DE3827039A1

DE3827039A1 - Device for changing the wheel setting of the wheels of motor vehicles

Info

Publication number: DE3827039A1
Application number: DE19883827039
Authority: DE
Inventors: Johann Niklas; Rudolf Mueller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1990-02-15

Abstract

The device described serves to steer preferably the rear wheels (1) of a motor vehicle. The steering movement is applied to the wheel (1) by means of an electric motor (12) which, for this purpose, drives an adjustment spindle (13) which, by means of a nut (14) supported fixed in terms of rotation, displaces in the transverse direction of the vehicle (double arrow 6) the longitudinal arm (3), connected permanently to the wheel carrier, of the wheel suspension at its front end. A simple, compact and protected constructional unit is thus obtained. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Radstellungsänderung von Kraftfahrzeugrädern, insbe sondere zum Lenken der hinteren Räder, nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for Wheel position change of motor vehicle wheels, esp especially for steering the rear wheels, after the upper Concept of claim 1.

Eine bekannte derartige Vorrichtung (EP 02 43 180) weist zum Übertragen der Drehbewegung des Elektromotors in die Linearbewegung der Zahnstange einer Zahnstangenlenkung für die Hinterräder eine Schnecke, ein Schneckenrad, ein Ritzel und eine Zahnstange auf. Diese Bauart ist auf wendig und nur mit großem Aufwand spielfrei zu halten.A known device of this type (EP 02 43 180) has to transfer the rotary motion of the electric motor into the Linear motion of the rack of a rack and pinion steering a worm, a worm wheel, for the rear wheels Pinion and a rack. This type is on agile and easy to keep free of play.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die möglichst einfach aufgebaut ist und deren Einzelteile möglichst geschützt untergebracht werden können.The invention has for its object a to create the direction of the type mentioned is as simple as possible and its individual parts can be accommodated as protected as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved by the in the Kenn Sign of claim 1 specified measures solved.

Die Verstellspindel kann direkt mit dem Elektromotor verbunden sein. Sie erlaubt eine sehr feinfühlige Verstellung und ist außerdem - etwa bei Stromausfall - selbsthemmend.The adjusting spindle can be connected directly to the electric motor. It allows a very fine adjustment and is also - for example in case of power failure - self-locking.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung, die Gegenstand von Unteransprüchen sind, sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention and further advantageous details of the Invention, which are the subject of dependent claims in the following with reference to one shown in the drawing Embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer Radaufhängung für die Hinterräder eines Personenkraftwagens, die begrenzt lenkbar sein sollen und Fig. 1 is a perspective schematic representation of a wheel suspension for the rear wheels of a passenger car, which should be steerable to a limited extent and

Fig. 2 den Verstellmechanismus, mit dem die Lenkbewegung erzeugt wird. Fig. 2 shows the adjustment mechanism with which the steering movement is generated.

Die in Fig. 1 erkennbare Radaufhängung umfaßt einen das Rad 1 lagernden Radträger 2, der fest mit einem etwa in Fahrtrichtung F nach vorne gerichteten Längsarm 3 verbunden ist. In Querrichtung ist der Radträger 2 über einen oberen Querlenker 4 und einen unteren Querlenker 5 mit dem nicht näher dargestellten Fahrzeugaufbau oder einem dort abgestützten Hilfsarm o.dgl. verbunden. Über eine in Fig. 2 näher beschriebene Verstellvorrichtung kann das vordere, aufbauseitige Ende des Längsarms 3 in Fahrzeugquerrichtung im Sinne des Doppelpfeiles 6 verstellt werden. Das Rad dreht sich dabei etwa um eine Hochachse, die durch die radträgerseitigen Gelenke des oberen Querlenkers 4 und des unteren Querlenkers 5 definiert ist. Die Lenkbewegung ist in Fig. 1 durch die Lenkwinkel α angedeutet.The wheel suspension recognizable in FIG. 1 comprises a wheel carrier 2 which supports the wheel 1 and which is firmly connected to a longitudinal arm 3 which is directed forwards in the direction of travel F. In the transverse direction, the wheel carrier 2 is or the like via an upper wishbone 4 and a lower wishbone 5 with the vehicle body (not shown) or an auxiliary arm supported there. connected. The front, body-side end of the longitudinal arm 3 can be adjusted in the transverse direction of the vehicle in the sense of the double arrow 6 by means of an adjusting device described in more detail in FIG. 2. The wheel rotates about a vertical axis, which is defined by the wheel carrier-side joints of the upper control arm 4 and the lower control arm 5 . The steering movement is indicated in Fig. 1 by the steering angle α .

In Fig. 2 ist der Längsarm 3 mit seinem vorderen Lager auge 7 angedeutet, in das die Außenschale 8 eines Gummilagers 9 fest eingesetzt ist. Die Innenbuchse 10 des Gummilagers 9 ist fest auf einer Lagerachse 11 angeordnet.In Fig. 2, the longitudinal arm 3 with its front bearing eye 7 is indicated, in which the outer shell 8 of a rubber bearing 9 is firmly inserted. The inner bush 10 of the rubber bearing 9 is fixedly arranged on a bearing axis 11 .

Zum Verstellen des vorderen Endes des Lagerarmes 3 in Fahrzeugquerrichtung im Sinne des Doppelpfeiles 6 ist eine durch einen Elektromotor 12 antreibbare Verstell spindel 13 vorgesehen, die über eine drehfest abge stützte Mutter 14, die als Kugelumlaufmutter ausgebildet sein kann, den Längsarm 3 verlagert. Die Mutter 14 verlagert hierzu das gesamte aufbauseitige Gummilager 9 des Längsarms 3. Hierzu ist die Mutter 14 an der am Fahrzeugaufbau 15 quer verschiebbar gelagerten Lager achse 11 befestigt, die zwischen ihren Lagerstellen 16 mit dem den Längsarm 3 an dessen vorderem Ende lagernden Gummilager 9 fest verbunden ist. Die Lagerstellen 16 umfassen Gleitlagerbuchsen 17, von denen die gemäß Fig. 2 linke Buchse direkt in einem aufbaufesten Stützauge aufgenommen ist, während die rechte Buchse in dem Lagerhals 18 einer Befestigungsglocke 19 für den Elektro motor 12 aufgenommen ist.To adjust the front end of the bearing arm 3 in the vehicle transverse direction in the sense of the double arrow 6 , a drivable by an electric motor 12 adjustment spindle 13 is provided, the longitudinal arm 3 relocated via a non-rotatably supported nut 14 , which can be designed as a recirculating ball nut. For this purpose, the nut 14 shifts the entire body-side rubber bearing 9 of the longitudinal arm 3 . For this purpose, the nut 14 is attached to the axially displaceably mounted bearing 11 on the vehicle body 15 , which is fixedly connected between its bearing points 16 with the rubber arm 9 supporting the longitudinal arm 3 at its front end. The bearings 16 comprise plain bearing bushes 17 , of which the left bushing according to FIG. 2 is received directly in a support eye fixed to the structure, while the right bushing is received in the bearing neck 18 of a fastening bell 19 for the electric motor 12 .

Aus Fig. 2 geht ferner hervor, daß die Lagerachse 11 hohl ist und die Verstellspindel 13 teilweise umgibt. Die Mutter 14 ist an dem gemäß Fig. 2 rechten Ende in eine entsprechende Erweiterungsbohrung 20 in den Hohlraum der Lagerachse 11 eingesetzt, in deren anderem Ende ein Wegsensor 21 eingesetzt ist. Der Wegsensor 21 umfaßt einen Meßstift 22, der federnd gegen das stirnseitige Ende der Verstellspindel 13 drückt. Der Wegsensor 21 kann als Linearpotentiometer, als induktiver oder als kapazitiver Weggeber ausgebildet sein.From Fig. 2 also shows that the bearing shaft 11 is hollow and the adjusting spindle 13 partially surrounds. The nut 14 is inserted at the right end according to FIG. 2 into a corresponding extension bore 20 in the cavity of the bearing axis 11 , in the other end of which a displacement sensor 21 is inserted. The displacement sensor 21 comprises a measuring pin 22 which presses resiliently against the front end of the adjusting spindle 13 . The displacement sensor 21 can be designed as a linear potentiometer, as an inductive or as a capacitive displacement sensor.

Wie man erkennt, ist die beschriebene Verstellvorrich tung verhältnismäßig einfach mechanisch aufgebaut und ermöglicht einen kompakten, geschützten Einbau der Verstellelemente und des Wegsensors 21. Die Stromführungs kabel 23 ermöglichen eine zuverlässige Informationsüber mittlung zu einer entsprechenden Schaltlogik, die wiederum den Elektromotor 12 steuert.As can be seen, the described Verstellvorrich device is relatively simple mechanical and enables a compact, protected installation of the adjusting elements and the displacement sensor 21st The current carrying cable 23 enable reliable information transmission to a corresponding switching logic, which in turn controls the electric motor 12 .

Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform könnte das Innengewinde der Mutter auch in den Hohlraum der Lagerachse 11 eingearbeitet sein, so daß diese Lager achse zumindest mit einem gewissen Abschnitt ihrer Längserstreckung gewissermaßen auch die Mutter bildet. Ferner ist es möglich, das Innenteil bzw. die Innen buchse 10 des Gummilagers 9 des Längsarms 3 auf einem feststehenden Lagerbolzen zu befestigen und den Spindel trieb am Längsarm 3 angreifen zu lassen. Die Lenkbe wegung würde dann durch Verformung des Gummilagers ermöglicht und die beschriebenen Gleitlager könnten entfallen.Deviating from the described embodiment, the internal thread of the nut could also be incorporated into the cavity of the bearing axis 11 , so that this bearing axis also forms the nut, at least with a certain portion of its longitudinal extent. It is also possible to fasten the inner part or the inner bush 10 of the rubber bearing 9 of the longitudinal arm 3 on a fixed bearing pin and to drive the spindle to engage the longitudinal arm 3 . The Lenkbe movement would then be made possible by deformation of the rubber bearing and the slide bearings described could be omitted.

Die Lenkbewegung des anderen Rades der Hinterachse kann durch einen zweiten elektromechanischen Stellantrieb der beschriebenen Art bewerkstelligt werden. Es ist aber auch möglich, die beiden Achshälften über eine mechanische Verbindung, wie etwa eine Spurstange o.dgl. miteinander zu koppeln.The steering movement of the other wheel on the rear axle can by a second electromechanical actuator described type can be accomplished. But it is also possible the two axle halves over one mechanical connection, such as a tie rod or the like. to couple with each other.

Claims

1. Device for changing the wheel position of motor vehicle wheels, in particular for steering the rear wheels, with an electric motor, each of which adjusts a wheel guide member of the wheel suspension determining the position of the wheel directly or via at least one intermediate member, characterized in that one by the electric motor ( 12 ) Drivable adjusting spindle ( 13 ) is provided, the wheel guide member (longitudinal arm 3 ) or the intermediate member, via a non-rotatably supported nut ( 14 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the nut ( 14 ) adjusts the body-side bearing (rubber bearing 9 ) of an approximately in the vehicle longitudinal direction and firmly connected to the wheel carrier longitudinal arm ( 3 ) in the vehicle transverse direction.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the nut ( 14 ) is attached to a transversely displaceably mounted on the vehicle body bearing axis ( 11 ), which between its bearing points ( 12 ) with a longitudinal arm ( 3 ) bearing rubber bearing ( 9 ) is firmly connected.

4. The device according to claim 3, characterized in that the bearing axis ( 11 ) is hollow and at least partially surrounds the adjusting spindle ( 13 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the nut ( 14 ) at one end and a displacement sensor ( 21 ) at the other end are inserted into the cavity of the bearing axis ( 11 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the displacement sensor ( 21 ) has a measuring pin ( 22 ) which resiliently presses against the front end of the adjusting spindle ( 13 ).

7. The device according to claim 4, characterized net that the internal thread of the nut in the hollow space of the bearing axis is incorporated.

8. The device according to claim 1, characterized net that the inner part of the longitudinal arm rubber bearing on a fixed bearing pin is attached and the spindle drive engages the longitudinal arm.

9. The device according to claim 1, characterized net that a bearing axis is provided, the rotatably mounted and laterally fixed as well as Spindle is formed and that the inner part of the Longitudinal arm rubber bearing represents the nut.