DE69302846T2

DE69302846T2 - Hinterradlenkung für ein Fahrzeug mit einer omegaförmigen Hinterachse

Info

Publication number: DE69302846T2
Application number: DE69302846T
Authority: DE
Inventors: Romolo Gandiglio
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: ITTO920200A1; EP0560242A1; ES2088604T3; ITTO920200A0; EP0560242B1; DE69302846D1; IT1256550B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeuge mit Vierradlenkung.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Mechanismus zum Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlenkung und einer hinteren Aufhängung mit einer omegaförmigen Achse, umfassend eine vordere Lenkeinheit und eine hintere Lenkeinheit, die durch eine Übertragungseinrichtung miteinander verbunden sind.
Lenkmechanismen dieser Art umfassen als hintere Lenkeinheit bekannte Einrichtungen, wie z.B. in den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 337 956 und EP-A-0 438 987 beschrieben.
In einer solchen bekannten Einrichtung hat die hintere Lenkeinheit eine Eingangswelle, welche mit der vorderen Lenkeinheit durch eine längs liegende Übertragungswelle drehbar verbunden ist, die die direkte mechanische Betätigung der hinteren Lenkeinheit abhängig von der Betätigung der vorderen Lenkeinheit erlaubt.
Die Verwendung einer Übertragungswelle zur Betätigung der hinteren Lenkeinheit eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlenkung und einer hinteren Aufhängung mit einer omegaförmigen Achse ist besonders schwierig, und zwar wegen der baulichen Behinderung durch die tragende Konstruktion der Achse, welche sich quer zwischen den beiden Rädern des Kraftfahrzeuges erstreckt und deren mittlerer Abschnitt mit dem Fahrgestell verbunden ist.
GB-A-2 213 114 zeigt einen Lenkmechanismus mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1. In diesem bekannten Mechanismus sind die vordere und hintere Lenkeinheit durch eine Übertragungseinrichtung miteinander verbunden, welche eine erste mit der vorderen Lenkeinheit verbundene Übertragungswelle und eine zweite mit der hinteren Lenkeinheit verbundene Übertragungswelle umfaßt. Die erste und zweite Übertragungswelle sind durch ein starres Gelenk miteinander verbunden. Obwohl laut Beschreibung die erste Übertragungswelle Universalgelenke umfaßt, ergibt sich durch die starre Verbindung zwischen der ersten und zweiten Übertragungswelle eine beträchtlich starke vertikale Bewegung der ersten Übertragungswelle während der Federbewegung der Hinterachse.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Lenkmechanismus der oben beschriebenen Art, welche einfach und billig herstellbar und vom oben beschriebenen Nachteil nicht betroffen ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch einen Lenkmechanismus gemäß dem Anspruch 1 erreicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zweite Übertragungswelle drehbar in einem rohrförmigen Träger untergebracht, der einen vorderen, an der omegaförmigen Achse direkt befestigten Abschnitt und einen hinteren, an der omegaförmigen Achse mit Hilfe eines Stützarmes befestigten Abschnitt aufweist.
Die Erfindung wird nun besonders unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen
die Fig. 1 eine schematische Draufsicht der Lenkteile eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlenkung ist,
die Fig. 2 eine Ansicht des hinteren Abschnitts eines Lenksystems, entlang dem Pfeil II der Fig. 1, in vergrößertem Maßstab, und
die Fig. 3 eine Seitenansicht entlang dem Pfeil III der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ist.
Wie in der Fig. 1 gezeigt, wird ein Lenksystem durch die Drehung eines Lenkrades 1 betätigt, welches mit Hilfe einer bekannten kinematischen Kette 2 mit einer vorderen Lenkeinheit 3 bekannter Art verbunden ist. Diese überträgt die durch das Lenkrad 1 bewirkte Drehbewegung über die Spurstangen 4 und die Lenkungsgelenke 5 auf die Vorderräder 6, welche mit Hilfe von vorderen Aufhängungseinheiten 7 mit dem Fahrgestell des Kraftfahrzeuges verbunden sind. Die vordere Lenkeinheit umfaßt eine Ausgangswelle 8, welche sich nach hinten erstreckt und um eine zur Längsachse des Kraftfahrzeuges im wesentlichen parallele Achse drehbar ist.
Eine erste Übertragungswelle 9 ist mit der Ausgangswelle 8 mit Hilfe einer gelenkigen Verbindung 10 verbunden und erstreckt sich im wesentlichen über den gesamten Abstand zwischen der vorderen Lenkeinheit 3 und dem vorderen Abschnitt ha einer omegaförmigen Achse 11 der hinteren Aufhängung des Kraftfahrzeuges. Die Übertragungswelle 9 ist in einem vorbestimmten Winkel zur Längsachse des Kraftfahrzeuges geneigt, sodaß ihr hinteres Ende 9a von der Mittellinie des Kraftfahrzeuges seitlich versetzt ist, und zwar nach links im gezeigten Ausführungsbeispiel.
Wie aus der Fig. 2 besser ersichtlich, ist die omegaförmige Achse 11 um eine Querachse an einer Halterung 12 zur Befestigung am Fahrgestell des Kraftfahrzeuges gelenkig angeordnet. Zwei Seitenarme 11b erstrecken sich vom vorderen Abschnitt 11a der omegaförmigen Achse 11, symmetrisch in bezug auf die Mittelebene des Kraftfahrzeuges, und sind sowohl zu einer horizontalen Ebene als auch zur vertikalen Ebene geneigt, welche durch die Symmetrieachse des Kraftfahrzeuges verläuft.
Das Ende 11c jedes vom Abschnitt 1a abgewandten Armes 11b ist so gebogen, daß es sich quer, vom Kraftfahrzeug nach außen erstreckt, um ein Hinterrad 13 in bekannter Weise lenkbar zu tragen.
Eine von Federn 14 und Stoßdämpfern 15 gebildete hintere Aufhängungseinheit verbindet in bekannter Weise die omegaförmige Achse 11 nachgiebig mit dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs.
Eine hintere Lenkeinheit 16, wie z.B. jene beschrieben in der vorher erwähnten Patentanmeldung EP-A-0 337 956, ist für das Lenken der Hinterräder 13 mit Hilfe einer von Spurstangen 17 und Lenkungsgelenken 18 gebildeten Verbindung bestimmt. Die hintere Lenkeinheit 16 ist auf einer Seite der Mittelachse des Kraftfahrzeuges angeordnet, insbesondere auf der linken Seite in dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Eingangswelle (nicht dargestellt) der hinteren Lenkeinheit 16 ist an das hintere.Ende einer Übertragungswelle 19 gekoppelt, deren Achse in der von den Achsen der Arme 11b gebildeten Ebene liegt. Das vordere Ende der Übertragungswelle 19 ist mit dem hinteren Ende der Übertragungswelle 9 mit Hilfe einer gelenkigen Verbindung 20 verbunden.
Die Übertragungswelle 19 ist drehbar in einem rohrförmigen Träger 21 untergebracht, der sich im wesentlichen entlang der gesamten Länge der Welle 19 erstreckt und einen vorderen Abschnitt 21a und einen hinteren Abschnitt 21b aufweist. Der vordere Abschnitt 21a ist in einem Durchgangsloch in der hinteren Achse 11 untergebracht, nahe dem den Abschnitt 11a und den Arm 11b verbindenden Bereich an jener Seite des Kraftfahrzeuges, an der die hintere Lenkeinheit angeordnet ist, in diesem Fall links der Mittellinie. Der Abschnitt 21a des rohrförmigen Trägers 21 ist mit Hilfe einer Schweißstelle 22 an der omegaförmigen Achse 11 befestigt.
Der hintere Abschnitt 21b des rohrformigen Trägers 21 ist mit einem Ende 23a eines Stützarmes 23 verbunden, der eine solche Form aufweist, daß er auch für andere Stützfunktionen geeignet ist, wie z.B. für die Befestigung der hinteren Lenkeinheit 16. Das Ende 23b des Stützarmes 23 gegenüber seinem Ende 23a ist mit der omegaförmigen Achse 11 nahe ihrem Endabschnitt 11c verschweißt, im gezeigten Ausführungsbeispiel auf der linken Seite der Mittellinie. Die Übertragungswelle 19 ist im rohrförmigen Träger 21 mit Hilfe von bekannten Mitteln angeordnet, wie z.B. mit Hilfe von Kugellagern, Gleitlagern oder mit Hilfe von anderen Mitteln, die eine relative Drehung zwischen der Übertragungswelle und dem rohrförmigen Träger erlauben.
Die Betätigung des Lenkrades 1 bewirkt nicht nur das Lenken der Vorderräder 6 mit Hilfe der vorderen Lenkeinheit 3, sondern auch die Drehung der Ausgangswelle 8, welche mit Hilfe der gelenkigen Verbindung 10 die Drehbewegung auf die Übertragungswelle 9 überträgt. Diese Drehbewegung wird mit Hilfe der gelenkigen Verbindung 20 auf die Übertragungswelle 19 übertragen, welche ihrerseits die Eingangswelle der hinteren Lenkeinheit 16 dreht und somit die Hinterräder 13 des Kraftfahrzeuges lenkt. Ruckbewegungen des in Bewegung befindlichen Kraftfahrzeuges, die relative Bewegungen zwischen der vorderen Lenkeinheit 3, dem Fahrgestell des Kraftfahrzeuges und der hinteren Lenkeinheit 16 bewirken, beeinträchtigen die korrekte Betätigung der hinteren Lenkeinheit 16 nicht, da sowohl die Lenkeinheit als auch die Übertragungswelle 19 fest mit der omegaförmigen Achse 11 und gelenkig mit der vorderen Lenkeinheit 3 verbunden sind.
Selbstverständlich können bei Beibehaltung des Prinzips der Erfindung Konstruktionsdetails und Ausführungsformen von den rein beispielhaft beschriebenen und dargestellten stark variieren, ohne daß der in den Ansprüchen definierte Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Mechanismus zum Lenken der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges mit Vierradlenkung und einer hinteren Aufhängung mit einer omegaförmigen Achse (11), umfassend eine vordere Lenkeinheit (3), eine hintere Lenkeinheit (16) und eine die erste (3) und die zweite Lenkeinheit (16) verbindende Übertragungseinrichtung (9, 10, 19, 20), wobei die Übertragungseinrichtung umfaßt:

- eine erste Übertragungswelle (9), welche durch eine erste gelenkige Verbindung (10) mit der vorderen Lenkeinheit (3) verbunden ist, und

- eine zweite Übertragungswelle (19), welche mit Hilfe einer zweiten Verbindung (20) mit der hinteren Lenkeinheit (16) und der ersten Übertragungswelle (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- die omegaförmige Achse (11) mit dem Fahrgestell des Fahrzeuges um eine querverlaufende Achse gelenkig verbunden ist,

- die zweite Übertragungswelle drehbar an der omegaförmigen Achse (11) gelagert ist, und daß

- die genannte zweite Verbindung eine gelenkige Verbindung (20) ist, welche in Übereinstimmung mit der Gelenksachse der omegaförmigen Achse (11) am Fahrgestell des Fahrzeuges angeordnet ist.

2. Lenkmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Übertragungswelle (19) drehbar in einem rohrförmigen Träger (21) untergebracht ist, der einen vorderen, an der omegaförmigen Achse direkt befestigten Abschnitt und einen hinteren, an der omegaförmigen Achse mit Hilfe eines Stützarmes (23) befestigten Abschnitt aufweist.

3. Lenkmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt des rohrförmigen Trägers (21) in einem Durchgangsloch in der Konstruktion der omegaförmigen Achse (11) angebracht ist.

4. Lenkmechanismus nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützarm (23) mit der hinteren Lenkeinheit (16) starr verbindbar ist.