DE3436596C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für ein Kraft­ fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine nach der DE-OS 31 33 985 bekannte Lenkeinrichtung die­ ser Art hat als Hinterrad-Lenkgetriebe ein Zahnstangenge­ triebe. Eine ähnliche, nach der DE-OS 29 52 565 bekannte Lenkeinrichtung hat als einziges Lenkgetriebe ein Zahnstan­ gengetriebe und für die Hinterräder einen von dem Zahnstan­ gengetriebe zu verstellenden Hebelmechanismus, dessen Hebel­ verhältnis von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängt.

Eine nach der japanischen Offenlegungsschrift 58-1 05 880 bekannte Lenkeinrichtung hat als Hinterradgetriebe einen Nocken-Nockenfolger-Mechanismus, bei dem ein vom Lenkrad zu verdrehender Kurbelstift in eine Folgenut eingreift.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs anzugeben, die kompakt und einfach aufgebaut ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegeben.

Die Pendelwelle ist ein kompakt unterzubringendes Element, das von der Stellvorrichtung ohne Schwierigkeit mittels der von der Gewindespindel verstellbaren Stellmutter in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu verstellen ist und eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Lenkung der Hinterräder gestattet.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbei­ spiel unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch perspektivisch eine Lenkeinrichtung mit einem Lenkgetriebe für Vorderräder und einem Lenk­ getriebe für Hinterräder.

Fig. 2 zeigt gegenüber Fig. 1 vergrößert die wesentlichen Teile des Lenkgetriebes für die Hinterräder nach Fig. 1.

Die Fig. 3a bis 3c zeigen die Stellung des Lenkgetrie­ bes für die Hinterräder bei unterschiedlichen Fahrgeschwin­ digkeiten.

Fig. 1 zeigt eine Lenkwelle 2 eines Lenkrads 1, mittels der in einem Gehäuse 3 über ein Zahnstangengetriebe eine Zahnstange 4 verstellbar ist, deren Enden mit Spurstangen 5 verbunden sind. Die Spurstangen 5 sind mit Gelenkarmen 6 verbun­ den, die Vorderräder 7 tragen.

Eine Ritzelwelle 8 verläuft vom Gehäuse 3 aus nach hinten und ist mit ihrem hinteren Ende über ein Kardangelenk 9 mit einer Verbindungswelle 10 verbunden, deren hinteres Ende über ein Kardangelenk 11 mit einer Eingangswelle 12 (Fig. 2) eines Lenkgetriebes für Hinterräder 20 verbunden ist. Die Eingangswelle 12 ist in einer hinten an einem Fahr­ zeugkörper angebrachten Lagerstütze 13 gelagert.

Mit dem hinteren Ende der Eingangswelle 12 ist über ein Gelenk 14 eine Pendelwelle 15 verbunden. Auf einem Zwischen­ bereich der Pendelwelle 15 ist ein verbindendes Teil 16 lose aufgepaßt. An seinen seitlichen Enden ist das verbindende Teil 16 mit Spurstangen 18 über Kugelge­ lenke 17 verbunden. Das verbindende Teil 16 ist an dem Fahrzeugkörper über Zwischenstücke 21, 22 und einen Be­ festigungsarm 23 schwenkbar gehalten. Gelenkarme 19, die Hinterräder 20 tragen, sind mit den äußeren Enden der Spurstangen 18 verbunden. Zwischen dem oberen Ende jedes Gelenkarms 19 und dem Fahrzeugkörper ist jeweils ein Stoßdämpfer 24 vorgesehen.

Am hinteren Ende der Pendelwelle 15 ist unter einem rech­ ten Winkel zur Achse der Pendelwelle 15 ein nach unten ver­ laufender Arm 25 befestigt. Das untere Ende des Arms 25 ist über einen Lenker 26 mit einer Stellmutter 27 verbunden. Die Stellmutter 27 ist über Kugeln 28 mit einer von einem Motor 29 anzutreibenden Gewindespindel 30 verbunden (Fig. 3a bis 3c) . Der Motor 29 ist an dem Fahrzeug­ körper so befestigt, daß die Gewindespindel 30 koaxial zur Eingangswelle 12 hinter der Eingangswelle 12 liegt.

Das Kraftfahrzeug weist einen Steuerkreis 31 (Fig. 2) auf, durch den ein Steuersignal, das von der Fahrzeugge­ schwindigkeit abhängt, an den Motor 29 in Antwort auf ein von einem Geschwindigkeitssensor 32 zur Ermittlung der Fahr­ zeuggeschwindigkeit und ein von einem Positionssensor 33 zur Ermittlung der Position der Stellmutter 27 erzeugtes Signal anlegbar sind.

Wenn die Stellmutter 27 so positioniert ist, wie dies in Fig. 3a dargestellt ist, liegt der Drehpunkt p des verbindenden Teils 16 auf der Achse der Eingangswelle 12. Die Eingangswelle 12 und die Pendelwelle 15 drehen sich daher koaxial zueinander und das verbindende Teil 16 führt keine seitlichen Bewegungen aus. Aus diesem Grunde bleiben die Spurstangen 18 stationär und es werden nur die Vorder­ räder 7 gelenkt, nicht aber die Hinterräder 20.

Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter einem vorbestimmten Wert liegt, spricht der Steuerkreis 31 auf ein Signal vom Geschwindigkeitssensor 32 an, um die Drehung des Motors 29 in Abhängigkeit von der ermittelten Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern und dadurch die Stellmutter 27 in Vorwärtsrichtung zu bewegen, wie dies in Fig. 3b dargestellt ist. Wenn die Stellmutter 27 nach vorne bewegt wird, wird die Pendelwelle 15 nach unten ge­ schwenkt, um den Drehpunkt p um eine Abwärtsstrecke e₁ aus der Ausrichtung zur Achse der Eingangswelle 12 zu bewegen. Wenn die Vorderräder 7 gelenkt werden, wird das verbindende Teil 16 seitlich geschwenkt, um die Spurstangen 18 für die Hinterräder 20 in die Richtung zu bewegen, die entgegengesetzt zu der Richtung verläuft, in der die Spurstangen 5 für die Vorderräder 7 bewegt werden. Aus diesem Grunde werden die Hinterräder 20 entgegen­ gesetzt zu den Vorderrädern 7 ausgelenkt. Das Lenkver­ hältnis zwischen den Vorderrädern 7 und den Hinterrädern 20 ändert sich dabei fortwährend in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein vorbe­ stimmter Wert, dreht der Steuerkreis 31 die Drehrichtung des Motors 29 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit um, wodurch die Stellmutter 27 nach rückwärts gezogen wird, wie dies in Fig. 3c dargestellt ist. Die Rückwärts­ bewegung der Stellmutter 27 schwenkt nun die Pendelwelle 15 nach oben, so daß der Drehpunkt p um eine Aufwärtsstrec­ ke e₂ aus der Ausrichtung zur Achse der Eingangswelle 12 verschoben wird. Beim Lenken der Vorderräder 7 werden die Spurstangen 18 für die Hinterräder 20 in die­ selbe Richtung bewegt wie die Spurstangen 5 für die Vorderräder 7. Die Hinterräder 20 werden daher gleichphasig mit den Vorderrädern 7 ausgelenkt. Das Lenkverhältnis zwischen den Vorderrädern 7 und den Hin­ terrädern 20 wird dabei fortwährend in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert.

Bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten werden die Hin­ terräder 20 in entgegengesetzte Richtung wie die Vor­ derräder 7 ausgelenkt, wodurch bewirkt wird, daß das Kraftfahrzeug auf einem kleinen Radius fährt, so daß es leicht manövriert bzw. gewendet werden kann. Bei höheren Geschwindigkeiten werden die Hinterräder 20 gleichpha­ sig mit den Vorderrädern 7 ausgelenkt, was dazu führt, daß das Kraftfahrzeug auf die Lenkung gut anspricht.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist jedes Hinterrad 20 eine Achszapfenachse K auf, deren Verlängerung den Boden in einem Punkt P schneidet, der hinter dem Mittelpunkt A eines Be­ reichs liegt, in dem das Hinterrad 20 den Boden berührt. Aus diesem Grunde weist das Hinterrad 20 einen Vor­ lauf l₂ auf. Zwischen den Punkten A und P ist der Angriffspunkt B einer Seitenkraft angedeutet. Die Vorderräder 7 und die Hinterräder 20 können mit einem hydraulischen Druckmittel gelenkt werden. Der Lenk­ winkel der Vorderräder 7 kann durch ein Signal in Form eines hydraulischen Drucks erfaßt werden. Der Lenkwinkel der Vorderräder 7 kann aber auch in Form eines elektri­ schen Signals an einen Computer übertragen werden.

Claims (1)

1. Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit von einem Lenkrad (1) über ein Vorderradlenkgetriebe lenkbaren Vorderrädern (7) und mit in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Kraft­ fahrzeugs von dem Lenkrad (1) über ein Hinterradlenkgetriebe (12, 13, 14, 15, 16, 17) und Spurstangen (18) lenkbaren Hin­ terrädern (20), wobei mittels einer geschwindigkeitsabhängigen Stellvorrichtung (29, 30) bei relativ geringen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs die Hinterräder (20) gegenphasig zu den Vor­ derrädern (7) ausgelenkt oder nicht ausgelenkt werden und bei relativ hohen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs die Hinter­ räder (20) gleichphasig zu den Vorderrädern (7) ausgelenkt wer­ den, und wobei das Hinterradlenkgetriebe (12, 13, 14, 15, 16, 17) eine von dem Lenkrad (1) verdrehbare Eingangswelle (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an das freie Ende der Eingangswelle (12) eine Pendelwelle (15) um eine quer zur Achse der Eingangswelle (12) verlaufende, in Lenkmittelstellung horizontale Achse schwenkbar angelenkt ist, daß auf der Pendelwel1e (15) ein die Spurstangen (18) ver­ bindendes Teil (16) drehbar und pendelbar gelagert ist, daß am freien Ende der Pendelwelle (15) ein senkrecht zur Pendelwelle (l5) gerichteter Arm (25) befestigt ist, und daß die geschwin­ digkeitsabhängige Stellvorrichtung (29, 30) eine angetriebene Gewindespindel (30) aufweist, auf der eine mit dem Arm (25) am Ende der Pendelwelle (15) über einen Lenker (26) verbun­ dene Stellmutter (27) längsverstellbar ist.