DE1933403A1

DE1933403A1 - Lenkeinrichtung fuer Motorfahrzeuge

Info

Publication number: DE1933403A1
Application number: DE19691933403
Authority: DE
Inventors: Millard Barry John
Original assignee: Adwest Engineering Ltd
Current assignee: Adwest Engineering Ltd
Priority date: 1968-07-01
Filing date: 1969-07-01
Publication date: 1970-01-08
Also published as: ES369028A1; FR2012087B1; FR2012087A1; US3605933A; GB1234482A; US3605934A; ES369027A1; FR2012088B1; FR2012088A1; GB1237170A

Description

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN DIPL-PHYS. DIPL.-ING. 8 MÖNCHEN 25 · L I POWS KYSTR. 10

Adwest Engineering Limited Unser Zeichen:

pl-ad-12 27. Juni 1969 11/b

Lenkeinrichtung für Motorfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für Motorfahrzeuge und Insbesondere eine Zahnstangenlenkung. Die Erfindung kann angewendet werden sowohl für handbetätigte als auch für hilfskraftbetätigte Lenkeinrichtungen.

Bei einer bekannten Zahnstangenlenkung ist die Zahnstange durch Verdrehung des Kitzels in einem Gehäuse verschiebbar und die Enden der Zahnstange ragen aus dem Gehäuse heraus und sind mit Gelenken« beispielsweise Kugelgelenken, verbunden, die Teile einer Lenkhebelanordnung bilden, die zu den lenkbaren, auf der Straße laufenden Rädern führt. Der Abstand zwischen den beiden Gelenken an den Enden der Zahnstange 1st durch folgende Grossen bestimmt:

- der Betrag, um den die Zahnstange durch das Ritzel in jeder Längsrichtung bewegt werden kann,

- die Tatsache, daß kein gezahnter Teil der Zahnstange durch ein Ende des Gehäuses nach aussen durchtreten darf,

- und, In den Fällen, in denen der Zylinder «Inen kraftbetätigten Kolben für die Hilfskraftbetätigt©! der Zahnetange aufweist, die Tatsache, daß kein gezahnter

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Teil der Zahnstange durch irgendeine Dichtung in den Zylinder hindurchtreten darf, um das hydraulische Hllfskraftmediuni in dem Zylinder zu halten.

Infolgedessen können die beiden Gelenke nicht dichter als unter einem bestimmten Abstand gegeneinander angeordnet werden, der durch diese Faktoren bestimmt ist.

Durch die Erfindung soll eine handbetätigte oder hilfskraftbetätigte Zahnstangenlenkung geschaffen werden, bei der der Abstand zwischen diesen beiden Gelenken verringert werden kann und die auf diese Welse eine größere Freiheit in der Ausbildung und Anordnung des zugehörigen Lenkhebelsystems und auch beim Unterbringen und Hinpassen der Lenkeinrichtung in bestimmte Fahrzeuge bietet.

Erflndungsgemäss ist daher eine' Lenkeinrichtung für ein Motorfahrzeug vorgesehen, die eine Zahnstange aufweist, die mit den lenkbaren, auf der Straße laufenden Rädern verbunden werden kann, und die ein Ritzel aufweist, das in die Zahnstange eingreift und mit einem Lenkrad oder dergleichen verbunden werden kann, wobei die Erfindung dadurch gekennzeichnet 1st, daß ein längliches Glied parallel zu der Zahnstange angeordnet 1st und eine Verbindung zwischen der Zahnstange und diesem ί länglichen Glied besteht, so daß eine Verdrehung des Ritzels bewirkt, daß sich die Zahnstange und das längliche Glied gemeinsam bewegen, wobei entweder die Zahnstange oder das läng-

{ liehe Glied an einem oder an beiden Enden ein Gelenk tragen können, das mit den lenkbaren, auf der Straße laufenden Rädern verbunden werden kann.

Vorzugsweise hat das längliche Glied die Fore eines Gehäuses, und die Zahnstange ist innerhalb dieses Gehäuses angeordnet, um sich gemeinsam mit de« Gehäuse zu bewegen, und das Gehäuse ist so ausgebildet, daß an einem oder beiden seiner Enden

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ein Gelenk zur Verbindung mit den lenkbaren, auf der Straße laufenden Rädern angeordnet werden kann, wobei das Gehäuse lunge einer Stange verschiebbar ist, die unmittelbar oder mittelbar auf dem Chassis oder dem Fahrzeugkörper befestigt sein kann.

Bin AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Flg. 1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgeolssen Lenkeinrichtung,

Flg. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A von Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie B-B von Flg. 1, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie C-C von Flg. 1, und Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie D-D von Flg. 1.

Entsprechend der Zeichnung, und zwar insbesondere der Flg. 1, ist eine Zahnstange 1 innerhalb eines ersten Gehäuses 2 angeordnet, um sich gemeinsam,mit diesem Gehäuse zu bewegen. Die Zahnstange 1 trägt an ihren Enden zwei innere Kugelgelenke 3 und 4. Jedes innere Kugelgelenk 3 und 4 ist mittels eines Stiftes 5 und einer Verbindungsstange 5a mit einem äusseren Kugelgelenk 6 verbunden, das seinerseits mit einem Radhebel 7 verbunden ist, der zu einem lenkbaren Bad führt, das in gestrichelten Linien angedeutet 1st.

Das erste Gehäuse 2 bildet ein längliches Glied, das parallel zu ü@v Zahnstange 1 angeordnet und längs einer Stange 8 verschiebbar ist, die an den Punkten 9 und 10 entweder unmittelbar oder über GummiblScke an dem Fahrzeugkörper oder -chassis befestigt werden kann.

Ein Ritzel 11 (Fig. 2) greift in die Zahnstange 1 ein und ist in einem zweiten Gehäuse 12 drehbar gelagert, das an Punkten 13 und 14 ebenfalls unmittelbar oder über Gummibldeke an dem

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Fahrzeugkörper oder «chassis befestigt «erden kenn. Auf > diese Welse bewirkt eine Verdrehung des Ritzels 11 «Ine Längeverschiebung der Zahnstange 1 und des ersten Gehäuses 2 in Bezug auf dJe Stange 8 und das zweite.Gehäuse 12.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zahnstange 1 durch eine Hilfskraft betätigt.

Zu diesem Zweck ist die Stange 8 hohl ausgebildet und ihre Bohrung 15 ist durch einen Stift 18 in zwei Kanäle 16 und unterteilt· Die Stange 8 trägt eine Dichtung 19 zur Bildung eines Hilfskraftkolbens, der einen zylindrischen Teil 20 des Gehäuses 2 in zwei Kammern 21 und 22 unterteilt. Die linken und rechten Enden des Gehäuses 2 und des Zylinders 20 werden durch einen Bolzen 23 und Muttern 24 zusaanenge-' halten.

Ein hydraulisches, unter Druck stehendes Hllfskraftaediun wird entweder der Kaomer 21 oder der Kammer 22 durch ein Steuerventil 25 (Flg. 1 und 2)zugeführt, das zwischen dem Ritzel 11 und dem unteren Ende einer Lenksäule 26 (Flg. 2) eingeschaltet ist, die mit einen nicht dargestellten Lenkrad oder dergleichen verbunden ist. Bei diesen Ausführungs- f beispiel hat da% Steuerventil die im britischen Patent 958 558 beschriebene Konstruktion. Es könnten aber auch andere Arten von Ventilen verwendet werden» zum Beispiel das im britischen Patent 818 483 beschriebene Ventil. Diese Ventile arbeiten in an sich bekannter Weise»

Die Kanäle 16 und 17 sind alt Rohren 27 in der In Fig. 4 gezeigten Weise verbunden, die ihrerseits alt AuslaBöffnungen 28 und 29 des Ventile 25 verbunden sind. Das hydraulische Medium wird von einer nicht dargestellten, durch den Fahrzeugmotor angetriebenen Pumpe einen Ventileinlafi 30 zugeführt und tritt aus einem Ventilauslaß 31 wieder aus.

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Im Betrieb bewirkt eine Verdrehung der Lenksäule 26 In Uhrzeigersinn eine Bewegung der Zahnstange 1 und des Gehäuses 2 nach rechts in der Darstellung gemäss Fig· 1« Gleichzeitig bewirkt die Drehung im Uhrzeigersinn der Lenksäule, wie es an sich bekannt ist» daß ein Rotor innerhalb des Ventils 25 eine Verbindung mit der Kammer 22 öffnet und diese unter Druck setzt, wodurch ebenfalls dl· Zahnstange nach rechts gedrückt wird, Entsprechend bewirkt eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn einen Druck in der Kammer 21 und eine Bewegung der Zahnstange 1 nach links. Bei einem Versagen der Hilfskraftbetätigung wird die Zahnstange 1 nur durch die mechanische Verbindung mittels des Ritzels 11 bewegt.

Die Zahnstange 1 wird mit dem Ritzel 11 in Eingriff gebracht über ein Druckkissen 32 (Fig» 2), das seinerseits unter dem Druck einer Druckfeder 33 steht, die sich an einem Sitz 34 abstutzt und durch einen Gewindestopfen 35 gehalten ist.

Das Druckkissen 32 hat eine zylindrische Oberfläche, die mit einem ähnlichen zylindrischen Oberflächenabschnitt der Zahnstange 1 (Flg. 2) in Berührung steht, so daß beim Einbau der Anordnung in einem Fahrzeug das zweite Gehäuse 12 in Bezug auf die Zahnstange 1 und das erste Gehäuse 2 verdreht «erden kann*

Wie Fig. 1 zeigt, wird der Abstand zwischen den inneren Kugelgelenken 3 und 4 nur durch die verzahnte Länge der Zahnstange bestimmt, da die Zahnstange 1 sich in Bezug auf das Gehäuse nicht in Längsrichtung verschiebt. Dieser Abstand ist wesentlich kleiner als bei bekannten Zahnstangen!wnkungen.

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PATENTANSPRÜCHE

Lenkeinrichtung für Motorfahrzeuge mit einer Zahnstange, die alt den lenkbaren Rudern verbunden ist» und Mit eine« Ritzel, das in die Zainstange eingreift und nit eine« Lenkrad oder dergleichen verbunden 1st« dadurch gekennzeichnet, daß ein längliches GtIled (2) parallel zu der Zahnstange (1) angeordnet ist und eine Verbindung zwischen der Zahnstange und de« länglichen Glied vorhanden 1st, so daß eine Verdrehung des Ritzels (11) eine g·—1na«Hi Bewegung der Zahnstange (1) und des längllchen Gliedes (2) bewirkt, und da* entweder die Zahnstange oder das längliche Glied an eine« oder beiden Enden ein Gelenk O, 4) trägt, das «it den lenkbaren Rädern verbunden ist.

2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS das längliehe Glied die For« eines Gehäuses (2) hat und die Zahnstange (1) innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, un sich gweinss« «it de« Gehäuse zu bewegen, daß das Gehäuse an eine« oder beiden seiner Enden ein Gelenk zur Verbindung «it den lenkbaren Bädern aufweist, und daß das Gehäuse (2) längs einer Stange (8) verschiebbar 1st, die Mittelbar oder unmittelbar a· FahrzeugkBrper oder -chassis gelagert ist.

ι 3« Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS das RItMl (11), das In die Zahnstange (1) eingreift, in eine« «weiten Gehäuse (12) gelagert ist, das «ittelbar oder uneittelbar an de« PahrzeugkOrper oder -chassis gelagert 1st« «ad daß ein· Verdrehung des Ritxels eine IJtngsversehiebung der 7tfrnttanct (l) und des ersten Oe-

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hKuses (2) In Bezug auf die Stange (8) und das zweite Gehluse (12) bewirkt.

4. Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafi das erste Oehluse (2) einen Zylinder bildet, innerhalb welches mindestens ein Teil der Stange (8) angeordnet 1st, und daJ die Stange eine Dichtung tragt, so daJ die Stange und das erste QebMuse eine Kolben-Zyllnder-Binhelt zur Hilfskraftbetätigung der Zahnstange bilden.

5· Lenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daS das zweite dehluse ein Steuerventil (25) tragt, das die Zufuhr von hydraulischen Hilfskraftaediue zu des Hilfskraftzylinder in Abhängigkeit von der Verdrehung einer Lenksäule (26) steuert.

6. Lenkeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daA das Steuerventil zwischen der Lenksttule und de» Ritzel angeordnet ist, so daß ein Brehkürpes? Innerhalb des Ventils durch die Lenksäule verdrehbar ist, üb hydraulisches Hilfakraftaedlus zu einer von zwei Kassern zu leiten, die durch die Dichtung Innerhalb des Hilfskraftzylinders gebildet sind.

7. Lenkeinrichtung nach eines der Ansprüche 2 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da· die Zahnstange alt den Ritzel durch ein Druckkissen (32) zus Singriff gebracht 1st, das eine zylindrische Oberfläche hat, die Bit eine« zylindrischen OberfIXchenabechnitt der Zahnstange in Berührung steht, so daß das zweite QefaMuse in Bezug auf das erste QehMuse verdreht werden kann.

8. Lenkeinrichtung nach eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel sit der Zahnstange unter «Ines Winkel von etwa 90° zur Achse der Zahnstange

: in Eingriff steht.

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9. Lenkeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge· kennzeichnet» daß das Steuerventil in der Art ausgebildet ist, wie sie In den brltleohen Patenten 8l8 483 oder 938 538 beschrieben ist.

10. Lenkeinrichtung nach eines der vorhergehenden Ansprüche« dadurch gekennzeichnet, daß die Befeetigungapunkte von Zahnstange und Ritzel entweder unmittelbar alt den Fahrzeugkorper oder -chassis oder mittelbar durch ein nachgiebiges Glied, wie einen Ouaoiblock, verbunden sind.

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