DE2236379A1

DE2236379A1 - Lenkvorrichtung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2236379A1
Application number: DE2236379A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Schulz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-07-25
Filing date: 1972-07-25
Publication date: 1974-02-14
Also published as: US3870335A

Description

VOLKSWAGEN W EH K.

Aktiengesellschaft

3180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 1326
9709-Hu/Sa

Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Übliche Lenkvbrrichtungen für Kraftfahrzeuge weisen Lenkungsdämpfer auf, die parallel oder unter einem Winkel zu den Zahnstangen des Lenkgetriebes im Bereich der Spurstangen angeordnet sind. Ein Nachteil dieser Anordnung ist darin au sehen, daß der Bauraum für den Lenkungsdämpfer verhältnismäßig groß ist·

Daher ist es auch bereits bekannt geworden, den Lenkungsdämpfer in andere Teile der Lenkvorrichtung zu integrieren. So beschreibt die deutsche Patentschrift 1 082 812, 63 c, 47t eine Dämpfungseinrichtung, die in das Lenkgetriebe eingebaut ist, und zwar so, daß die Mutter für die Lenkspindel als Dämpfungskolben ausgebildet ist. Da dieser Dämpfungskolben aber nur kleine Wege ausführen kann, sind große Kräfte in der Dämpfungseinrichtung erforderlich, was wiederum zu kritischen Dimensionierungen führen kann. Diese Nachteile vermeidet die mit Reibungsdämpfern ausgerüste-

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te Lenkeinrichtung nach der US-Patentschrift 2 588 682. Dort wirkt der Ausgang des Lenkgetriebes unmittelbar auf zwei Spurstangen, von denen jeweils eine zu dem Steuerhe- ,. bei eines Rades führt. Im Verlauf zumindest einer der Spurstangen ist ein Lenkungsdämpfer der erwähnten Bauart angeordnet, so daß, was auch Aufgabe dieser bekannten Einrichtung ist, von einem der beiden Räder kommende Stöße oder Schwingungen nicht auf das andere Rad übertragen werden. Eine derartige individuelle Dämpfung der Stöße an den einzelnen Rädern kann aber zu einem beispielsweise bei Kurvenfahrt und Seitenwind unerwünschten Eigenlenkverhalten der einzelnen Räder führen.

Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, eine Lenkvorrichtung für gleislose Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zu schaffen, in der der Lenkungsdämpfer praktisch in bereits vorhandene Teile der Lenkvorrichtung integriert ist. Zur Vermeidung der eben angeführten Nachteile bekannter Konstruktionen, die ebenfalls in diesem Sinne integrierte Lenkungsdämpfer aufweisen, geht die Erfindung aus von der Lenkvorrichtung nach der deutschen Patentschrift 762 412, 63 c, 47. Demgemäß betrifft die Erfindung eine Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem ortsfest gelagerten, mit einem lenkrad in Verbindung stehenden Lenkgetriebe, das ausgangseeitig mit Spurstangen, die jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind, über ein zumindest ungefähr quer zur Fahrzeuglängeachse verschiebbareβ atangenförmiges Kraftubertragungsglied in Verbindung steht, an dessen eines Ende ein ein Rohr und eine in diesem laufende Kolbenanordnung enthaltender Lenkungsdämpfer koaxial angebaut ist. Bei der aus

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der deutschen Patentschrift 762 412 bekannten Lenkvorrichtung wird da.s stangenförmige Kraftübertragungsglied direkt durch die Zahnstange des Lenkgetriebes gebildet, jedoch ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, daß dieses Krafttiber tragungsglied eine mit einem Kurbeltrieb des Lenkgetriebes verbundene mittlere Spurstange enthält oder durch diese Spurstange gebildet ist.

Während bei der aus der deutschen Patentschrift 762 412 bekannten Lenkvorrichtung die Kolbenanordnung des Lenkungsdämpfers, bestehend aus Kolbenstange und Kolben, fest an ein freies Ende der Zahnstange des Lenkgetriebes angesetzt ist und der Lenkungsdämpfer gleichsam eine freie, d. h. mit anderen Teilen nicht in Verbindung stehende Fortsetzung der Zahnstange bildet, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den !lenkungsdämpfer so anzuordnen, daß er zugleich zur Abstützung des Kraftübertragungsgliedes, also der Zahnstange des Lenkgetriebes oder der mittleren Spurstange, dient. Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr des Lenkungsdämpfers an das Ende des Kraftübertragungsgliedes starr angesetzt ist und in eine ortsfeste Aufnahme nur in Achsrichtung frei beweglich zumindest teilweise hineinragt, während die Kolbenanordnung ortsfest am Fahrzeug befestigt ist.

Dadurch, daß speziell das Rohr des Lenkungsdämpferε an das stangenförmige Kraftübertragungsglied starr angesetzt ist, wird das hohe WiderStandsmoment des Querschnitts des Rohres

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des Lenkungsdämpfers zum Abstützen des Kraftübertragungsgliedes ausgenutzt. Würde man dagegen an das Ende des Kraftubertragungsgliedee die Kolbenanordnung starr ansetzen, so müßte die Kolbenstange ein relativ großen Querschnitt aufweisen. Bei der Erfindung ist dagegen die Kolbenstange von derartigen Abstützaufgaben befreit, so daß sie relativ dünn ausgeführt werden kann.

Damit man einen großen Bereich des stangenförmigen Kraftiibertragungsgliedes zum Anlenken der Spurstange zur Verfügung hat, ist es zweckmäßig, diese Anlenkstellen an dem Kraftübertragungsglied zwischen dem Lenkgetriebe und dem Lenkungsdämpfer vorzusehen.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist.so getroffen, daß die ortsfeste Aufnahme durch ein Stützrohr mit einer zwischen diesem und dem Rohr des Lenkungsdämpfers liegenden elastischen QuerabStützung sowie einem Gleitlager für das Rohr gebildet ist. Das Rohr des Lenkungsdämpfere ist also in axialer Richtung praktisch frei beweglich, dagegen in allen quer zu seiner Achse verlaufenden Richtungen elastisch abgestützt gelagert. Im einzelnen kann das Stützrohr mit einer Querwand versehen sein, an der die Kolbenanordnung in axialer Richtung festgelegt ist; dann wird man die elastische QuerabStützung zugleich als Gleitlager ausbilden.

Wieder eine andere Variante der Erfindung sieht vor, daß zwischen der elastischen QuerabStützung und dem Rohr des Lenkungsdämpfers ein durch die elastische QuerabStützung in axialer Richtung festgelegtes Halterohr mit einer Querwand verläuft, an der die Kolbenanordnung in axialer Richtung festgelegt ist und das in einem das Rohr des Lenkungsdämpfers umgreifenden Bereich als Gleitlager ausgebildet ist.

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Hier hat man also zwei konzentrische Rohre, nämlich das HaI-terofir und das Stützrohr,zur Festlegung der beiden Teile des Lenkungsdämpfer. Dabei kann derjenige Bereich, mit dem das HaLterohr das Rohr des Lenkungsdämpfers umgreift, einen verringerten Durchmesser aufweisen und zugleich die ringförmig ausgebildete elastische Querabstützung tragen. Hier liegen also das Gleitlager für das Rohr des Lenkungsdämpfers und die elastische QuerabStützung übereinander.

D.ie Figuren 1 und 2 zeigen in Draufsicht jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei in Figur 1 das stangenförmige Kraftübertragungselement durch die Zahnstange des Lenkgetriebes, dagegen in Figur 2 durch eine mittlere Spurstange gebildet ist.Ferner unterscheiden sich die beiden Ausführungsbeispiele hinsichtlich der Halterung des Lenkungsdämpfers am Fahrzeug.

Betrachtet man zunächst das Ausführungsbeispiel nach Figur 1, so besitzt das in bekannter Weise aufgebaute Lenkgetriebe 1 die Zahnstange 2, an der mittels Schraubenbolzen 5 und 4 die Spurstangen 5 und 6 in einer Ebene schwenkbar befestigt sind. Diese Spurstangen führen in bekannter und daher nicht dargestellter Weise zu Lenkhebeln, die ihrerseits jeweils einem der zu lenkenden Räder zugeordnet sind. In Richtung von links nach rechts in Figur 1 schließt sich an die Zahnstange 2 erfindungsgemäß in bestimmter Weise ein Lenkungsdämpfer an, der aus dem Rohr 7 und einer Kolbenanordnung besteht, die den Kolben 8 und die Kolbenstange 9 enthält. Zwischen dem Kolben 8 und dem Bodenventil 10 befindet sich in dem Rohr 7 die mit einer Druckflüssigkeit gefüllte Kammer" 11; die beim Auftreten von Stoßen oder Schwingungen aus der Kammer 11 durch Öffnungen in dem in bekannter Weise auf-

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gebauten Bodenventil 10 austretende Druckflüssigkeit kann durch die Ausnehmung 12 in den elastischen Ausdehnungsbalg 13 austreten.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß mit dem in Figur 1 rechten Ende der Zahnstange 2 speziell das Rohr 7 des Lenkungsdämpfers - hier durch Schweißung bei 14 - starr verbunden ist und dieses Rohr 7 teilweise in das Stützrohr 15 hineinragt, das im Bereich seines in der Figur rechten Endes mittels der Halterung 16 starr an der Karosserie des Fahrzeuges gehalten ist; ferner enthält das Stützrohr 15 die elastische QuerabStützung 17 für das Rohr 7 des Lenkungsdämpfers, die ferner an ihrer auf dem Rohr 7 aufliegenden inneren Umfangsflache als Gleitlager ausgebildet ist. Demgemäß ist also das infolge Beines relativ gro3en Durchmessers ein hohes Widerstandsmoment des Querschnitts besitzende Rohr 7 des Lenkungsdämpfers zugleich als Abstützung der Zahnstange 2 ausgenutzt. Dagegen ist die Kolbenanordnung Θ, 9 des Lenkungsdämpfers von derartigen Stützkräften freigehalten, so daß sie mechanisch nicht besonders steif ausgebildet zu sein brauchen. Die Kolbenstange 9 ißt mit ihrem dem Kolben θ abgekehrten Ende an der GJierwand 19 des Stützrohres 15 festgeschraubt, so daß beim Auftreten von zu dämpfenden Stoßen oder Schwingungen das Rohr 7 Bewegungen relativ zu dem ortsfesten Kolben ausführt.

Wie ferner aus der Figur" unmittelbar ersichtlich, steht infolge Vorsehens der Anlenkstellen für die Spurstangen 5 und an der Zahnstange 2 zwischen dem Lenkgetriebe 1 und dem Lenkungsdämpfer 8, 9 relativ viel Platz für die Wahl dieser Anlenkstellen zur Verfügung.

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Bas Stützrohr 15 bildet zugleich den Bestandteil einer dichten Abdeckung für die Zahnstangen und den Lenkungsdämpfer, die ferner das topfförmige Element 20 in der Figur links vom Lenkgetriebe 1 Bowie die flexiblen Manschetten 21 .und 22 enthält. Das topfförmige Element 20 ist bei 23 ebenfalls fest mit der Karosserie dec Fahrzeuges verbunden.

Während also in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 als ßtangenförmigee Kraftübertragungselement ein Bestandteil de? Lenkgetriebes, nämlich die Zahnstange 2, diente,weist die Konstruktion nach Figur 2 als derartiges Kraftübertragungselement die mittlere Spurstange 30 auf, die mit der Kurbel 31 des Lenkgetriebes 32 verbunden ist. An der mittleren Spurstange 30 sind bei 33 und 34 wieder zwei Spurstangen 35 und 36 in einer Ebene schwenkbar angeordnet, die den zu lenkenden Rädern zugeordnet sind. Auch hier ist an das in der Figur rechte Ende des Kraftübertragungsgliedes 30 ein Lenkungsdämpfer angebaut, der ebenso ausgebildet ist wie der in der Konstruktion nach Figur 1 verwendete: an das freie Ende der mittleren Spurstange 30 ist - hier wiederum durch Schweißung bei 37 - das Rohr 38 des Lenkungedämpfer:: starr angesetzt, in dem der Kolben 39 mit der Kolbenstange 40 liegt, die' an der Querwand 4I des Halterohres 42 in axialer Richtung durch Verschraubung festgelegt ist. Dieses Halterohr 42 bildet mit seinem einen verringerten'Durchmesser aufweisenden Bereich 43» der mit einem Gleitbelag 44 versehen ist, das Gleitlager für das Rohr 38 des Lenkungsdämpfers. Derselbe Bereich 43 trägt auf seinem äußeren Umfang das Gummilager 45ι das die elastische Querabstützung des Rohres 38 des Lenkungsdämpfers in dem Stützrohr 46 bildet. Nur das Stützrohr 46 ist mit seinem in der Figur rech-

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ten Endbereich bei 47 fest an der Karosserie des Fahrzeuges gehalten, während das Halterohr 42 lediglich in axialer Richtung durch die Profilierung seines Bereichs 45 über das Gummilager 45 gehalten ist. Zur festen Aufnahme des Gummilagers 45 besitzt das Stützrohr 46 den profilierten Bereich 48t der eine Art Eindrückung in das Gummilager 45 bildet, so daß dieses eich in axialer Richtung nicht bewegen kann.

Ergänzend sei bemerkt, daß der Lenkungsdämpfer wiederum das in seinem Rohr 38 fest angeordnete Bodenventil 49 sowie den Ausdehnungsbalg 50 aufweist und daß wiederum eine Abdichtung vorgesehen ist, die hier durch das Gehäuse 51 des Auedehnungsbalges sowie die Dichtmanschette 52 gewonnen ist.

Claims

AFS P R Ü C H E

1. Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem ortsfest gelagerten, mit einem Lenkrad in Verbindung stehenden Lenkgetriebe, das ausgangsseitig mit Spuratangen, die jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind, über ein zumindest ungefähr quer zur Fahrzeuglängsachse verschiebbares stangenförmiges Kraftübertragungsglied in Verbindung steht, an dessen eines Ende ein ein Rohr und eine in diesem laufende Kolbenanordnung enthaltender Lenkungsdämpfer koaxial angebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7) des Lenkungsdämpfers (7, 8) an das Ende des Kraftübertragungsgliedes (2) starr angesetzt ist und in eine ortsfeste Aufnahme (I5) nur in Achsrichtung frei beweglich zumindest teilweise hineinragt, während die Kolbenanordnung (8, 9) ortsfest am Fahrzeug befestigt ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anlenkstellen für die Spurstangen (5» 6) an dem Kraftübertragungsglied (2) zwischen dem Lenkgetriebe (1) und dem Lenkungsdämpfer (7, 8) liegen.

J. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Aufnahme durch ein Stützrohr (15) mit einer zwischen diesem (15) und dem Rohr (7) des Lenkungsdämpfers (7, 8) liegenden elastischen Querabstützung (17) sowie einem Gleitlager (-18) für das Rohr (7) gebildet ist.

4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (I5) mit einer Querwand (19) versehen

ist, an der die Kolbenanordnung (8, 9) in axialer Richtung festgelegt ist, und daß die elastische Querabstützung (17) zugleich als Gleitlager (18) ausgebildet ist.

5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der elastischen QuerabStützung ( 45 ) und dem Rohr (38) des Lenkungsdämpfers (38, 39) ein durch die elastische QuerabStützung (45) in axialer Richtung festgelegtes Halterohr (42) mit einer Querwand verläuft, an der die Kolbenanordnung (39» 40) in axialer Richtung festgelegt ist und das in einem das Rohr (38) des Lenkungsdämpfers (38» 39) umgreifenden Bereich (43) alß Gleitlager (44) ausgebildet ist.

6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5ι dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (43) einen verringerten Durchmesser aufweist und zugleich die ringförmig ausgebildete elastische QuerabStützung (45) trägt.

7· Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsglied eine Zahnstange (2) des Lenkgetriebes (1) ist.

8. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungsglied eine mit einem Kurbeltrieb (3I) des Lenkgetriebes (32) verbundene mittlere Spurstange (30) enthält.

9. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkungsdämpfer (7i 8) als hydraulischer Lenkungsdämpfer mit einem Ausdehnungs-"balg (13) ausgebildet ist.