DE812879C

DE812879C - Fahrzeuglenkung

Info

Publication number: DE812879C
Application number: DEW844A
Authority: DE
Inventors: Jacobus Ludwich Wilhelm Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-13
Filing date: 1950-01-12
Publication date: 1951-09-06
Also published as: GB671236A; BE493279A; FR1008241A; NL79801C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Achsschenkellenkungen für Räderpaare, bei welchen je eine Spurstange an dem Ende jedes Lenkschenkels angreift und das innere Ende der beiden Spurstangen in zwei verschiedenen Schwenkpunkten gelagert ist, die beide an einem Lenk- oder Steuerglied angeordnet sind, das eine rotierende Lenkbewegung ausführen kann.

Bei der klassischen Ausführung der Achsschenkellenkung für die Vorderräder von Kraftwagen erstreckten sich die Lenkschenkel in Fahrtrichtung rückwärts von den Lenkzapfen. Die Lenkschenkel wurden durch eine einteilige Spurstange miteinander verbunden. Ein Lenk- oder Steuerhebel griff an dieser Spurstange an. Die notwendige relative Verkürzung der Spurstange beim Schwenken der Räder, damit das jeweils innere Rad einen größeren Ausschlag macht als das äußere Rad, wurde dadurch erreicht, daß die Lenkschenkel mit den Lenkzapfen aufeinander zuliefen. Dadurch wird jedoch der mögliche Ausschlag der Räder beschränkt, weil bald eine Stellung erreicht wird, in der die Spurstange kein genügendes Drehmoment auf zumindest einen der Lenkschenkel ausübt (gestreckte Lage von Spurstange und Lenkschenkel). Der größte Ausschlag der Vorderräder, der bei dieser Anordnung möglich ist, ist deshalb begrenzt. Der Kreis, in welchem ein Fahrzeug mit einer derartigen Lenkung wenden kann, hat einen großen Halbmesser.

Später hat man die Spurstange unterteilt, so daß jedem Lenkschenkel eine besondere Spurstange zugeordnet wurde. Das innere Ende beider Spurstangen wurde angeordnet in zwei verschiedenen Schwenkpunkten, die nebeneinander an dem Lenkoder Steuerhebel lagen. Auf diese Weise wurde eine zusätzliche relative Verkürzung beim Einschwenken erreicht, wodurch die Konvergenz der

Lenkschenkel vermindert werden konnte. Dadurch wird andererseits der maximale Ausschlag der Fahrzeugräder erhöht. Immerhin bleibt der Ausschlag auf höchstens 6o° beschränkt, was in vielen Fällen, z. B. für landwirtschaftliche Fahrzeuge, zu wenig ist. Die erwähnte zusätzliche relative Verkürzung ergibt sich daraus, daß die beiden Drehpunkte mit dem Lenk- oder Steuerhebel sich relativ in Richtung der Radachse nähern, wenn der Lenk- oder Steuerhebel geschwenkt wird..

Wenn es wünschenswert ist, den Ausschlag der Räder noch weiter zu erhöhen, könnte man den Abstand zwischen den erwähnten Schwenkpunkten auf dem Lenk- oder Steuerhebel vergrößern. In diesem Falle wird jedoch die gestreckte Lage der Spurstangen, in welcher kein Drehmoment mehr auf die Lenkschenkel ausgeübt wird, früher erreicht. Es ergibt sich aber als möglich, dies wirksam dadurch zu erreichen, daß man in dem er-

ao wähnten Falle von konvergierenden Lenkschenkeln zu divergierenden Lenkschenkeln übergeht. Dann kann nämlich bei der Schwenkung beider Räder genau die Forderung berücksichtigt bleiben, daß die Achsen beider Räder sich in einem Punkt schneiden, der auf der Achse des anderen Radpaares des Fahrzeuges liegt. Dies ist notwendig, damit alle vier oder mehr Räder sich bei der Fahrt genau abwälzen.

Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung dem Lenkglied, an dem die beiden Schwenkpunkte für die beiden Spurstangen angeordnet sind, außer der üblichen Schwenkbewegung rund um die Lenkoder Steuerachse noch eine zusätzliche Bewegung, und zwar entweder eine Schwenkung oder Ver-Schiebung 'in der Weise erteilt, daß eine zusätzliche relative Verlängerung (falls die Lenkschenkel in der Fahrtrichtung nach hinten weisen) oder eine zusätzliche relative Verkürzung (falls die Lenkschenkel in Fahrtrichtung vorwärts gerichtet sind), des Spurstangensystems eintritt, wobei bei jedem Ausschlag das richtige Verhältnis zwischen den Ausschlagwinkeln der Räder aufrechterhalten wird.

Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für

Fahrzeuge, die gezogen werden, wie namentlich in der Landwirtschaft. Für derartige Fahrzeuge werden Achsschenkellenkungen vorgezogen, namentlich im Hinblick auf genügend schnelles Fahren auf der Straße; aber die Möglichkeit, die Lenkräder rechtwinklig einschlagen zu können, wie es bei der übliehen Drehschenkellenkung möglich ist, um scharfe Wendungen auszuführen, wird ebenfalls häufig gefordert.

In der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt, und einige Ausführungsformen werden nunmehr als Beispiel beschrieben.

Fig. ι dient der Erklärung des Prinzips der Achsschenkelsteuerung;

Fig. 2 bis 5 zeigen schematische verschiedene Ausführungsformen bekannter Lenkungen mit einer besonderen Ausführungsform in Fig. 6;

Fig. 7 bis 12 zeigen schematische Ausführungsformen gemäß der Erfindung.

Fig. ι gibt die Situation bei einem Vierradfahrzeug mit Achsschenkellenkung wieder. Die Vorderräder ι und 2 sind um die Lenkzapfen 3, 4 mit Hilfe der Lenkschenkel 5, 6 schwenkbar, die durch die Spurstange 7 verbunden sind. Die Schwenkung der Räder 1 und 2 muß so sein, daß sich ihre verlängerten Drehachsen 8, 9 stets auf der verlängerten Achse 10 der beiden Hinterräder 11, 12 schneiden.

In den folgenden Figuren bezeichnet der Pfeil 13 stets die Fahrtrichtung des betreffenden Fahrzeuges.

Wenn, wie in Fig. 2 angedeutet, die Lenkschenkel 5, 6 parallel zueinander verlaufen, führt die Spurstange 7 mit diesen Lenkschenkeln 5, 6 eine parallele Bewegung aus, so daß die Räder 1 und 2 sich ebenfalls parallel verschwenken. Es ist infolgedessen nicht möglich, mit dieser Anordnung der Forderung zu genügen, daß die verlängerten Achsen der vier Räder sich in einem Punkte schneiden, wie bei Erörterung der Fig. 1 festgelegt.

Um dieser Forderung zu entsprechen, ist es notwendig, daß die Spurstange 7 beim Schwenken der Räder 1 und 2 eine relative Verkürzung erfährt, so daß das Rad 1 gemäß Fig. 1 einen größeren Ausschlag macht als das Rad 2. Das klassische Verfahren um eine solche relative Verkürzung der Spurstange 7 zu erreichen, besteht darin, daß man die Lenkschenkel in Fahrtrichtung rückwärts konvergieren läßt, wie in Fig. 3 verdeutlicht.

Die gleiche Wirkung könnte natürlich dann, wenn die Lenkschenkel 15, 16 in Fahrtrichtung nach vorwärts weisen, wie in Fig. 2 angedeutet, dadurch erreicht werden, daß man die Lenkung divergieren läßt. Fig. 4 a zeigt dies ohne weiteres.

Die Praxis hat jedoch gelehrt, daß mit derartigen Lenkungen ein größerer Ausschlag der Räder nicht erreicht werden kann und auf keinen Fall ein Ausschlag von 90⁰. Der Winkel, unter dem die Lenkschenkel konvergieren oder divergieren, ist dadurch begrenzt, daß die gestreckte Lage von Spurstange und Lenkschenkel nicht, und zwar auch nicht annähernd erreicht werden darf, weil dann kein genügendes Drehmoment auf den Lenkschenkel ausgeübt wird. Es versteht sich, daß diese Begrenzung in bezug auf die Schrägstellung der Lenkschenkel andererseits die mögliche relative Verkürzung der Spurstange 7 beeinträchtigt.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine zusätzliche relative Verkürzung oder Verlängerung der Spurstange auf eine andere Weise zu erreichen. Dies ist in Fig. 5 dargestellt. Die Spurstange ist hier unter Bildung der beiden Teile 17 und 18 unterteilt. Deren innere Enden sind schwenkbar und mit Abstand voneinander bei 19 und 20 auf einem Teil 21 gelagert, das mittels der Lenk- oder Steuereinrichtung um den Punkt 22 geschwenkt werden kann. Dieses Teil 21 wird im folgenden als Lenkhebel bezeichnet. Aus Fig. 5 ist deutlich zu ersehen, daß der Abstand α zwischen den beiden Schwenkpunkten 19, 20 der Spurstangen geringer wird, wenn der Lenkhebel 21 geschwenkt wird. Dies bewirkt die bereits erwähnte zusätzliche relative Verkürzung. Man erreicht auf diese Weise

eine größere Freiheit in bezug auf, die Wahl des Winkels der Lenkschenkel, so daß die Räder ι und 2 zweifellos weiter ausgeschwenkt werden können. Indessen kann ein Ausschlag von 90⁰ auch dadurch bei weitem nicht erzielt werden.

Fig. 6 zeigt das gleiche System, jedoch mit vorwärts gerichteten Lenkschenkeln. Es ist daher hier notwendig, eine relative Verlängerung der Spurstange herbeizuführen, und dies wird erreicht, indem man die Spurstangenhälften 24, 25 auf dem Lenkhebel 21 so anordnet, daß sie einander übergreifen. Auch bei dieser Anordnung erfahren die Schwenkpunkte 26, 27 beim Schwenken des Lenkhebels 21 eine relative Näherung in Richtung der Vorderachse, aber diese relative Näherung wirkt sich tatsächlich in einer relativen Ausdehnung oder Verlängerung der Spurstangen aus.

Es ist klar, daß bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 5 und 6 die Schwenkpunkte 19, 20 bzw. 26, 27 auf dem Lenkhebel 21 ziemlich nahe beieinander liegen müssen, weil sonst die Schwenkbewegung des Lenkhebels 21 zu stark begrenzt würde, was sich andererseits wieder in einer Verminderung des möglichen Ausschlages der Räder 1 und 2 auswirken würde. Wie die nächsten Figuren zeigen werden, beseitigt die Erfindung insbesondere diesen Mangel.

In Fig. 7 ist mit 21 wiederum ein Lenkhebel bezeichnet, entsprechend Fig. 5, der um die Achse 22 schwenkbar ist. Dieser Lenkhebel 21 trägt jedoch ein um die Achse 30 schwenkbares, T-förmiges Joch 31. Die Spurstangen 17, 18 greifen nur an diesem Joch 31 an, und zwar in den Schwenkpunkten 19, 20. Das eine Ende des Joches 31 ist

z. H. mittels einer Rolle τ,2 in einer Geradführung an dem festen Teil 33 des Fahrgestells beweglich. Die Wirkung beim Schwenken des Lenkhebels 31 ist in Fig. 7 und S dargestellt. Der Lenkhebel 21 kann in einem sehr großen Winkel geschwenkt werden, ohne daß die Verbindungslinie zwischen den Schwenkpunkten 19, 20 der Spurstangen um den gleichen Winkel geschwenkt wird. Infolgedessen kann die Entfernung zwischen den Schwenkpunkten uj, 20 freier gewählt und ziemlich groß gehalten werden. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Lenkschenkel 5, 6 auch nach rückwärts divergierend angeordnet werden können. Daraus folgt, daß die gestreckte Stellung der Lenkschenkel und Spurstange erst wesentlich später erreicht wird, d. h. erst dann, nachdem die Räder 1, 2 einen bedeutend größeren Ausschlag erreicht haben als bisher. Die Praxis hat ergeben, daß dieser maximale Ausschlag ohne Nachteil bis zu 90⁰ vergrößert werden kann unter voller Berücksichtigung der Forderung gemäß Fig. 1. und daß das Fahrzeug dann um einen einzigen Punkt geschwenkt werden kann, der mit dem Auflagepunkt eines der I linterräder zusammenfällt.

Fig. S und Sa zeigen eine Ausführungsform, die der von Fig. 7 und 7a entspricht, bei welcher jedoch die Lenkschenkel vorwärts gerichtet sind, so dal.i sie jetzt nicht divergierend, sondern im Gegenteil konvergierend angeordnet werden können. Die Spurstangen 24, 25 übergreifen einander auf dem Joch 31, das seinerseits schwenkbar bei 30 auf dem Lenkhebel 21 angebracht ist und geradlinig geführt wird an dem festen Teil 33 des Fahrgestells in irgendeiner Weise, z. B. mittels einer Rolle 32.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 zeigt das Joch 31 eine zusätzliche Schwenkbewegung mit Bezug auf den Lenkhebel 21. Diese zusätzliche Bewegung kann auch eine Verschiebung sein.

Dieses ist dargestellt in Fig. 9. Diese Ausführungsform entspricht insoweit derjenigen gemaß Fig. 8, als auch hier die Lenkschenkel in Fahrtrichtung nach vorwärts konvergieren. Das Teil 35 trägt hier das Schwenklager für die beiden Spurstangen 24, 25, kann jedoch selbst nicht geschwenkt werden, sondern ist radial verschiebbar auf dem Lenkhebel befestigt. Zu diesem Zweck besitzt es einen Schlitten 36, der in einer Führung 37 auf dem Lenkhebel 21 beweglich ist.

An dem festen Teil des Fahrgestells ist eine Parallelführung, bestehend aus den Stangen 38, 39, 40, angebracht. Die Stange 39 besitzt einen Vorsprung 41, der durch die Lenkstange 42 mit dem Teil 35 verbunden ist. Es ist ersichtlich, daß beim Drehen der Lenkhebel 21 das Teil 35 radial auswärts gezogen wird entsprechend der Schwenkbewegung, die der Vorsprung 41 ausführt. Es ergibt sich dadurch auch hier eine Korrektur der relativen Verlängerung, welche die Spurstangen 24, 25 erfahren, sobald der Lenkhebel 21 geschwenkt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist das Joch 31, welches die Spurstange trägt, schwenkbar auf dem Lenkhebel 21 befestigt. Es erhält eine zusätzliche Schwenkung, wenn der Lenkhebel 21 sich dreht, weil sein Lager 46 mit dem festen Schwenkpunkt 48 durch die Kupplungsstange 47 verbunden ist. Die durch gestrichelte Linien in Fig. 10 angedeutete Stellung der verschiedenen Teile zeigt, wie diese Bewegung vor sich geht.
, Bei der Ausführungsform gemäß Fig. n ist ein Teil 35, welcher die Spurstangen 24, 25 trägt, verschiebbar auf dem Lenkhebel 21 befestigt, ebenso wie im Falle der Fig. 9. Die Gelenkstange 49 verbindet den Teil 35 mit dem festen Schwenkpunkt 50. Diese Stange 49 beherrscht die radiale Verschiebung des Teiles 35 auf dem Lenkhebel 21. Die strichpunktiert angedeutete Stellung der Teile in Fig. 11 läßt diese Art Bewegung ohne weiteres erkennen.

In Fig. 12 ist das Teil 35 ebenfalls radial be- "5 weglich mit dem Lenkhebel 21 angeordnet. Das Ausmaß der Verlängerung ist begrenzt, weil der Vorsprung 51 des Teiles 35 in einem festen Führungsschlitz 52 gleitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Achsschenkellenkung für ein Räderpaar, bei welcher getrennte Spurstangen am Ende jedes Lenkschenkels angreifen und das innere Ende beider Spurstangen in zwei verschiedenen ias Schwenkpunkten auf einem beweglichen

Zwischenglied gelagert sind, das mit einem um einen festen Punkt des Fahrzeugrahmens schwenkbaren Lenkhebel beweglich verbunden ist, wobei dieses Zwischenglied in einer bestimmten Bahn relativ zum Fahrzeuggestell

geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied derart geführt ist, daß sich die beiden Schwenkpunkte längs einer anderen Kurve als einem Kreis bewegen, wobei das ίο allgemeine Ausmaß der Kurve in ihrem wirksamen Teil größer in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Lenkzapfen als in Richtung quer dazu ist.
2. Lenkeinrichtung gemäß Anspruch ι für die Lenkung der Vorderräder eines Fahrzeuges mit mindestens vier Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkschenkel von den Lenkzapfen aus sich in Fahrtrichtung erstrecken und konvergieren.

ao
3. Lenkeinrichtung gemäß Anspruch 1

oder 2, wobei das innere Ende beider Spurstangen schwenkbar auf einem stangenartigen Teil angebracht sind, welches in seiner mittleren Stellung so angeordnet ist, daß die Veras bindungslinie durch die Schwenkpunkte beider Spurstangen parallel zur Radachse verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der Spurstangen einander übergreifen und das stangenartige Teil schwenkbar und / oder verschiebbar auf dem Lenkhebel angebracht ist.
4. Lenkeinrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenartige Teil an einem zwischen den beiden Spurstangenschwenklagern liegenden Punkt schwenkbar auf den Lenkhebel gelagert ist, wobei ein Vorsprung des stangenartigen Teils längs einer Linie quer zu den Radachsen geführt ist (Fig. 7 und 8).

5. Lenkeinrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung des stangenartigen Teils, das an einem zwischen den beiden Spurstangenschwenklagern liegenden Punkt am Lenkhebel gelagert ist, längs eines Kreises geführt ist (Fig. 10).

6. Lenkeinrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenartige Teil radial verschiebbar auf dem Lenkhebel angeordnet ist und durch einen schwenkbaren Arm am Lenkhebel geführt ist, wobei dieser Arm geradlinig geführt wird (Fig. 9)-

7. Lenkeinrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenartige Teil radial verschiebbar an dem Lenkhebel angebracht und mit einer Einrichtung zur Führung längs eines Kreisbogens versehen ist (Fig. 11).

8. Lenkeinrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange radial verschiebbar auf dem Lenkhebel angeordnet und in einem Schlitz geführt ist (Fig. 12).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1371 8.