DE3148254C2 - Lenkgetriebe für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Es ist ein Lenkgetriebe (1) beschrieben, bei dem die Lenkspindel (3) koaxial zur Lenkstockhebelwelle (4) ausgerichtet ist und beide miteinander in Antriebsverbindung stehen. Durch diese koaxiale Anordnung läßt sich das Lenkgetriebe (1) günstig für die Lenkgeometrie im Fahrzeug einbauen. Die Lenkstockhebelwelle (4) führt bei einem Lenkvorgang eine schraubende Bewegung aus. Diese Bewegung läßt sich beim Anordnen des Lenkgetriebes im Kraftfahrzeug ausnutzen, um die durch die Spreizung verursachte schräge Bewegung des äußeren Spurstangengelenks nachzuahmen.

Description

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Kraftfahrzeug, in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, und net, daß die schraubende Bewegung des Gslenkkopfes Flg. 3 die Anordnung des Lenkgetriebes in der Sei- 17 der schrägen Bewegung des äußeren Spurstangenge-

tenansicht des Fahrzeugs. lenks 24 entspricht (Pfeilrichtung). Die Längsachse des

In Fig. 1 ist das Lenkgetriebe insgesamt mit 1 be- Lenkgetriebes 1 verläuft zum Motor 20 geneigt zeichnet. Es besteht aus einem zweiteiligen Getriebege- 5 Dadurch wird einmal die Bewegungsbahn des Gehäuse 2, einer mit einer Lenkspindel verbundenen Ge- lenkkopfes 17 flacher und entspricht besser der Bewewindespindel 3 und einer Lenkstockhebelwelle 4. Die gungsbahn des Spurstangengelenks 24. Zum anderen Gewindespindel 3 und die Lenkstockhebelwelle 4 sind läßt sich durch diese schräge Anordnung das Lenkgeinnerhalb des Getriebegehäuses koaxial ausgerichtet triebe 1 näher zum Motor 20 hin einbauen, mit dem und haben somit eine gemeinsame Achse la. Sie stehen io Vorteil einer langen Spurstange 19 und langen Querlenrelativ zueinander verdrehbar in Antriebsverbindung kern 23.

miteinander. Zu diesem Zweck ist das eine Ende der Dem rechten Fahrzeugrad, das hier nicht dargestellt

Lenkstockhebelwelle 4 zu einer Gewindehülse ausgebil- ist, ist im Lenkgestänge ein Schlepphebel 26 zugeordnet det, in die die Gewindespindel 3 eintaucht Ein Kugel- Da die Verhältnisse auf der rechten Fahrzeughälfte umlaufgewinde 5 zwischen dem eintauchenden Ab- 15 symmetrisch zu denen auf der linken Fahrzeughälfte schnitt der Gewindespindel 3 und dem Hülsenrand stellt sind, beschreibt ein rechtes äußeres Spurstangengelenk die Antriebsverbindung zur Lenkstockhebelwelle her. bei einem Lenkeinschlag eine Bewegungsbahn, die spie-

Über ein doppelreihiges Schrägkugellager 6 ist die gelbildlich zu der des linken äußeren Spurstangenge-Gewindespindel 3 drehbar und axial fixiert im Getriebe- lenks 24 liegt, also von links/unten nach rechts/oben, gehäuse 2 gelagert Mit ihrem von der Lenkstockhebel- 20 Diese Bewegungsbahn wird durch ein inneres Spurstanwelle abgewandten Ende tritt die Gewindespindel 3 aus gengelenk 27, das mit einem Schlepphebel 26 verbunden dem Getriebegehäuse 2 heraus. Sie ist dort über weitere ist nachgeahmt Zu diesem Zweck ist die Schwenkachse Glieder 7 mit einem Lenkrad verbunden (Flg. 3). 28 des Schlepphebels 26 annähernd parallel zur Lenk-

Ein Linksgewinde 8 lagert die Gewindehülse bzw. die achse des rechten (nicht gezeichneten) Fahrzeugrades Lenkstockhebelwelle 4 im Getriebegehäuse 2. Das Ge- 25 angeordnet.

winde 8 ist als viergängiges Gewinde ausgelegt, d. h. es In Fig. 3 ist die Fahrzeuglenkung in Seitenansicht des

weist vier um je 90° versetzt laufende Gewindegänge Fahrzeugs gezeigt. Hier ist erkennbar, daß die Achse la auf. Seine Steigung liegt bei 45°. Die Gewindegänge des der Lenkstockhebelwelle etwa parallel zur Lenkachse Getriebegehäuses 2 und die der Lenkstockhebelwelle 4 22 liegt. Dadurch erhält man annähernd gleiche Bewesind über Kugeln 9 miteinander verbunden. Die Kugeln 30 gungsbahnen des Gelenkkopfs 17 und des äußeren 9 sind in einem Käfig 10 gehalten, der Endanschläge ί 1, Spurstangengelenkes 24.

12 aufweist Die Endanschläge 11,12 arbeiten mit Schul- Insgesamt ist das Lenkgetriebe 1 so ausgelegt und im

tern 13 des Lenkgehäuses 2 bzw. 14 der Lenkstockhe- Kraftfahrzeug angeordnet, daß der Geienkkopf 17 des belwelle 4 zusammen. Lenkstockhebels 15 etwa in Höhe der Lagerung der

Die Lenkstockhebelwelle 4 trägt einen Lenkstockhe- 35 Lenkstockhebelwelle 4 im Getriebegehäuse 2 liegt.

bei 15. Ein Faltenbalg 16, der zwischen dem Getriebege-

häuse 2 und dem Ende der Lenkstockhebelwelle 4 ange- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

ordnet ist, dichtet das Lenkgetriebe 1 nach außen ab.

Der Lenkstockhebel 15 weist an seinem anderen Ende
einen Gelenkkopf 17 auf, der Teil eines inneren Spur- 40
Stangengelenks für den Anschluß von Spurstangen 18,
19 (Fig. 2) ist

Wird die Gewindespindel 3 über das Lenkrad gedreht, verschiebt sie die Lenkstockhebelwelle 4 in
axialer Richtung. Durch die Lagerung im Getriebege- 45
häuse 2 dreht sich die Lenkstockhebelwelle 4 gleichzeitig entsprechend dem Drehsinn der Gewindespindel 3,
jedoch dem Übersetzungsverhältnis gemäß langsamer.
Die Lenkstockhebelwelle 4 und der mit ihr über den
Lenkstockhebel 15 starr verbundene Gelenkkopf 17 50
führt somit eine schraubende Bewegung aus, wie dies
auch die Pfeile in Fig. 1 zeigen.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie diese Schraubenbewegung ausgenützt wird, um die schräge Bewegung des
äußeren Spurstangengelenks nachzuahmen. In dieser 55
Figur sind in Fahrzeuglängsrichtung gesehen die in diesem Zusammehang wesentlichen Teile eines Fahrzeugs
erkennbar, nämlich ein Motor 20, ein linkes Fahrzeugrad 21, das um eine Lenkachse 22 schwenkt, und Querlenker 23, mit denen das Fahrzeugrad 21 am nicht dar- eo
gestellten Fahrzeugaufbau angelenkt ist. Außerdem ist
mit 24 das äußere Spurstangengelenk bezeichnet. Bei
einer Lenkbewegung schwenkt das Fahrzeugrad 21 um
die Lenkachse 22 und das Spurstangengelenk 24 vollzieht, bedingt durch die Spreizung zwischen Lenksachse 65
22 und Radmittelebene 25 eine schräge Bewegung von
links/oben nach rechts/unten (Pfeilrichtung).
Das Lenkgetriebe 1 ist nun so im Fahrzeug angeord-

Claims (4)

1 2 Patentansprüche der beiden Drehbewegungen stehen, ergibt sich aus den Steigungen der Gewinde. Wenn Si die Steigung des Ge-

1. Lenkgetriebe für Fahrzeuge, mit einer in einem windes zwischen Lenkspindel und Gewindehülse be-Getriebegehäuse drehbar gelagerten Gewinde- zeichnet und S₂ die Steigung des Gewindes zwischen spindel, die mit ihrem Gewinde in ein Innengewin- 5 Gewindehülse und Lenkgehäuse bezeichnet, so ergibt de einer Gewindehülse eingreift, die über ein Au- sich die Lenkgetriebeübersetzung zu

Bengewinde koaxial zur Gewindespindel gleichfalls

im Getriebegehäuse gelagert ist und eine Lenk- ._ Si-S₂

stockhebelwelle antreibt, wobei das Außengewinde St

der Gewindehülse eine größere Steigung aufweist io

als ihr mit der Gewindespindel in Eingriff befindli- Bei dieser Formel ist die Steigung eines Rechtsgewin-

ches Innengewinde, dadurch gekennzeichnet daß des positiv und die eines Linksgewindes negativ einzu-

ein von der Gewindehülse an ihrem von der Gewin- setzen. Außerdem ist die Steigung als Längenmaß und

despindel (3) abgelegenen Ende abstehender nicht als Winkel einzusetzen. Die Übersetzung ist posi-

axialer Zapfen aus dem Getriebegehäuse (2) ragt 15 tiv bei gleichem Drehsinn der Lenkspindel und der

und die Lenkstockhebelwelle (4) bildet Lenkstockhebelwelle.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Die Steigung des Gewindes zwischen der Gewindezelchnet, daß zwischen dem Außengewinde der hülse und des Lenkgehäuses wird zweckmäßigerweise Gewindehülse und dem Getriebegehäuse (2) eine auf 45° ausgelegt Dadurch ergibt sich ein optimaler Kugelhülse (Käfig 10) angeordnet ist, deren Enden 20 Wirkungsgrad, das heißt, sowohl die Leichtgängigkeit jeweils einen mit dem Gehäuse (2) bzw. der Gewin- der Lenkung als auch deren selbsttätige Rückstellung dehülse in Eingriff tretenden Endanschlag (11, 12) sind gewährleistet Um diese große Steigung zu bekomtragen. men und andererseits die Länge der Gewindehülse klein

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch zu halten, ist es zweckmäßig, das Gewinde mehrgängig gekennzeichnet, daß das Innen- und das Außenge- 25 auszulegen.

winde an der Gewindehülse gegenläufig zueinan- Zur Verminderung der Reibung sind db Gewinde-

der ausgelegt sind. gänge der einzelnen Gewinde zwischen Gewindespin-

4. Lenkgetriebe nach einem der vorhergehenden del, Gewindehülse und Lenkgehäuse als Kugelbahnen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Au- ausgeführt und mit entsprechenden Kugeln bestückt ßengewinde an der Gewindehülse linksgängig aus- 30 Dadurch ergibt sich als weiterer Vorteil eine spielfreie gelegt ist. Lagerung der Gewindehülse im Lenkgehäuse und ihre

ebenso spielfreie Antriebsverbindung mit der Lenkspin-Beschreibung del. Die Kugeln können einen geschlossenen Kugelumlauf bilden. Da er aber aufwendig ist, ist es zweckmäßig,

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkgetriebe, wie 35 ihn nur für das Gewinde zwischen Gewindehülse und

es im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist. Gewindespindel vorzusehen. Bei dem Gewinde zwi-

Die DE-PS 2 15 589 zeigt ein derartiges Lenkgetriebe sehen Gewindehülse und Lenkgehäuse können die Ku-

für Motorfahrzeuge. Das Getriebegehäuse ist hierbei geln in einem Käfig gehalten sein. Um ein allmähliches

als festliegendes Rohr gestaltet, das innen mit einem axiales Verschieben der Kugelmittelstellung abzuschal-

Gewinde versehen ist. In dieses Gewinde greift ein höh- 40 ten, ist es weiter vorteilhaft, den Käfig mit Endanschlä-

les Übertragungsglied ein, das seinerseits wieder zur gen auszuführen.

Hälfte mit einem Innengewinde versehen ist. Mit diesem Durch den Aufbau des erfindungsgemäßen Lenkge-

Innengewinde arbeitet das Außengewinde einer zum triebes führt die Lenkstockhebelwelle bei einem Len-

Lenkrad führenden Gewindespindel zusammen. An sei- kungsvorgang eine schraubende Bewegung aus. Diese

ner von der Gewindespindel abgewandten Seite ist das 45 Bewegung kann in vorteilhafter Weise ausgenutzt wer-

Übertragungsglied formschlüssig und axial verschieb- den, um am inneren Spurstangengelenk die, in Fahr-

lich mit einer Lenkstockhebelwelle mit einem daran be- zeuglängsrichtung gesehen, schräge Bewegung des äu-

festigten Lenkhebel verbunden. Nachteilig an dieser Lö- ßeren Spurstangengelenks nachzuahmen. Die schräge

sung ist die verhältnismäßig aufwendige Konstruktion, Bewegung hängt ab vom Spreizungswinkel der Lenk-

die unvermeidlich viel Spiel und Reibung beinhaltet. 50 geometrie. Für diese Kompensation des Spreizungswin-

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein platzsparendes kels ist es außerdem zweckmäßig, den Schlepphebel für Lenkgetriebe dieser genannten Art zu schaffen, das ein- die Spurstangenlagerung so am Fahrzeugaufbau anzufacher aufgebaut ist und daher weniger Reibung und ordnen, daß seine Drehachse, ebenfalls in Fahrzeug-Getriebespiel beinhaltet. längsrichtung gesehen, annähernd parallel zur Lenkach-

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkma- 55 se des ihm zugeordneten Fahrzeugrades verläuft. Aulen des Hauptanspruchs gelöst. ßerdem erlaubt die schraubende Bewegung des Lenk-

Das Lenkgetriebe besteht hierbei nur aus drei we- stockhebels eine schräge Anordnung des Lenkgetriebes

sentlichen Teilen: Lenkgehäuse, Gewindespindel und nahe dem Motor. Daraus ergeben sich vorteilhaft länge-

Gewindehülse. Bei einer Drehung der Gewindespindel re Spurstangen und Achslenker.

wird die Gewindehülse, das heißt die Lenkstockhebel- 60 Ferner ist es zweckmäßig, das Lenkgetriebe so auszu-

welle gezwungen, die Drehbewegung mitzumachen. legen und im Kraftfahrzeug anzuordnen, daü der Ue-

Um gleichen Drehsinn zu erhalten, ist es notwendig, die lenkkopf des Lenkstockhebels für die Spurstangen etwa

Gewinde gegenläufig auszulegen. Vorteilhaft ist es, das in Höhe der Lagerung der Lenkstockhebelwelle im

Gewinde zwischen Gewindehülse und Lenkgehäuse als Lenkgehäuse liegt. Dadurch werden Kippmomente auf

Linksgewinde vorzusehen. Jedoch müssen die Gewinde 65 diese Lagerung weitgehend vermieden,

gleichsinnig drehen, wenn im Fahrzeug ein antimetrisch In der Zeichnung.sind dargestellt in

laufendes Lenkgestänge vorgesehen ist. Das Überset- Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe,

Zungsverhältnis, in dem die Winkelgeschwindigkeiten Fig. 2 die Anordnung des Lenkgetriebes in einem