DE4405023C1 - Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Kraft­ fahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Beim Ein- und Ausfedern der Räder einer Vorderachse tritt oft das Problem auf, daß die Ein- und Ausfe­ derbewegungen der Räder wenigstens teilweise auf die Lenkung des Fahrzeugs übertragen werden, so daß es zu Lenkfehlern kommen kann.

Diese Lenkfehler treten auf, weil die Achsschwinge ei­ nen anderen Dreh- bzw. Schwenkpunkt als die Lenkschub­ stange der Lenkung aufweist.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden daher die Drehpunkte der Lenkschubstange und der Achsschwinge mög­ lichst nahe beieinander angeordnet, so daß die genann­ ten Lenkfehler minimiert werden bzw. nicht mehr auf­ treten. Allerdings ist diese Ausführung sehr aufwendig hinsichtlich des Herstellungs- und Montageaufwandes, da beispielsweise ein Parallelogramm aus vielen Bau­ teilen oder eine gezogene Achsschwinge vorgesehen ist.

Die gezogene Achsschwinge hat außerdem den Nachteil, daß das Fahrzeug beim Abbremsen zum sogenannten "Bremsnicken" neigt.

Aus der AT 190 808 ist eine gattungsgemäße Lenkvor­ richtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Großraum­ fahrzeuge, wie Omnibusse bekannt, die ein außerhalb der Drehachse einer Achsschubverstrebung angeordnetes Lenkgetriebe und einen etwa in der Drehachse der Schubverstrebung liegenden Zwischenhebel zwischen dem Lenkgetriebe und dem das Rad verstellenden Lenkhebel aufweist. Der Zwischenhebel ist hierbei um eine etwa lotrecht stehende Drehachse schwenkbar gelagert, wobei diese Drehachse etwa in der die Drehachse für die Schubverstrebung enthaltenden senkrechten Querebene angeordnet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Lenkvorrichtung für eine einfache Achsaufhängung vorzusehen, die den hohen Ansprüchen hinsichtlich des Fahrkomforts ge­ nügt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale ge­ löst.

Durch das Vorsehen einer Zusatzkinematik, bestehend aus einem bekannten Zwischenhebel und einem weiteren Hebel, die jeweils gelenkig miteinander verbunden sind und wobei der Hebel am Rahmen des Fahrzeuges befestigt ist, können die eingangs erwähnten Lenkfehler ver­ mieden werden. Das Lenkgetriebe wird man dabei im allgemeinen in vorteilhafter Weise in Fahrtrichtung des Fahrzeuges vor dem zu lenkenden Rad anordnen und die Achsaufhängung mit einem Drehpunkt hinter dem zu lenkenden Rad versehen. Bei Geradeausfahrt des Fahr­ zeuges bleibt die Position der Achsbrücke gegen­ über dem Lenkspurhebel gleich, lediglich beim Lenken über den Lenkhebel und die Lenkschubstange mit der be­ kannten Kinematik wird der Lenkspurhebel um die Lenk­ achse verdreht. Auf diese Weise ergibt sich eine ein­ fache und kostengünstige Lenkung, bei der Ein- und Ausfederungsvorgänge der Räder keinen Einfluß auf die Stellung des Lenkspurhebels und somit die Stellung der Räder haben, da diese Einflüsse von dem Zwischenhebel mit dem Schwenkgelenk und dem weiteren Gelenk aufge­ nommen werden.

Eine weitere Lösung, die auf dem gleichen Lösungsprin­ zip basiert, ist im Anspruch 3 beschrieben.

Der Bauaufwand im Achsbereich ist bei der genannten zweiten Lösung wesentlich geringer, jedoch müssen in besonderen Fällen konstruktive Nachteile in Kauf ge­ nommen werden.

Alle anderen Vorteile, beispielsweise hinsichtlich des Fahrkomforts, entsprechen den Vorteilen, die bereits in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der Er­ findung genannt wurden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines ersten Aus­ führungsbeispieles der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung;

Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispieles;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer eingebauten Lenkvor­ richtung gemäß dem ersten Ausführungsbei­ spiel;

Fig. 4 eine räumliche Darstellung eines zweiten Aus­ führungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung und

Fig. 5 schematisch eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispieles.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine räumliche Ansicht ei­ nes ersten Ausführungsbeispieles der Lenkvorrichtung dargestellt. Auf der Achsbrücke 1 der Vorderachse ei­ nes Fahrzeuges sind zwei Achsschwingen 2 befestigt, deren andere Enden an einem am Rahmen (nicht darge­ stellt) des Fahrzeuges angebrachten Bock 3 gelagert sind.

Die Lenkschubstange 4 der Lenkung des Fahrzeuges ist an ihrem dem nicht dargestellten Rad zugewandten Ende mit einem Schwenkgelenk 5 versehen, welches eine Ver­ bindung zwischen der Lenkschubstange 4 und einem Zwi­ schenhebel 6 herstellt. Der Zwischenhebel 6 ist hier­ bei im Bereich des Schwenkgelenkes 5 mit einer Kröp­ fung versehen.

Beide Enden des Zwischenhebels 6 sind mit Kugelgelen­ ken 7, 8 ausgeführt, wobei das obere Kugelgelenk 7 ei­ ne Verbindung mit einem Hebel 9 herstellt, dessen an­ deres Ende am Rahmen des Fahrzeuges befestigt ist. Das untere Kugelgelenk 8 des Zwischenhebels 6 ist mit dem Lenkspurhebel 10 der Lenkung verbunden, über den das Rad angelenkt wird.

Das dem Rad abgewandte Ende der Lenkschubstange 4 ist über ein weiteres Schwenkgelenk 11 mit einem Lenkhebel 12 verbunden, welcher mit seinem anderen Ende am Rah­ men des Fahrzeuges befestigt ist.

Die Anordnung der Achsschwingen 2, der Luftfedern 13 und der Dämpferelemente 14 erfolgt auf bekannte Art und Weise an der Achsbrücke 1.

Die Funktionsweise der Kinematik des Ausführungsbei­ spieles ist schematisch in der Fig. 2 dargestellt.

Die Achsschwinge 2 und somit auch das Rad 15 bewegen sich beim Ein- und Ausfedern auf einer Kreisbahn um den Lagerpunkt 16 der Achsschwinge 2.

Hierbei tritt das Problem auf, daß sich der Abstand in X-Richtung zwischen dem Schwenkgelenk 11 und dem Schwenkgelenk 5 verändert, so daß, da die Lenkschub­ stange 4 einstückig und starr ausgeführt ist, der Län­ genausgleich zum Verhindern von Lenkfehlern in X-Rich­ tung anderweitig erfolgen muß, um die genannten Lenk­ fehler zu vermeiden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch eine entsprechende Verschiebung des Zwischenhebels 6, die durch Verschiebungen des Lenkhebels 12 sowie des Hebels 9 so begrenzt wird, daß der Ein- und Ausfede­ rungsvorgang keine Auswirkungen auf die Lenkung des Fahrzeuges hat.

Fig. 3 zeigt die Lenkvorrichtung des Ausführungsbei­ spiels nach der Fig. 1 in eingebautem Zustand, d. h. die Anbringung der Lenkvorrichtung am Rahmen des Fahr­ zeuges, wobei deutlich die Befestigungen am Rahmen 17 des Fahrzeuges dargestellt sind.

Fig. 4 zeigt eine räumliche Ansicht eines zweiten Aus­ führungsbeispiels der Lenkvorrichtung. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel sind auf der Achsbrücke 1 ebenfalls zwei Achsschwingen 2 befestigt, deren andere Enden an einem am Rahmen (nicht dargestellt) des Fahrzeuges an­ gebrachten Bock 3 gelagert sind.

An der Lenkschubstange 4, die durch ein Schwenkgelenk 18 in zwei Teile 4A und 4B aufgeteilt ist, greift am Schwenkgelenk 18 ein Abstützhebel 19 an, dessen ande­ res Ende über ein Kugelgelenk 20 mit dem Rahmen des Fahrzeuges verbunden ist.

An dem dem Schwenkgelenk 18 abgewandten Ende der Lenk­ schubstange 4A ist ein zweites Schwenkgelenk 21 vorge­ sehen, an welchem sich wiederum ein Koppelglied 22 ab­ stützt. Das Koppelglied 22 bzw. sein dem zweiten Schwenkgelenk 21 abgewandtes Ende ist über ein Kugel­ gelenk 23 mit dem Lenkhebel 12 verbunden, welcher am Rahmen des Fahrzeuges befestigt ist. Alle anderen in der Fig. 4 dargestellten Bauteile, wie beispielsweise die Luftfedern 13 oder die Dämpferelemente 14, sind bereits vom Stand der Technik bekannt.

Das dem Schwenkgelenk 18 abgewandte Ende der Lenk­ schubstange 4B lenkt das in der Fig. 4 nicht darge­ stellte Rad der Achse an. Die Anlenkung erfolgt hier­ bei über einen Lenkspurhebel, der in der Fig. 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, aber bereits in der Fig. 1 beschrieben wurde.

Diese Anlenkung des Rades und die Wirkung, die die An­ ordnung zusätzlicher Hebel beim Ein- und Ausfedern des Rades hervorruft, ist in Fig. 5 genauer dargestellt.

Beim Ein- und Ausfedern bewegt sich das Rad 15 auf ei­ ner Kreisbahn um einen Lagerpunkt 16 der Achsschwinge 2.

Hierdurch bewegt sich auch die Lenkschubstange 4 mit (strichpunktierte Linie in Fig. 5), und zwar um das Schwenkgelenk 18 herum.

Da sich beim Ein- und Ausfedern auch der Abstand in X-Richtung zwischen dem Schwenkgelenk 18 und der Mitte des Rades 15 ändert, muß dieser Betrag von der Lenk­ schubstange 4 ausgeglichen werden. Dies erfolgt durch ein Verschieben der gesamten Lenkschubstange 4 in de­ ren Längsrichtung. Hierbei verschiebt sich auch der am Schwenkgelenk 18 angelenkte Abstützhebel 19 in Richtung auf das Rad 15. Der eigentliche Längenausgleich der Lenkschubstange 4 erfolgt jedoch über ein Verschieben des Koppelgliedes 22 und des Lenkhebels 12, so daß letztendlich das Rad 15 nicht ausgelenkt wird, da das Koppelglied 22 und der Lenkhebel 12 durch Drehung um das zweite Schwenkgelenk 21 bzw. das Kugelgelenk 23 den Längenausgleich der Lenkschubstange 4 herbeifüh­ ren. Der Abstützhebel 19 verhindert hierbei ein Aus­ knicken der Lenkschubstange 4 am Schwenkgelenk 18.

Das beschriebene zweite Ausführungsbeispiel unter­ scheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch einen weitgehend einfacheren Aufbau im Bereich der Achsbrücke 1.

Da in beiden Ausführungsbeispielen sehr viele Gelenke verwendet werden und diese nur als Kugelgelenke oder Schwenkgelenke ausgeführt sind, soll an dieser Stelle noch darauf hingewiesen werden, daß selbstverständlich auch jedes andere Gelenk verwendet werden kann, das die vorgesehenen Aufgaben, wie sie vorstehend be­ schrieben wurden, der einzelnen genannten Gelenke er­ füllen kann.

Claims (4)

1. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, mit einer Lenkschubstange, die an einem Ende über ein Gelenk mit einem am Lenkge­ triebe angeordneten Lenkhebel und am anderen Ende über ein Gelenk mit einem mit dem Rad verbundenen Lenkspurhebel verbunden ist, wobei ein an beiden Enden ein Gelenk aufweisender Zwischenhebel vorge­ sehen ist, an dem die Lenkschubstange mit dem dem Lenkspurhebel zugewandten Ende über ein Schwenk­ gelenk verbunden ist, und wobei der Lenkspurhebel an einem Gelenk des Zwischenhebels angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Lenkspurhebel (10) abgewandte Ende des Zwischenhebels (6) mit dem daran angeordneten Gelenk (7) mit einem Hebel (9) verbunden ist, der über ein Schwenkgelenk an einem rahmenfesten Bock angelenkt ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke als Kugelgelenke (7, 8) ausgeführt sind.

3. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, mit einer Lenkschubstange, die an einem Ende über ein Gelenk mit einem am Lenkge­ triebe angeordneten Lenkhebel und am anderen Ende über ein Gelenk mit einem mit dem Rad verbundenen Lenkspurhebel verbunden ist, wobei an dem Ende der Lenkschubstange, das dem Lenkspurhebel gegenüber­ liegt, die Lenkschubstange über ein Schwenkgelenk mit einem Koppelglied verbunden ist, wobei das Koppelglied an seinem anderen Ende ein weiteres Gelenk aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gelenk (23) mit einem am Rahmen des Fahrzeuges angebrachten Lenkhebel (12) verbunden ist, und daß die Lenkschubstange (4) im mittleren Bereich mit einem Schwenkgelenk (18) versehen ist, an dem ein Abstützhebel (19) gelagert ist, wobei das andere Ende des Abstützhebels (19) am Rahmen des Fahrzeuges über ein weiteres Gelenk (20) befestigt ist.

4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke als Kugelgelenke (20, 23) ausgeführt sind.