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Lenkung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Lenkung für
Kraftfahrzeuge, die in an sich bekannter Weise weitgehend staubdicht gekapselt ist.
Die bisherigen Vorschläge zur staubdichten und gegebenenfalls auch öldichten Kapselung
des Lenkantriebs sind davon ausgegangen, die Lenkübertragung in ein abgedichtetes
Achsrohr zu verlegen, an dessen seitlichen Enden die Achszapfen der gelenkten Laufräder
oder deren Achsfaust.unmittelbar gelagert waren. Diese Anordnung bedingt, daß die
für das Fahrzeug erforderliche Federung zwischen Achsrohr und Wagenkasten bzw. Fahrzeugrahmen
verlegt werden muß. Für die Einführung des Lenkantriebs von der Steuersäule in das
Achsrohr muß infolgedessen die Relativbewegung zwischen Wagenkasten und Achsrohr
berücksichtigt werden. Außerdem muß bei einer solchen Anordnung das Achsrohr mit
seinen eingebauten Lenkübertragungsmitteln die Federungsbewegungen der gelenkten
Laufräder stetig mitmachen, was infolge des erhöhten Gewichts für die Fahreigenschaften
sehr nachteilig ist.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem die Kapselung der Lenkmittel
mit dem Wagenkasten bzw. dem Fahrzeugrahmen fest verbunden wird und die Kapselung
an ihren seitlichen Enden gefederte Einzelradabstützungen trägt, deren mit der Kapselung
fest verbundener Teil die Einführung der Lenkmittel in die Radabstützung vermittelt.
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Die in ihrer Stellung zum Achsrohr (Kapselung) bis zu einem gewissen
Grad unabhängige
Einzelradabstützung, z. B. in Form einer Teleskoprohrführung,
ermöglicht alsdann im Gegensatz zu den bekannten gekapselten Zahnräderlenkübertragungen
mit ihren nachteiligen, sich mehrmals wiederholenden Zahnungseingriffen die Anwendung
verhältnismäßig normaler Hebelübertragungen mit günstigem Hebelangriff am Lenkzapfen,
indem z. B. die Teleskoprohrführung um das -Maß des erforderlichen Lenkhebelarmes
zur mittleren waagerechten Achse des die Kapselung darstellenden Achsrohres in der
Fahrtrichtung nach vorn oder hinten versetzt angeordnet wird. In der Erkenntnis,
daß das Kapselungsachsrohr gleichzeitig einen festen Punkt für die Einführung des
Lenkantriebs von der Steuersäule und außerdem einen festen Punkt für die Weiterführung
des Lenkantriebs zu den raumbeweglichen Lenkhebeln ermöglicht, ergibt sich die besonders
einfache Lösung, das Achsrohr als Führungsorgan für spurstangenartig wirkende, hin
und her gehende Übertragungsglieder zu benutzen, an deren Enden direkt oder mittels
Lenkern die Lenkhebel sitzen, die unmittelbar an den Lenkzapfen der Einzelradführungen
angreifen.
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Weitere Erfindungsmerkmale sind in der nachfolgenden Beschreibung
an Hand der Zeichnungen erläutert.
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Fig. i zeigt die linke Hälfte eines Achsrohres mit angeschlossener
Teleskoprohrradabstützung im Aufriß und in teilweisem Schnitt; Fig.2 ist hierzu
ein waagerechter Schnitt nach der Linie A-B in Fig. i ; Fig. 3 ist eine Seitenansicht
der Teleskoprohrführung mit anschließendem Achsrohr; Fig..I zeigt im senkrechten
Schnitt den Anschluß des Lenkhebels an den Lenkzapfen der Teleskoprohrführung ;
Fig. 5 zeigt an Stelle der in Fig. z dargestellten Zahnstangenlenkung eine Schraubenschneckenlenkung
und Fig.6 eine Schneckenlenkung mit Lenkstockhebel; Fig. 7 zeigt eine Teleskoprohrführung,
deren oberer Teil in besonderer Anpassung an den Anschluß der Lenkeinführungsmittel
mit einer Lenkhülse versehen ist.
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Die in den Fig. i bis .t dargestellte Ausführungsform enthält ein
Achsrohr io, das an seinen beiden Enden mit Ringflanschen i i in der Seitenwand
1-2 des Wagenkastens befestigt ist. Das Rohrende und der Flanschrand stehen über
die Ebene der Seitenwand 12 nach außen vor, so daß ein Rohrstutzen ge-
bildet
wird, der mit dem Schraubring 13 zu >ammen eine Rohrverschraubung bildet. die j
las Lenkhebelgehäuse i-., gegebenenfalls roter Zwischenschaltung einer Verzahnung,
'est mit dem Achsrohr io verbindet. Die , j Teleskoprohrführung, die im einzelnen
noch beschrieben «-erden. wird, ist mit der einseitigen Ausladung des Lenkhebelgehäuses
1 4 fest verbunden.
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Für die Ausführungsform nach den Fig. i bis .4 ist eine Zahnstangenlenkung
zugrunde gelegt. Das untere Ende der Steuersäule i; trägt außen die Lagerbüchse
16. die mit einer f'berwurfverschraubung 17 an dem Einführungsstutzen 18 festgehalten
wird. Das hintere Ende der Büchse 16 ist durch die Stopfbüchse ig gegen die Steuersäule
i5 nach außen abgedichtet; das vordere Ende der Lagerbüchse 16 greift in die Zahnstarigenführung
-2o ein und sichert diese dadurch in ihrer Lage im Achsrohr io. Das Ende i > der
Steuersäule ist auf den Schaft 21 des Ritzels 22 aufgeschrumpft. Das Ritzel 2 2
greift in die Zahnstange 23 ein, die bei der Drehunh des Ritzels in ihrer Führung
20 hin und her bewegt wird. Die Enden der Zahnstange 23 werden außerdem von Kolben
24 geführt. die mit Dichtungsmanschetten 2@ nach innen gegen das feststehende Gehäuse
-2o der Zahnstangenführung öldicht abgeschlossen sitirl. Die Zahnstangenführung
2o beschränkt :ich mit ihrem eigentlichen Führungskörper auf einen mittleren Kern,
der an beiden Enden iti Wandscheiben 26 übergeht, die einen Ringraum 27 zwischen
sich stehenlassen. der durch Bohrungen28 mit den Achsrohrräumen rechts und links
der Zahnstangenführung 20 verbunden ist. Ein Olvorratsbehälter 29 (Fig. i ) steht
durch die Bohrung 30 mit dem Ringraum 27 in ständiger Verbindung.
gegebenenfalls unter Einschaltung einesLRückschlagventils. Entsprechend ist der
Raum 2; innerhalb der Zahnstangenführung mit öl gefüllt. desgleichen die anschließenden
Räume z«-ischen dieser Führung und den Kolben 2t. Es besteht natürlich auch die
Möglichkeit. die Führungskolben 2.I als einfache Führungen ohne Abdichtung anzuordnen
und auf die Öldämpfung zu verzichten.
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An den Kolben 24. sind die Lenker 31 befestigt, die sich bis in die
Lenkhebelgehäuse 14 erstrecken und hier mit den Lenkhebeln 32 gelenkig verbunden
sind. Die an sich offene Außenseite des Lenkhebelgehäuses 14 ist dem inneren Radeinschlag
entsprechend abgeschrägt und durch eine @ummit@-and 33 abgeschlossen. Der Lenkhebel
32 sitzt verdrehfest auf einem Führungsz@-lincler 3- der Teleskoprohrführung, in
dessen innen angeordneten Längsnuten 35 das als Lenkzapfen wirkende Führungsrohr
36 mit dem an ihm befestigten gelenkten Lautrad 37 auf und ab gleiten kann.
in Fig.2 ist mit gestrichelten Linien die äußerste Endstellung des Lenkhebels 32
dargestellt, um zu zeigen, wie die Gummiwand 33 bei diesem Ausschlag des
Lenkhebels
nachgibt, ohne den Abschluß der gekapselten Räume zu unterbrechen. Die Wand 33 kehrt
nach Rückgang des Lenkhebels in die mit vollen Linien gezeichnete Stellung elastisch
in ihre Ruhestellung zurück.
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Die in den Fig. i bis 4 dargestellte Teleskoprohrführung besitzt an
Stelle der üblichen mechanischen Federung eine Luftfederung. Zu diesem Zweck ist
das unten offene Führungsrohr 36 oben geschlossen und ein am unteren Ende mit dem
Führungsrohr 36 fest verbundener Ringtopf 38 an seinem oberen Ende durch eine elastische,
druckfeste Ringmanschette 39 mit dem unteren Ende des oberen Führungszylinders 34
dicht verbunden. Der Führungszylinder 34 ist in dem 'Drehlagerrohr 4o drehbar gelagert,
das gleichzeitig den Befestigungskörper für'den Anschluß des Lenkhebelgehäuses 14
darstellt. Der Ringtopf 38 trägt seitlich außen die Radachsbüchse 4i (Fig. i und
3), die den Laufradzapfen aufnimmt. Die von dem Lenkhebel 32 in die Teleskoprohrführung
eingeleitete Lenkbewegung wird von dem Führungszylinder 34 über die Nutenführungen
35 auf das Führungsrohr 36 und von diesem über den Ringtopf 38 und die Achsbüchse
41 auf das Laufrad 37 übertragen. Die senkrechten Bewegungen zwischen dem Führungsrohr
36 und dem Führungszylinder 34 werden durch die unter Druckluft stehenden, abgeschlossenen
Räume innerhalb der Rohrführung abgefedert. An Stelle der Nutenführungen 35 können
gemäß Fig. 3 Geradführungslenker 42 zwischen dem oberen und unteren Teil der Rohrführung
vorgesehen werden. In Fig.4 und 7 ist die Nutenführung 35 zu einer Rollenführung
ausgebaut, indem am oberen Ende des Führungsrohres 36 winklig zueinander stehende
Rollen 43 gelagert sind, die in Führungsbahnen 35a des Führungszylinders 34 laufen.
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In Fig. 5 ist eine Schneckenschraubenlenkung dargestellt, deren Anordnung
im wesentlichen der insbesondere aus Fig. 2 ersichtlichen Zahnstangenlenkung entspricht.
Die Schnecke 44 sitzt in einer Ausbuchtung 45 des Achsrohres io; sie erhält ihren
Antrieb mittel- oder unmittelbar von der hier nicht dargestellten Steuersäule. Das
Schraubenrad 46 ist in einer im Achsrohr io unverrückbar gelagerten Hülse 47 geführt;
es überträgt seine Drehung auf die Schraube 48, die alsdann an ihren beiden Enden
ebenso wie die Zahnstange 23 (Fig. 2) mit den im Achsrohr io geführten Dämpfungskolben
24 verbunden ist.
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In Fig. 6 ist gezeigt, daß die Kapselung -der Lenkmittel nicht unbedingt
in einem ungeteilten Röhr erfolgen muß. Es kann insbesondere für die Anwendung anderer
als Zahnstangen-und Schraubenschneckenlenkungen vorteilhaft sein, einesteils unrunde,
nämlich möglichst flache Kapselungsquerschnitte vorzusehen und andernteils solche
Querschnitte zweiteilig mit vorzugsweise waagerechter Trennfuge- auszubilden. Der
flache Querschnitt erlaubt bei etwa gleichem Gewichtsaufwand wie bei einem runden
Rohr erheblich größere Abmessungen in der Ebene des waagerechten Querschnitts, so
daß für die Lenkerbetätigung mehr Raum innerhalb der Kapselung zur Verfügung steht.
Wird z. B., wie in Fig. 6, eine einfache Schneckenlenkung mittels Schnecke 49 und
Lenkstock 5o angewandt, so können ohne Raumschwierigkeiten die Lenker 5 i innerhalb
der Kapselung untergebracht werden. Die zweiteilige Ausbildung einer solchen flachen
Kapselung 52 ist in Fig. 6 links im Querschnitt angedeutet. Eine solche zweiteilige
Ausbildung ist natürlich unter Umständen auch für runde Rohrquerschnitte vorteilhaft,
da hierdurch der Einbau der Lenkmittel erleichtert wird. Trotzdem kann auch in diesem
Fall der Anschluß an die außenliegenden Lenkhebelgehäuse alsdann wieder einteilig
fortgesetzt werden, indem die Seitenwände bzw. Fahrgestellrähmen an dieser Anschlußstelle
nach beiden Seiten unterschiedlich vorbereitet werden.
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Die in Fig.7 dargestellte Teleskoprohrführüng ist im Gegensatz zu
derjenigen nach Fig. i mit einer mechanischen Federung versehen. Hierbei ist der
Anschluß der Lenkmittel an die Teleskoprohrführung insoweit vereinfacht, als der
Lenkhebel 3:2 nicht unmittelbar an dem einen der beiden Rohrführungsteile
34, sondern an der innen sitzenden besonderen Lenkhülse 53 befestigt ist. Da diese
Lenkhülse bequem nach oben ausgebaut werden kann, ergibt sich hierdurch eine leichtere
Lösung der Lenkmittel von der Rohrführung.
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Die dargestellten Ausführungsbeispiele lassen erkennen, daß außer
der Einführung der Steuersäule 15 in die Kapselung keine weiteren Durchführungen
der Lenkmittel mit Unterbrechung der Kapselung erforderlich werden. Auch hierin
unterscheidet sich die neue Anordnung von den bekannten gekapselten Zahnräderlenkübertragungen,
da bei diesen mindestens an den Achsfäusten bzw. an den Lenkzapfen die Kapselung
nochmals unterbrochen werden muß. Wesentlich ist aber vor allem; daß gerade an diesen
- Durchführungsstellen die ein- bzw. austretenden beweglichen Teile einwandfrei
geführt werden. Dies ist möglich, wenn z. B. die Steuersäule mit ihrem unteren Ende
unmittelbar in das Achsrohr eintreten kann oder doch zumindest unter Zwischenschaltung
nur eines Gelenks, das den Montagespielraum überbrücken kann, während bei Relativbewegungen
zwischen
Steuersäule und Achsrohrkapselung stets mindestens zwei
Gelenke erforderlich «-erden, die wesentlich größere Ansprüche an eine einwandfreie
Führung der anschließenden Teile stellen. Die Anwendung der Erfindung ist im übrigen
nicht auf die dargestellten Teleskoprohrführungen beschränkt.