WO2008128592A1 - Lenkungsanordnung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2008128592A1
WO2008128592A1 PCT/EP2008/001261 EP2008001261W WO2008128592A1 WO 2008128592 A1 WO2008128592 A1 WO 2008128592A1 EP 2008001261 W EP2008001261 W EP 2008001261W WO 2008128592 A1 WO2008128592 A1 WO 2008128592A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
arrangement according
intermediate gear
motor vehicle
steering arrangement
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/001261
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen BRÖMMER
Vishwajeet Chatterji
Friedrich SCHÄFER
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2008128592A1 publication Critical patent/WO2008128592A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/20—Connecting steering column to steering gear

Definitions

  • the invention relates to a steering arrangement for a motor vehicle referred to in the preamble of claim 1 Art.
  • the steering assembly comprises a steering column arranged in the car interior of the motor vehicle with a steering shaft which is rosbewegbar via a steering wheel, the steering shaft is connected via steering shaft assembly with a steering clutch of a rack-and-pinion steering gear, said mounted on a front-axle subframe rack steering gear via tie rods with two side wheels of the front axle is coupled and converts the rotational movement of the steering shaft into a steering movement of the wheels.
  • the steering shaft assembly extends starting from the steering spindle obliquely forward down through the car interior, passes through an associated passage opening of a body end wall and is connected with the interposition of a joint with the steering coupling of the motor-unit space arranged rack and pinion steering gear.
  • the steering shaft assembly comprises two angularly successive shaft strands, which are connected to each other with the interposition of a joint.
  • Steering column and steering coupling of the rack-and-pinion steering gear are both arranged on the driver's side of the vehicle, ie in the case of left-hand drive vehicles on the left-hand and right-hand drive vehicles, respectively, on the right side of the vehicle.
  • the rack-and-pinion steering gear has a steering clutch on both the left and the right-hand side of the vehicle and can thus be used identically for left- and right-hand drive vehicles.
  • the object of the invention is to further develop a steering arrangement for a motor vehicle referred to in the preamble of claim 1 such that a particularly simple and cost variant formation between left and right-hand drive vehicles is made possible.
  • the advantage achieved by the invention is that the steering shaft assembly with intermediate gear allows an arrangement of the steering shaft and steering coupling on opposite sides of the vehicle.
  • the steering clutch of the steering gear can be arranged on left and right hand drive vehicles on the same side of the vehicle.
  • a steering shaft assembly provided with intermediate gear, are arranged in the steering shaft and steering coupling on opposite sides of the vehicle, while the other vehicle variant, z.
  • a conventional steering shaft assembly without intermediate gear wherein the steering shaft and steering clutch are arranged on the same side of the vehicle.
  • the steering clutch is arranged on both sides of the same vehicle side, d. H. in the example mentioned in both cases on the left side of the vehicle.
  • a steering gear with only a single steering coupling can be used identically for both left-hand and right-hand steering vehicles. Furthermore, in the engine-unit space, only on one side of the vehicle, a corresponding clearance near the steering clutch must be provided.
  • the intermediate gear is preferably arranged near an end wall of the motor vehicle body, which limits a passenger compartment of the motor vehicle towards the front. As a result, between the front wall and steering coupling for both left and right-hand steering vehicles only on a vehicle side a corresponding space for carrying out the steering shaft assembly are kept.
  • the intermediate gear is preferably arranged in the passenger compartment, so that the steering shaft assembly performed in right and left-hand drive vehicles through the same passage opening of the end wall and the front wall can be made identical in right and left-hand drive vehicles.
  • the arranged in the passenger compartment intermediate gear can be particularly simple and space-saving attach via associated mounting brackets on the front wall and / or on a center tunnel of the body floor.
  • the intermediate gear can be accommodated particularly protected and easy to install in a closed housing.
  • the intermediate gear can comprise a toothed drive.
  • the sprocket may comprise two laterally spaced gears, which are coupled together by a toothed transmission member.
  • the transmission member may be formed in a particularly space-saving rod-shaped and extend carriage transverse direction.
  • a transmission member in particular a rack or a connecting shaft may be provided, which is coupled via an angle drive with the input and output shaft of the intermediate gear.
  • the angle drive can be particularly reliable and space-saving formed by two meshing bevel gears.
  • the intermediate gear can be particularly easy to be connected via splines with the steering shaft assembly. Alternatively, a connection via grooved or toothed shafts would be possible.
  • the steering arrangement advantageously has an electromechanical power steering assistance.
  • a suitable control of the electric auxiliary drive additionally caused by the intermediate gear friction and moments of inertia are at least partially compensated and similar steering and restoring moments are achieved as in a conventional steering assembly without intermediate gear.
  • 1 is a steering arrangement of a right-hand drive motor vehicle in a perspective oblique view from the left,
  • Fig. 2 shows an intermediate gear of the steering arrangement according to
  • Fig. 4 shows an alternative embodiment of a steering arrangement of a right-hand drive motor vehicle in a perspective oblique view from the top front.
  • the illustrated in Fig. 1 steering assembly 1 of a right-hand drive motor vehicle not shown in detail comprises a jacket tube 10 with steering shaft 11, which has a steering shaft assembly 20 is coupled to a steering clutch 35 of a steering gear 30, wherein the steering gear 30 converts the rotational movement of the steering shaft 11 in a steering movement of the two front wheels of the motor vehicle, not shown.
  • the steering gear 30 is arranged in a motor-unit space 2 of the motor vehicle, which is separated by an end wall 3 of the body of a car interior 4 located behind it.
  • the jacket tube 10 is on the right side of the car, d. H. arranged right from the central longitudinal plane of the motor vehicle in the car interior 4 and attached to its jacket tube housing 12 via associated mounting brackets on an instrument panel cross member, not shown, which extends between two side A-pillars of the motor vehicle body in the car interior and carries a dashboard also not shown.
  • the rotatably mounted in the casing tube 10 steering shaft 11 extends obliquely upwards in the carriage longitudinal direction and is rotatable by the driver of the motor vehicle in a conventional manner via a not shown steering wheel, which is placed on the rear upper end of the steering shaft 11.
  • the jacket tube 10 is height and length adjustable via a known electrical or manual adjustment.
  • Trained as a conventional rack and pinion steering gear 30 comprises a rack 31 which is slidably housed in the carriage transverse direction in an associated housing 32 and coupled at its lateral ends in each case via an associated tie rod 33 with the adjacent side wheel of the motor vehicle front axle, not shown, to transverse movement the rack 31 to generate a steering movement of the two wheels about the vertical axis.
  • the rack 31 is is driven by a toothed shaft 34 of the steering gear 30, which protrudes to the rear of the steering gear 30 and is connected to an associated steering clutch 35 with the steering shaft assembly 20.
  • an electro-mechanical servo assistance with an electric motor not shown, is provided on the steering gear 30, which additionally drives the rack 31 and is controlled by an associated control unit.
  • a conventional hydraulic servo assistance could also be provided on the steering gear 30.
  • the steering gear 30 is mounted on a Vorderachs- subframe or integral support of the motor vehicle front axle, not shown, and extends below an internal combustion engine, not shown, in the engine unit space 2, wherein the steering clutch 35 on the left side of the car, d. H. to the left of the central longitudinal plane of the motor vehicle, and is arranged at a lateral distance to the left of the internal combustion engine.
  • the steering shaft assembly 20 includes one connected to the steering shaft 11, first strand 21 and connected to the steering clutch 35 of the steering gear 30, second strand 22.
  • the first strand 21 of the steering shaft assembly 20 extends in extension of the steering shaft 11 obliquely downward in the longitudinal direction of the car and is about a flexible disc 23 is connected to the protruding from the casing tube housing 12 front lower end of the steering shaft 11.
  • the flexible disk 23 allows an angle compensation in order to adjust the casing tube 10 together with the steering spindle 11 when the strand 21 of the steering shaft arrangement 20 is stationary.
  • the first strand 21 of the steering shaft assembly 20 terminates below the instrument panel, not shown on the right side of the car in the car interior 4, the side of a center tunnel 7 of the body floor.
  • the second strand 22 of the steering shaft assembly 20 is connected via an angle compensation enabling joint 24 with the steering clutch 35 of the steering gear 30 and extends from this obliquely rearward up to the car interior 4.
  • passes through the second strand 22 of the steering shaft assembly 20 has an associated passage opening 5, which is provided on the left side of the car in a lower region of the end wall 3.
  • the gap between the strand 22 of the steering shaft assembly 20 and the opening edge of the passage opening 5 is sealed in a conventional manner by a rubber boot, not shown.
  • the second strand 22 of the steering shaft assembly 20 terminates below the instrument panel, not shown, on the left side of the car in the car interior 4, the side of the center tunnel. 7
  • First 21 and second strand 22 of the steering shaft assembly 20 are thus on the left and right side of the wagon, d. H. left and right of the central longitudinal plane of the motor vehicle, arranged and have a lateral distance from one another, which corresponds to about one third of the car width.
  • the steering shaft assembly 20 includes an intermediate gear 40, which couples the two strands 21 and 22 together at their ends facing each other.
  • the intermediate gear 40 has a rack and pinion gear with a rack 41 which is slidably housed in the carriage transverse direction in an associated housing 42 and at its two lateral ends in each case via an associated toothing 43 with an input 44 and output shaft 45 of the intermediate gear 40 is engaged.
  • the closed trained housing 42 is rod-shaped and extends approximately in the carriage transverse direction immediately below the instrument panel, of which only one bottom of an air conditioning housing 6 is shown here.
  • the housing 42 of the intermediate gear 40 is provided with two mounting brackets 46 and 47, which are arranged on the left and right of the center tunnel 7.
  • the mounting brackets 46 and 47 produced as sheet metal parts each have two angled mounting flanges, which are not shown by releasable point attachment means such.
  • B. screw connection means are secured to opposite areas of the end wall 3 and the side wall of the center tunnel.
  • the intermediate gear 40 is connected at its input shaft 44 via a spline shaft 25 with the first strand 21 of the steering shaft assembly 20, while the second strand 22 of the steering shaft assembly 20 is also connected via a spline shaft 26 with the output shaft 45 of the intermediate gear 40.
  • the two spline 25 and 26 allow compensation of tolerances in the assembly of the steering assembly. 1
  • a caused by rotation of the steering wheel rotation of the steering shaft 11 is thus transmitted via the rack 41 of the intermediate gear 40 to the second strand of the steering shaft assembly 20 and from there to the steering clutch 35 of the steering gear 30.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of a steering arrangement 1a, which differs from the steering arrangement 1 according to FIGS. 1-3 only by an alternative embodiment of the intermediate gear 40a. Therefore, only the differences of the steering arrangement Ia with respect to the already described steering arrangement 1 will be considered below.
  • the same components are shown in FIGS. 4 and 1-3 marked with the same reference numerals.
  • the steering arrangement 1a has an intermediate gear 40a, the laterally spaced strands 21 and 22 of the steering shaft assembly 20a coupled together.
  • a connecting shaft 41a is provided, which extends in the carriage transverse direction and is coupled at its lateral ends in each case via an associated angle drive 43a with an input 44a and output shaft 45a of the intermediate gear 40a.
  • Input 44a and output shaft 45a are each arranged in extension of the first 21 and second strand 22 of the steering shaft assembly 20 and thus extend approximately at right angles to the connecting shaft 41a.
  • an angle drive 43 a each a bevel gear pair is provided.
  • the connecting shaft 41a and one 44a and output shaft 45a are rotatably housed in a gear housing, not shown, which runs like the housing 42 of the intermediate gear 40 in the space between the instrument panel and center tunnel 7 in the car interior 4 and in the manner described above to center tunnel 7 and end wall. 3 the body is attached.
  • the provided for right-hand drive vehicles steering assemblies 1 and Ia can be easily adapted for left-hand drive, in which the jacket tube 10 is arranged with the steering shaft 11 on the left side of the vehicle.
  • the intermediate gear must be replaced by a conventional intermediate joint, ie the left-hand drive of the two arranged on the same side of the vehicle strands of the steering shaft assembly coupled in the usual way by an intermediate joint.
  • the remaining components of the steering shaft assemblies 20 or 20a can be used unchanged for the left-hand drive, wherein the second strand 22 and 22a of the steering shaft assembly 20 or 20a connected to the steering gear 30 has the same course in right and left-hand drive vehicles.
  • the bodyshell of the motor vehicle for left and right hand drive can be made identical.
  • the end wall 3 of the body has only on one side of the vehicle a fürgangso réelle 5 for carrying out the steering shaft assembly.
  • the units can be arranged in the same way in the engine-unit room in right and left-hand drive. This is z. B. particularly advantageous for vehicles with all-wheel drive, in which the side of the engine, a transfer case of the drive train is arranged.
  • the steering clutch of the steering gear can also be arranged on the right side of the vehicle, and the steering shaft arrangement with intermediate gearbox can be provided correspondingly in the left-hand drive vehicles, while in the right-hand drive a conventional intermediate joint replaces the intermediate transmission.
  • it makes sense to equip the variant of the motor vehicle produced in smaller quantities with the intermediate gear and to provide a conventional steering shaft assembly without intermediate gear in the variant produced in higher quantities.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkungsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkspindel (11), welche durch ein Lenkrad drehbewegbar ist, und mit einer Lenkwellenanordnung (20), um die Drehbewegung der Lenkspindel (11) auf eine Lenkungskupplung (35) eines Lenkgetriebes (30) zu übertragen ist, durch welches die Drehbewegung der Lenkspindel (11) in eine Lenkbewegung von Radern einer Fahrzeugachse uberfuhrbar ist, wobei Lenkspindel (11) und Lenkungskupplung (35) jeweils in einem seitlichen Abstand von der Mittellangsebene des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Um eine besonders einfache und kostengünstige Variantenbildung zwischen Links- und Rechtslenker-Fahrzeugen zu ermöglichen, sind Lenkspindel (11) und Lenkungskupplung (35) des Lenkgetriebes (30) auf einander entgegengesetzten Fahrzeugseiten angeordnet, wobei die Lenkwellenanordnung (20) zur Uberbruckung des seitlichen Abstandes ein Zwischengetriebe (40) umfasst, das zwei seitlich voneinander beabstandete Strange (21, 22) der Lenkwellenanordnung (20) miteinander koppelt.

Description

Lenkungsanordnung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Lenkungsanordnung für ein Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Eine derartige Lenkungsanordnung ist bereits aus der DE 196 08 414 Al bekannt. Die bekannte Lenkungsanordnung umfasst eine im Wageninnenraum des Kraftwagens angeordnete Lenksäule mit einer Lenkspindel, die über ein Lenkrad drehbewegbar ist, Die Lenkspindel ist über Lenkwellenanordnung mit einer Lenkungskupplung eines Zahnstangen-Lenkgetriebes verbunden, wobei das auf einem Vorderachs-Fahrschemel gelagerte Zahnstangen-Lenkgetriebe über Spurstangen mit zwei seitlichen Rädern der Vorderachse gekoppelt ist und die Drehbewegung der Lenkspindel in eine Lenkbewegung der Räder umwandelt.
Die Lenkwellenanordnung verläuft dabei ausgehend von der Lenkspindel schräg nach vorn unten durch den Wageninnenraum, durchsetzt eine zugehörige Durchtrittsöffnung einer Karosseriestirnwand und ist unter Zwischenschaltung eines Gelenks mit der Lenkungskupplung des im Motor-Aggregateraums angeordneten Zahnstangen-Lenkgetriebes verbunden. Dabei umfasst die Lenkwellenanordnung zwei winklig aufeinander stehende Wellenstränge, welche unter Zwischenschaltung eines Gelenks miteinander verbunden sind. Lenksäule und Lenkungskupplung des Zahnstangen-Lenkgetriebes sind beide auf der Fahrerseite des Fahrzeugs angeordnet, d. h. bei Linkslenkerfahrzeugen auf der linken und bei Rechtslenkerfahrzeugen entsprechend auf der rechten Fahrzeugseite. Um die Variantenbildung zu vereinfachen, weist das Zahn- stangenlenkgetriebe sowohl auf der linken als auch auf der rechten Fahrzeugseite jeweils eine Lenkungskupplung auf und kann somit baugleich für Links- und Rechtslenkerfahrzeuge verwendet werden.
Allerdings muss zur Durchfuhrung der Lenkwellenanordnung auf der Fahrerseite des Kraftfahrzeugs eine entsprechende Durchtrittsoffnung der vorderen Karosseriestirnwand sowie ein Freiraum im Motor-Aggregateraum vorzusehen. Um eine Variantenbildung zwischen Links- und Rechtslenkerfahrzeugen zu ermöglichen, muss die Stirnwand somit sowohl links als auch rechts der Fahrzeugmitte eine entsprechende Durchtrittsoff- nung für die Lenkwellenanordnung aufweisen oder alternativ müssen unterschiedliche Stirnwände für Rechts- und Linkslenker vorgesehen werden. Des Weiteren muss im Motor-Aggregateraum ein entsprechender Freiraum zur Durchfuhrung der Lenkwellenanordnung auf der linken bzw. rechten Fahrzeugseite vorgehalten werden. Somit ist die Variantenbildung zwischen Links- und Rechtslenker-Fahrzeugen insgesamt verhältnismäßig aufwandig und kostenintensiv.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkungsanordnung für ein Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine besonders einfache und kostengünstige Variantenbildung zwischen Links- und Rechtslenker-Fahrzeugen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost. Weitere die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass die Lenkwellenanordnung mit Zwischengetriebe eine Anordnung von Lenkspindel und Lenkungskupplung auf einander entgegensetzten Fahrzeugseiten ermöglicht. Dadurch kann die die Lenkungskupplung des Lenkgetriebes bei Links- und Rechtslenker-Fahrzeugen auf derselben Fahrzeugseite angeordnet werden.
Hierzu wird bei einer der Fahrzeugvarianten, wie z. B. dem Rechtslenker, eine Lenkwellenanordnung mit Zwischengetriebe vorgesehen, bei der Lenkspindel und Lenkungskupplung auf einander entgegensetzten Fahrzeugseiten angeordnet sind, während die andere Fahrzeugvariante, z. B. der Linkslenker, eine übliche Lenkwellenanordnung ohne Zwischengetriebe aufweist, bei welcher Lenkspindel und Lenkungskupplung auf der selben Fahrzeugseite angeordnet sind. Die Lenkungskupplung ist bei beiden Fahrzeugvarianten auf derselben Fahrzeugseite angeordnet, d. h. in dem genannten Beispiel in beiden Fällen auf der linken Fahrzeugseite.
Somit kann auch ein Lenkgetriebe mit nur einer einzigen Lenkungskupplung baugleich sowohl für Links- als auch für Rechts-Lenkerfahrzeugen verwenden werden. Des Weiteren muss im Motor-Aggregateraum lediglich auf einer Fahrzeugseite ein entsprechender Freiraum nahe der Lenkungskupplung vorgehalten werden .
Das Zwischengetriebe ist vorzugsweise nahe einer Stirnwand der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet, welche einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs nach vorn hin begrenzt. Dadurch muss zwischen Stirnwand und Lenkungskupplung sowohl für Links- als auch für Rechts-Lenkerfahrzeuge lediglich auf einer Fahrzeugseite ein entsprechender Freiraum zur Durchführung der Lenkwellenanordnung vorgehalten werden.
Das Zwischengetriebe ist dabei vorzugsweise im Fahrgastraum angeordnet, so dass die Lenkwellenanordnung bei Rechts- und Linkslenker-Fahrzeugen durch dieselbe Durchtrittsöffnung der Stirnwand durchgeführt und die Stirnwand bei Rechts- und Linkslenker-Fahrzeugen baugleich ausgeführt werden kann.
Das im Fahrgastraum angeordnete Zwischengetriebe lässt sich besonders einfach und platzsparend über zugehörige Befestigungskonsolen an der Stirnwand und/oder an einem Mitteltunnel des Karosseriebodens befestigen.
Das Zwischengetriebe kann besonders geschützt und montagefreundlich in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht sein.
Zur besonders zuverlässigen Übertragung der Lenkbewegungen kann das Zwischengetriebe einen Zahntrieb umfassen. Um bei kompakter Bauweise des Zwischengetriebes auch einen größeren seitlichen Abstand zu überbrücken, kann der Zahntrieb zwei seitlich voneinander beabstandete Zahnräder umfassen, welche durch ein verzahntes Übertragungsglied miteinander gekoppelt sind.
Das Übertragungsglied kann besonders platzsparend stabförmig ausgebildet sein und Wagenquerrichtung verlaufen. Dabei kann als Übertragungsglied insbesondere eine Zahnstange oder eine Verbindungswelle vorgesehen sein, die über einen Winkeltrieb mit Eingangs- und Ausgangswelle des Zwischengetriebes gekoppelt ist. Der Winkeltrieb kann besonders zuverlässig und platzsparend durch zwei miteinander in Eingriff stehende Kegelräder gebildet sein. Das Zwischengetriebe kann besonders montagefreundlich über Keilwellen mit der Lenkwellenanordnung verbunden sein. Alternativ wäre auch eine Verbindung über Nuten- oder Zahnwellen möglich .
Um den Bedienkomfort zu verbessern, weist die Lenkungsanordnung vorteilhafterweise eine elektromechanische Lenkkraftunterstützung auf. Dabei können durch eine geeignete Steuerung des elektrischen Hilfsantriebs die durch das Zwischengetriebe zusätzlich hervorgerufenen Reibungs- und Trägheitsmomente zumindest teilweise kompensiert werden und ähnliche Lenk- und Rückstellmomente wie bei einer üblichen Lenkungsanordnung ohne Zwischengetriebe erzielt werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
In der Darstellung zeigen:
Fig. 1 eine Lenkungsanordnung eines Rechtslenker-Kraftwagens in einer perspektivischen Schrägansicht von links,
Fig. 2 ein Zwischengetriebe der Lenkungsanordnung gemäß
Fig. 1 in einer perspektivischen Schrägansicht von hinten,
Fig. 3 das Zwischengetriebe gemäß Fig. 2 bei ausgeblendetem Getriebegehäuse ebenfalls in einer perspektivischen Schrägansicht von hinten und
Fig. 4 eine alternative Ausführung einer Lenkungsanordnung eines Rechtslenker-Kraftwagens in einer perspektivischen Schrägansicht von vorn oben.
Die in Fig. 1 dargestellte Lenkungsanordnung 1 eines nicht näher gezeigten Rechtslenker-Kraftwagens umfasst ein Mantelrohr 10 mit Lenkspindel 11, die über eine Lenkwellenanordnung 20 mit einer Lenkungskupplung 35 eines Lenkgetriebes 30 gekoppelt ist, wobei das Lenkgetriebe 30 die Drehbewegung der Lenkspindel 11 in eine Lenkbewegung der beiden nicht gezeigten Vorderräder des Kraftwagens umwandelt. Das Lenkgetriebe 30 ist in einem Motor-Aggregateraum 2 des Kraftwagens angeordnet, der durch eine Stirnwand 3 der Karosserie von einem dahinter liegenden Wageninnenraum 4 getrennt ist.
Das Mantelrohr 10 ist auf der rechten Wagenseite, d. H. rechts von der Mittellängsebene des Kraftwagens im Wageninnenraum 4 angeordnet und an seinem Mantelrohrgehäuse 12 über zugehörige Befestigungskonsolen an einem nicht gezeigten Instrumententafelquerträger befestigt, der zwischen zwei seitlichen A-Säulen der Kraftwagenkarosserie im Wageninnenraum verläuft und eine ebenfalls nicht gezeigte Instrumententafel trägt.
Die drehbar im Mantelrohr 10 gelagerte Lenkspindel 11 verläuft schräg nach oben in Wagenlängsrichtung und ist vom Fahrer des Kraftwagens in üblicher Weise über ein nicht gezeigtes Lenkrad drehbar, welches auf das hintere obere Ende der Lenkspindel 11 aufgesetzt ist. Zur Einstellung der Lenkradposition ist das Mantelrohr 10 über eine an sich bekannte elektrische oder manuelle Einstellvorrichtung Höhen- und Längeneinstellbar .
Das als übliches Zahnstangenlenkgetriebe ausgebildete Lenkgetriebe 30 umfasst eine Zahnstange 31, die in Wagenquerrichtung verschiebbar in einem zugehörigen Gehäuse 32 untergebracht und an ihren seitlichen Enden jeweils über eine zugehörige Spurstange 33 mit dem benachbarten seitlichen Rad der nicht gezeigten Kraftwagen-Vorderachse gekoppelt ist, um bei Querbewegung der Zahnstange 31 eine Lenkbewegung der beiden Räder um die Hochachse zu erzeugen. Die Zahnstange 31 ist durch eine Zahnwelle 34 des Lenkgetriebes 30 angetrieben, die nach hinten vom Lenkgetriebe 30 abragt und an einer zugehörigen Lenkungskupplung 35 mit der Lenkwellenanordnung 20 verbunden ist. Zur Unterstützung der Lenkbewegungen des Fahrers ist am Lenkgetriebe 30 eine elektro-mechanische Servo-Unter- stϋtzung mit einem nicht gezeigten Elektromotor vorgesehen, welcher zusätzlich die Zahnstange 31 antreibt und durch ein zugehöriges Steuergerät gesteuert wird. Alternativ könnte am Lenkgetriebe 30 aber auch eine übliche hydraulische Servo- Unterstützung vorgesehen sein.
Das Lenkgetriebe 30 ist auf einem nicht gezeigten Vorderachs- fahrschemel oder Integralträger der Kraftwagenvorderachse gelagert und verläuft unterhalb eines nicht gezeigten Verbrennungsmotors im Motor-Aggregateraum 2, wobei die Lenkungskupplung 35 auf der linken Wagenseite, d. h. links von der Mittellängsebene des Kraftwagens, und in einem seitlichen Abstand links neben dem Verbrennungsmotor angeordnet ist.
Die Lenkwellenanordnung 20 umfasst einen mit der Lenkspindel 11 verbundenen, ersten Strang 21 sowie einen mit der Lenkungskupplung 35 des Lenkgetriebes 30 verbundenen, zweiten Strang 22. Der erste Strang 21 der Lenkwellenanordnung 20 verläuft in Verlängerung der Lenkspindel 11 schräg nach unten in Wagenlängsrichtung und ist über eine Gelenkscheibe 23 mit dem aus dem Mantelrohrgehäuse 12 herausstehende vorderen unteren Ende der Lenkspindel 11 verbunden. Die Gelenkscheibe 23 ermöglicht einen Winkelausgleich, um bei feststehendem Strang 21 der Lenkwellenanordnung 20 das Mantelrohr 10 samt Lenkspindel 11 zu verstellen. Der erste Strang 21 der Lenkwellenanordnung 20 endet unterhalb der nicht gezeigten Instrumententafel auf der rechten Wagenseite im Wageninnenraum 4, seitlich eines Mitteltunnels 7 des Karosseriebodens. Der zweite Strang 22 der Lenkwellenanordnung 20 ist über ein einen Winkelausgleich ermöglichendes Gelenk 24 mit der Lenkungskupplung 35 des Lenkgetriebes 30 verbunden und verläuft ausgehend von dieser schräg nach hinten oben bis in den Wageninnenraum 4. Dabei durchsetzt der zweite Strang 22 der Lenkwellenanordnung 20 eine zugehörige Durchtrittsöffnung 5, die auf der linken Wagenseite in einem unteren Bereich der Stirnwand 3 vorgesehen ist. Der Zwischenraum zwischen dem Strang 22 der Lenkwellenanordnung 20 und dem Öffnungsrand der Durchtrittsöffnung 5 ist in üblicher Weise durch eine nicht gezeigte Gummimanschette abgedichtet. Der zweite Strang 22 der Lenkwellenanordnung 20 endet unterhalb der nicht gezeigten Instrumententafel auf der linken Wagenseite im Wageninnenraum 4, seitlich des Mitteltunnels 7.
Erster 21 und zweiter Strang 22 der Lenkwellenanordnung 20 sind somit auf der linken bzw. rechten Wagenseite, d. h. links bzw. rechts der Mittellängsebene des Kraftwagens, angeordnet und weisen einen seitlichen Abstand voneinander auf der etwa einem Drittel der Wagenbreite entspricht. Um diesen seitlichen Abstand zu überbrücken, umfasst die Lenkwellenanordnung 20 ein Zwischengetriebe 40, welches die beiden Stränge 21 und 22 miteinander an ihren einander zugewandten Enden bewegungskoppelt .
In Verbindung mit Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dass das Zwischengetriebe 40 einen Zahnstangentrieb mit einer Zahnstange 41 aufweist, die in Wagenquerrichtung verschiebbar in einem zugehörigen Gehäuse 42 untergebracht ist und an ihren beiden seitlichen Enden jeweils über eine zugehörige Verzahnung 43 mit einer Eingangs- 44 bzw. Ausgangswelle 45 des Zwischengetriebes 40 in Eingriff steht. Das geschlossen ausgebildete Gehäuse 42 ist stabförmig ausgebildet und verläuft etwa in Wagenquerrichtung unmittelbar unterhalb der Armaturentafel, von der hier lediglich ein Boden eines Klimaanlagengehäuses 6 gezeigt ist.
Zur Befestigung an der Karosserie ist das Gehäuse 42 des Zwischengetriebes 40 mit zwei Befestigungskonsolen 46 und 47 versehen, die links und rechts vom Mitteltunnel 7 angeordnet sind. Die als Blechteile hergestellten Befestigungskonsolen 46 und 47 weisen jeweils zwei abgewinkelte Befestigungsflansche auf, die über nicht gezeigte lösbare Punktbefestigungsmittel, wie z. B. Schraubverbindungsmittel, an gegenüberliegenden Bereichen der Stirnwand 3 sowie der Seitenwand des Mitteltunnels befestigt sind.
Das Zwischengetriebe 40 ist an seiner Eingangswelle 44 über eine Keilwelle 25 mit dem ersten Strang 21 der Lenkwellenanordnung 20 verbunden, während der zweite Strang 22 der Lenkwellenanordnung 20 ebenfalls über eine Keilwelle 26 mit der Ausgangswelle 45 des Zwischengetriebes 40 verbunden ist. Die beiden Keilwelle 25 und 26 ermöglichen einen Ausgleich von Toleranzen bei der Montage der Lenkungsanordnung 1.
Eine durch Drehung des Lenkrades hervorgerufene Drehung der Lenkspindel 11 wird somit über die Zahnstange 41 des Zwischengetriebes 40 auf den zweiten Strang der Lenkwellenanordnung 20 und von dieser auf die Lenkungskupplung 35 des Lenkgetriebes 30 übertragen.
In Fig. 4 ist eine alternative Ausführung einer Lenkungsanordnung Ia gezeigt, welche sich von der Lenkungsanordnung 1 gemäß Fig. 1 - 3 lediglich durch eine alternative Ausführung des Zwischengetriebes 40a unterscheidet. Daher wird nachfolgend nur auf die Unterschiede der Lenkungsanordnung Ia gegenüber der bereits beschriebenen Lenkungsanordnung 1 abgestellt. Gleiche Bauteile sind dabei in den Fig. 4 sowie 1 - 3 mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Lenkungsanordnung Ia weist ein Zwischengetriebe 40a auf, das seitlich voneinander beabstandete Stränge 21 und 22 der Lenkwellenanordnung 20a miteinander koppelt. Als Übertragungsglied des Zwischengetriebes 40a ist eine Verbindungswelle 41a vorgesehen, die in Wagenquerrichtung verläuft und an ihren seitlichen Enden jeweils über einen zugehörigen Winkeltrieb 43a mit einer Eingangs- 44a bzw. Ausgangswelle 45a des Zwischengetriebes 40a gekoppelt ist. Eingangs- 44a und Ausgangswelle 45a sind dabei jeweils in Verlängerung des ersten 21 bzw. zweiten Strangs 22 der Lenkwellenanordnung 20 angeordnet und verlaufen somit etwa rechtwinklig zur Verbindungswelle 41a. Als Winkeltrieb 43a ist jeweils ein Kegelzahnradpaar vorgesehen.
Die Verbindungswelle 41a sowie Ein- 44a und Ausgangswelle 45a sind drehbar in einem nicht gezeigten Getriebegehäuse untergebracht, das wie das Gehäuse 42 des Zwischengetriebes 40 im Zwischenraum zwischen Instrumententafel und Mitteltunnel 7 im Wageninnenraum 4 verläuft und in der zuvor beschriebenen Weise an Mitteltunnel 7 und Stirnwand 3 der Karosserie befestigt ist.
Die für Rechtslenker-Kraftwagen vorgesehenen Lenkungsanordnungen 1 und Ia lassen sich in einfacher Weise auch für Linkslenker anpassen, bei denen das Mantelrohr 10 mit der Lenkspindel 11 auf der linken Fahrzeugseite angeordnet ist. Hierzu muss lediglich bei den Lenkwellenanordnungen 20 bzw. 20a das Zwischengetriebe durch ein übliches Zwischengelenk ersetzt werden, d. h. beim Linkslenker werden die beiden auf derselben Fahrzeugseite angeordneten Stränge der Lenkwellenanordnung in üblicher Weise durch ein Zwischengelenk miteinander gekoppelt. Die übrigen Bauteile der Lenkwellenanordnungen 20 oder 20a können dabei für den Linkslenker unverändert übernommen werden, wobei der mit dem Lenkgetriebe 30 verbundene zweite Strang 22 bzw. 22a der Lenkwellenanordnung 20 bzw. 20a bei Rechts- und Linkslenker den gleichen Verlauf aufweist. Somit kann auch die Rohkarosserie des Kraftwagens für Links- und Rechtslenker baugleich ausgeführt werden. Die Stirnwand 3 der Karosserie weist dabei lediglich auf einer Fahrzeugseite eine Durchrittsoffnung 5 zur Durchfuhrung der Lenkwellenanordnung auf. Darüber hinaus können bei Rechts- und Linkslenker auch die Aggregate in gleicher Weise im Motor-Aggregatraum angeordnet werden. Dies ist z. B. besonders vorteilhaft für Fahrzeuge mit Allradantrieb, bei denen seitlich des Verbrennungsmotors ein Verteilergetriebe des Antriebsstranges angeordnet ist.
Naturlich kann in Umkehrung der zuvor beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele die Lenkungskupplung des Lenkgetriebes auch auf der rechten Fahrzeugseite angeordnet und die Lenkwellenanordnung mit Zwischengetriebe entsprechend bei den Linkslenker-Fahrzeugen vorgesehen werden, wahrend bei den Rechtslenkern ein übliches Zwischengelenk das Zwischengetriebe ersetzt. In der Regel ist es sinnvoll, die in geringeren Stuckzahlen produzierte Variante des Kraftwagens mit dem Zwischengetriebe auszustatten und bei der in höheren Stuckzahlen produzierte Variante eine übliche Lenkwellenanordnung ohne Zwischengetriebe vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Lenkungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkspindel, welche durch ein Lenkrad drehbewegbar ist, und mit einer Lenkwellenanordnung, um die Drehbewegung der Lenkspindel auf eine Lenkungskupplung eines Lenkgetriebes zu übertragen ist, durch welches die Drehbewegung der Lenkspindel in eine Lenkbewegung von Rädern einer Fahrzeugachse überführbar ist, wobei Lenkspindel und Lenkungskupplung jeweils in einem seitlichen Abstand von der Mittellängsebene des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Lenkspindel (11) und Lenkungskupplung (35) des Lenkgetriebes (30) auf einander entgegengesetzten Fahrzeugseiten angeordnet sind, wobei die Lenkwellenanordnung (20; 20a) zur Überbrückung des seitlichen Abstandes ein Zwischengetriebe (40; 40a) umfasst, das zwei seitlich voneinander beabstandete Stränge (21, 22) der Lenkwellenanordnung (20; 20a) miteinander koppelt.
2. Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (40; 40a) nahe einer Stirnwand (3) der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet ist, welche einen Fahrgastraum (4) des Kraftfahrzeugs nach vorn hin begrenzt.
3. Lenkungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (40; 40a) im Fahrgastraum (4) angeordnet ist.
4. Lenkungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (40; 40a) über zugehörige Befestigungskonsolen (46, 47) an der Stirnwand (3) und/oder an einem Mitteltunnel (7) des Karosseriebodens befestigt ist.
5. Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (40; 40a) in einem geschlossenen Gehäuse (42) untergebracht ist.
6. Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (40; 40a) einen Zahntrieb umfasst.
7. Lenkungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahntrieb des Zwischengetriebes (40; 40a) zwei seitlich voneinander beabstandete Zahnräder umfasst, welche durch ein verzahntes Übertragungsglied (Zahnstange 41, Verbindungswelle 41a) miteinander gekoppelt sind.
8. Lenkungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (Zahnstange 41, Verbindungswelle 41a) des Zahntriebs stabförmig ausgebildet ist und in Wagenquerrichtung verläuft.
9. Lenkungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsglied eine Zahnstange (41) vorgesehen ist.
10. Lenkungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsglied eine Verbindungswelle (41a) vorgesehen ist, die jeweils über einen Winkeltrieb (43a) mit Eingangs- (44a) und Ausgangswelle (45a) des Zwischengetriebes (40a) gekoppelt ist.
11. Lenkungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Winkeltrieb (43a) durch ein Kegelradpaar gebildet ist .
12. Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (40; 40a) über Keilwellen (25, 26) mit der Lenkwellenanordnung (20, 20a) verbunden ist.
13. Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkungsanordnung (20, 20a) eine elektromechanische Lenkkraftunterstützung aufweist.
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