DE919987C

DE919987C - Lenkvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE919987C
Application number: DEB24084A
Authority: DE
Inventors: Fritz Fiedler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1953-02-04
Filing date: 1953-02-04
Publication date: 1954-11-08

Description

Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung für unabhängig voneinander aufgehängte Lenkräder von Kraftfahrzeugen, die von einer quer zur Längsachse des Fahrzeuges gelagerten Zahnstange mittels geteilter, mit der Zahnstange verbundener Spurstangen gelenkt werden.
Bei Aufhängung von Lenkrädern über Gelenkvierecke in Wagenquerrichtung ist es zur Erzielung einer geometrisch einwandfreien Lenkung erforderlich, die Spurstange derart zu teilen, daß die an die Lenkzapfen angreifenden Teilstangen parallel zu den Schwinghebeln verlaufen und mit diesen gleich lang gehalten sind. Das Mittelstück der Spurstange wird hierbei durch die Zahnstange selbst oder durch eine von dieser angetriebenen Schubstange gebildet, die am Rahmen quer beweglich geführt wird.
Es ist schon vorgeschlagen worden, an diese als Mittelstück einer dreiteiligen Querverbindung dienende Zahnstange die beiden Außenglieder drehbar anzuschließen. Hierdurch werden zwar Ausleichbewegungen zwischen den beiden Wagenseiten beim Durchfedern der Räder ermöglicht, dagegen die Parallelität der Spurstangen zu den Schwinghebeln der Lenkräder über den ganzen Bereich des Lenkeinschlages nicht gewährleistet.
Wenn auch in der Geradeausstellung der Lenkräder meist dafür gesorgt ist, das die Spurstangen parallel zu den Schwinghebeln der Parallelogrammaufhängung verlaufen, so wird diese Bedingung bei eingeschlagenen Vorderrädern nicht mehr erfüllt. Bei den meisten Kraftfahrzeugen stehen die Lenkzapfen, um die die Vorderräder zum Zweck des Lenkens geschwenkt werden, nicht senkrecht auf der Fahrbahn, sondern sind unter einem mehr oder weniger großen Winkel a (Fig. 2), dem Lenkzapfensturz, zur Senkrechten geneigt. Der Kugelzapfen am Ende des am Lenkzapfen befestigten und mit ihm schwenkenden Lenkhebels bewegt sich daher nicht in einer waagerechten Ebene, sondern in einer um den gleichen Winkel a geneigten Ebene; er hebt bzw. senkt sich also in Abhängigkeit vom Lenkeinschlag. Die Lenkzapfen an den Enden der Zahnstange bzw. an den Enden der zwischengeschalteten Lenkschubstange dagegen werden zwangläufig durch ihre Führung am Rahmen in waagerechter Richtung verschoben. Daraus ergibt sich, daß nur bei Geradeausstellung der Lenkräder Parallelität zwischen Schwinghebel und Spurstange besteht, während bei eingeschlagenen Lenkrädern die Spurstangen mehr oder weniger schräg zu den Schwinghebeln verlaufen. Bei diesen Verhältnissen entstehen unbeabsichtigte Lenkeinschläge bzw. Flattererscheinungen der Vorderräder beim Durchfedern während der Kurvenfahrt.
Die Erfindung beseitigt diesen Übelstand, indem sie die Parallelstellung von Schubstange und Schwinghebeln über den gesamten Bereich des Lenkeinschlages gewährleistet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lenkschubstange gleichzeitig mit ihrer an sich bekannten axialen Verschiebung eine vom Lenkeinschlag abhängige. Drehbewegung ausführt, so daß die an ihren Enden exzentrisch und spiegelbildlich zueinander angeordneten Kugelbalzen eine vom Maß der Längsbewegung, also vom Lenkradeinschlag abhängige Äuf- bzw. Abwärtsbewegung ausführen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsvorschlag an einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. I den Grundriß des Erfindungsgedankens, Fig. 2 eine Ansicht von vorn und Fig. 3 eine weitere Ausführungsmöglichkeit.
In dem Führungsgehäuse 5, das mit dem Fahrzeugrahmen fest verbunden ist und quer zur Fahrtrichtung liegt, wird die Zahnstange 2 durch das Zahnritzel I angetrieben und überträgt ihre Axialverschiebung über das fest mit ihr verbundene Joch 3 auf die Lenkschubstange 4. Diese ist im Joch 3 drehbar und im Gehäuse 5 axial verschiebbar und drehbar gelagert. Der im Gehäuse 5 fest verankerte Gleitstein I2, der in einer schraubenförmig in die Lenkschubstange eingefrästen Nut II gleitet, zwingt dieselbe bei Axialverschiebung zu einer gleichzeitigen Drehung. An beiden Enden der Lenkschubstange sind mittels exzentrisch zur Längsachse angeordneter Kugelzapfen 6 die Spurstangenenden 7 angeschlossen, die weiterhin mit ihren äußeren Enden mittels Kugelgelenks 8 über die Lenkhebel 9 an den Lenkzapfen Io angreifen.
Ein Ausführungsbeispiel der exzentrischen Lagerung der Kugelbolzen, für die auch noch andere Lösungen möglich sind, besteht darin, daß beide Enden der Lenkschubstange 4 unter einem spitzen Winkel zur Längsachse, jedoch parallel miteinander, schräg abgeschnitten sind. Senkrecht zu diesen Schnittflächen sind die Kugelbolzen 6 derart angebracht, daß die Mittelpunkte der Kugeln um ein Maß a von der Längsachse entfernt sind.
Die Lenkbewegungen am Lenkrad werden mittels Zahnritzels auf die Zahnstange und von dieser über das Joch auf die Lenkschubstange übertragen. Außer dieser bekannten axialen Verschiebung findet eine der Steigung der Drallnut entsprechende Verdrehung der Lenkschubstange statt, die zur Folge hat, daß die exzentrisch gelagerten Kugelköpfe am Ende der Schubstange eine Aufwärts- bzw. Ab wärtsbewegung ausführen. Das Maß der Exzentrizität und die Steigung der Drallnut sind dabei derart aufeinander abgestimmt, daß diese Senkrechtbewegung pro Grad Lenkradeinschlag mit der senkrechten Bewegung der Kugelbolzen am Lenkhebel übereinstimmt und dadurch die Spurstangenenden ihre Parallellage zu den Schwinghebeln bei allen Lenkradstellungen beibehalten.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestallte Ausführungsart. So ist es beispielsweise auch möglich, die Verzahnung unter Fortfall der Zahnstange direkt in die Lenkschubstange einzuschneiden. In diesem Falle wird die Schubstange mit um den Umfang herumlaufenden Zähnen versehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Lenkvorrichtung für unabhängig federnde Lenkräder von Kraftfahrzeugen mit quer zur Längsachse des Fahrzeuges liegender Zahn-Stange und geteilten Spurstangen, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zahnstange (2) angetriebene und die beiden Spurstangen (7) verbindende Lenkschubstange (4) gleichzeitig mit ihrer an sich bekannten axialen Verschiebung eine vom Lenkeinschlag abhängige Drehbewegung ausführt, wobei an den Enden der Schubstange (4) je ein Kugelzapfen (6) exzentrisch zur Längsachse und spiegelbildlich zueinander angeordnet ist.
2. Lenkvorrichtung für unabhängig federnde Lenkräder von Kraftfahrzeugen mit quer zur Längsachse des Fahrzeuges liegender Zahnstange und geteilten Spurstangen, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Spurstangen (7) verbindende, drehbar und längs verschiebbar gelagerte Lenkschubstange (q.) mit rundherum laufender Verzahnung versehen ist.
3. Lenkvorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkschubstange (q.) mit einer schraubenförmig gewundenen Nut (i i) und mit einem in die Nut eingreifenden, im Gehäuse (5) fest verankerten Gleitstein (i2) versehen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 385 0i5.