DE10143935C1 - Vorrichtung zur Einschlagsbegrenzung gelenkter Räder von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einschlagsbegrenzung gelenkter Räder von Kraftfahrzeugen mit an radführenden Elementen vorhandenen Anschlägen, die bei einem vorgegebenen Radeinschlagwinkel einen weiteren Radeinschlag blockieren, wobei die Anschläge als Zuganschläge ausgebildet sind. Dabei sind die Anschläge über ein permanentes, ausschließlich eine Zugkraft übertragendes Verbindungselement wie z. B. ein Seil, eine Gliederkette oder eine Schubstange miteinander verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einschlagsbegren­ zung gelenkter Räder von Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 197 26 289 A1 be­ kannt, wobei dort die Einschlagsbegrenzung zwischen zwei beim Lenkvorgang zueinander beweglichen Lenkern erfolgt.

Bei maximalem Einschlag der Räder berühren sich die beiden Len­ ker, wobei Geräusche verursacht werden und Verschleiß infolge von Reibung auftreten kann.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zur Einschlagsbegrenzung von gelenkten Kraftfahrzeugrädern zur Ver­ fügung zu stellen, die bei maximalem Radeinschlag eine verrin­ gerte Geräuschemission und eine reduzierte Reibung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Einschlags­ begrenzung gelenkter Räder von Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die für die Begrenzung des Radeinschlags benötigten Anschläge als Zuganschläge auszuführen. Da somit der maximale Radeinschlag nicht durch zur Anlage aneinander geratende, star­ re Bauteile, sondern durch bereits miteinander verbundene Bau­ teile begrenzt wird, können die Reibung zwischen diesen Bautei­ len und eventuell auftretende Geräusche vermindert werden.

In Ausgestaltung der Erfindung weist diese zwischen den An­ schlägen ein Verbindungselement auf, das permanent mit den An­ schlägen verbunden ist und ausschließlich in Zugrichtung eine Kraft übertragen kann. Die Anbindung des Verbindungselements an die Anschläge erfolgt hierbei z. B. über Lager oder geeignete Verschraubungen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das zwischen den Anschlägen befestigte Verbindungselement als Seil, als Glieder­ kette oder als Schubstange ausgeführt. Seil bzw. Gliederkette haben den Vorteil, dass beide biegeschlaff ausgeführt werden können und sie somit keine Wiederstandskraft in Druckrichtung aufweisen bzw. übertragen. Ebenfalls sind Anbindungen an die Anschläge einfach gestaltbar, da diese ohne aufwendige Lagerung ausgeführt werden können. So kann beispielsweise das Seil durch eine Bohrung in einem den Anschlag bildenden oder enthaltenden Bauteil geführt und nach Austritt aus der Bohrung mit dem Bau­ teil form-, kraft- oder stoffschlüssig verbunden sein. Eine Aufwickelvorrichtung für das Seil an einem oder auch beiden Anschlägen ist ebenfalls möglich. Die Anbindung einer Glieder­ kette ist einfach durch Verschraubung oder Verschweißen mit dem Anschlag zu verwirklichen.

Bei der Verwendung einer Schubstange werden zur Anbindung an die Anschläge Lager benutzt, die Winkelbeweglichkeit um alle drei Raumkoordinaten im benötigten Umfang zulassen. Die Schubstange selber ist beispielsweise als Teleskopstange ausge­ führt, die aus einzelnen, ineinander gleitbaren Segmenten be­ steht. Die minimale Länge der Teleskopstange ist dabei kürzer als der kürzest mögliche Abstand zwischen den Anschlägen, so dass zwischen den maximalen Radeinschlägen keine Druckkräfte über die Teleskopstange übertragen werden können. Die maximal ausziehbare Länge der Teleskopstange begrenzt den maximalen Abstand der Anschläge voneinander und somit den Lenkeinschlag.

Durch die erfindungsgemäße Anbindung des Verbindungselements einerseits an den Radträger, auf dem ein Fahrzeugrad drehbar gelagert ist und anderseits an einen Lenker, über welchen der Radträger mit einer Rahmenstruktur oder einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist, lässt sich eine kurze Verbindung zwi­ schen den beiden Anschlägen verwirklichen. Dadurch wird nur ein geringer Raum in den Radkästen verbaut.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der eine Anschlag mit dem Radträger, der andere Anschlag mit dem Rahmen bzw. der Karosserie des Fahrzeugs verbunden. Durch eine gezielte Anord­ nung dieses zweiten Anschlags ist es möglich, bei eingefedertem oder ausgefedertem Zustand des Fahrzeugrades einen geringeren maximalen Radeinschlag als in der Konstruktionslage darzustel­ len und gleichfalls Einfluss auf eine Spurwinkeländerung bei Ein- und Ausfederung des Rades zu nehmen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsele­ ment an dem Radträger in einem Punkt angebunden, der in Fahrt­ richtung vor der Lenkachse des Rades liegt. Dabei ist die Lenk­ achse die Drehachse, um die das gelenkte Fahrzeugrad bei Betä­ tigung der Fahrzeuglenkung gedreht wird. Da häufig der Raum im Radkasten im Bereich hinter der Lenkachse stärker belegt ist z. B. durch die Radaufhängung, -führung und -lenkung als der Raum vor der Lenkachse, ist die Anbindung des Verbindungsele­ ments am Radträger in Fahrtrichtung vor der Lenkachse von Vor­ teil.

Des weiteren ist gemäß der erfinderischen Vorrichtung vorgese­ hen, dass das Kraftfahrzeug mindestens zwei gelenkte Räder an einer Achse aufweist. Prinzipiell ist dabei bei beiden Rädern das Verbindungselement vorgesehen. Das Verbindungselement ist an beiden Radträgern entweder in Fahrtrichtung vor der jeweili­ gen Lenkachse in einem Punkt an den jeweiligen Radträger ange­ bunden, oder hinter der jeweiligen Lenkachse. Somit ist gewähr­ leistet, dass bei Anbindung vor der Lenkachse bei Kurvenfahrt das jeweils kurveninnere Rad bzw. bei Anbindung hinter der Lenkachse das jeweils kurvenäußere Rad den maximalen Einschlag begrenzt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch auch mög­ lich, nur einen Radträger einer gelenkten Achse doppelt anzu­ binden. Hierbei wird das Verbindungselement sowohl vor als auch hinter der Lenkachse mit dem Radträger verbunden. Somit wird der Einschlag beider Räder in beiden möglichen Richtungen durch dieses eine Rad begrenzt, da über die Lenkmechanik die Begren­ zung auch auf das weitere gelenkte Rad wirkt.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungs­ beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch Darstellung einer Draufsicht auf einen Schnitt durch ein Rad und die Aufhängung eines linken gelenkten Vorderrades eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 1 bei maxima­ lem Lenkeinschlag,

Fig. 3 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 2 mit einer Teleskopstange als Verbindungselement,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch Segmente einer Teleskopstange.

Fig. 1 zeigt ein linkes, lenkbares Rad 1 eines nicht näher dar­ gestellten Fahrzeugs, das an einem Radträger 2 lösbar befestigt ist. Ein vorderer Lenker 3 und einen hinterer Lenker 4 sind über Lager 7 einerseits mit dem Radträger 2 und andererseits mit dem nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau verbunden. In Fahrtrichtung hinter dem Anlenkpunkt des hinteren Lenkers 4 an den Radträger 2 ist ein Lenkhebel 5 ebenfalls winkelbeweglich am Radträger 2 befestigt. Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist mit dem Pfeil 15 gekennzeichnet. Der Lenkhebel 5 steht über ein Gelenk 18 mit einer Spurstange 6 in Wirkverbindung. Die Spur­ stange 6 wiederum wird in einem Lenkgetriebe 12 geführt und ist mit diesem antriebsverbunden.

Mit 8 ist ein Verbindungselement zwischen zwei Anschlägen 10 und 11 bezeichnet, das hier in Form eines kurzen Seils 9 ausge­ führt ist. Der eine Anschlag 10 ist auf dem vorderen Lenker, der weitere Anschlag 11 auf dem Radträger 2 angeordnet.

Wird über das Lenkgetriebe 12 die Spurstange in die durch den Pfeil 13 angegebenen Richtung verschoben, so wird diese Bewe­ gung über den Lenkhebel 5 auf den Radträger 2 übertragen, wo­ durch das Rad 1 in Richtung des Pfeils 14 geschwenkt wird.

In Fig. 2 ist eine Position des Rades 1 dargestellt, die dem maximalen Lenkeinschlag des Rades 1 entspricht. Dabei ist das Seil 9 zwischen den Anschlägen 10 und 11 gespannt. Wird in die­ ser Situation durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs versucht, durch weiteren Lenkeinschlag am nicht dargestellten Lenkrad und dem damit antriebsverbundenen Lenkgetriebe 12 die Spurstange 6 weiter in Richtung des Pfeils 13 zu verschieben, so wird die aufgebrachte Lenkkraft über den Lenkhebel 5 auf den Radträger 2 übertragen. Über den mit dem Radträger 2 verbundenen Anschlag 11 wird in das Seil 9 eine Zugkraft eingeleitet und auf den Anschlag 10 sowie den mit diesem kraftschlüssig verbundenen vorderen Lenker 4 übertragen. Da der vordere Lenker 4 wiederum über ein Lager 7 mit dem nicht weiter dargestellten Fahrzeug­ aufbau verbunden ist, wird somit die über das Seil 9 auf den vorderen Lenker 4 übertragenen Zugkraft in den Fahrzeugaufbau eingeleitet, mit dem das Lenkgetriebe ebenfalls kraftschlüssig verbunden ist. Das Seil 9 stellt somit einen wirksamen Weg­ begrenzer dar, über dessen Länge der maximale Lenkeinschlag des Rades eingestellt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine weiter Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einschlagsbegrenzung gelenkter Räder. Hierbei ist das Verbindungselement 8 als eine Teleskopstange 16 ausge­ führt, deren Enden mit den beiden Anschlägen 10 und 11 verbun­ den sind. Der Anschlag 11 ist dabei an dem Radträger 2, der Anschlag 10 an einem Längsträger 17 des nicht weiter darge­ stellten Fahrzeugrahmens befestigt.

Die Teleskopstange 16 weist mehrere überwiegend zylindrische Segmente 19 auf, die abgestufte Durchmesser besitzen. Ein Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer solchen Teleskopstan­ ge zeigt Fig. 4. Die Segmente 19 besitzen einen zylindrische Grundkörper 20, der in Längsrichtung an einem Ende durch eine Durchmesserverjüngung 21, an dem anderen Ende durch eine Durch­ messeraufweitung 22 begrenzt ist. Dabei sind die Segmente 19 so zueinander angeordnet, dass der minimale Durchmesser der Durch­ messerverjüngung eines ersten Segments 19 etwas größer ist als der Durchmesser des Zylinders 20 eines benachbarten zweiten Segments 19. Der maximale Außendurchmesser der Durchmesserauf­ weitung 22 des zweiten Segments 19 ist wiederum etwas geringer als der Innendurchmesser des Zylinders 20 des ersten Segments 19. Die Segmente 19 sind dabei so angeordnet, dass bei ge­ streckter Lage der Teleskopstange 16 die Durchmesserverjüngung 21 des einen Segments 19 mit der Durchmesseraufweitung 22 des benachbarten Segments 19 zur Anlage gelangt. Dadurch entsteht eine Stange, die in Längsrichtung ausschließlich ein Zugkraft übertragen kann. Bei Beaufschlagung mit einer Druckkraft in Längsrichtung weist die Stange jedoch keine wesentliche Wider­ standskraft auf.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Einschlagsbegrenzung gelenkter Räder von Kraftfahrzeugen mit an radführenden Elementen vorhandenen Anschlägen, die bei einem vorgegebenen Radeinschlagwinkel einen weiteren Radeinschlag blockieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (10, 11) als Zuganschläge ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (10, 11) über ein permanentes, ausschließ­ lich eine Zugkraft übertragendes Verbindungselement (8) mit­ einander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (8) ein Seil, eine Gliederkette oder eine Schubstange ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (8) einerseits an einem Radträger (2), andererseits an einem Lenker (3) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (8) einerseits an einem Radträger (2), andererseits an einer Karosserie oder an einem Rahmen des Kraftfahrzeugs befestigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (8) an einem in Fahrtrichtung (15) vor der Lenkachse liegenden Punkt mit dem Radträger (2) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug an den gegenüberliegenden Enden einer Fahrzeugachse gelenkte Räder (1) aufweist und an dieser Fahrzeugachse zwei Verbindungselemente (8) vorhanden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
pro Rad (1) ein Verbindungselement (8) an dem jeweiligem Radträger (2) angebunden ist und
beide Verbindungselemente (8) in einem in Fahrtrichtung (15) vor oder beide Verbindungselemente (8) in einem hin­ ter der jeweiligen Lenkachse liegenden Punkt an dem je­ weiligen Radträger (2) angebunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Verbindungselemente (8) am Radträger (2) nur eines Rades (1) angebunden sind und
ein Verbindungselement (8) in einem in Fahrtrichtung (15) vor und ein Verbindungselement (8) in einem hinter der Lenkachse liegenden Punkt an dem Radträger (2) angebunden ist.