Lenkeinrichtung an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, deren schwenkbare Räder durch Lenkräder gesteuert werden. Die Erfindung bezieht sich auf Einrich tungen, um Fahrzeuge, insbesondere Kraft- fahrzeug(1, leichter und schneller lenken zu können, als dies bei bekannten Einrichtungen der Fall ist.
Gemäss der Erfindung werden die lenk baren Haupträder eines Kraftfahrzeuges nicht unmittelbar vom Steuerorgan über ein Steuergetriebe betätigt; vielmehr werden ein oder mehrere besondere Lenkräder angeord net, die einen Teil des )Yagengewichtes auf nehmen und unmittelbar vom Steuerorgan ge steuert werden, wobei eine Seitenbewegung der Lenkräder einen Ausschlag oder eine Ver- schwenkung des lenkbaren Hauptrades oder der lenkbaren Haupträder, mit denen sie durch ein Lenkgetriebe verbunden sind, zur Folge hat.
Im besonderen ist ,bei bevorzugten Aus- führun gsformen der Erfindung die Anord nung so getroffen, .dass das Lenkgetriebe bei sich nicht schwenkendem Hauptrad eine selbsttätige Schwenkbewegung des Lenk rades verhindert, während ein Ausschlag des IIauptrades eine Schwenkung des Lenkrades bewirkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der -Erfindung wird die Bewegung des Lenk getriebes als Drehbewegung um clie Schwenk- ,a@chse des Hauptrades geführt, wie ebenso auch die Bewegung des @Stenergetriebes als Ihehbeweg ung um die 'Schwenka-chse des Hauptrades ausgeführt werden kann, indem beispielsweise Hebel, die um die Schwenk achse des Hauptrades drehbar sind,
Teile der Getriebe bilden, oder indem die Getriebe an die \Schwenkachse des Hauptrades mittelst solcher Hebel angslenkt sind.
Durch ,geeignete Wahl der Verhältnisse in .den Getrieben, insbesondere ider Übersetzun gen, wird erreicht, dass das Lenkrad bei uner wünschten Bewegungen des Hauptrades solche Bewegungen ausführt, -dass die uner wünschte Bewegung des Hauptrades oder des 16 Gestelles, welches das Hauptrad oder die Haupträder trägt, korrigiert werden.
Vorzugsweise werden ,durch düs bei der unerwünschten Bewegung des Hauptrades ausschlagende Lenkrad solche Bewegungen des Lenkrades herbeigeführt, dass es dus Steuergetriebe und Lenkgetriebe in eine Ein stellung bringt, durch die (las Hauptrad wie der in die gewünschte,Stellung zurückgeführt wird.
Durch diese Ausbildung wird die Schwie rigkeit beseitigt, die bei Kraftfahrzeugen, insbesondere solchen grosser Abmessungen und grosser Gewichte besteht, .dass nämlich sehr grosse Kräfte und dementsprechend ein er- beblicher Zeitaufwand zur Betätigung der Lenkung erforderlich sind. Würde man zur Abhilfe etwa eine grosse Übersetzung in .das Steuergetriebe einschalten, so würde hier durch der gesamte Engerieaufwand' zur Steuerung nicht vermindert, dagegen würde die tSteuerbeweg-ung erheblich verlangsamt.
Durch die Anordnung gemäss der Erfin dung, bei der das Hauptrad nicht unmittel bar, sondern mittelbar durch ein Lenkrad ge lenkt wird, wird die Bewegungsenergie des Fahrzeuges zum Lenken herangezogen, wo durch .der Kraftaufwand zur .Steuerung des Fahrzeuges wesentlich vermindert wird. Um eine ausreichende Adhäsion des Lenkrades am Boden während der Lenkbewegung zu erzie len, ist die Anordnung so getroffen, dass das Lenkrad einen Teil des Fahrzeuggewichtes aufnimmt. Bei bevorzugten Ausführungsfor men wird je ein die Lenkräder mit den Haupt rädern verbindendes Gestell angeordnet. Die ses Verbindungsgestell trägt die Wagenlast zweckmässig auf einem mittleren Punkt zwi schen -den Zentren des Hauptrades und des Lenkrades.
Je nach der Wahl des Punktes auf dem Verbindungsgestell ergibt sich der Anteil der Wagenbelastung, den das Lenk rad im. Vergleich zum Hauptrad trägt.
In der Zeichnung sind schematisch eine Reihe von Ausführungsbeispielen veran schaulicht, jedoch ist die Erfindung nicht auf die gezeichneten und beschriebenen Beispiele beschränkt, vielmehr fällt in den Bereich der Erfindung jegliche Anordnung, die das Prin- zip der Erfindung verwendet.
Fig. 1. zeigt die Aufsicht auf .das Unter gestell .eines Fahrzeuges, und zwar in einem Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Haupt räder .durch zwei sich vor den Haupträdern befindlichen Lenkrädern gelenkt werden; Fig. 2 zeigt die .Seitenansicht des Fahr zeuges; Fig. 3 zeigt in Ansicht in grösserem Mass stab ein Beispiel eines Haupt- und -eines Lenkrades mit Verbindungsgestell; Fig. 4 zeigt die Aufsicht zu Fig. 3;
Fig. 5 zeigt in Aufsicht auf .das Unter gestell ein anderes Ausführungsbeispiel, bei ,lein sich die Lenkräder hinter den von ihnen gelenkten Haupträdern befinden; Fig. 6 zeigt in Aufsicht auf das Unter gestell ein anderes Ausführungsbeispiel ge mäss der Erfindung;
Fig. 7 zeigt in Aufsicht die Anordnung eines unstarren VerbinJungsgestelles; Fig. 8 zeigt in Aufsicht die Anordnung eines unstarren Verbindungsgestelles für ei:i Lenkrad und zwei zugeordnete Haupträder; IF'ig. 9 zeigt in Ansicht eine besondere Art ,der Lastübertraggung auf das Lenkrad; Fig. 10 zeigt die Aufsicht zu Fig. 9;
Fig. 11 .zeigt in ;Seitenansicht des Fahr zeuges ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungsgestelles.
In .den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Buchstaben bezeichnet.
Bei -dem in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Beispiel ist mit 11 .das Untergestell des Fahr zeuges bezeichnet, 12 ist die Karosserie des Wagens, 13 der Motor, 1'4 und 114 .das Ge triebe, :das die Motorbewegung auf die Hin terachse 15 überträgt. 1.6, 17 sind die Hinter räder, während seitlich bewegliche, das heisst schwenkbare und lenkbare Hauptvorderräder mit 18, 19 bezeichnet sind, 23, 24 sind Lenk räder.
Das Wagengewicht ruht bei 2021 auf dem Hintergestell des Fahrzeuges und ist bei 2.6, 27 von der Achse 30 getragen, und zwar derart, .dass .der Auflagepunkt des auf die Vorderräder entfallenden Wagengewichtes dem Mittelpunkt der Haupträder<B>18,19</B> näher liegt als .den Mittelpunkten .der Lenkräder 23, 24, so d@ass diese nur einen kleinen Teil des vorderen Wagengewichtes übernehmen. Diese Achse 30 trägt ihrerseits die Verbindungs gestelle 31, 32, die bei .dem veranschaulichten Beispiel je aus einem Stück bestehen oder auch je aus mehreren Stücken gelenkig ver bundenen Stücken sein können. Die Verbin- dungsgestelle sind in Lagern 40, 41 um diese Achse drehbar.
Auf diesen Verbindungsge stellen sitzen die H.aupträ,cler 18, 19 fest, in dem ihre Achsen 43, 44 starr zum Verbin dungsgestell angeordnet sind, während an sie die Lenkräder mittelst der Achsenstücke an gelenkt sind, so dass :die Lenkräder mit ihren Laufachsen 47, 48 und die vertikalen Achsen 49 bezw. 50 ,der Verbirndungsgestelle schwenk bar sind.
Das Steuergetriebe besteht .aus einem ,Steuerorganismus, beispielsweise mit dem Steuerhandrad 54, das in üblicher Weise mit- telst eines geeigneten Übersetzungsgetriebes, beispielsweise einer Schnecke und Schnecken rad 55, 56 auf die Steuerstange 57 wirkt. Die Steuerstange greift mittelst eines Zapfens 58 an einem Steuerhilfshebel 59 an, der um aie vertikale Drehachse 65 des Gestelles 31 dreh bar ist.
An -den Hebel 59 greift mittelst des Zapfens 70 eine Stange 72 an, die ihrerseits den Steuerhaupthebel 74 angreift, der um die Achse 49 des Gestelles 31 :drehbar ist, jedoch fest mit dem Achsstummel 33 des Lenkrades 23 verbunden ist. Das Steuergetriebe 59,<B>722,</B> 74 ist mit einem gleichartigen Steuergetriebe 60, 73, 75 der andern Wagenseite verbunden, und zwar durch die mit den Hebeln 59 bezw. 60 einen Winkelhebel bildenden Hebel 78, <B>79,</B> .deren Finden 80, 81 mittelst der @Stang e 8? verbunden sind, während eine Stannp 83 ,die Achsstummel 33, 34 über .die Gelenke 49, 50 verbindet.
Wird mittelst des ;Steuerorganes 54 und des Steuergetriebes 55, 56, 57, 58, 72, 74 .das Hilfsrad gelenkt, so wird gleichzeitig mittelst .des Verbindungsgetriebes 78, 82,<B>81</B> und des Steuergetriebes 60, 73, 75 .das Lenk rad der andern,Seite gleichsinnig unisono ge lenkt und - falls das Fahrzeug sich in Be- wegung befindet - führen .die ausgeschwenk ten Lenkräder 23, 24 über das Sclhwen.l:g;- triebe, bestehend aus den Achsstummeln 33 bezw. 34 und den Gestellen 31 bezw. 32 die Lenkung der Haupträder 18, 19 herbei.
Die Haupträder steuern dann -das Fahrzeug in be kannter Weise. Die vertikalen Drehachsen 65, 6,6, 49, 50 liegen in der Nullage in ei-,lein Rechteck und verschieben sich bei der .Ver- schwenkung in ein Parallelogramm, so da.ss .die Verbindungsgestelle auf ,beiden iSeiten im mer im gleichen Sinn und im gleichen Masse verschwenkt werden.
Zweckmässig ist es. um einen unbeab.3ieh- tigten Ausschlag der Haupträder bezw. der Verbindungsgestelle zu begrenzen, An schläge 87, 88 .an geeigneter Stelle, beispiels weise auf .der Achse 30, .anzuordnen, die den Ausschlag ,der Verbindungsgestelle 31, 32 be grenzen. Die Anschläge werden vorzugsweise federnd angeordnet., beispielsweise indem man elastische Puffer 89, 90 aus Gummi, Leder, Federn oder,dergleichen anordnet.
Die veranschaulichte Anordnung ist .nicht nur geeignet, die Haupträder zu verst#-ilun. sie kann auch dazu .dienen, mittelst der bei unbeabsichtigten Bewegungen ,des Hauptrades herbeigeführten Bewegung der Lenkräder die Bewegung .der Haupträder zu korribie roa bezw. sie in die gewünschte Stellung zurück zuführen.
Bei einem solchen Aussc'hl%g des Hauptrades, bei dem beispielsweise Hilfs- steuerhebel 59 und Steuerhebel 74 in .der Nullage stehen und durch sich selbst sper rende Getriebe 55, 56 der Hilfssteuerhebel 59 in seiner Lage festgehalten werden kann, kann sich zwar das Verbindungsgestell 31, 32 beispielsweise auf schlüpfrigem Boden um die Achse 6,5 beniw. 66 schwenken.
An dieser,Schwenkung nehmen die Vertik.alhilfs- achsen 49, 50 teil und führen einen Ausschlag der Hebel 72, 74 bezw. 73, 75 gegen die ihre Lage umverändert beibehaltenden Hebel 59 bozw. 60 aus, der rückwirkend auf die an .dern Hebel eine solche Verschwenkung des Lenkrades herbeiführt, dass unter :dem Ein fluss der Fahrzeuggeschwindigkeit und der neuen Stellung des Lenkrades das Hauptrad selbsttätig korrigiert wird, bis :
das Hauptrad wieder die ursprüngliche Lage einnimmt, ohne d.ass es erforderlich wäre, dass der Fah rer eine Verstellung des Steuerorganes vor nimmt. Diese Korrektur einer unbeabsichtig ten iSeitenbewegung oder Verschwenkung drr Hauptlager findet in jeder Lage, auch in den Steuerlagen der Haupträder statt.
Das Korrekturverhäatn:is lässt sich durch ,geeignete Wahl :der Übersetzung einstelle:i. Wird beispielsweise der Hilfssteuerhebel 59 länger gewählt als der Steuerhebel 74, so ist die Korrekturwirkung eine starke. Wählt man das Längenverhältnis umgekehrt, so ist die Korrekturwirkung eine schwächere. Im allgemeinen zieht man vor, :den Steuerhebel 74 länger als .den Hebel 59 zu wählen, da, si"li dann günstige ,Steuerverhältnisse, in3beson- dere geringe Steuerkräfte ergeben.
Die Be- trachtung zeigt hier, dass die Lage d?s Hebels 59 bezw. 60, die vom Steuerstand aus einge stellt wird, massgebend ist für die Lage, die da..a Hauptrad einnehmen soll und die es auch unter dem Ei:nfluss der Korrekturbewegung, auch bei durch die Fahrbahn bedingen Stö rungen, beibehält.
Die Drehachse des Hilfssteuerhebels 59 bezw. 60 wird zweckmässig, wie es die Zeicli- -i.ung zeigt, in die Drehachse 65, 66 der Ge stelle 31, 32 gelegt, da sich hierdurch sowohl Steuerwirkung, als auch Korrekturwirkung einfach und für alle Lagen leicht vocausbe- stimnibar ergibt, im besonderen ohne :d.ass Zwängungen im Getriebe auftreten können.
Fi.g. 3 und 4 zeigen in Ansicht und Auf sicht eine schematische ,Skizze des linken vor deren Hauptrades 18 und des Hilfsrades 23, welche .durch das Verbindungsgestell 31 mit einander in Verbindung stehen.
Der vertikale Drehpunkt 65 des Verbin dungsgestelles 31 liegt in diesem Falle nahe dem Mittelpunkt :des Hauptrades 18. Um trotzdem eine Verteilung des Wagengewich tes zu erreichen, :die dem Lenkbad :eine genü gende Anpressung erteilt, ist ein besonderes Hilfsstück 35 angeordnet, welches zu der Achse 30 drehbar im Lager 36 angeordnet ist rnd welches über die vertikale Welle 65 die Wagenlast auf das Verbindungsgestell 31 überträgt. Die feste Querachse 30 trä."?. zweckmässig federnd das Wagengewicht.
Bei dem in Fig. 5 veranscliaulii:liten Beispiel liegen die -Lenkräder 123, 12.1 hin- ter den. Haupträdern 18, 19. Die Anordnisnr :st grundsätzlich die gleiche wie die oben an- hanid der Fig. 1 und 2 beschrieben.
Ein Ab weichung besteht insofern, als die Verbin dungsstelle 131, 132 nunmehr nach hinten gerichtet sind und der Hebel 59 der Fig. 1 nunmehr als Doppelhebel 159, 259 ausgeführt ist. Die Hebel 259 und 174 @bezw. 260 und 175, die durch die Stangen 172, 173 ver bunden sind, bewegen sich nunmehr iri um gekehrten Drehsinne.
Dies ist erforderlich, am die richtige Korrekturwirkung zu erzie len, da sonst infolge der Anordnung des Lenkrades hinter dem Hauptrad bei gleichem Drehsinne dieser Hebel die Korrektur nega tiv wäre, das heisst die unbeabsichtigte Be wegung :des Hauptrades verstärkt würde.
Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbei spiel, bei dem mittelst des Motors 13 bei spielsweise über das Differentialgetriebe 214 die Kardankuppelungen 215, 216, die Vorder radwelle<B>21.7,</B> 218 und über .die Kardange lenke 219, 220 die Haupträder 228, 229 ,an getrieben werden. Die Verbindungsgestelle sind mit 231. \332 bezeichnet. Ihre Drehachsen 233, 2:34 befinden sich im Mittelpunkt der Hauptlager 22,8, 229.
Ebenso befinden sich die Drehachsen 240, 241 der von d.an Gi,- :,tellen 231, 232 schwenkbar getragenen Lenkräder 244, 2-45 im Mittel.punkb: der Lenkräder. Die Anordnung ist im übrigen .die deiche wie oben beschrieben. Das Wagen gewicht ruht hier auf der festen Querachse 250, und zwar mittelst schräger Verbindungs. stücke 2:53, 254, die in Lagern 256, 257 der festen Achse 250 sich befinden. Auf .diese Weise wird ein Teil der Wagenbelastung auf die Lenkräder übertragen.
Die ?Steuerung der Anordnung entspricht im übrigen der :oben beschriebenen und erfolgt in bleicher Weise.
Fig. 7 zeigt -das Beispiel eines unstarren Verbindungsgestelles, welches aus zwei in einer vertikalen Achse 174 zueinander :dreh- baren Teilen besteht. Das Hilfsrad 23 ist zu dem vordern Teil des Drehgestelles 176 in der vertikalen Achse 49 drehbar angeordnet. has Wagengewicht liegt federnd auf der Achse 30.
Der Teil 179 des Verbindungsge- >telles ist zu der Achse 30 in dem Lager 36 drehbar angeordnet. Der Teil 179 des Ver bindungsgestelles trägt die vertikale Achse 65, um die das Hauptrad 18 drehbar angeord- nct ist. Durch die Verstellung des Lenkrades 23, wird der Teil 176 des Verbindungsgestel les verstellt, und über die Stange 83 und -den fiebel 59 erfolgt die entsprechende Verstel- hing des Hauptrades 18.
Bei den beschriebenen Ausführungsbei- .#pielen entspricht die Zahl der Lenkräder der Zahl der lenkbaren Haupträder. Das Ver- liältnis kann auch anders gewählt werden.
So ist beispielsweise in Eig. 5 die Anord- nunb eines nicht starren Verbindungsgestelles bei Verwendung eines Lenkrades 185 und zweier zugeordneter Haupträder 18, 19 dar gestellt. Das Verbindungsgestell besteht aus dem hintern Teil 188 und aus dem vordern Teil 189. Der vordere Teil 189 ist um eine vertikale Achse 190 -drehbar angeordnet und trägt an seinem vordern Ende das Lenkrad 185, welches in der Achse 191 drehbar ange ordnet ist und über die Stange 57, den Hilfs- steuerhebel 193, -die Stange 194 und den ;Steuerhebel I95 verstellt wird.
Das Gewicht des Wagens liegt federnd auf der festen Querachse 30. Der Teil 18,8 des Verbindungs gestelles ist zu dieser Querachse 30 in den Lagern 36 .drehbar angeordnet. Das Lenkrad 1,85 verstellt vermittelst des Vorderteils 189 des Verbindungsgestelles über die Stange 198, den Kniehelbel 199, die Stange 200 und -die beiden Hebel 201 und 202 die beiden Haupt räder 18 und 19.
Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen in weiterer Ausführung der Erfindung beispielsweise eine besondere Art, der Über tragung der Last auf .das Lenkrad. Fig. 9 zeigt schematisch ein Lenkrad 102 und ein Hauptrad 18. Durch die Feder 103 über -:das Winkelstück 104 und das Verbindungsgestell 105 wird ein Teil des Wagengewichte, auf das Hilfsrad 102 übertragen. Fig. 10 zeigt eine Aufsicht dazu. Das Verbindungsgestell 105 dreht sich in der vertikalen Achse 100.
Die Verstellung des Lenkrades erfolgt über die Stange 57, :den Hilfssteuerhebel 107, die Stange 108 und -den Steuerhebel 109. Das Lenkrad verstellt seinerseits das Hauptrad 18 über das Verbindungsgestell 105, die !Stange 110 und -den Hebel 111. Das gegen überliegende -nicht gezeichnete Rad wird ver mittelst -der Querstange 200 ebenfalls im glei chen Sinne verstellt.
Um zu ermöglichen, dass -die Verbindungs gestelle und sämtliche Querstangen und Hebel für die Hilfssteuerung unter dem Wa gen bezw. unter dem Motorgehäuse usw. sich bewegen können, ist es zweckmässig, .die Teile in geeigneter Weise nach unten abzukröpfen und je nach Zweckmässigkeit im einzelnen Falle an den Rädern wieder hochzukröpfeu. Fig. 11 zeigt dies beispielsweise bei dem Ver bindungsgestell 137, welches .das (rochtL) Lenkrad 24 und das Hauptrad 19 verbindet.
Bei den. Ausführungsbeispielen sind, so weit mehrere Hilfsräder angeordnet waren, für Lenkräder und Haupträder gleiche Spur weiten angenommen worden. Man kann selbstverständlich auch verschiedene Spur weiten vorsehen.
Als weitere Ausführungsformen der Er findung können Steuerungen auch so ange ordnet werden, :dass das Lenkrad vorn am Wagen liegt und,die Hinterräder steuert, oder .dass,das Lenkrad hinten am Wagen lieb und .die Vorderräder steuert, wobei man die Be lastung durch das Wagengewicht ganz belie- big verteilen kann, wie überhaupt weitere Ausführungsformender Erfindung für jeden Fachmann möglich sind.