriebswelle gegen die Wellenverbindung 57 mit der Motorwelle des Servomotors 58 axial vorgespannt wird. Das in die Gewindebohrung 75 einschraub­ bare Einstellteil 77 ist im übrigen gemäß der Perspektivdarstel­ lung in Fig. 8 mit zwei Einzelteilen 79 und 80 ausgebildet, so daß die mit dem einen Teil 79 eingestellte Vorspannung der Feder 76 mit dem zweiten Teil 80 gesichert werden kann. Im übrigen ist auf der zu der ersten Spanneinrichtung 74 abgewandten Seite der Dreh­ achse 51 noch ein Drehwinkelsensor 81 angeordnet, mit welchem die Drehwinkel des zweiten Zahnrades 54 erfaßt werden.

Für die Arbeitsweise des vorbeschriebenen Antriebsmechanismus 21 der Lenkvorrichtung B ist damit zunächst vorauszusetzen, daß bei einer durch die Steuereinrichtung 22 gesteuerten Betätigung des Servomotors 58 durch das Schneckenrad 55 der Antriebswelle 56 und das damit im Eingriff gehaltene Schneckensegment 53 eine Drehung des Ritzels 52 veranlaßt wird und damit wegen dessen Eingriff mit der Verzahnung 49 ein Verschwenken des Lenkarmes 50 um die zuge­ ordnete Schwenkachse 43. Weil damit auch der Tragarm 45 gleich­ sinnig wie der Lenkarm 50 um die Schwenkachse 43 gedreht wird, wird damit der über das Kugelgelenk 42 verbundene Hängearm 13R in Richtung der Fahrzeugbreite bewegt und somit das zugeordnete rechte Hinterrad 2R entweder für eine Vorspur oder für eine Nach­ spur eingeschlagen. Dieser Einschlag ist dabei synchronisiert mit einem gleichsinnigen Einschlag des linken Hinterrades 2L, indem dafür über die Verbindung der beiden Lenkhebel 47 und 46 durch den Verbindungslenker 48 auf den Tragarm 44 eine entsprechende Drehung um die Schwenkachse 43 übersetzt wird und damit eine Be­ wegung des Hängearmes 13L in Richtung der Fahrzeugbreite. Die koordinierte Bewegung der verschiedenen Einzelteile des Antriebs­ mechanismus 21 ist über die Pfeildarstellungen in Fig. 3 nachvoll­ ziehbar, so daß dazu keine weitere Erklärung erforderlich ist.

Gemäß dem weiter oben bereits gegebenen Hinweis wird durch die Steuereinrichtung 22 das Gebersignal des Sensors 24 für eine von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Betätigung des Servomotors 58 ausgewertet. In diesem Zusammenhang ist daher nur noch der Hinweis angezeigt, daß bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten, bei denen also die beiden linken und rechten Hinterräder einen Lenkungseinschlag für eine Verkantung nach außen bzw. eine Nachspur erfahren, die Bewegungsphasen der verschiedenen Teile des Antriebsmechanismus 21 dann in Richtung der unschraffierten Pfeile erfolgen. Die damit er­ haltene Nachspur der Hinterräder verbessert die Kurvenfestigkeit des Fahrzeuges. Umgekehrt wird mit der bei mittleren und höheren Fahrgeschwindigkeiten eingestellten Vorspur mit den Bewegungs­ phasen der Einzelteile des Antriebsmechanismus in Richtung der schraffierten Pfeile die Laufstabilität des Fahrzeuges verbessert. In beiden Fällen wird dabei noch eine sehr hohe Präzision für die fahrgeschwindigkeitsabhängige Einstellung der Hinterräder erhalten, weil der gesamte Bewegungsantrieb nur über einen einzigen Servo­ motor 58 einer einzigen nachgeschalteten Getriebeübersetzung durch die Zahnräder 55, 54, 52 und 49 veranlaßt wird und damit die Vor­ kehrung für einen allenfalls minimalen und jedenfalls vernachlässig­ baren Totgang in der Antriebsübersetzung auf die beiden Hängearme 13L, 13R geschaffen ist, in welche natürlich auch die zwischenge­ schaltete Hebelübersetzung einbezogen werden kann. Dabei wird durch die größere Länge L1 des Lenkarmes 50 im Verhältnis zu den unter sich gleich großen Längen L2 und L3 der Tragarme 44 und 45 noch der zusätzliche Vorteil einer Verkleinerung des Schlupfes der Hängearme 13L, 13R während ihrer Bewegung in Richtung der Fahrzeug­ breite als Folge jedes evtl. noch vorhandenen restlichen Totganges in der Getriebeübersetzung erreicht, so daß durch diese Verringe­ rung des Schlupfes auch jedes "Rütteln" während des Lenkungsein­ schlages der Hinterräder wirksam verringert wird. Zu dieser Präzi­ sion beim Lenken entweder der Vorspur oder der Nachspur der Hinter­ räder trägt schließlich auch noch die spezielle Geometrie der Tragarme 44 und 45 und im besonderen der Lenkhebel 46 und 47 bei, wobei dafür hauptsächlich kennzeichnend ist, daß der Verbindungs­ lenker 48 rechtwinklig zu den beiden Lenkhebeln 46 und 47 ausge­ richtet ist, wenn sich die beiden linken und rechten Hinterräder auf Geradeausfahrt befinden und also weder für eine Vorspur noch für eine Nachspur eingeschlagen sind.

Für den Antriebsmechanismus 21 ist dann auch noch die Besonderheit feststellbar, daß bei ihm eine zweistufige Drehzahluntersetzung realisiert ist, nämlich eine erste Untersetzung zwischen dem Schneckenrad 55 und dem Schneckensegment 53 und eine zweite Unter­ setzung hin zu dem Zahnrad 52 und dessen Eingriff mit der Verzah­ nung 49 des Lenkarmes 50. Diese doppelte Untersetzung hat einen entsprechend feinfühligen Lenkungseinschlag der Hinterräder zur Folge und ist damit sehr reifenschonend, während umgekehrt die durch die Hängearme 13L, 13R zurück an den Servomotor 58 vermittel­ ten Gegenkräfte während jedes Lenkungseinschlages eine sehr weit­ gehende Verkleinerung erfahren, so daß damit der Servomotor sehr geschont wird. Diese Wechselwirkung erfährt daneben auch dadurch eine weitere Begünstigung, daß der Eingriff des ersten Zahnrades 52 mit der Verzahnung 49 des Lenkarmes 50 durch die erste Spann­ einrichtung 74 und der Eingriff des Schneckenrades 55 mit dem Schneckensegment 53 durch die zweite Spanneinrichtung 78 nachstell­ bar unterstützt wird. Dabei ergibt gleichzeitig die Anordnung der Antriebswelle 56 in dem Totraum zwischen dem zweiten Zahnrad 54 und dem Tragarm 44 eine Verkleinerung der Baugröße der gesamten Lenkvorrichtung, bei welcher durch die Zusammenfassung der beiden linken und rechten Tragarme 44, 45, der Antriebswelle 56 und des Servomotors 58 zu einer mit dem Gehäuse 40 versehenen Baueinheit die Voraussetzung für eine einfache Montierbarkeit an dem Quer­ träger 31 des Fahrzeugaufbaus schafft.

Für die in den Fig. 9 bis 13 gezeigte zweite Ausführungsform der Lenkvorrichtung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern be­ zeichnet, so daß für diese mit der vorbeschriebenen Lenkvorrichtung übereinstimmenden Teile hier keine nochmalige Beschreibung erfolgt. Diese zweite Ausführungsform der Lenkvorrichtung unterscheidet sich in der Ausbildung des Antriebsmechanismus 21, der auch hier wieder eine Anordnung an einem übereinstimmend ausgebildeten Quer­ träger 31 aufweist. Der unterschiedlich ausgebildete Antriebs­ mechanismus 21 weist zwei Tragarme 144 und 145 auf, die mit den Hängearmen 13L und 13R der Radträger für die beiden linken und rechten Hinterräder verbunden sind. Beide Tragarme sind um lot­ rechte Schwenkachsen 142 und 143 verschwenkbar und sind mit Lenk­ hebeln 146 und 147 versehen, die durch einen Verbindungslenker 148 miteinander verbunden sind. Der eine Lenkhebel 146 erstreckt sich in der horizontalen Richtung geneigt nach vorne zu der Innenseite des Fahrzeugrahmens hin, während der zweite Lenkhebel 147 sich ebenfalls in der Horizontalen erstreckt und geneigt nach hinten verläuft. Der Tragarm 144 weist neben dem Lenkhebel 146 noch einen Lenkarm 149 auf, der ein mit dem Tragarm 144 und dem Lenkhebel 146 gemeinsames Formteil 151 bildet und ähnlich der Verzahnung 49 des Lenkarmes 50 mit einem Schneckensegment 153 versehen ist, über welches ein Eingriff mit einem durch einen Servomotor 156 ange­ triebenen Schneckenrad 154 besteht, das in einem umgebenden Ge­ häuse 140 mittels zweier Lager 155 gelagert ist. Das Gehäuse 140 ist mit drei Montageflanschen 157 versehen, an welchen es eine Verschraubung mit den Querträgern 31 erfährt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 10 ist auch hier wieder für die Hebelübersetzung die Maßgabe erfüllt, daß die Länge L1 des Lenk­ armes 149 zwischen der Drehachse P1 und dem Zahneingriff des Schneckensegments 153 mit dem Schneckenrad 154 größer ist als die unter sich gleichen Längen der beiden Tragarme 144 und 145 zwi­ schen der jeweiligen Drehachse P1 bzw. P3 und dem jeweiligen Ver­ bindungsmittelpunkt P2 bzw. P4 mit den zugeordneten Hängearmen 13L und 13R. Weiterhin sind die beiden Verbindungslängen L4 und L5 zwischen den Drehachsen P3 des Tragarmes 145 bzw. P1 des Trag­ armes 144 und den Gelenkachsen P5 und P6 des Verbindungslenkers 148 gleich groß. Für den Verbindungslenker 148 ist schließlich auch dieselbe geometrische Anordnung wie für den Verbindungslenker 48 erfüllt, nämlich eine zu den beiden Lenkhebeln 146 und 147 rechtwinklige Anordnung, wenn sich die beiden linken und rechten Hinterräder auf Geradeausfahrt befinden und also weder für eine Vorspur noch für eine Nachspur eingeschlagen sind.

Für die Funktionsweise der vorbeschriebenen zweiten Ausführungs­ form der Lenkvorrichtung ist wieder davon auszugehen, daß der Servomotor 156 durch die Steuereinrichtung 22 in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit ebenfalls umsteuerbar für zwei zueinander entgegengesetzte Drehrichtungen der Motorwelle und damit des Schneckenrades 154 betätigt wird. Bei der Betätigung des Servo­ motors 56 wird dann über das nachgeschaltete Schneckengetriebe der Lenkarm 149 um die Schwenkachse 142 verschwenkt und damit auch der Tragarm 144, so daß der damit verbundene Hängearm 13L horizon­ tal in Richtung der Fahrzeugbreite bewegt wird. Synchron damit wird auch der andere Hängearm 13R als Folge seiner Verbindung mit dem Tragarm 145 bewegt, wobei diese Bewegung durch den Verbindungs­ lenker 148 übersetzt wird. Die beiden linken und rechten Hinter­ räder 2L, 2R werden damit symmetrisch gelenkt, wobei diese Lenkung wieder derart gewählt ist, daß bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten eine Verkantung der Hinterräder nach außen und bei mittleren bis großen Fahrgeschwindigkeiten ihre Verkantung nach innen erhalten wird. Es sind also auch hier wieder die entsprechenden Vorkehrun­ gen realisiert, um bei kleiner Fahrgeschwindigkeit eine Kurven­ festigkeit des Fahrzeuges und bei großen Fahrgeschwindigkeiten eine ausreichende Fahrstabilität zu erhalten. Dabei ist bei dieser zweiten Ausführungsform noch der besondere Vorteil erzielt, daß hier wegen des einzigen Zahneingriffs zwischen dem Schneckenrad 154 und dem Schneckensegment 153 noch wesentlich weniger Totgang in Erscheinung tritt und daher bei dieser Lenkvorrichtung auch das "Rütteln" bei der Betätigung des Antriebsmechanismus noch weiter verringert ist. Außerdem ist hier die gesamte Bauausführung noch wesentlich kompakter gestaltet, wobei auch hier wieder im Umfang der beiden linken und rechten Hängearme 13L, 13R, des Schneckengetriebes 153, 154 und des Servomotors 156 eine mit dem Gehäuse 140 zusammengefaßte Baueinheit zur Verfügung steht, die sich sehr einfach an dem kastenförmigen Querträger 31 montieren läßt.

Claims (16)

1. Lenkvorrichtung für ein symmetrisches Lenken der beiden lenk­ baren Hinterräder eines Kraftfahrzeuges, bei welcher

• - zwei linke und rechte Hängearme (13L, 13R) die linken und rechten Hinterräder (2L, 2R) mit dem Fahrzeugaufbau (31) verbinden und in Richtung der Fahrzeugbreite verlaufen;
• - das dem Fahrzeugaufbau (31) nahe Ende jedes Hängearmes (13L, 13R) mit einem Tragarm (44, 45; 144, 145) verbunden ist, der mittels einer lotrechten Schwenkachse (43; 143, 144) an dem Fahrzeugaufbau schwenkbar gelagert ist;
• - mit jedem Tragarm (44, 45; 144, 145) ein Lenkhebel (46, 47; 146, 147) verbunden ist, wobei die beiden Lenkhebel in zueinander entgegengesetzte Richtungen verlaufen;
• - die beiden Lenkhebel (46, 47; 146, 147) durch einen Verbin­ dungslenker (48; 148) miteinander verbunden sind; und
• - ein Servomotor (58; 156) den einen der beiden Tragarme (44, 45; 144, 145) um seine Schwenkachse dreht.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Verbindungs­ lenker (48; 148) mit jedem der beiden Lenkhebel (46, 47; 146, 147) unter einem Winkel von im wesentlichen 90° verbunden ist, wenn die beiden Hinterräder auf Geradeausfahrt eingeschlagen sind.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher sich ein Lenkarm (50) in horizontaler Richtung von einem der beiden linken und rechten Tragarme (44, 45) erstreckt und an seinem oberen Ende eine Verzahnung (49) aufweist, mit welcher ein erstes Zahnrad (52) im Eingriff ist, auf dessen Drehachse (51) ein durch den Servomotor (58) angetriebenes zweites Zahnrad (53, 54) befestigt ist.

4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher das zweite Zahn­ rad (53, 54) und der Servomotor (58) über eine Antriebswelle (56) miteinander verbunden sind, die zwischen dem zweiten Zahnrad und dem einen der beiden linken und rechten Tragarme (44, 45) angeordnet ist.

5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher das zweite Zahn­ rad (53, 54) als ein Schneckensegment ausgebildet ist und mit einem Schneckenrad (55) der Antriebswelle (56) im Eingriff ist.

6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher eine erste Spann­ einrichtung (74) auf der zu der Verzahnung (49) des Lenkarmes (50) gegenüberliegenden Seite in Bezug auf die Drehachse (51) des ersten Zahnrades (52) angeordnet und mit dem ersten Zahn­ rad für dessen Vorspannung gegen die Verzahnung des Lenkarmes rechtwinklig zu der Drehachse des ersten Zahnrades im Eingriff gehalten ist, und daß eine zweite Spanneinrichtung (78) für eine gleichartige Vorspannung des Schneckenrades (55) recht­ winklig zu der Drehachse der Antriebswelle (56) gegen die Schnecke (53) des Schneckensegments (53, 54) vorgesehen ist.

7. Lenkvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher jede der beiden ersten und zweiten Spanneinrichtungen (74, 78) ein mit einer Gewindebohrung (71, 75) verschraubtes Einstellteil (73, 77) aufweist, mit dem eine zur Veränderung der Vorspannung des ersten Zahnrades (52) bzw. des Schneckenrades (55) jeweils vorgesehene Feder (72, 76) beeinflußbar ist.

8. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei welcher auf der Seite des ersten Zahnrades (52) ein Drehwinkelsensor (81) angeordnet ist, welcher die Drehwinkel des zweiten Zahn­ rades (53, 54) erfaßt.

9. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die beiden linken und rechten Tragarme (44, 45), die Antriebs­ welle (56) und der Servomotor (58) zu einer mit einem Gehäuse (40) versehenen Baueinheit zusammengefaßt sind, die in einem kastenförmigen Querträger (31) des Fahrzeugaufbaus aufgenommen ist.

10. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei welcher die Länge (L1) des Lenkarmes (50) zwischen der Drehachse (P3) des zugeordneten Tragarmes (45) und dem mit der Verzahnung (49) versehenen oberen Ende größer ist als die Länge (L3) zwischen dieser Drehachse (P3) des Tragarmes und seinem Ver­ bindungsmittelpunkt (P4) mit dem zugeordneten Hängearm (13R).

11. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei wel­ cher jeder der beiden linken und rechten Hängearme mit einer Parallelanordnung zweier Einzelarme (12, 13L; 12, 13R) ausge­ bildet ist, von denen jeweils nur ein Arm (13L, 13R) für das symmetrische Lenken der beiden Hinterräder (2L, 2R) vorgesehen ist.

12. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei wel­ cher die beiden linken und rechten Hinterräder (2L, 2R) für eine Verkantung nach innen bzw. eine Vorspur bei großen Fahrgeschwindigkeiten und für eine Verkantung nach außen bzw. eine Nachspur bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten gelenkt werden.

13. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher sich ein Lenkarm (149) in horizontaler Richtung von dem einen der beiden linken und rechten Tragarme (144, 145) erstreckt und bei welchem ein Schneckengetriebe (153, 154) vorgesehen ist, durch welches eine Drehung dieses Lenkarmes um die Schwenk­ achse (142) des zugeordneten Tragarmes (144) vermittelt wird.

14. Lenkvorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher das Schnecken­ getriebe mit einem Schneckenrad (154) an der Motorwelle des Servomotors (156) und mit einem Schneckensegment (153) an dem oberen Ende des Lenkarmes (149) ausgebildet ist.

15. Lenkvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei welcher die Länge (L1) des Lenkarmes (149) zwischen der Drehachse (P1) des zugeordneten Tragarmes (144) und seinem von dieser Dreh­ achse abgewandten oberen Ende größer ist als die Länge (L2) zwischen dieser Drehachse (P1) des Tragarmes (144) und seinem Verbindungsmittelpunkt (P2) mit dem zugeordneten Hängearm (13L).

16. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei welcher die beiden linken und rechten Hängearme (13L, 13R), das Schneckengetriebe (153, 154) und der Servomotor (156) zu einer mit einem Gehäuse (140) versehenen Baueinheit zusammen­ gefaßt sind, die in einem kastenförmigen Querträger (31) des Fahrzeugaufbaus aufgenommen ist.