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Dokumentenidentifikation DE3249543C2 16.07.1987
Titel Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung für Fahrzeuge
Anmelder Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Furukawa, Yoshimi, Asaka, Saitama, JP;
Sano, Shoichi, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Weickmann, H., Dipl.-Ing.; Fincke, K., Dipl.-Phys. Dr.; Weickmann, F., Dipl.-Ing.; Huber, B., Dipl.-Chem.; Liska, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Prechtel, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 28.07.1982
DE-Aktenzeichen 3249543
File number of basic patent 32281811
Offenlegungstag 03.03.1983
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.07.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.07.1987
IPC-Hauptklasse B62D 5/20
IPC-Nebenklasse B62D 5/22   B62D 6/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung für Fahrzeuge, bei der von einer Lenkspindel aus ein Lenkventil sowie ein Lenkritzel eines ersten, lenkbare Vorderräder des Fahrzeugs verschwenkenden Zahnstangentriebes betätigt wird und an diesen ersten Zahnstangentrieb über eine in ihren Endbereichen je ein Kardangelenk aufweisende Gelenkwelle ein zweiter, lenkbaren Hinterrädern des Fahrzeuges zugeordneter und durch eine Kolben-Zylindereinheit hydraulisch unterstützter Zahnstangentrieb angekoppelt ist.

Aus der DE-OS 27 07 850 sind derartige Zahnstangen-Lenkhilfegetriebe für Motorfahrzeuge bekannt. Bei diesen bekannten Anordnungen wird die Lenkbewegung für die Hinterräder des Fahrzeugs unmittelbar von der Axialbewegung der zugehörigen Zahnstange abgeleitet, wodurch an den Hinterrädern nur Lenkausschläge in der Größenordnung der an den Vorderrädern bewirkten Ausschläge verwirklichbar sind. Aus fahrdynamischen Gründen ist dies jedoch nicht erwünscht.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Lenkanordnung zu schaffen, bei der an den Hinterrädern wesentlich von den an den Vorderrädern eingestellten Lenkwinkeln abweichende, d. h. insbesondere geringere Lenkwinkel verwirklichbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung der eingangs genannten Art und gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patenanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 2 angegebenen Merkmale charakterisiert ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Grundriß einer Zahnstangenhilfskraftlenkung;

Fig. 2 einen Querschnitt einer den Fahrzeughinterrädern zugeordneten Zahnstangenlenkung;

Fig. 3 die Halbschnitte längs Schnittlinien 6A-6A und 6B-6B in Fig. 2;

Fig. 4 einen Grundriß einer den Fahrzeughinterrädern zugeordneten Zahnstangenlenkung;

Fig. 5 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels und

Fig. 6 und 7 Querschnitte nach den Linien 11-11 bzw. 12-12 in Fig. 5.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 210 bzw. 202 vordere bzw. hintere Fahrzeugräder. Die Vorderräder und die Hinterräder sind durch Betätigung eines Lenkrades 206über eine Lenkspindel 251 und Spurstangen 205 verschwenkbar. Eine Gelenkwelle 207 verbindet eine Lenkeinrichtung 203 der Vorderräder mit einer Lenkeinrichtung 221 für die Hinterräder. Ein Gelenkwellenritzel 215a greift in eine Zahnstange 223a ein und trägt einen Zapfen 215. Über eine Kolben-Zylindereinheit 222, 223 wird hydrauliche Lenkhilfskraft zur Lenkung der Hinterräder wirksam. Die Kolben-Zylindereinheit wird über ein Lenkventil 242 und Arbeitsleitungen 235, 236 mit von einer Pumpe 238 über eine Druckleitung 239 gefördertem Druckmittel beaufschlagt. Das Lenkventil 242 ist durch eine Rücklaufleitung 240 mit einem Druckmittelbehälter 241 verbunden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Gelenkwelle 207 über ein Gelenk 138 mit dem Gelenkwellenritzel 215a verbunden. Zum Schutz gegen ungünstige äußere Einflüsse ist sie von einem Abdeckungsrohr 139 umgeben.

An dem Zapfen 215 der Gelenkwelle 207 ist eine Kurbel mit einem Kurbelzapfen 127 angeordnet. Der Kurbelzapfen 127 ist parallel zu der Gelenkwelle 207 um einen Abstand ε radial zur Achse der Gelenkwelle 207 versetzt. Mit dem hinteren Ende des Kurbelzapfens 127 ist ein Ende einer Koppelstange 128 verbunden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, während an das andere Ende der Koppelstange 128 ein Kugelgelenkzapfen 129 angeschlossen ist. Über den Kugelgelenkzapfen 129 ist eine Mittelstange 119 eines Spurgestänges für die Hinterräder des Fahrzeugs verbunden.

In Fig. 2 und 3 ist eine einfache Konstruktion gezeigt, durch die der Exzentrizitätswert ε leicht auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. Als Kurbel ist auf dem Zapfen der Gelenkwelle 125 ein Auge 142 mit Schrauben 141 befestigt. Der Kurbelzapfen 127 ist in einem Kurbelzapfenhalter 143 befestigt. Der Kurbelzapfenhalter 143, der von der Seite gesehen L-förmig ist, besteht aus einem Basisbereich 143a , der sich in axialer Richtung der drehbaren Gelenkwelle 125 erstreckt, und einem länglichen Bereich 143b, der sich in radialer Richtung der drehbaren Gelenkwelle 125 von dem hinteren Ende des Basisberichs 143 aus erstreckt. Der Kurbelzapfen 127 ist in dem länglichen Bereich 143b mit einem Stift 144 befestigt. Ein Abstandshalter 145, der eine bestimmte Dicke in radialer Richtung der drehbaren Gelenkwelle 125 hat, ist auf einer Fläche des Auges 142 zwischen Basisbereich 143a des L-förmigen Kurbelzapfenhalters 143 und der Fläche des Auges 142 durch Schrauben 146 gehalten. Durch Verändern der Dicke des Abstandshalters 145 kann das Verhältnis eines Auslenkwinkels der Hinterräder zu dem der Vorderräder auf einen Wert eingestellt werden, der für das Fahrzeug, auf das das Lenksystem mit der erfindungsgemäßen Anordnung angewendet wird, zweckmäßig ist.

In Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 ist eine andere Ausführung der Lenkeinrichtung 221 gezeigt. Der Kolben 223 hat eine Zahnstange 223a mit Zähnen, die auf der oberen Oberfläche des Kolbens nahezu über die gesamte Länge desselben ausgebildet sind. Mit der Zahnstange 223a steht das Gelenkwellenritzel 215a der drehbaren Gelenkwelle 215 in Verbindung, die innerhalb des Zylindermantels 222 drehbar mittels Lagern 229 und 230 gehalten wird. Auf diese Weise ist der Kolben 223 kürzer als der Zylindermantel 222, und sein Eingriff mit der drehbaren Gelenkwelle 215 ist in dem Inneren des Zylindermantels 222 vorgesehen.

Das Innere des Zylindermantels 222 ist in eine linke Arbeitskammer S3 und eine rechte Arbeitskammer S4 durch den Kolben 223 unterteilt, der zentral innerhalb des Zylindermantels untergebracht ist. Die linke Arbeitskammer S3 ist als typisches Beispiel in Fig. 5 und Fig. 7 gezeigt, wobei zu sehen ist, daß die Arbeitskammern S3und S4 jeweils durch einen Einlaß 234 über eine ringförmige Nut 233, die in einem Endrohr 231 ausgebildet ist und Verbindungslöcher 232 beaufschlagt werden.

Beim Lenken der hinteren Fahrzeugräder 202 durch den Hinterradlenkmechanismus des Spurgestänges 205 über eine Drehbewegung der drehbaren Gelenkwelle 215, die durch Betätigen des Lenkrades 206 verursacht wird, wird Hydraulikflüssigkeit in die rechten und linken Hydraulikflüssigkeits-Zuführungskammern S3 und S4 des Zylinders 221 für die Hinterräder entsprechend der Lenkrichtung des Lenkrades 206 eingeleitet, so daß die Drehbewegung der drehbaren Gelenkwelle 215 durch den Kolben 223 unterstützt wird, der in dem Zylindermantel 222 vermöge des Öldrucks verschoben wird. Die Hinterräder werden mit Hilfe der Hilfskraft des Zylinders 221 ausgelenkt, wodurch das Lenkdrehmoment, das von dem Fahrzeuglenker für das Betätigen des Lenkrades 206 gefordert wird, herabgesetzt wird.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich eine kompakte Konstruktion des Zylinders, und der Zylinder kann auf dem Fahrzeugkörper mit wenig Raumbedarf montiert werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung für Fahrzeuge, bei der von einer Lenkspindel aus ein Lenkventil sowie ein Lenkritzel eines ersten, lenkbare Vorderräder des Fahrzeuges verschwenkenden Zahnstangentriebes betätigt wird und an diesen ersten Zahnstangentrieb über eine in ihren Endbereichen je ein Kardangelenk aufweisende Gelenkwelle ein zweiter, lenkbaren Hinterrädern des Fahrzeuges zugeordneter und durch eine Kolben-Zylindereinheit hydraulisch unterstützter Zahnstangentrieb angekoppelt ist, in den die Gelenkwelle mit einem Gelenkwellenritzel eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (132/133) mit einseitig aus dem Zylinder (132) ragender Kolbenstange (133) ausgebildet ist und das Gelenkwellenritzel (125a) in eine auf dieser Kolbenstange (133) ausgebildete Zahnstange (133a) eingreift und daß die Gelenkwelle (125) über das Gelenkwellenritzel (215a) hinaus durch einen Zapfen verlängert ist, der eine Kurbel trägt, deren Kurbelzapfen (127) als Kugelgelenkzapfen ausgebildet ist und in das eine Ende einer Koppelstange (128) eingreift, deren anderes Ende über einen zweiten Kugelgelenkzapfen (129) mit der Mittelstange (119) eines die hinteren Fahrzeugräder verschwenkenden Spurgestänges (118) verbunden ist, wobei die Mittelstange (119) an ihren beiden Endbereichen verschiebbar im Fahrzeug gelagert ist.
  2. 2. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (223/224) mit einem Plungerkolben ausgebildet ist und das Gelenkwellenritzel (215a) in eine auf dem Mittelbereich dieses Kolbens (223) ausgebildet Zahnstange (223a) eingreift und daß die Gelenkwelle (215) über das Gelenkwellenritzel (215a) hinaus durch einen Zapfen verlängert ist, der eine Kurbel trägt, deren Kurbelzapfen als Kugelgelenkzapfen ausgebildet ist und in das eine Ende einer Koppelstange eingreift, deren anderes Ende über einen zweiten Kugelgelenkzapfen mit der Mittelstange eines die hinteren Fahrzeugräder (202, 202) verschwenkenden Spurgestänges (205) verbunden ist, wobei die Mittelstange an ihren beiden Endbereichen verschiebbar im Fahrzeug gelagert ist.
  3. 3. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (132/133; 223/224) und die Mittelstange des Spurgestänges, im Sinne der Fahrtrichtung des Fahrzeuges betrachtet, hinter der Laufachse von dessen Hinterrädern angeordnet sind.
  4. 4. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm der Kurbel durch ein auf dem Zapfen der Gelenkwelle (125) festgeklemmtes Auge (142) mit einer seitlichen Fläche und einem an dieser Fläche unter Zwischenschalten eines Abstandshalters (145) festgeschraubten, einen Schaft des Kurbelzapfens (127) in einer Bohrung aufnehmenden Kurbelzapfenhalters (143) gebildet ist.
  5. 5. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der Kugel (129a) des zweiten Kugelgelenkzapfens der Kolbenstange (128) auf der Mittellängsachse der Mittelstange (119) des Spurgestänges angeordnet ist.






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