DE518591C

DE518591C - Steering device for motor vehicles

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Publication number: DE518591C
Application number: DEW77068D
Authority: DE
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Priority date: 1927-09-11
Filing date: 1927-09-11
Publication date: 1931-02-18

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 18. FEBRUAR 1931ISSUED ON FEBRUARY 18, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M518591 KLASSE 63 c GRUPPE M 518591 CLASS 63c GROUP

Karl Weigand in Frankenthal, PfalzKarl Weigand in Frankenthal, Palatinate

Lenkeinrichtung für Kraftwagen Patentiert im Deutschen Reiche vom U. September 1927 abSteering device for motor vehicles Patented in the German Empire from September U. 1927

Die Erfindung betrifft Lenkeinrichtungen für Kraftwagen. Es sind Lenkeinrichtungen bekannt, bei denen die geometrische Achse der mit den Vorderrädern fest verbundenen Radachszapfen unter einem Winkel zur Vorderachse angeordnet ist und bei denen das Rad auf dem Radachszapfen unter Einschaltung einer Büchse in der Weise gelagert ist, daß die Achse der zylindrischen LagerflächeThe invention relates to steering devices for motor vehicles. There are steering devices known in which the geometric axis of the firmly connected to the front wheels Axle journal is arranged at an angle to the front axle and where the The wheel is mounted on the axle journal with a bushing in such a way that that the axis of the cylindrical bearing surface

ίο des Rades mit der Achse der auf dem Radachszapfen drehbaren Bohrung der Büchse einen Winkel bildet. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die die Radachszapfen tragenden Achsen mit dem Fahrzeugrahmen fest verbunden sind und zwischen der eingeschalteten Büchse und dem Radachszapfen eine zweite Büchse eingeschaltet ist, bei der ebenfalls die geometrische Achse der die erste eingeschaltete Büchse tragenden Lauffläche mit der geometrischen Achse der auf dem Radachszapfen drehbaren Lauffläche einen Winkel bilden, und Mittel zur Bewegung der beiden Büchsen gegeneinander vorgesehen sind.ίο of the wheel with the axis on the wheel axle journal rotatable bore of the sleeve forms an angle. In contrast, the invention consists in the fact that the wheel axle journals load-bearing axles are firmly connected to the vehicle frame and between the switched on bushing and the wheel axle journal a second sleeve is switched on, in which also the geometrical axis of the sleeve carrying the first switched on is switched on Running surface with the geometric axis of the running surface which can be rotated on the wheel axle journal form an angle, and means are provided for moving the two sleeves against each other are.

Fig. I, II, III sind schematische Darstellungen der Lenkräder für Rechts- und Linkskurven sowie gerade Fahrtrichtung.Fig. I, II, III are schematic representations of the steering wheels for right and left turns as well as straight direction of travel.

Fig. IV ist eine Darstellung des Schnittes A-B durch das Gehäuse der Übersetzungsräder der Fig. VIII des linken Steuerelements. Fig. IV is a representation of the section AB through the housing of the transmission gears of Fig. VIII of the left control element.

Fig. V ist eine Darstellung des Schnittes C-D durch das Gehäuse der Übersetzungsräder der Fig. VIII des linken Steuerele- ments.FIG. V is a representation of the section CD through the housing of the transmission gears of FIG. VIII of the left control element.

Fig. VI ist eine Darstellung des Schnittes E-F durch das Gehäuse der Übersetzungsräder der Fig. IX des rechten Steuerelements. Fig. VI is a representation of the section EF through the housing of the transmission gears of Fig. IX of the right control element.

Fig. VII ist eine Darstellung des Schnittes G-H durch das Gehäuse der Übersetzungsräder der Fig. IX des rechten Steuerelements.VII is a representation of the section GH through the housing of the transmission gears of FIG. IX of the right control element.

Fig. VIII ist eine Schnittzeichnung durch die waagerechte Mittelebene des linken Steuerelements um i8o° gedreht gesehen in gerader Fahrtrichtung.VIII is a sectional drawing through the horizontal center plane of the left control element rotated by i8o ° viewed in the straight direction of travel.

Fig. IX ist eine Schnittzeichnung durch die waagerechte Mittelebene des rechten Steuerelements in der Stellung auf Linkskurve. Fig. IX is a sectional drawing through the horizontal median plane of the right Control element in the position on the left turn.

In Fig. VIII ist das in die Lenkräder X bzw. Y eingebaute Steuerelement dargestellt. Auf der Achse α mit den beiderseits angedrehten, in der horizontalen Lage etwas nach rückwärts gekröpften Achszapfen a¹ und ar, wie in Fig. I, II, III, VIII und IX ersieht-Hch, sitzt drehbar gelagert die Steuerhülse b (Fig. VIII und IX), deren eines Ende als Stirnrad b¹ ausgebildet und auf deren anderem Ende ein Kegelrad b² befestigt ist. Diese Steuerhülse b ist durch den auf das Ende der Achszapfen or und a? aufgeschraubten und durch den Splint c¹ gesicherten Gewindering c gegen Verschieben gesichert. Auf der Steuerhülse b ist nun die Büchse d (Fig. IX), welche in der waagerechten Mittelebene (Fig. VIII) gleichlaufend mit den Achszapfen ar und a², dagegen in der Kurvenstellung schiefwinklig zu den Achszapfen α¹ und a², wie in Fig. IX ersichtlich, als äußere Lagerfläche χ abgedreht und an einem EndeThe control element built into the steering wheels X and Y is shown in FIG. On the axis α with the both sides being turned in the horizontal position slightly rearwardly cranked journal a ¹ and ar as shown in Fig. I, II, III, VIII and IX ersieht-Hch, is rotatably mounted, the control sleeve b (Fig. VIII and IX), one end of which is designed as a spur gear b ¹ and a bevel gear b ^{2 is} attached to the other end. This control sleeve b is by the on the end of the stub axle or and a? The threaded ring c screwed on and secured by the cotter pin c ^{1 is} secured against shifting. On the control sleeve b is now the bush d (Fig. IX), which in the horizontal center plane (Fig. VIII) is parallel to the journals ar and a ² , but in the curve position at an oblique angle to the journals α ¹ and a ² , as in Fig. IX can be seen, turned off as the outer bearing surface χ and at one end

ebenfalls mit einem Stirnrad d¹ versehen ist, um 90 ° vor- bzw. rückwärts als äußerste Grenze drehbar gelagert. Es wird nun auf dieser Lagerfläche x, welche wegen seitlicher Verschiebung beiderseits mit einem Ansatz s¹ und .ν² versehen ist, die aus zwei Hälften bestehende Büchse e ebenfalls um 90° vor- bzw. rückwärts drehbar gelagert. Diese Büchse e ist in der waagerechten Mittelebene (Fig. VIII) auf ihrem äußeren Durchmesser nach der strichpunktierten Mittellinien, also um etwa 5°, zu den Achszapfen a^l und a² versetzt und stufenweise abgedreht. Innen ist die Büchse e nach der strichpunktierten Mittellinie t als Innenlagerfläche s ausgebohrt. Die Büchse e ist am äußeren Ende innen als Innenkegelzahnkranz fr* ausgebildet, in welchem sich das Kegelrad b² der Steuerhülse b umlaufend als Mitnehmer der Büchse e bewegt, wodurch letztere je nach der zu nehmenden Kurve bewegt wird. Der stufenweise abgedrehte, äußere Durchmesser der Büchse e dient zur Aufnahme des Gewinderinges f des Kugeloder Walzenlagers h und der Innenlagerglocke g mit dem Tragzapfen r, welcher zur Aufnahme des kleinen Kugel- oder Walzenlagers i dient. Durch Aufschrauben hzw. Gegeneinanderschrauben der Lagerglocke g gegen den Gewindering/ auf das auf dem äußeren Durchmesser der Büchse e an beiden Enden aufgeschnittene Gewinde wird der innere Laufring des Kugel- oder Walzenlagers h befestigt. Ferner wird durch Verschrauben der äußeren Lagerglacke7 mit dem Scheibenkranz k der hier nicht vollständig ersichtlichen beiden Lenkräder X, Y (Fig. VIII und IX) der äußere Laufring des großen Kugel- oder Walzenlagers h befestigt. Durch, die in verschiedenen Achsen erfolgte innere und äußere Bearbeitung der Büchsee werden infolge der hierdurch, entstehenden exzentrischen Bewegungen die beiden, auf Kugel- oder Walzenlager drehbaren Lenkräder X, Y bei Gegeneinanderdrehung der beiden Büchsen d, e (Fig. VIII) in eine beiderseits gleichgerichtete Schrägstellung entsprechend der Kurve gebracht. Durch die Verschraubung der aus zwei Hälften bestehenden Büchsen mittels des Gewinderinges/ und der Innenlagerglocke g wird diese zu einem geschlossenen Lagertragkörper. Der zwischen der Büchse d und der aufgeschraubten Innenlagerglocke §■ vorhandene Hohlraum (Fig. VIII und IX) dient als Schmierkammer für die beweglichen Teile des Steuerelements, das staubdicht gekapselt ist. Die Steuerelemente links und rechts der beiden Lenkräder X, Y werden durch eine gemeinsame Steuerwelle m (Fig. VIII und IX), welche rechts und links in den Räderschutzgehäusen q drehbar gelagert ist, vermittels der in die Zahnräder &¹ und d^x beiderseits eingreifenden, auf der Steuerwelle m an beiden Enden befestigten Stirnräder n, 0, p, p¹ vom Führersitz aus bewegt und dadurch die beiden Lenkräder X, Y um ihren Mittelpunkt nach rechts oder links geschwenkt.is also provided with a spur gear d ¹ , rotatably supported by 90 ° forwards or backwards as the outermost limit. It is now on this bearing surface x, which is provided on both sides with a shoulder s ¹ and ^{.ν 2} due to lateral displacement, the sleeve e consisting of two halves also rotatably through 90 ° forwards or backwards. This sleeve e is offset in the horizontal center plane (Fig. VIII) on its outer diameter according to the dash-dotted center lines, that is by about 5 °, to the journals a ^l and a ² and turned off in stages. Inside, the bushing e is drilled out according to the dash-dotted center line t as the inner bearing surface s. The sleeve e is designed on the inside at the outer end as an inner bevel ring gear fr *, in which the bevel gear b ^{2 of} the control sleeve b moves as a driver of the sleeve e , whereby the latter is moved depending on the curve to be taken. The stepwise turned, outer diameter of the sleeve e is used to accommodate the threaded ring f of the ball or roller bearing h and the inner bearing bell g with the support pin r, which is used to accommodate the small ball or roller bearing i . By unscrewing hzw. Against each of the screws bearing against the threaded ring bell g / on the cut on the outer diameter of the bushing e at both ends of the thread of the inner race of the ball or roller bearing is mounted h. Furthermore, the outer race of the large ball or roller bearing h is fastened by screwing the outer bearing plate 7 to the disk rim k of the two steering wheels X, Y (FIGS. VIII and IX), which are not fully visible here. Due to the internal and external machining of the bushing in different axes, the two steering wheels X, Y, which can be rotated on ball or roller bearings, become one on both sides when the two bushings d, e (Fig. VIII) rotate in opposite directions brought rectified inclination according to the curve. By screwing the bushes consisting of two halves by means of the threaded ring / and the inner bearing bell g , this becomes a closed bearing support body. The cavity (Fig. VIII and IX) between the sleeve d and the screwed-on inner bearing bell § ■ serves as a lubricating chamber for the moving parts of the control element, which is encapsulated in a dust-tight manner. The control elements on the left and right of the two steering wheels X, Y are controlled by a common control shaft m (Fig. VIII and IX), which is rotatably mounted on the right and left in the wheel protection housings q , by means of the gears & ¹ and d ^x engaging on both sides, spur gears n, 0, p, p ¹ attached to the control shaft m at both ends are moved from the driver's seat, thereby pivoting the two steering wheels X, Y about their center to the right or left.

Die Arbeits- und Wirkungsweise der Steuerung ist nun folgende:The operation and mode of operation of the control is now as follows:

Durch Vor^ oder Rückwärtsdrehung der Steuerwelle m des linken Steuerelements, auf welcher die beiden Stirnräder η, ο aufgekeilt sind, werden die beiden Zahnräder b¹ und d¹ der Steuerhülse b bzw. der Büchse d, letzteres durch Zwischenschaltung eines Wechselrades o¹ (Fig. IV), gegeneinander bewegt. Gleichzeitig wird auch durch das auf das eine Ende der Steuerhülse b aufgekeilte Kegelrad b², welches sich in dem Innenkegelzahnkranz &³ der Büchse e umlaufend als Mitnehmer der Büchse e bewegt, die Büchse e in Drehung wie die Steuerhülse b versetzt und dadurch die beiden Büchsen d und e gegeneinander gedreht, wodurch eine vor- oder rückwärts verlaufende Schwenkung der Lenkräder bewirkt wird. Diese Bewegung gilt auch für das rechte Steuerelement (Fig. VIII und IX)j nur mit dem Unterschied, daß auf dem andern Ende der Steuerwelle m nur ein Stirnrad/) aufgekeilt ist, welches durch Zwischenschaltung des Wechselrades p¹ in das Stirnrad fr¹ der Steuerhülse b (Fig. VII) in das Stirnrad d¹ der Büchse d (Fig. VI) eingreift. Infolge dieser beiderseits wechselseitigen Gegeneinanderbewegung der Steuerorgane fr, d, e werden die beiden Lenkräder X, Y in eine beiderseits gleichgerichtete Kurvenstellung (Fig. I, II und III) gebracht. Bei den beiderseits um 5° nach rückwärts gekröpften Achszapfen α¹ und a² der Vorderachse α (Fig. I bis III, VIII und IX) werden die beiden Lenkräder X, Y durch die beiderseits wechselseitigen Gegeneinanderbewegungen der S teuer organe d, e in die je nach Größe der Kurve erforderliche Lenkstellung gebracht, wobei die Winkelstellung eines jeden Lenkrades verschieden groß ist. Ferner wird durch die wechselseitige Gegeneinanderbewegung der Büchsen d, e aus der waagerechten Mittelebene (Fig. VIII) in vertikale Mittelebene eine in der äußersten Kurve etwa io° betragende, beiderseits gleichgerichtete Schräg- oder Sturzstellung der Lenkräder erzielt.By forward or backward rotation of the control shaft m of the left control element, on which the two spur gears η, ο are keyed, the two gears b ¹ and d ^{1 of} the control sleeve b and the bushing d, the latter through the interposition of a change ^{gear o 1} (Fig . IV), moved against each other. At the same time, the bevel gear b ² , which is keyed onto one end of the control sleeve b and ^{which rotates in the inner bevel gear & 3 of} the sleeve e as a driver of the sleeve e, causes the sleeve e to rotate like the control sleeve b and thereby the two sleeves d and e rotated against each other, whereby a forward or backward pivoting of the steering wheels is effected. This movement also applies to the right control element (Fig. VIII and IX) j with the only difference that on the other end of the control shaft m only one spur gear /) is keyed, which by interposing the change gear p ¹ in the spur gear fr ^{1 of} the Control sleeve b (Fig. VII) engages in the spur gear d ^{1 of} the sleeve d (Fig. VI). As a result of this reciprocal reciprocal movement of the control elements fr, d, e on both sides, the two steering wheels X, Y are brought into a curved position in the same direction on both sides (FIGS. I, II and III). ^{With the axles α 1} and a ^{2 of} the front axle α cranked backwards by 5 ° on both sides (Fig. I to III, VIII and IX), the two steering wheels X, Y are expensive organs d, e in the by the reciprocal mutual movements of the S bodies on both sides brought depending on the size of the curve required steering position, the angular position of each steering wheel is different. Furthermore, the reciprocal movement of the bushes d, e from the horizontal center plane (FIG. VIII) to the vertical center plane results in an inclined or cambered position of the steering wheels that is approximately 10 ° in the outermost curve and is in the same direction on both sides.

Claims

Claim:

Steering device for motor vehicles, in which the geometric axis of the Front wheels firmly connected axle journals at an angle to the front axle is arranged and where the wheel

is mounted on the wheel axle journal with a bushing in such a way that the axis of the cylindrical bearing surface of the wheel forms an angle with the axis of the bore or bush rotatable on the wheel axle journal, characterized in that the wheel axle journal (α \ α ² ) bearing the axis (a) is firmly connected to the vehicle frame and between the activated socket

(e) and the wheel axle journal (α ¹ , α ² ) a second sleeve (d) is switched on, in which the geometric axis of the running surface carrying the first switched on sleeve (e) with the geometric axis of the one on the wheel axle journal (α ¹ , α ² ) rotatable running surface forms an angle, and that gears (b ¹ , d ¹ ) are provided for moving the two sleeves (e, d) against each other.

1 sheet of drawings