DE2217114A1 - Lenkgestaenge - Google Patents

Description

TRW INC., 23 555 Euclid Avenue, Cleveland, Ohio M 117/V.St.A.

Unser Zeichen: T 1173

Lenkgestänge

Die Erfindung bezieht sich auf Lenkgestänge und insbesondere auf Lenkgestänge mit Stoßdämpfung,

Unter den verschiedenen Arten von bekannten Lenkgestängen befinden sich solche, bei denen ein Quergestänge oder Mittelgestänge verwendet wird. Bei einem typischen Lenkgestänge mit Mittelgestänge wird ein Ende des Mittelgestänges von einem Verbindungsarm oder Anschlußarm getragen und das andere Ende ist an einem Lenker befestigt, der seinerseits am Fahrzeugrahmen angelenkt ist. V/enn sich das Anschlußgestänge unter der Wirkung eines Lenkgetriebes dreht, so wird das Mittelgestänge quer zum Fahrzeug in einer gewölbten Bahn verschoben. Durch die Verwendung des Lenkers wird die gekrümmte Bewegung aufgenommen, wobei durch diesen Lenker das andere Ende des Mittelgestänges getragen wird.

Zahlreiche Fahrzeuge übertragen erhebliche Straßenstöße durch die Räder auf die Zugstangen, die die Steuerstangen der Räder mit dem Mittelgestange verbinden. Auf diese Weise werden Straßenstöße auf das Mittelgestänge und nach oben über den Anschlußarm und das Lenkgetriebe auf die Lenksäulen und auf das Lenkrad übertragen, und auf den Fahrer werden dadurch schädliche Schwingungen übertragen.

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Es wurde bereits vorgeschlagen, diese den Fahrer beeinflussenden Schwingungen dadurch auszuschalten, daß ein Stoßdämpfer mittels Spannschellen oder anderer Vorrichtungen am Mittelgestänge befestigt wird. Obwohl derartige Einrichtungen bei der Verminderung von Schwingungen wirksam waren, wurden gewisse Schwingungen immer noch übertragen.

In letzter Zeit wurde ein neues Lenkgestänge entwickelt, bei dem das im Anschluß- oder Verbindungsarm gegenüberliegende Ende des ^ttelgestänges schwenkbar in einer vom Rahmen getragenen Buchse gelagert ist, wodurch der Lenker nicht erforderlich ist, wie es beispielsweise die US-Patentschrift 3 525 133 beschreibt. Obwohl derartige abgeänderte Lenkgestänge zahlreiche Vorteile aufweisen, ist es dennoch möglich, daß Schwingungen, die durch Straßenstöße erzeugt werden, auf das Lenkrad übertragen werden.

Durch die Erfindung soll die übertragung derartiger Straßenstoße in einem Lenkgestänge der Art, wie es in der US-Patentschrift 3 525 133 beschrieben ist, auf ein Minimum herabgesetzt oder sogar ausgeschaltet werden. Statt der Verwendung eines Stoßdämpfers, der an das Mittelgestänge angespannt ist, wie es bisher bekannt war, wird ein Stoßdämpfer vorgesehen, der am Rahmen des Fahrzeuges mittels einer schwenkbaren Befestigungsvorrichtung befestigt ist. Das dem Verbindungsarm gegenüberliegende Ende des Mittelgestänges weist eine Verlängerung auf, die einen Kolben hat, der im Inneren des Stoßdämpfers angeordnet ist. Auf diese Weise dient das Ende des Mittelgestänges als teleskopisch angeordneter Bauteil des Stoßdämpfers. Das Ende ist in Längsrichtung des Stoßdämpfers unter der beschränkenden Wirkung eines fluiden Mediums beweglich, welches normalerweise in Stoßdämpfern vorhanden ist.

Obwohl der Stoßdämpfer, der erfindungsgemäß verwendet wird, zahlreiche Formen aufweisen kann, wird ein Flüssigkeitsstoß-

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dämpfer dargestellt, bei welchem die Flüssigkeit durch querschnittsverengte öffnungen gemäß der Bewegung des Kolbens hindurchbewegt wird.

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Lenkgestänge zu schaffen, welches stoßdämpfende Eigenschaften hat.

Ein weiteres und bedeutendes Ziel der Erfindung ist es, ein Lenkgestänge mit Mittelgestänge zu schaffen, bei welchem der Lenker fortgelassen ist und bei dem ein Stoßdämpfer vorgesehen ist.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, ein verbessertes Lenkgestänge mit Mittelßostänge zu schaffen, bei welchem ein Ende· den Lenkgestänges am Rahmen über einen Stoßdämpfer befestigt ißt.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, ein verbessertes, otoßdftinpfende s Lenkgestänge zu schaffen, bei welchem ein Ende des Mittelgestänges innerhalb eines vom Rahmen getragenen schwenkbaren Stoßdämpfers angeordnet ist und als teleskop!scher Abschnitt des Stoßdämpfers wirksam ist, wobei dieses Ende einen Kolben trägt.

V/eitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Lenkgestänges,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des vom Rahmen getragenen Stoßdämpfers und des Endes des MitteIgestSngea und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht €?iner abgeänderten Form der Halterung des Stoßdämpfers.

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In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Lenkgestänges 10 dargestellt. Dieses Lenkgestänge weist ein Mittelgestänge 11 auf, welches ein Ende 12 hat, das am Verbindungsarm 13 über ein Kugelgelenk 14 verbunden ist. Das andere Ende 15 des Verbindungsarmes weist eine öffnung auf, mit der es an einem Lenkgetriebe eines Kraftfahrzeuges befestigt werden kann. Zwischen den Enden des Mittelgestänges 12 sind Befestigungsstellen 17 und 18 vorgesehen, an denen Kugelgelenke 19 und 20 befestigt sind. Die Kugelgelenke 19· und 20 sind an Zugstangen 21 und 22 befestigt. Die anderen Enden tragen Kugelgelenke 24 und 25, die an den Lenkstangen der lenkbaren Räder eines Fahrzeuges befestigt sind. Das Ende 27 des Mittelgestänges 11, das vom Ende 12 entfernt liegt, ist in einem Stoßdämpfer 28 aufgenommen.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Stoßdämpfer 2 8 am Rahmen 29 eines Fahrzeuges befestigt oder an einer Halterung, die ihrerseits am Rahmen befestigt ist.

Der Stoßdämpfer 28 ist ein Standardstoßdämpfer, der ein äusseres Gehäuse 30 und ein inneres Gehäuse 31 aufweist, die beide an einem Ende an einer Endkappe 32 befestigt sind. Das äußere Gehäuse weist eine Endkappe 33 am anderen Ende auf, welches von der Endkappe 3^ im Abstand liegt. Der Rahmen 35 zwischen dem inneren und äußeren Gehäuse bildet einen Flüssigkeitsbehälter und das Innere 36 des inneren Gehäuses ist normalerweise mit Flüssigkeit gefüllt. Die Endkappe 34 am inneren Gehäuse weist eine Durchgangsöffnung 38 auf, die eine Bewegung der Flüssigkeit zwischen den Räumen 35 und 36 ermöglicht. Ein Strömungsbegrenzungszapfen 39 ist in der Endkappe 34 angeordnet und dieser vermindert den öffnungswuerschnitt der öffnung 38 und dadurch wird die Strömung vom Raum 35 in den Raum 36 hinein begrenzt. Ein Kolben 40 ist am Ende 41 des Endabschnittes 27 des Mittelgestänges 11 mittels eines Schraubenbolzens 42 o. dgl. befestigt. Der Kolben hat

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einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des inneren Gehäuses 31 ist. Der Endabschnitt 27 des Mittelgestänges 11 erstreckt sich durch eine abgedichtete Öffnung 45 in der Kappe 32 hindurch, die sowohl am inneren Gehäuse 30 als auch am äußeren Gehäuse 31 befestigt ist. Der Endabschnitt 27 ist in Längsrichtung des Stoßdämpfers 28 beweglich und ist teleskopartig in diesem angeordnet. Auf diese Weise kann sich der Kolben 40 in der Kammer 36 des inneren Gehäuses hin und her bewegen. Ablaßöffnungen 39 können zwischen der inneren Kammer 36 und der Kammer 45 auf der anderen Seite des Kolbens 40, die der Endkappe 3^ gegenüberliegt, angeordnet sein. Die Bewegung des Kolbens, der innerhalb des Stoßdämpfers am Ende des Mittelgestänges angeordnet ist, bewirkt eine Überleitung von Flüssigkeit aus der Kammer 35 in die Kammer 36, wobei ein gewisser Teil der Übertragung über die strömungsbegrenzte Öffnung 38 erfolgt. Der Stoßdämpfer ist als einer mit einfachem Aufbau dargestellt, und es sei bemerkt, daß irgendeine Bauart eines teleskopartig ausgebildeten Stoßdämpfers für den beschriebenen Stoßdämpfer verwendet werden kann.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Trägerring 50 an der Außenseite des äußeren Gehäuses 30 mittels einer Verschweißung bei 51 befestigt. Der Trägerring 50 bildet eine Befestigungsstelle für den Stoßdämpfer am Rahmen 29· Eine Halterung 52 ist am Rahmen 29 mittels Schraubenbolzen 53 befestigt, Die Halterung weist einen U-Profilabschnitt 54 auf. Dieser U-Profilabschnitt weist innere Abmessungen auf, die größer sind als die äußeren Abmessungen des Trägerringes 50, so daß der Trägerring innerhalb des Ringes 54 aufgenommen werden kann und in diesem U-Profilteil gehalten werden kann. Ein Kissen 60 aus einem elastomeren Material oder ein Ring 60 aus einem kompressiblen Material ist zwischen dem Trägerring 50 und dem U-Profilring 54 der Halterung 52 angeordnet. Der Ring 60 aus elastomerem Material ermöglicht eine Verschwenkung des Trägerringes 50 gegenüber der Halterung 52. Diese Verschwenkbarkeit

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ermöglicht es, daß der Stoßdämpfer 28 in seiner Halterung verschwenkt werden kann. Diese Verschwenkbarkeit des Stoßdämpfers ist für die Konstruktion des Lenkgestänges aus den folgenden Gründen von Bedeutung. Wenn das Lenkgetriebe den Verbindungsarm betätigt, so dreht sich dieser Verbindungsarm. Diese Drehung ist immer geringer als l80 . Die Bewegung, die auf das Ende 12 des Mittelgestänges übertragen wird, ist eine gekrümmte Bewegung, wobei das Ende des Mittelgestänges sowohl quer zum Fahrzeug als auch in Längsrichtung sum Fahrzeug über einen Bogen bewegt wird. Es ist von großer Wichtigkeit, daß das Ende 27 des Steuergestänges sich in Querrichtung bewegt. Dadurch v/erden die Befestigungspunkte der Zugstangen 21 und 22 verschoben und die Räder gesteuert, um eine parallele Steuerung zwischen dem Rad, welches an der Zugstange 22 befestigt ist und dem Rad, welches an der Zugstange 21 befestigt ist, zu erzielen. Hierzu ist es wünschenswert, daß das Ende des Mittelgestänges eine Bewegung durchführt, die identisch mit der des Endes 12 ist. Hierdurch wird eine genaue parallele Steuerung ermöglicht. Damit das Ende 27 sich so bewegen kann, muß die Befestigung zwischen dem Ende 27 und dem Rahmen 29 eine Schwenkbewegung aufnehmen können. Dies kann dadurch erfolgen, daß das Ende 27 innerhalb eines festen Stoßdämpfers schwenkbar ist oder daß der Stoßdämpfer selbst schwenkbar gelagert ist. Bei dem bevorzugten dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Halterungsverbindung zwischen dem Rahmen 29 und dem Stoßdämpfer 28 derart ausgebildet, daß sich der Stoßdämpfer gegenüber dem Rahmen verschwenken kann. Es sei bemerkt, daß es sich hierbei um das bevorzugte Ausführungsbeispiel handelt. Es können jedoch auch andere Ausführungsformen gewählt werden, bei denen ein Stoßdämpfer von der Art verwendet wird, der eine Schwenkbewegung zwischen dem teleskopisch angeordneten Ende des Mittelgestänges und einem festen Stoßdämpfer ermöglicht, beispielsweise durch Verwendung eines Universalgelenks zwischen dem Ende ¹Il des Endabschnittes 27 und dem Kolben 40. Es ist ein inneres Gehäuse 31 mit ausreichend großem Durchmes-

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ser vorgesehen und ferner eine flexible Dichtung an der Endkappe 32. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform kann der Stoßdämpfer unbeweglich am Rahmen des Fahrzeuges montiert werden. Andere Arten von schwenkbaren Befestigungen können, falls gewünscht, verwendet werden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Schwenkverbindung durch die Verwendung der Kompressibilität des Ringes 60 aus einem elastoren Material» in Fig. 3 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, bei der die Schwenkbarkeit mittels einer Kugellagerung zwischen dem Stoßdämpfer 28 und der Halterung erzielt wird. Eine derartige Verbindung kann einen Trägerring 61 mit sphärischer Oberfläche 6la aufweisen und dieser Ring ist an der Außenseite des Stoßdämpfers mittels einer Verschweißung 62 befestigt. Ein angepaßter Ring 63 mit sphärischer Oberfläche kann den Ring 6la aufnehmen und dadurch ist eine Verschwenkung des Stoßdämpfers 28 möglich. Der Ring 63 selbst kann am Rahmen mittels einer festen Halterung befestigt sein, oder er kann am Rahmen über eine Halterung 52a befestigt sein, die so aufgebaut ist, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurde, und es kann ein Ring 60a vorgesehen sein, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Ring 60 und der aus einem elastomeren Material besteht, so daß eine schwingungsdämpfende Verbindung geschaffen wird.

Es sei bemerkt, daß auch andere Arten zur Befestigung des Stoßdämpfers am Rad verwendet werden können. Das wesentliche Merkmal ist darin zu sehen, daß der Stoßdämpfer gegen jede andere Bewegung als eine Schwenkbewegung gegenüber dem Rahmen festgehalten wird.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß ein Lenkgestänge geschaffen wird, bei welchem ein Ende des Mittelgestänges teleskopartig in einem vom Rahmen getragenen Stoßdämpfer auf-

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genommen wird, wobei dieses eine Ende ein funktionaler Abschnitt des Stoßdämpfers ist und wobei Straßenstöße, die dem Mittelgestänge über die Zugstangen übertragen werden, auf ein Minimum herangesetzt werden oder sogar ausgeschaltet werden und zwar durch den Einfluß des Stoßdämpfers. Die Vorrichtung vermindert auch die Übertragung von Stößen auf das Lenkgestänge, die auf den Rahmen des Fahrzeuges durch die nicht lenkbaren Räder übertragen werden.

Es wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben, und es sei bemerkt, daß diese lediglich zur Erläuterung der Erfindung dienen und daß Abänderungen vorgenommen werden können, die im Rahmen der Erfindung liegen.

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Claims (3)

22171H - 9 Patentansprüche

1..Lenkgestänge mit einem in einem Bogen bewegbaren Glied, wel-I

y'ches am Rahmen eines Fahrzeuges befestigt ist, dadurch gekenn- -—/

. zeichnet, daß diese Befestigung einen Stoßdämpfer aufweist, wobei ein Ende des Gliedes am Rahmen durch den Stoßdämpfer befestigt ist.

2. Lenkgestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Schwenkbewegung des Endes gegenüber dem Rahmen aufnehmen.

3. Lenkgestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen eine schwenkbare Lagerung zwischen dem Stoßdämpfer und dem Rahmen aufweisen, so daß der Stoßdämpfer schwenkbar am Rahmen befestigt ist.

H. Lenkgestänge nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Verbindung ein zusammenpreßbares Kissen aufweist, welches zwischen einem vom Rahmen getragenen Bauteil und einem vom Stoßdämpfer getragenen Bauteil angeordnet ist, wobei die Kompressibilität des Kissens .eine Verschwenkung des Stoßdämpfers gegenüber dem vom Rahmen getragenen Bauteil ermöglicht.

5t Lenkgestänge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkverbindung Bauteile aufweist, die ineinander passende gekrümmte Oberflächen aufweisen, wobei einer dieser Bauteile am Rahmen und der andere am Stoßdämpfer angeordnet ist, um den Stoßdämpfer am Rahmen zu befestigen, wobei die gekrümmten Oberflächen eine Verschwenkung eines der Teile gegenüber dem anderen unter Aufrechterhaltung der Befestigung ermöglichen.

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