DE602004002248T2

DE602004002248T2 - Fahrzeuglenksystem

Info

Publication number: DE602004002248T2
Application number: DE602004002248T
Authority: DE
Inventors: Kawabe Kamakura-shi Yoshihiro; Michihito Yokohama-shi Hirahara; Kazuo Sagamihara-shi Kondo
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: DE602004002248D1; CN1576134A; EP1500575B1; US20050017472A1; EP1500575A3; US7389998B2; JP2005053471A; EP1500575A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Fahrzeuglenkungssystem zum Lenken von Rädern eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Lenkungssystem, das eine Verbreiterung des maximalen Lenkwinkels erlaubt, ohne die Radgehäuse des Fahrzeugs zu vergrößern.
Im Allgemeinen gibt es zwei grundlegende Typen von Lenkungssystemen, die in Passagierfahrzeugen verwendet werden: Manuelle Lenkung und Servolenkung. In einem manuellen Lenkungssystem ist die Anstrengung des Fahrers zum Drehen des Lenkrads die Hauptkraft, die bewirkt, dass sich die vorderen lenkbaren Räder auf Lenkgelenken nach links oder rechts drehen. Bei einer Servolenkung werden die Drehanstrengungen des Fahrers durch eine hydraulische oder elektrohydraulische Unterstützung multipliziert. Unabhängig davon, ob das Lenksystem ein manuelles Lenkungssystem oder ein Servolenkungssystem ist, handelt es sich bei einem der gebräuchlichsten Typen von Lenkungssystem um ein Lenkungssystem des Zahnstangentyps. Ein typisches Zahnstangen-Lenkungssystem umfasst im Grunde genommen eine Ritzelwelle, eine Zahnstange, ein Zahnradgehäuse, zwei Zugstab-Anordnungen und zwei Lenkgelenke.
Während sich ein Fahrzeugrad um einen Lenkstift oder eine Lenkachse dreht, verschiebt ein Teil des Rads seine Position nach innen in der Breitenrichtung eines Fahrzeugs. Zwischenzeitlich verschiebt sich der andere Teil des Rads von dem Fahrzeug nach außen. Wenn der Lenkwinkel groß wird, kontaktiert deshalb das Rad das Radgehäuse.
Das Radgehäuse kann in der Breitenrichtung verbreitert werden, um den Kontakt zu vermeiden und deshalb kann der maximale Lenkwinkel größer werden. Jedoch wird es unmöglich sein, einen großen Motor oder ein großes Getriebe durch Einsparen des Platzes für das Radgehäuse anzubringen. Ein Beispiel eines Fahrzeuglenkungssystems, welches versucht den maximalen Winkel der lenkbaren bzw. steuerbaren Räder zu verbreitern, ohne Radgehäuse zu vergrößern, ist in der japanischen offengelegten Veröffentlichung Nr. 62-19314 offenbart. Das Fahrzeuglenkungssystem, welches in dieser japanischen Patentveröffentlichung offenbart ist, ist dafür ausgelegt, um den maximalen Lenkwinkel des lenkbaren Rads, welches auf der Außenseite des Drehradius des Fahrzeugs angeordnet ist, zu verbreitern, sogar dann, wenn das lenkbare Rad, das auf der Innenseite des Drehradius des Fahrzeugs angebracht ist, seinen maximalen Winkel erreicht, indem ein Expansions- und Kontraktions-Mechanismus in jedem der Gestänge installiert wird, die an den Gelenkarmen angebracht sind.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen wird Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass eine Notwendigkeit für ein verbessertes Fahrzeuglenkungssystem existiert. Diese Erfindung adressiert diese Notwendigkeit in dem technischen Gebiet, sowie andere Notwendigkeiten, die Durchschnittsfachleuten aus dieser Offenbarung ersichtlich werden.
Es ist entdeckt worden, dass das Lenkungssystem, welches in der japanischen Veröffentlichung offenbart ist, die voranstehend erwähnt wurde, den maximalen Lenkwinkel des lenkbaren Rads, welches innerhalb des Drehradius des Fahrzeugs angeordnet ist, nicht verbreitern kann. Somit löst dieses Lenkungssystem das Problem der Beschränkung in dem maximalen Lenkwinkel als Folge der Radgehäuse im Grunde genommen nicht.
Die DE 2731591 A1 offenbart ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit dem Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Lenkachse eines Rads bewegt sich während eines Lenkvorgangs nach innen.
Die US-A-4,878,688 beschreibt ein Fahrzeugaufhängungssystem, so dass die Lenkachse sich in entgegengesetzte Richtungen abhängig von der Lenkrichtung bewegt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Fahrzeuglenkungssystem bereitzustellen, dass erlaubt, den maximalen Lenkwinkel des Fahrzeugs zu vergrößern, ohne die Radgehäuse in einer lateralen Breitenrichtung des Fahrzeugs zu vergrößern und ohne Platz in einem Motorraum einzusparen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Fahrzeuglenkungssystem bereit, wie im Anspruch 1 aufgeführt.
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet näher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart.
Bezugnehmend nun auf die beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil der ursprünglichen Offenbarung bilden, zeigen die Figuren in den Zeichnungen:
1 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine vergrößerte diagrammartige Aufsicht auf das Verlängerungsgestänge des in 1 dargestellten Fahrzeuglenkungssystems gemäß der ersten Ausführungsform;
3 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem, welches in 1 dargestellt ist, gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das Lenkungssystem auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht ist;
4 eine diagrammartige Darstellung, die das in 3 gezeigte Fahrzeuglenkungssystem in Bewegung zeigt;
5 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem, das in den 1–4 dargestellt ist, gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das Lenkungssystem auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht ist;
6 eine diagrammartige Darstellung, die das in 5 gezeigte Fahrzeuglenkungssystem in Bewegung zeigt;
7 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine vereinfachte diagrammartige Aufsicht auf einen Teil des Fahrzeuglenkungssystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 eine teilweise diagrammartige Ansicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Abschnitt der Fahrzeugaufhängung gezeigt ist;
16 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem gemäß der achten Ausführungsform, wobei das Fahrzeuglenkungssystem auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht ist;
17 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem gemäß der achten Ausführungsform, wobei das Fahrzeugslenkungssystem auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht ist;
18 eine vereinfachte diagrammartige perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Fahrzeuglenkungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
19 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
20 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem gemäß der neunten Ausführungsform, wobei das Fahrzeuglenkungssystem auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht ist;
21 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß der neunten Ausführungsform, wobei das Fahrzeuglenkungssystem auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht ist;
22 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn ein Druck auf jedes Element angelegt wird; und
23 eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn ein Druck auf jedes Element angelegt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet werden aus dieser Offenbarung ersehen, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur zur Illustration und nicht für den Zweck einer Beschränkung der Erfindung, so wie sie durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, bereitgestellt werden.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend zum Anfang auf 1 ist ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Lenkungssystem der vorliegenden Erfindung vermeidet einen Kontakt zwischen einem Paar von lenkbaren Rädern 1 und den Radgehäusen der Fahrzeugkarosserie, weil dann, wenn sich die Räder 1 um ihre Drehachsen A drehen, sich ein Paar von Lenkgelenken 2 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen verschieben. In Folge dessen verbreitert das Lenkungssystem den maximalen Lenkwinkel. Insbesondere zeigt 1 ein Lenkungssystem des Zahnstangen-Typs, das in Verbindung mit einer Aufhängung des Verstrebungs-Typs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Das Fahrzeuglenkungssystem der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sowie der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist dafür ausgelegt, um die Lenkgelenke 2 von den Radgehäusen der Fahrzeugkarosserie nach außen weg zu verschieben, um den maximalen Drehwinkel zu erhöhen. Insbesondere verschieben sich die Drehachsen A und die Lenkgelenke 2 nach außen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, so dass sich die lenkbaren Räder 1 weg von dem Fahrzeug verschieben, wenn der Fahrer das Fahrzeug lenkt, um eine Kurve zu machen. Sogar dann, wenn der Fahrer einen großen Lenkausschlag vornimmt und sich entweder das vordere oder hintere Ende des Rads nach innen verschiebt, kontaktiert deshalb das Rad das Radgehäuse nicht.
Im Grunde genommen schwenkt das Lenkungssystem des Zahnstangen-Typs die lenkbaren Räder 1 im Ansprechen auf den Eingang des Fahrers vor und zurück. Das Lenkungssystem des Zahnstangen-Typs (nur die linke Seite ist mit Nummern versehen) umfasst zwei Lenkgelenke 2 mit Lenkgelenkarmen 3, die durch Kugelgelenke oder Verbindungspunkte 4 mit äußeren Zugstäben 5 schwenkbar verbunden sind, und zwei Verlängerungsgestänge 6, die an ihren hinteren Endteilen 6a mit den Lenkgelenken 2 schwenkbar verbunden sind. Die vorderen Endteile 6b der Verlängerungsgestänge 6 sind schwenkbar mit jeweils mit einem Paar von Steuerstäben 9 verbunden. Jedes der Erweiterungsgestänge 6 ist über eine Kugelverbindung 10 mit einem unteren Gestänge 11 der Aufhängung des Verstrebungs-Typs verbunden. Das Lenkungssystem des Zahnstangen-Typs umfasst ferner ein Paar von Armelementen 12, die schwenkbar auf festen fahrzeugseitigen Elementen des Fahrzeugs angebracht sind, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Insbesondere weist jedes der Armelemente 12 ein hinteres Endteil mit einem schwenkbaren Anbringungspunkt P1 durch eine Stiftverbindung oder einen Verbindungspunkt 13 auf, die/der eine Mittenverschwenkungsachse aufweist, die sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt. Wie nachstehend erläutert bewegt die Schwenkbewegung der Armelemente 12 die Steuerstäbe 9, die wiederum die Erweiterungsgestänge 6 um eine Schwenkachse P2 verschwenken.
Die Lenkgelenke 2 lagern die Lenkräder 1 auf den lateralen Seiten des Fahrzeugs für eine Drehung um die Raddrehachsen R und für eine Schwenkbewegung um die Drehungs- oder Lenkachsen A. Jedes Lenkgelenk 2 umfasst einen Gelenkarm 3, der sich in einer longitudinalen Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs von einem vorderen Endteil 2f des Lenkgelenks 2 erstreckt. Das vordere Ende des Gelenkrahmens 3 ist schwenkbar mit dem Zugstab 5 über die Stift- oder Kugelverbindung (Stift- oder Kugelgelenk) 4 gekoppelt, die eine Mittenverschwenkungsachse aufweist, die sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt.
Der hintere Endteil 6a des Erweiterungsgestänges 6 erstreckt sich nach hinten von der Lenkachse A und ist zu der Mitte des Fahrzeugs näher angeordnet als das Lenkgelenk 2. Das Lenkgelenk 2 ist schwenkbar mit dem hinteren Endteil 6b des Erweiterungsgestänges 6 über eine Stiftverbindung 7 gekoppelt, die die Dreh- oder Lenkachse A bildet, die sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt. Zwischenzeitlich ist der vordere Endteil 6a des Erweiterungsgestänges 6 mit dem Steuerstab 9 über ein Kugelgelenk oder einen Verbindungspunkt 8 verbunden. Die Lenkachse A befindet sich zwischen dem hinteren Endteil 6a und dem vorderen Endteil 6b. Somit ist das Erweiterungsgestänge 6 an einem Ende der Aufhängung des Verstrebungs-Typs angeordnet, um sich durch das Kugelgelenk 10 zu verschwenken. Zusätzlich befindet sich der hintere Endteil 6a außerhalb einer Linie zwischen dem vorderen Endteil 6b und der Lenkachse A durch Biegen des Erweiterungsgestänges 6 von der Lenkachse A, um ein ellbogenförmiges Element zu bilden. Ferner ist in der horizontalen Projektion des Erweiterungsgestänges 6 in 2 gezeigt, dass das Erweiterungsgestänge 6 derart konfiguriert ist, dass der Abstand „a" zwischen der Lenkachse A und dem hinteren Endteil 6a länger als der Abstand „b" zwischen der Lenkachse A und der vorderen Mittenverschwenkung des vorderen Endteils 6b ist. Mit anderen Worten, der Abstand „a" zwischen dem Verbindungspunkt 10 des Erweiterungsgestänges 6 und dem Verbindungspunkt 7 mit dem Gelenk 2 ist größer als der „b" zwischen dem Verbindungspunkt 10 und dem Verbindungspunkt 8 mit dem Steuerstab 9. Selbst wenn die Größe der Verschiebung des Verbindungspunkts 8 in Richtung auf die Innenseite des Fahrzeugs klein ist, ist es deshalb möglich den Verbindungspunkt 7 von dem Fahrzeug nach außen zu drücken, wegen einer hohen Hebelwirkung. Obwohl der Lenkwinkel groß ist und ein Teil des Rads 1 sich nach innen in Richtung auf die Mitte des Fahrzeugs verschiebt, ist es möglich mit Sicherheit die Kontakte zwischen dem Rad 1 und dem Radgehäuse zu vermeiden.
Der hintere Teil von jedem Armelement 12 weist ein hinteres Endteil mit dem Verbindungspunkt 13 auf, dass den Verschwenkungsanbringungspunkt P1 bildet. Der hintere Teil von jedem Armelement 12 ist mit dem inneren Ende des Steuerstabs 9 durch ein Kugelgelenk verbunden, das einen hinteren Verbindungspunkt oder ein hinteres Verbindungsgelenk 14 bildet. Somit ist der Verbindungspunkt 14 weiter weg von der Mitte des Fahrzeugs angeordnet als der Verbindungspunkt 13. Zusätzlich sind zwei vordere Verbindungspunkte oder Lenkgelenke 15 und 16 auf einem vorderen Endteil des Armelements 12 angeordnet. Der vordere Teil von jedem Armelement 12 weist den Verbindungspunkt 15 auf, der weiter außerhalb als der Verbindungspunkt 16 angeordnet ist. Der Verbindungspunkt 15 ist schwenkbar mit dem inneren Ende in einer Breitenrichtung des Zugstabs 5 durch eine Stiftverbindung gekoppelt, wobei deren Achse sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt. Andererseits ist der Verbindungspunkt 16 schwenkbar über ein Kugelgelenk mit einem äußeren Ende eines Gestängestabs oder eines Verbindungselements 17 gekoppelt, das sich allgemein in einer Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
Das innere Ende des Gestängestabs oder des Verbindungselements 17 ist schwenkbar mit dem äußeren Ende der Lenkzahnstange 19 über ein Kugelgelenk oder einen Verbindungspunkt 18 gekoppelt. Andererseits ist das äußere Ende des Gestängestabs 17 mit dem Armelement 12 des Lenkungssystems zum Lenken des Fahrzeugs 1 im Ansprechen auf eine reziproke Bewegung der Lenkzahnstange 19 verbunden. Die rechte Seite des Lenkungssystems ist ein Spiegelbild der linken Seite des Lenkungssystems in 1.
Die Lenkzahnstange 19 ist mit einem Ritzel 20 im Eingriff dass mit einem Ende der Lenkwelle 21 verbunden ist. Wenn der Fahrer ein Lenkrad 22 dreht, wird die Drehbewegung des Lenkrads 22 in eine gradlinige Bewegung in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie umgewandelt. Die Armelemente 12 sind mit einer Lenkzahnstange 19 über die Gestängestäbe 17 verbunden, um sich in einer Gegenuhrzeigerichtung zu drehen, wenn auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht wird, und um sich in einer Uhrzeigerichtung zu drehen, wenn auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht wird. Die Lenkgelenke 2 sind mit den Armelementen 12 über die Zugstäbe 5 und die Gelenkarme 3 verbunden, um die Räder 1 auf die linke oder rechte Seite des Fahrzeugs zu drehen.
Wie in 4 gezeigt ist es, um den gewünschten Schubeffekt des Rads 1 durch das hintere Endteil 6a des Verlängerungsgestänges 6 zu erhalten, möglich den Steuerstab 9 mit einer starken Kraft nach innen zu ziehen, indem der Abstand „c" zwischen dem Schwenkanbringungspunkt P1 und dem Verbindungspunkt 14 kleiner als der Abstand „d" zwischen dem Schwenkanbringungspunkt P1 und dem Verbindungspunkt 16 gemacht wird. Während der voranstehend erwähnte Schubeffekt erreicht wird, wie ebenfalls in 4 gezeigt, ist auch gewünscht den Abstand „c" zwischen dem Schwenkanbringungspunkt P1 und dem Verbindungspunkt 15 kleiner als den Abstand „e" zwischen der Drehmitte und dem Verbindungspunkt 15 zu machen. Ferner muss der Abstand „a", der Abstand „b", und die Länge des Gelenkarms 3 geeignet ausgebildet werden, wie voranstehend erwähnt.
3 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf das Fahrzeuglenkungssystem, wenn das Lenkrad 22 gedreht worden ist, um die Räder 1 auf die linke Seite des Fahrzeugs zu verschwenken (zu drehen). Wenn der Fahrer das Lenkrad 22 nach links dreht, verschiebt sich der Lenkstab 19 auf die linke Seite des Fahrzeugs in der Breitenrichtung des Fahrzeugs durch den Effekt des Lenkungssystems des Zahnstangen-Typs. Die Armelemente 12 sind mit der Lenkzahnstange 19 über die Gestängestäbe l7 verbunden, um sich in einer Gegenuhrzeigerichtung zu drehen, wenn auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht wird. Für den Fall eines Drehens auf die linke Seite des Fahrzeugs sind die Lenkgelenke 2 mit den Armelementen 12 über die Zugstäbe 5 und die Gelenkarme 3 verbunden, so dass sie die Räder 1 auf die linke Seite des Fahrzeugs drehen. Deshalb werden die Räder 1 vollständig durch die Lenkgelenke 2 aufrechterhalten, wenn auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht wird.
Für den Fall einer Drehung auf die linke Seite des Fahrzeugs drehen sich die Armelemente 12 um die Mittendrehachsen P1, um die vorderen Endteile 6b der Verlängerungsgestänge 6 über die Steuerstäbe 9 auf die Innenrichtung der Fahrzeugkarosserie zu ziehen. Wenn die vorderen Endteile 6b sich nach innen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verschieben, verschieben sich die hinteren Endteile 6a mit den Lenkachsen A in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen, so dass die Lenkgelenke 2 und die Räder 1 in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen gedrückt werden.
Wie voranstehend angegeben, wenn die Räder 1 und die Lenkgelenke 2 auf die linke Seite gedreht werden, werden sie auf die Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung versetzt oder verschoben. 4 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht, die die Bewegungen von einem der Erweiterungsgestänge 6, einem der Steuerstäbe 9 und einem der Armelemente 12 zeigt, wenn die Räder 1 auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht werden. 5 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht, die einen Zustand zeigt, wenn das Fahrzeuglenkungssystem die Räder 1 auf die rechte Seite des Fahrzeugs dreht. Wenn der Fahrer das Lenkrad 22 auf die rechte Seite des Fahrzeugs dreht verschiebt sich die Lenkzahnstange 19 auf die rechte Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung mittels des Effekts des Lenkungssystems eines Zahnstangen-Typs. Die Armelemente 12 sind mit dem Lenkstab 19 über die Gestängestäbe 17 verbunden, um sich in einer Uhrzeigerichtung zu drehen, wenn die Räder 1 auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht werden. Für den Fall einer Drehung auf die rechte Seite des Fahrzeugs sind die Lenkgelenke 2 mit den Armelementen 12 über die Zugstäbe 5 und die Gelenkarme 3 so verbunden, dass sie die Räder 1 auf die rechte Seite des Fahrzeugs drehen. Deshalb werden die Räder 1 vollständig durch das Lenkgelenk 2 gehalten, wenn auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht wird.
Für den Fall einer Drehung auf die rechte Seite des Fahrzeugs drehen sich die Armelemente 12 um die Mittendrehachsen P1, um die vorderen Endteile 6a der Verlängerungsgestänge 6 über die Steuerstäbe 9 auf die Innenrichtung der Fahrzeugkarosserie zu ziehen. Wenn die vorderen Endteile 6b sich auf die Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung verschieben, verschieben sich die hinteren Endteile 6a in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen, so dass die Lenkgelenke 2 und die Räder 1 in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen gedrückt werden.
Wie voranstehend angegeben, wenn die Räder 1 und die Lenkgelenke 2 auf die linke Seite des Fahrzeugs gesteuert werden, wie in 3 ersichtlich, werden die Räder 1 und die Lenkgelenke 2 auf die Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung versetzt oder verschoben. 4 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht, die die Bewegungen von einem der Verlängerungsgestänge 6, einem der Steuerstäbe 9, und einem der Armelemente 12 zeigt, wenn die Räder 1 auf die linke Seite des Fahrzeugs gedreht werden. Gleichermaßen werden dann, wenn die Räder 1 und die Lenkgelenke 2 auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht werden, wie in 5 ersichtlich, die Räder 1 und die Lenkgelenke 2 auf die Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung versetzt oder verschoben. 6 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht, die die Bewegungen von einem der Verlängerungsgestänge 6, einem der Steuerstäbe 9 und einem der Armelemente 12 zeigt, wenn die Räder 1 auf die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht werden.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 22 von entweder der rechten Seite oder der linken Seite des Fahrzeugs zurück auf die Mittenposition dreht (das heißt so dass das Fahrzeug in einer geraden Linie fährt), drehen sich die Räder 1 in einer umgekehrten Weise, um sich nach innen zu verschieben, wobei der Lenkwinkel kleiner gemacht wird. Wenn der Fahrer das Drehen des Lenkrads 22 zurück auf die Mittenposition beendet, verschiebt sich jedes Element des Fahrzeuglenkungssystems der vorliegenden Erfindung, einschließlich des Lenkrads 1, des Gelenks 2, des Zugstabs 5, des Steuerstabs 9 und des Armelements 12, auf eine Position zum Geradeausfahren, wie in 1 gezeigt, von der früheren Position zum Drehen des Fahrzeugs, wie in den 3–6 gezeigt.
Wie in dieser Ausführungsform des Fahrzeugslenkungssystems der vorliegenden Erfindung gezeigt sind die Räder 1 so konfiguriert, dass sie in der Seite des Fahrzeugs von den Radgehäusen des Fahrzeugkörpers (der Fahrzeugkarosserie) nach außen gedrückt werden. Wenn der Fahrer auf entweder die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es deshalb möglich den Kontakt zwischen dem Rad 1 und dem Radgehäuse der Fahrzeugkarosserie zu vermeiden.
In Übereinstimmung mit dieser ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind auf jeder Hälfte des Lenkungssystems das Lenkgelenk 2, das Verlängerungsgestänge 6 und das Armelement 12 sequentiell in einer Linie von dem Rad 1 in Richtung auf die Mitte des Fahrzeugs hin angeordnet. Das Verlängerungsgestänge 6 erstreckt sich im Allgemeinen in der Längsrichtung des Fahrzeugs, wobei das Lenkgelenk 2 schwenkbar an dem hinteren Endteil 6a gekoppelt ist. Das Verlängerungsgestänge 6 ist an dem vorderen Endteil 6b mit dem Armelement 12 durch den Steuerstab 9 und die Kugelgelenke 8 und 14 verbunden. Das Erweiterungsgestänge 6 ist allgemein an dem unteren Gestänge 11 des Aufhängungsarms an der Verschwenkungsachse P2 befestigt. Das Armelement 12 ist mit dem vorderen Endteil 6b des Verlängerungsgestänges 6 an einem Verbindungspunkt verbunden, der sich weiter außerhalb als der Schwenkanbringungspunkt P1 befindet, während das Armelement 12 mit dem Gelenkarm 3 über den Zugstab 5 durch die Verbindungspunkte 4 und 15 verbunden ist. Wenn das Armelement 12 sich nach rechts dreht, drehen sich deshalb die Räder 1 nach rechts. Mit anderen Worten, die Räder 1 werden in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen gedrückt. Wenn an sich andererseits die Armelemente 12 nach links drehen, dann drehen sich die Räder 1 nach links. Mit anderen Worten, die Räder 1 werden in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen gedrückt. Obwohl der Lenkwinkel groß ist und ein Teil von jedem Rad 1 sich in Richtung auf die Fahrzeugmitte hin nach innen verschiebt, ist es in Folge dessen möglich einen Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen (nicht gezeigt) zu vermeiden und den Drehradius des Fahrzeugs kleiner zu machen. Mit anderen Worten, es ist möglich den vorgesehenen Platz für die Radgehäuse zu verkleinern, ohne Platz in einem Motorraum zu verschwenden. Obwohl ein Fahrzeug nicht breit ist, kann deshalb ein großer Motor oder ein großes Getriebe gebildet werden.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend nun auf 7 ist ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen den ersten und zweiten Ausführungsformen sind die Teile der zweiten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die Teile der ersten Ausführungsform bezeichnet. Ferner können die Beschreibungen der Teile der zweiten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform sind, zur Verkürzung weggelassen werden.
7 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf die linke Seite des Fahrzeuglenkungssystems. Die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ist ein Spiegelbild der linken Seite und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht dargestellt sein. Das Fahrzeuglenkungssystem ist mechanisch mit der Lenkwelle 21 über eine Lenkgetriebebox 27 und einen Lenkhebel 28 verbunden, so dass eine vordere Aufhängung des Verstrebungs-Typs und ein Vorderrad-Lenkungssystem des Zahnstangen-Typs zusammen verwendet werden.
Das vordere Endteil der Lenkwelle 21 ist in Eingriff mit der Getriebebox 27 und der hintere Endteil der Lenkwelle 21 ist mit dem Lenkrad 22 verbunden. Ferner ist die Getriebebox 27 mit dem Schwenkarm 28 verbunden. Der Schwenkarm 28 führt die gleiche Funktion wie das Armelement 12 in der ersten Ausführungsform aus. Der Schwenkarm 28 ist über das Kugelgelenk oder den Verbindungspunkt 15 mit der linken Seite des Lenkgestänges 29 verbunden, welches sich von der Mitte auf die linke Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Andererseits ist die rechte Seite (nicht gezeigt) des Lenkgestänges 29 mit dem Schwenkarm 28 des Fahrzeuglenkungssystems zum Lenken des rechten Rads verbunden. Die rechte Seite ist so konfiguriert, dass sie symmetrisch zu der linken Seite ist.
Ein Ende der Lenkwelle 21 ist mechanisch mit dem Schwenkarm 28 über die Getriebebox 27 verbunden. Wenn der Fahrer das Lenkrad 22 entweder nach links oder nach rechts dreht, dreht sich der Schwenkarm 28 durch die Drehbewegung der Lenkwelle 21. Wenn der Schwenkarm 28 sich nach oben links oder rechts dreht, wie in 7 ersichtlich, dann drehen sich die Räder 1, die mit den Schwenkarmen 28 über die Zugstäbe 5 und die Lenkgelenke 2 verbunden sind, wie voranstehend beschrieben, entweder nach links oder nach rechts. Somit werden die Räder 1 in der Fahrzeugbreitenrichtung gleichzeitig durch die Steuerstäbe 9 und die Verlängerungsgestänge 6 nach außen gedrückt. Somit wird, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, die Längsachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad 22 von einer Mittenposition, an der die Räder 1 gerade sind, entweder nach links oder nach rechts dreht. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer entweder auf die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich den Kontakt zwischen dem Rad 1 und dem Radgehäuse der Fahrzeugkarosserie zu vermeiden.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend nun auf die 8 und 9 ist ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform dargestellt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen den ersten und dritten Ausführungsformen sind die Teile der dritten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Teilen der ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die Teile der ersten Ausführungsform. Ferner können die Beschreibungen der Teile der dritten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Teilen der ersten Ausführungsform sind, zur Übersichtlichkeit weggelassen werden.
8 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf die linke Seite des Fahrzeuglenkungssystems. Die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ist ein Spiegelbild der linken Seite und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht dargestellt. 9 ist eine diagrammartige perspektivische Ansicht der linken Seite des Fahrzeuglenkungssystems, das in 8 gezeigt ist, kombiniert mit der vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs. Natürlich zeigt 9 auch die Situation, wenn die Fahrzeuglenkungssysteme, die in den vorangehenden und nachfolgenden Ausführungsformen gezeigt sind, mit der vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs kombiniert werden. Wenn jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs kombiniert wird, wird somit der Verlängerungsstab 6, der das Lenkgelenk 2 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verschiebt, auf dem unteren Gestänge 11 der vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs angebracht, um zu ermöglichen, dass sich das Lenkgelenk 2 vertikal relativ zu dem Fahrzeugkörper bewegt. Ferner kann das Fahrzeuglenkungssystem von jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Doppelkreuz-Aufhängung verwendet werden, die in 18 gezeigt und nachstehend beschrieben wird.
Anstelle einer Verwendung der Getriebebox 27, des Lenkhebels 28, und des Lenkgestänges 29, wie in 7 gezeigt, ist es möglich, die gleiche Funktionalität durch Verwendung eines Servolenkmechanismus zu erreichen. Insbesondere erfasst ein Lenkwinkelsensor 31 den Winkel des Lenkrads 22 und sendet Information über den Lenkwinkel an einen Aktuator 32, der mit dem Kugelgelenk 18 über den Gestängestab 17 verbunden ist. Der Aktuator 32 bewegt den Gestängestab 17 in der Fahrzeugbreitenrichtung vor und zurück. Deshalb dreht sich das Armelement 12 entweder nach links oder nach rechts. Diese Bewegung des Armelements 12 bewirkt, dass der Zugstab 5 und das Lenkgelenk 2, wie voranstehend erwähnt, das Rad 1 nach links oder rechts drehen, während eine Bewegung des Armelements 12 das Rad 1 in der Fahrzeugbreitenrichtung über den Steuerstab 9 und das Verlängerungsgestänge 6 drückt. Ähnlich wie bei der vorangehenden Ausführungsform wird somit die Lenkachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad 22 entweder nach links oder rechts von einer Mittenposition, an der die Räder 1 gerade sind, dreht.
Ähnlich wie bei den voranstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen ist auf jeder Seite des Lenkungssystems das Lenkgelenk 2, das Verlängerungsgestänge 6 und das Armelement 12 sequentiell in einer Linie von dem Rad 1 in Richtung auf die Mitte des Fahrzeugs angeordnet. Das Verlängerungsgestänge 6 erstreckt sich im Allgemeinen in der Fahrzeuglängsrichtung, wobei das Lenkgelenk 2 schwenkbar an dem hinteren Endteil 6a gekoppelt ist. Das Verlängerungsgestänge 6 ist an dem vorderen Endteil 6b mit dem Armelement 12 über den Steuerstab 9 und die Kugelgelenke oder Verbindungspunkte 8 und 14 verbunden. Das Verlängerungsgestänge 6 ist allgemein an dem unteren Gestänge 11 des Aufhängungsarms an der Schwenkachse P2 befestigt. Das Armelement 12 ist mit dem vorderen Endteil 6b des Verlängerungsgestänges 6 an einem Verbindungspunkt, der weiter außerhalb als der Schwenkanbringungspunkt P1 angeordnet ist, verbunden, während das Armelement 12 mit dem Gelenkarm 3 über den Zugstab 5 über die Verbindungspunkte 4 und 15 verbunden ist. Wenn sich das Armelement 12 nach rechts dreht, drehen sich deshalb die Räder 1 nach rechts. Mit anderen Worten, die Räder werden in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen gedrückt. Wenn andererseits sich die Armelemente 12 nach links drehen, dann drehen sich die Räder 1 nach links. Mit anderen Worten, obwohl der Lenkwinkel groß ist und ein Teil von jedem Rad 1 sich in Richtung auf die Fahrzeugmitte nach innen verschiebt, ist es möglich einen Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen (nicht gezeigt) zu vermeiden und den Drehradius des Fahrzeugs kleiner zu machen. Mit anderen Worten ist es möglich den vorgesehenen Platz für die Radgehäuse zu verringern, ohne Platz in dem Motorraum zu beeinträchtigen. Obwohl ein Fahrzeug nicht breit ist, kann deshalb ein großer Motor oder ein großes Getriebe gebildet werden.
Somit wird ähnlich wie bei der vorangehenden Ausführungsform die Lenkachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad entweder nach links oder nach rechts von einer Mittenposition dreht, an der die Räder 1 gerade sind. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer auf die linke oder rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich den Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen der Fahrzeugkarosserie zu vermeiden.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend nun auf 10 ist ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform dargestellt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen den ersten und vierten Ausführungsformen werden die Teile der vierten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlich identisch mit den Teilen der ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die Teile der ersten Ausführungsform bezeichnet.
10 ist eine teilweise diagrammartige Aufsicht auf die linke Seite des Fahrzeuglenkungssystems mit der vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs und dem Vorderrad-Lenkungssystem des Zahnstangen-Typs, in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ist ein Spiegelbild der linken Seite und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht dargestellt.
Der grundlegende Mechanismus der vorliegenden Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige in der Ausführungsform, die in den 1, 3 und 5 gezeigt ist, aber die Gelenkarme 43 wölben sich von dem hinteren Endteil 2r des Lenkgelenks 2 nach hinten. Ferner ist das Verlängerungsgestänge 46 und das Armelement 42 symmetrisch vor und zurück (geklappte Situation) auf der Seite der Fahrzeugkarosserie angeordnet.
Genauer gesagt ist das vordere Endteil 6a des Verlängerungsgestänges 46 schwenkbar mit dem Lenkgelenk 2 gekoppelt, während das hintere Endteil 6b mit dem Steuerstab 9 schwenkbar gekoppelt ist. Das Armelement 42 ist schwenkbar an dem vorderen Endteil 6a mit einem Fahrzeugseitenelement (nicht gezeigt) über den Verbindungspunkt 13 angebracht, der eine Mittenschwenkachse aufweist, die sich allgemein in einer vertikalen Richtung erstreckt. Der Verbindungspunkt 14 ist weiter außerhalb in der Fahrzeugbreitenrichtung als der Verbindungspunkt 13 angeordnet, der auf der Innenseite des Steuerstabs 9 in der Fahrzeugbreitenrichtung verbunden ist.
Ferner sind zwei Verbindungspunkte 15 und 16 auf dem hinteren Endteil des Armelements 42 angeordnet. Der Verbindungspunkt 15 ist weiter außerhalb in der Fahrzeugbreitenrichtung als der Verbindungspunkt 16. Der Verbindungspunkt 15 ist schwenkbar mit dem Zugstab 5 gekoppelt und weist eine Mittenschwenkachse auf, die sich allgemein in einer vertikalen Richtung erstreckt. Andererseits ist der Verbindungspunkt 16 näher zu der Mitte in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet und ist schwenkbar mit dem Gestängestab 17 gekoppelt, der sich ungefähr in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Der Verbindungspunkt 16 weist eine Mittenschwenkachse auf, die sich allgemein in einer vertikalen Richtung erstreckt.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 22 entweder auf die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs dreht, dann dreht sich das Armelement 42 entweder nach links oder nach rechts um den Schwenkanbringungspunkt P1 als ein Lagerungspunkt. Ähnlich wie bei den voranstehend beschriebenen früheren Ausführungsformen drehen sich dann die Räder 1, die mit den Armelementen 42 über die Zugstäbe 5 und die Gelenkarme 43 verbunden sind, entweder auf das linke oder das rechte Ende. Gleichzeitig werden die Räder 1 in der Fahrzeugbreitenrichtung durch die Steuerstäbe 9 und die Verlängerungsgestänge 6 nach außen gedrückt. Insbesondere dann, wenn der Fahrer des Lenkrads 22 entweder auf die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs lenkt, verschiebt das Ritzel 40, das mit dem Lenkrad 22 verbunden ist, die Lenkzahnstange 19 entweder nach rechts oder nach links in der Fahrzeugbreitenrichtung. Die Armelemente 42 sind mit der Lenkzahnstange 19 über die Gestängestäbe 17 derart verbunden, dass die Armelemente 42 um den Verbindungspunkt 13 (das heißt den Schwenkanbringungspunkt P1) entweder in die Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigerichtung gedreht werden. Ähnlich wie bei den voranstehend beschriebenen vorangehenden Ausführungsformen sind dann die Räder 1 mit den Armelemente 42 über die Zwischenschaltung der Zugstäbe 5 verbunden und die Gelenkarme 43 drehen sich entweder auf die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs und werden gleichzeitig über die Steuerstäbe 9 und die Verlängerungsgestänge 46 nach außen gedrückt.
Wenn in dieser Ausführungsform die Richtungen der Gelenkarme 43 rückwärts sind, erstrecken sich die Armelemente 42 von dem Schwenkanbringungspunkt P1 genauso nach hinten. Wenn die Armelemente 42 jedoch angeordnet sind, um sich nach vorne relativ zu dem Verbindungspunkt 13 zu erstrecken, dann drehen sich die Räder entweder auf die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs und werden in der Fahrzeugbreitenrichtung durch Konfiguration des Verbindungspunkts 14, des Verbindungspunkts 15 und des Anbringungspunkts 13 an geeigneten Stellen von der Mitte der Drehachse P1 nach außen gedrückt.
In der vorliegenden Ausführungsform werden, genauso wie bei der voranstehend beschriebenen vorangehenden Ausführungsform, dann, wenn die Räder 1 entweder auf die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs gedreht werden, sie in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen verschoben oder gedrückt. Ähnlich wie bei der vorangehenden Ausführungsform wird in Folge dessen die Lenkachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad entweder auf die linke oder rechte Seite von einer Mittenposition dreht, an der die Räder 1 gerade sind. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer auf die linke oder rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich, den Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen des Fahrzeugkörpers zu vermeiden.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend auf 11 ist ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform dargestellt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen dieser fünften Ausführungsform und den vorangehenden Ausführungsformen sind die Teile der fünften Ausführungsform, die identisch oder an Wesentlichen identisch zu den Teilen der vorangehenden Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die Teile der vorangehenden Ausführungsform bezeichnet. Ferner können die Beschreibungen der Teile der fünften Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Teilen der früheren Ausführungsform sind, zur Verkürzung weggelassen werden. Ferner ist die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ein Spiegelbild der linken Seite und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht dargestellt werden.
Das in 11 gezeigte Fahrzeuglenkungssystem ist identisch zu der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Orte der Armelemente 12, der Gestängestäbe 17 und der Lenkzahnstange 19 weiter vorne von den Drehachsen A positioniert sind. Da insbesondere der Motor/Getriebe-Aufbau 23 vor dem Fahrzeug konfiguriert ist, werden die Armelemente 12, die Gestängestäbe 17 und die Lenkzahnstange 19 weiter vorwärts in der vorliegenden Ausführungsform als bei den voranstehend beschriebenen anderen Ausführungsformen angeordnet. Somit sind die Verbindungspunkte 15 weiter vorne als die Verbindungspunkte 4 an dem vorderen Ende des Gelenkarms 3 konfiguriert.
Wenn der Verbindungspunkt 15, der das Armelement 12 und den Zugstab 5 zusammen verbindet, und der Verbindungspunkt 16, der das Armelement 12 und den Gestängestab 7 zusammen verbindet, weiter vorne verschoben sind, ohne die Größe des Armelements 12 des Fahrzeuglenkungssystems der Ausführungsform 1 zu ändern, wird der Kreuzungswinkel „α" des Gelenkarms 3 und des Zugstabs 5 größer als 90 Grad sein, wenn der Fahrer nicht lenkt (Fahrzeug in dem geraden Zustand). Da der Kreuzungswinkel „α" des in 11 gezeigten Fahrzeugslenkungssystems größer als 90 Grad ist, verwendet das Fahrzeuglenkungssystem das Ackermann-Prinzip nicht, welches die Drehfähigkeit des Fahrzeugs relativ zu anderen Ausführungsformen, die das Ackermann-Prinzip verwenden, ändert.
Somit wird, ähnlich wie bei der früheren Ausführungsform, die Lenkachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad entweder nach links oder nach rechts von einer Mittenposition dreht, an der die Räder 1 gerade sind. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer entweder auf die linke oder auf die rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich den Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen der Fahrzeugkarosserie zu vermeiden.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend nun auf 12 ist ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform dargestellt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen dieser sechsten Ausführungsform und den früheren Ausführungsformen sind die Teile der sechsten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Teilen der vorangehenden Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die Teile der früheren Ausführungsform bezeichnet. Ferner können die Beschreibungen der Teile der sechsten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Teilen der früheren Ausführungsform sind, zur Verkürzung weggelassen werden. Ferner ist die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ein Spiegelbild der linken Seite und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht dargestellt.
Das in 12 gezeigte Fahrzeuglenkungssystem ist identisch mit der ersten Ausführungsform mit Ausnahme davon, dass die Lenkzahnstange 19 in der vorliegenden Ausführungsform relativ zu dem Lenkgelenk 2 nach vorne verschoben ist, ähnlich wie bei 11. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform das vordere Ende des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 neben der Lenkzahnstange 19 angeordnet, wobei das Armelement 12 auf der Seite und hinter der vorderen Kante des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 angeordnet ist. Ferner ist der Verbindungspunkt 14 zwischen den Gelenkarmen 3 und dem Zugstab 5 geringfügig vor dem Verbindungspunkt 15 zwischen dem Armelement 12 und dem Zugstab 5 angeordnet, so dass ein spitzer Kreuzungswinkel „α" zwischen dem Gelenkarm 3 und dem Zugstab (das heißt kleiner als 90 Grad) gebildet wird, wenn der Fahrer nicht lenkt (Fahrzeug in dem geraden Zustand). Da in dieser Ausführungsform jedoch im Vergleich mit der Ausführungsform der 11 die Verbindungspunkte 15 und 16 hinter der Lenkzahnstange 19 angeordnet sind, wobei der Verbindungspunkt 16 weiter vorne relativ zu dem Verbindungspunkt 15 positioniert ist, ist der Gestängestab 17 näher zu der vorderen Kante des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 angeordnet. Mit anderen Worten, die Verbindungspunkte 15 und 16 sind im Vergleich mit dem vorderen linken Ende des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 weiter nach hinten positioniert, so dass ein Raum „k" zwischen dem Gestängestab 17 und dem vorderen Seitenende des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 gebildet wird. Somit ist es wichtig, dass der Ort des Verbindungspunkts zwischen dem Gestängestab 17 und der Lenkzahnstange 19 nahe zu dem vorderen Seitenende des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 angeordnet ist, so dass der Raum „k" zwischen dem Gestängestab 17 und dem vorderen Seitenende des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 gebildet wird. Andererseits kann der Gestängestab 17 das vordere Seitenende des Motor/Getriebe-Aufbaus während eines Drehvorgangs kontaktieren und somit den Drehwinkel des Fahrzeugs begrenzen.
Da der Kreuzungswinkel „α" des Fahrzeuglenkungssystems, das in 12 gezeigt ist, kleiner als 90 Grad (ein spitzer Winkel) ist, wenn der Fahrer nicht lenkt (Fahrzeug in dem geraden Zustand), verwendet dieses Fahrzeuglenkungssystem das Ackermann-Prinzip, das die Drehfähigkeit des Fahrzeugs relativ zu der in 11 gezeigten Ausführungsform verbessert. Jedoch sollte, wie voranstehend erwähnt, der Raum „k" zwischen dem Gestängestab 17 und dem Motor/Getriebe-Aufbau 23 groß genug gehalten werden, so dass der Gestängestab 17 einen Kontakt mit dem Motor/Getriebe-Aufbau 23 vermeidet, wenn sich die Lenkzahnstange von der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen verschiebt.
In jedem Fall wird, ähnlich wie bei der vorangehenden Ausführungsform, die Lenkachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad entweder nach links oder nach rechts von einer Mittenposition dreht, an der die Räder 1 grade sind. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer auf entweder die linke oder rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich, den Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen des Fahrzeugkörpers zu vermeiden.
SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend nun auf 13 wird ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform dargestellt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen dieser siebten Ausführungsform und den früheren Ausführungsformen werden die Teile der siebten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Teilen der früheren Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die Teile der früheren Ausführungsform bezeichnet. Ferner können die Beschreibungen der Teile der siebten Ausführungsform, die identisch oder im Wesentlichen identisch zu den Teilen der früheren Ausführungsform sind, zur Verkürzung weggelassen werden. Ferner ist die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ein Spiegelbild der linken Seite und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht dargestellt werden.
Das in 13 gezeigte Fahrzeuglenkungssystem ist identisch zu der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme davon, dass das Armelement 12 derart modifiziert worden ist, dass die Lenkzahnstange 19 relativ zu dem Lenkgelenk 2 nach vorne verschoben wird, ähnlich wie bei 12. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform das vordere Ende des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 benachbart zu der Lenkzahnstange 19 angeordnet, wobei das Armelement 12 auf der Seite der vorderen Kante des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 derart angeordnet ist, dass der Verbindungspunkt 15 hinter der Lenkzahnstange 19 angeordnet ist und der Verbindungspunkt 16 im Wesentlichen zu der Zahnstange 19 ausgerichtet positioniert ist. Insbesondere ist der Verbindungspunkt 16 zwischen der Lenkzahnstange 17 und dem Armelement 12 so konfiguriert, dass er um einen Abstand „g" von dem Verbindungspunkt 15 zwischen dem Zugstab 5 und dem Armelement 12 vorsteht um einen Abstand „g". Ferner steht der Abschnitt des Armelements 12 mit dem Verbindungspunkt 16 relativ zu dem Motor/Getriebe-Aufbau 23 nach vorne vor. Somit hält diese Anordnung den Gestängestab 17 von einer Kontaktierung der vorderen Kante des Motor/Getriebe-Aufbaus 23 ab.
Somit ist es bei dieser Anordnung des in 13 gezeigten Fahrzeuglenkungssystems möglich den Kreuzungswinkel „α" kleiner als 90 Grad (das heißt einen spitzen Winkel) zu machen. Deshalb ist es möglich ein Seitendurchrutschen des Rads 1 zu verhindern und sanfte Drehungen zu bewirken, als Folge des Ackermann-Prinzips, und zwar für Fahrzeuge mit Vorderradantrieb und für Fahrzeuge mit Vierradantrieb, bei denen der Motor/Getriebe-Aufbau 23 in dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs benachbart zu der Lenkzahnstange 19 angeordnet ist. Wenn die Lenkzahnstange 19 sich in der Fahrzeugbreitenrichtung verschiebt, weil der Fahrer lenkt, ist es ferner möglich den Lenkwinkel zu vergrößern, weil der Gestängestab 17 den Motor und das Getriebe 23 nicht berührt.
Da der Abstand „g" zwischen dem Verbindungspunkt 15 und dem Verbindungspunkt 16 relativ zu der Gesamtlänge zwischen dem Verbindungspunkt 13 und dem Verbindungspunkt 16 größer wird, muss jedoch in dieser Ausführungsform dann die Länge einer Bewegung der Lenkzahnstange 19 länger sein, um die Räder 1 um einen gewünschten Betrag zu drehen, nämlich als Folge der Hebelwirkung. Mit anderen Worten, wenn der Abstand „g" zwischen dem Verbindungspunkt 15 und dem Verbindungspunkt 16 ist durch die Breite des Fahrzeugs beschränkt, was wiederum die Länge der Bewegung der Lenkzahnstange 19 beschränkt.
In jedem Fall wird, ähnlich wie bei der früheren Ausführungsform, die Lenkachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad entweder nach links oder nach rechts von einer Mittenposition dreht, an der die Räder 1 gerade sind. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer entweder auf die linke oder auf die rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich den Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen des Fahrzeugkörpers zu vermeiden.
ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend nun auf die 14–18 ist ein Fahrzeuglenkungssystem gemäß einer achten Ausführungsform dargestellt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen der achten Ausführungsform und den früheren Ausführungsformen sind die Teile der achten Ausführungsform, die identisch oder im wesentlichen identisch zu den Teilen der früheren Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die Teile der früheren Ausführungsform bezeichnet. Ferner können die Beschreibungen der Teile der achten Ausführungsform, die identisch oder im wesentlichen identisch zu den Teilen der früheren Ausführungsform sind, zur Verkürzung weggelassen werden. Ferner ist die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ein Spiegelbild der linken Seite, und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht illustriert werden.
Das in den 14–18 gezeigte Fahrzeuglenkungssystem ist identisch zu der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme davon, dass jedes Armelement 12 modifiziert worden ist, so dass die Lenkzahnstange 19 vor den Armelementen 12 neu angeordnet ist, wobei die äußeren Enden der Lenkzahnstange 19 sich relativ zu den Armelementen 12 nach außen erstrecken, und das eine Aufhängung eines Doppelradquerlenker-Typs an Stelle einer vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs, wie in 9 dargestellt, verwendet wird. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform der Verbindungspunkt 18 zwischen dem äußeren Ende der Lenkzahnstange 19 und dem Gestängestab 17 weiter vorne als das Armelement 12 angeordnet, wenn der Fahrer nicht lenkt (das heißt die Mittenposition, an der das Fahrzeug in einer geraden Linie fährt). In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lenkzahnstange 19 derart konfiguriert, dass beide äußeren Enden der Lenkzahnstange 19 weiter außerhalb als das Armelement 12 angeordnet sind. Somit ist es möglich, das Armelement 12 zu konfigurieren, um den Kreuzungswinkel „α" kleiner als 90 Grad (das heißt einen spitzen Winkel) zu machen, weil der Gestängestab 17 den Motor/Getriebe-Aufbau 23 nicht berührt und weil die Verbindungspunkte 15 und 16 nahe zu einander angeordnet sind. Selbst wenn die Lenkzahnstange 19 weiter vorne in der Fahrzeuglängenrichtung als der Verbindungspunkt 4 konfiguriert ist, ist es deshalb in dieser Ausführungsform möglich das Ackermann-Prinzip zu erreichen, um ein Seitenrutschen (einen Seitenschlupf) des Rads 1 zu verhindern, wenn der Fahrer lenkt, und die sanften Drehungen zu bewirken. Ferner kann in dieser Ausführungsform die Lenkzahnstange 19 vor dem Verbindungspunkt 4 in der Fahrzeuglängenrichtung und benachbart zu dem Motor/Getriebe-Aufbau 23 angeordnet werden, ohne Probleme, dass entweder der Gestängestab 17 den Motor/Getriebe-Aufbau 23 kontaktiert, oder des Problems einer unzureichenden Fahrzeugbreite für die Vergrößerung der Länge einer Bewegung in der Lenkzahnstange 19.
Die 15–17 zeigen das Fahrzeuglenkungssystem der 14, das an einem Abschnitt einer vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs angebracht ist. Das Fahrzeuglenkungssystem ist in 15 insbesondere in der Mittenposition dargestellt, an der das Fahrzeug in einer geraden Linie fährt, während 16 das Fahrzeuglenkungssystem zeigt, wenn der Fahrer auf die linke Seite des Fahrzeugs lenkt, und 17 zeigt das Fahrzeuglenkungssystem, wenn der Fahrer nach rechts lenkt. Da jedes Element des Fahrzeuglenkungssystems der vorliegenden Ausführungsform den Motor/Getriebe-Aufbau 23 nicht berührt und die Räder 1 nach außen gedrückt werden, wie in 15–17 gezeigt, ist es möglich große Lenkausschläge zu machen. Mit anderen Worten, es ist möglich die Räder 1 nach außen zu drücken und somit einen größeren Lenkwinkel zu haben, ohne dass ein Element des Fahrzeuglenkungssystems den Motor/Getriebe-Aufbau 23 berührt, wie in den 15–17 gezeigt, weil die äußeren Enden der Lenkzahnstange 19 weiter außerhalb in der Fahrzeugbreitenrichtung als die Armelemente 12 angeordnet sind.
Jede der früheren Ausführungsformen des Fahrzeuglenkungssystems ist mit der vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs dargestellt, aber das Fahrzeuglenkungssystem der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Das Fahrzeuglenkungssystem der vorliegenden Erfindung kann mit einer Aufhängung des Doppelradquerlenker-Typs oder anderen Typen von geeigneten Aufhängungen kombiniert werden.
Wie in 18 gezeigt ist das Fahrzeuglenkungssystem der 14–17 diagrammmäßig so dargestellt, dass es mit einer Aufhängung des Doppelradquerlenker-Typs kombiniert ist. Das Fahrzeuglenkungssystem ist im Grunde genommen der gleiche Mechanismus, unabhängig davon, ob er mit der vorderen Aufhängung des Verstrebungs-Typs, wie in 9 gezeigt, oder mit der Aufhängung des Doppelradquerlenker-Typs, wie in 18 gezeigt, verwendet wird. Bei der Aufhängung mit dem Doppelradquerlenker-Typ wird ein oberes Gestänge 51 über dem unteren Gestänge 11 hinzugefügt. Das untere Gestänge 11 und das obere Gestänge 51 haltern vertikal die Räder für eine vertikale Bewegung und die Anordnung ist über dem unteren Gestänge 11 konfiguriert. Das untere Gestänge 11 und das obere Gestänge 51 sind schwenkbar an einem Abschnitt des Fahrzeugkörpers oder anderen Halteelementen, die in den Figuren nicht gezeigt sind, gekoppelt. Das untere Gestänge 11 ist schwenkbar an seinem äußeren Ende mit dem Verlängerungsgestänge 6 verbunden. Das obere Gestänge 51 ist schwenkbar an seinem äußeren Ende mit dem Erweiterungsgestänge 56 verbunden. Die Erweiterungsgestänge 6 und 56 sind an ihren vorderen Enden mit dem äußeren Ende der Steuerstäbe 9 und 59 jeweils verbunden, und an ihren hinteren Enden mit den oberen und unteren Enden des Lenkgelenks 2.
Der Verbindungspunkt 14 des Armelements 12 umfasst ein Paar von Armteilen 52 und 53, die sich in entgegengesetzte Richtungen von dem Armelement 12 vertikal erstrecken. Ein unteres Ende des Armteils 52, welches nach innen vorsteht, ist mit dem inneren Ende des Steuerstabs 9 über ein Kugelgelenk verbunden. Genauso ist ein oberes Ende des Armteils 53, welches nach oben vorsteht, mit dem Seitenende des Steuerstabs 59 durch ein Kugelgelenk verbunden.
In dem Fahrzeuglenkungssystem, das in den 14–18 dargestellt ist, und in dem gleichen wie diejenigen, die in den früheren Ausführungsformen gezeigt sind, dreht sich das Armelement 12 um den Verbindungspunkt 13, um den Zugstab 5 und den Gelenkarm 3 zu bewegen, was wiederum das Lenkgelenk 2 dreht. Ferner zieht das Armelement 12 die vorderen Enden der Verlängerungsgestänge 6 und 56 über die Armteile 52 und 53 und die Steuerstäbe 9 und 59, so dass sich die Erweiterungsgestänge 6 und 56 als Folge der Hebelwirkung nach innen verschieben, wenn deren vordere Enden sich nach innen verschieben, und drücken deshalb das Lenkgelenk 2 nach außen.
In jedem Fall wird, ähnlich wie bei der früheren Ausführungsform, die Lenkachse A in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad entweder nach links oder nach rechts von einer Mittenposition dreht, an der die Räder 1 grade sind. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer auf entweder die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich den Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen des Fahrzeugkörpers zu vermeiden.
NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend nun auf die 19–21 ist ein Fahrzeuglenkungssystem in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform gezeigt. Im Hinblick auf die Ähnlichkeit zwischen dieser neunten Ausführungsform und den vorangehenden Ausführungsformen werden die Teile der neunten Ausführungsform, die identisch oder im wesentlichen identisch mit den Teilen der früheren Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie die Teile der früheren Ausführungsform bezeichnet. Ferner können die Beschreibungen der Teile der neunten Ausführungsform, die identisch oder im wesentlichen identisch zu den Teilen der früheren Ausführungsform sind, zur Verkürzung weggelassen werden. Ferner ist die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems ein Spiegelbild der linken Seite und somit wird die rechte Seite des Fahrzeuglenkungssystems nicht dargestellt.
19 zeigt das Fahrzeuglenkugssystem der vorliegenden Erfindung, wenn der Fahrer das Lenkrad an einer Mittenposition hält, an der die Räder 1 grade sind. 20 zeigt das Fahrzeuglenkungssystem der vorliegenden Erfindung, wenn der Fahrer auf die linke Seite des Fahrzeugs lenkt und 21 zeigt dieses, wenn der Fahrer auf die linke Seite des Fahrzeugs lenkt. Wenn der Fahrer lenkt, dann werden bei der vorliegenden Ausführungsform die Räder 1 nach außen, genauso wie in anderen Ausführungsformen, in der Fahrzeugbreitenrichtung gedrückt, um sich zu drehen.
Wie in 19 ersichtlich, ist das Fahrzeuglenkungssystem dieser Ausführungsform identisch zu der achten Ausführungsform, mit Ausnahme davon, dass jedes Armelement 12 auf einem der unteren Gestänge 11 angebracht worden ist. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform das innere Ende des unteren Gestänges 11 mit dem Fahrzeugkörper oder dem Halteelement entlang einer sich longitudinal erstreckenden Linie „O" angebracht, so dass das untere Gestänge 11 sich um die Linie „O" verschwenkt, wenn sich das Rad 1 vertikal bewegt. Deshalb sind sowohl der Verbindungspunkt 15 als auch 16 des Armelements 12 vorzugsweise auf der Linie „O" konfiguriert und angeordnet, wenn der Fahrer nicht lenkt (das heißt an der Mittenposition, an der das Fahrzeug in einer geraden Linie fährt).
Das Armelement 12 ist vorzugsweise um die Linie „O" konfiguriert und angeordnet, so dass dann, wenn das Fahrzeug 1 Sprünge macht, sich das untere Gestänge 11 bewegt und deshalb sich auch das Armelement 12, das auf dem unteren Gestänge 11 angebracht ist, genauso bewegt. In diesem Fall gibt es ein Problem, das eine Belastung für den Fahrer darstellt, weil der Gestängestab 17, der mit dem Armelement 12 verbunden ist, in der Fahrzeugbreitenrichtung nach innen gezogen wird und nach außen gedrückt wird und dann das Lenkrad, das mit dem Gestängestab 17 verbunden ist, beeinflusst wird. Wenn das Rad 1 springt, dann wird auch die Lenkstabilität beeinträchtigt, weil das Armelement 12, das an dem unteren Gestänge 11 angebracht ist, sich vertikal bewegt und um den Anbringungspunkt 13 dreht und in Folge dessen werden der Zugstab 5 und der Steuerstab 9 in der Fahrzeugbreitenrichtung nach innen gezogen oder nach außen gedrückt. Es ist möglich diese Probleme zu vermeiden und die Möglichkeit, dass das Fahrzeug gerade fährt, sogar auf einer rauen Straßenoberfläche sicherzustellen, indem das Armelement 12 um die Linie „O" konfiguriert wird und der Verbindungspunkt 16 ungefähr auf der Linie „O" angeordnet wird.
Mit anderen Worten, ähnlich wie bei der früheren Ausführungsform wird die Lenkachse A in die Fahrzeugbreitenrichtung verschoben, wenn der Fahrer das Lenkrad entweder auf die linke oder rechte Seite von einer Mittenposition, an der die Räder 1 gerade sind, dreht. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer auf entweder die linke oder die rechte Seite des Fahrzeugs lenkt und den Lenkwinkel größer macht, ist es möglich den Kontakt zwischen den Rädern 1 und den Radgehäusen des Fahrzeugkörpers zu vermeiden.
Unter Bezugnahme auf die 22 und 23 werden nun die Unterschiede zwischen einer Anbringung des Armelements 12 des Fahrzeuglenkungssystems der vorliegenden Erfindung auf dem unteren Gestänge 11 (22) und einer Anbringung des Armelements 12 des Fahrzeuglenkungssystems der vorliegenden Erfindung auf einem Halteelement des Fahrzeugs (23) diagrammartig erläutert. Es ist möglich, eine bessere Fahrstabilität in der Ausführungsform der 19–21 der vorliegenden Erfindung zu erhalten, im Vergleich dazu, wenn das Armelement 12 auf dem Fahrzeugkörper oder auf einem Fahrzeughalteelement, wie in den Ausführungsformen der 1–18 der vorliegenden Erfindung, angebracht wird.
22 zeigt einen geschlossenen Reaktionskraftpfad, bei dem eine Kraft „F" in der Fahrzeugbreitenrichtung auf den Rädern 1 auftritt und an den Fahrzeugkörper oder den Rahmen 25 über das untere Gestänge 11 übertragen wird. Mit anderen Worten, die Kraft „F" an den Rädern 1 wird an das Verlängerungsgestänge 6, den Steuerstab 9 und das Armelement 12 übertragen, was wiederum die Kraft „F" an das untere Gestänge 11 überträgt. In der dargestellten Ausführungsform ist das untere Gestänge 11 mit dem Fahrzeugkörper oder dem Rahmen über zwei Verbindungspunkte 24a und 24b verbunden. Deshalb wirkt der Kraft „F", die die Verbindungspunkte 24a und 24b zwischen dem Fahrzeugkörper oder dem Rahmen 25 und dem unteren Gestänge 11 beeinflusst, eine Reaktionskraft „F1" entgegen, die gleich wie die Kraft „F" ist.
Andererseits zeigt 23 einen offenen Reaktionskraftpfad, bei dem die Kraft „F" an den Rädern 1 an den Fahrzeugkörper oder den Rahmen 25 über das untere Gestänge 11 und das Armelement 12 übertragen wird. Wenn das Armelement 12 direkt mit dem Fahrzeugkörper oder dem Rahmen 25 verbunden ist, ist deshalb der geschlossene Reaktionskraftpfad nicht vorhanden. Dies führt zu einer Reaktionskraft F2, die die Verbindungspunkte 24a und 24b zwischen dem Fahrzeugkörper oder dem Rahmen 25 und dem unteren Gestänge 11 beeinflusst. Die Reaktionskraft F2 ist zweimal so groß wie die Kraft „F" als Folge der Hebelwirkung. Wie voranstehend erwähnt ist es in 22 möglich die Kraft zu bilden, die die Verbindungspunkte 24a und 24b von derjenigen in 23 beeinflusst. Somit ist es möglich die Verschlechterung der Fahrstabilität wegen einer Deformation eines elastischen Lagers, welches eine Vibration von der Straßenoberfläche an den Verbindungspunkten 24a und 24b verhindert, auf die Hälfte zu verkleinern. Mit anderen Worten, wie in 22 gezeigt, es ist möglich eine große Reaktionskraft an den Verbindungspunkten 24a und 24b, die die elastischen Lager aufweisen, durch Verbindung des Armelements 12 direkt mit dem unteren Gestänge 12 an Stelle einer Verbindung des Armelements 12 direkt mit dem Fahrzeugkörper oder dem Rahmen 25 zu verhindern, wie in 23 gezeigt. Ferner wird die Vibration von der Straßenoberfläche an den Verbindungspunkten 24a und 24b mit dem elastischen Lager gestoppt und deshalb steigt die Fahrqualität, weil Straßengeräusche verhindert werden.
Das Armelement 12 ist entlang der Linie „O", an der das Ende des unteren Gestänges 11 angeordnet ist, konfiguriert und angeordnet. Deshalb ist es möglich Probleme zu vermeiden, das der Fahrer eine Steuerung verliert oder sich das Fahrzeug 1 in unbeabsichtigter Weise dreht, als Folge der Kräfte, die den Zugstab 5 oder den Gestängestab 17 nach innen ziehen oder nach außen drücken.
Wie hier verwendet zur Beschreibung der voranstehenden Ausführungsformen beziehen sich die folgenden Richtungsausdrücke „vorwärts, rückwärts, über, unter, vertikal, horizontal, unter und transversal" sowie andere ähnliche Richtungsterme auf diejenigen Richtungen eines Fahrzeugs, welches mit der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. Demzufolge sollten diese Terme, wie zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendet, relativ zu einem Fahrzeug interpretiert werden, welches mit der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. Ferner sollten Ausdrücke, die in den Ansprüchen als „funktionale Einrichtungen" ausgedrückt werden, irgendeinen Aufbau einschließen, der verwendet werden kann, um die Funktion von diesem Teil der vorliegenden Erfindung auszuführen. Ferner bedeuten die Ausdrücke von Ausmaßen, wie „im Wesentlichen", „ungefähr" und „näherungsweise", so wie sie hier verwendet werden, einen beträchtlichen Betrag einer Abweichung des modifizierten Terms, so dass das Endergebnis nicht wesentlich geändert wird. Zum Beispiel können diese Ausdrücke so angesehen werden, dass sie eine Abweichung von wenigstens +5 % des modifizierten Terms einschließen, wenn diese Abweichung die Bedeutung des Worts nicht negiert, das sie modifiziert.

Claims

Fahrzeuglenkungssystem, umfassend: ein Fahrzeugrad (1), das auf einer Seite des Fahrzeugs angeordnet ist; und eine Lenkanordnung, die das Fahrzeugrad (1) um eine Raddrehachse herum drehbar lagert und das Fahrzeugrad (1) um eine Lenkungsachse (A) schwenkbar lagert; wobei die Lenkanordnung ein Lenkgelenk (2) und ein Gestänge (5–12), das mit dem Lenkgelenk und mit dem Fahrzeug gekoppelt ist und das die Lenkachse (A) veranlasst, sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zu bewegen, wenn die Lenkanordnung das Fahrzeug durch Drehen des Lenkrads (1) um die Lenkachse (A) lenkt, einschließt; dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (5–12) die Lenkachse (A) veranlasst sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs in beiden Drehrichtungen des Fahrzeugrads (1) von der Vorwärtsgeradeausrichtung des Fahrzeugs nach außen zu verschieben.
Fahrzeuglenkungssystem nach Anspruch 1, wobei das Gestänge eine Verbindung (6) einschließt, die mit dem Lenkgelenk (2) gekoppelt ist, wobei die Verbindung (6) einen ersten Verbindungspunkt (7), der schwenkbar mit dem Lenkgelenk (2) um die Lenkachse (A) verbunden ist, und einen zweiten Verbindungspunkt (8), der auf einer gegenüberliegenden Seite eines Schwenkanbringungspunkts (10) angeordnet ist, der schwenkbar mit dem Fahrzeug gekoppelt ist, aufweist.
Fahrzeuglenkungssystem nach Anspruch 2, wobei das Gestänge ferner einschließt; einen Zugstab (5), der mit dem Lenkgelenk (2) verbunden ist, um das Fahrzeugrad (1) um die Lenkachse (A) im Ansprechen auf eine Bewegung des Zugstabs (5) hin zu drehen, ein Armelement (12), welches schwenkbar mit dem Fahrzeug um eine Schwenkachse (P1) gekoppelt ist und bewegbar mit dem Zugstab (5) derart verbunden ist, das der Zugstab (5) sich im Ansprechen auf eine Schwenkbewegung des Armelements (12) hin bewegt, und einen Steuerstab (9), der betriebsmäßig zwischen die Verbindung (6) und das Armelement (12) verbunden ist, um das Lenkgelenk (2) in die Breitenrichtung des Fahrzeugs durch Verschwenken der Verbindung (6) nach außen zu drücken.
Fahrzeuglenkungssystem nach Anspruch 3, wobei das Gestänge (6) eine erste Länge aufweist, die (a) sich zwischen dem ersten Verbindungspunkt (7) der Verbindung (6), der mit dem Lenkgelenk (2) verbunden ist, und dem Schwenkanbringungspunkt (P2) der Verbindung (6) erstreckt, die länger ist als eine zweite Länge ist, die (b) sich zwischen dem Schwenkanbringungspunkt (P1) der Verbindung (6) und dem zweiten Verbindungspunkt (8) der Verbindung (6), der mit dem Steuerstab (9) verbunden ist, erstreckt.
Fahrzeuglenkungssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Lenkgelenk (2) mit dem Zugstab (5) über einen Verbindungspunkt (4) verbunden ist, und der Zugstab (5) eine longitudinale Achse aufweist, die eine imaginäre Linie schneidet, die sich senkrecht zu der Raddrehachse erstreckt und durch den Verbindungspunkt (4) zwischen dem Lenkgelenk (2) und dem Zugstab (5) derart geht, dass die longitudinale Achse und die imaginäre Linie einen spitzen Winkel (α) dazwischen bilden, wenn das Fahrzeugrad (1) in der Vorwärtsgeradeausrichtung des Fahrzeugs orientiert ist.
Fahrzeuglenkungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Lenkanordnung ferner eine Lenkzahnstange (19) einschließt, die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei die Lenkzahnstange (19) ein äußeres Ende aufweist, das weiter nach außen als das Armelement (12) in der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, und das Armelement (12) mit dem äußeren Ende der Lenkzahnstange (19) über ein Verbindungselement (17) derart verbunden ist, dass das Armelement (12) sich im Ansprechen auf die Bewegung der Lenkstange (19) in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verschwenkt.
Fahrzeuglenkungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 6, ferner umfassend: ein Aufhängungselement (11), welches schwenkbar die Verbindung (6) an einem äußeren Abschnitt lagert und das Armelement (12) an einem inneren Abschnitt derart schwenkbar lagert, dass das Lenkgelenk (12) zusammen mit dem Aufhängungselement (11) vertikal bewegbar ist.
Fahrzeugslenkungssystem nach Anspruch 7, wobei das Verbindungselement (17) und der Zugstab (5) mit dem Armelement (12) an Orten verbunden sind, die im wesentlichen in einer vertikalen Ebene (O) liegen, die durch eine Schwenkachse des Aufhängungselements (11) geht.