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Anordnung der Lenkräder eines Kraftfahrzeuges.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der Lenkräder eines Kraftfahrzeuges, bei der jedes Lenkrad von einem Hebel getragen wird, der entgegen der Wirkung elastischer Mittel um eine parallel zu dem Radzapfen liegende Achse in einem Gehäuse od. dgl. schwenkbar ist, das seinerseits um eine vertikale Achse drehbar am Fahrgestell gelagert ist, so dass das Gehäuse, der Hebel und das Rad beim Lenken gemeinsam geschwenkt werden.
Bei den bekannten Anordnungen der genannten Art ist im allgemeinen der scheibenförmige Träger der Bremsbacken auf dem Radzapfen befestigt, der seinerseits auf dem genannten Schwenkhebel gelagert ist. Dies hat zur Folge, dass das beim Bremsen auftretende Reaktionsmoment die die Bremsbacken tragende Scheibe und mit ihr den das Rad tragenden Hebel um einen gewissen Winkel verschwenkt, was sich infolge der Anordnung des Rades in einem Heben oder Senken des vorderen Fahrzeugteiles bemerkbar macht. Dieses Heben oder Senken des vorderen Fahrzeugteiles ist ein Nachteil, der gemäss der vorliegenden Erfindung vermieden wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der fest angebrachte Teil der Bremse, also z.
B. eine die Bremsbacken tragende Scheibe, nicht mit dem Radzapfen des betreffenden Rades fest verbunden ist, sondern ihm gegeniiber frei ist und gleichzeitig an dem aufgehängten Teil, vorzugsweise dem Chassis selbst, verankert ist. Dies hat zur Folge, dass das beim Bremsen auf die Bremsbacken ausgeübte Reaktionsmoment nicht auf den Hebel, auf welchem das Rad gelagert ist, übertragen werden kann, so dass dieser Hebel auch nicht eine das Heben oder Senken des Fahrzeuggestells bewirkende Schwenkung erfährt.
Die Erfindung erschöpft sieh jedoch nicht in dem vorstehend genannten Hauptgedanken, sondern sie bezieht sich auch noch auf weitere besonders zweckmässige Ausgestaltungen. So ist es besonders zweckmässig, zur Verankerung des festen Teiles der Bremsen einen Lenker zu verwenden, dessen eines Ende an dem festen Teil der Bremsen und dessen anderes Ende an dem Fahrgestell, insbesondere an dem um eine senkrechte Achse am Fahrgestell drehbar gelagerten Gehäuse, angelenkt ist. Dieser Lenker bildet zusammen mit dem zum Tragen des Rades dienenden Hebel ein Gelenkviereck. Das Gelenkviereck kann die Form eines Parallelogramms oder auch unregelmässige Formen, beispielsweise die Form eines Trapezes haben.
Im letztgenannten Fall kann eine Deformation des Gelenkvierecks dazu benutzt werden, die beim Bremsen allgemein auftretende Senkbewegung des vorderen Wagenendes bzw. eine entsprechende Anhebebewegung des hinteren Wagenendes auszugleichen. Diese letztgenannten Bewegungen haben mit der oben behandelten Bewegung des Fahrzeuggestelles nichts zu tun, sondern-sind eine Folge der Tatsache, dass beim Bremsen auf den Schwerpunkt des gesamten Wagens eine Verzögerung wirkt, durch die ein die vorderen Wagenfedern zusammendrückendes und die hinteren Wagenfedern anhebendes Drehmoment hervorgerufen wird. Bei den bekannten Wagen mit einer Anordnung der Vorderräder gemäss dem Gattungsbegriff der Erfindung kommt also diese Bewegung des Wagenkastens noch zu der oben erläuterten Bewegung hinzu.
Die Erfindung soll an Hand der nachstehenden Beschreibung sowie der Zeichnungen näher erläutert werden, wobei aber sowohl die Beschreibung als auch die Zeichnungen, um dies ausdrücklich zu erwähnen, nur besondere Ausführungsbeispiele behandeln.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung die Gesamtanordnung einer Aufhängevorrichtung, die erfindungsgemäss ausgebildet ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen teils im Aufriss, teils im Schnitt eine Einrichtung der gleichen Art, entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Grundprinzip, wobei die nicht in Betracht kommenden Teile weggelassen wurden bzw. abgebrochen dargestellt sind.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen in schematischer Darstellung die Gesamtanordnung der Aufhängung bei einem Vorderrad und einem Hinterrad eines Kraftfahrzeuges. Diese Anordnungen zeigen aber zwei Ausführungsbeispiele, die von den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1-3 verschieden sind. Die Fig. 6 und 7 zeigen in schematischer Darstellung im Aufriss und im senkrechten Schnitt durch den rechten Teil der Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, läuft das Rad um einen Zapfen A um, der von einem Hebel oder Arm a getragen wird. Dieser ist in seiner Mittellage horizontal gerichtet und um eine Achse 0 entgegen der Wirkung elastischer Mittel schwenkbar, wobei die Achse 0 parallel zu dem Radzapfen liegt.
Die elastischen Mittel, die der Drehbewegung des Armes a um die Achse 0 entgegen wirken, bestehen vorzugsweise aus Federn b, die im Innern eines Gehäuses c untergebracht sind und die auf Arme d einwirken, die mit der vorerwähnten Achse 0 starr verbunden sind. Dieses Gehäuse c ist seinerseits um eine senkrechte Achse schwenkbar. Selbstverständlich konnten auch die elastischen Mittel andersartig ausgebildet sein und beispielsweise mit Flüssigkeitsstossdämpfern verbunden sein.
Was nun die Bremsorgane anbetrifft, die man auf das so aufgehängte Rad mit Hilfe der erfindunggemässen Einrichtungen einwirken lassen will, so bestehen diese Organe in an sich bekannter Weise einerseits aus einem fest angebrachten Teil f, welcher die Bremsbacken trägt und anderseits aus einer Bremstrommel g, die mit dem Rad verbunden ist. Hiebei geht man erfindungsgemäss in folgender Weise vor : Der Träger t der Bremsbacken ist so montiert, dass er um den betreffenden Radzapfen schwenkbar ist. Hiebei kann dieser Träger beispielsweise mit einem zylindrischen Rohr starr verbunden sein, das gleichachsig zum Radzapfen angebracht ist, gegebenenfalls unter Zwischenfügung von Kugellagern.
Der Träger t der Bremsbacken wird ferner mit dem Fahrgestell derart verankert, dass er beim Fahren und insbesondere beim Bremsen von dem umlaufenden Rad nicht mitgenommen wird. Die Verankerung besteht beispielsweise aus einer Stange h, die in den Achsen B und G angelenkt ist. Von diesen Achsen ist die eine C an dem aufgehängten Teil, z. B. am Gehäuse c angebracht, während die andere Achse B auf dem fest angebrachten Träger t sitzt. Die Gesamtanordnung, nämlich der Arm a, der Lenker h und die Teile c und t bilden dann ein Gelenkviereck. Gegebenenfalls kann die Verbindung des Lenkers h mit der Scheibe f auch als Kugelgelenk ausgebildet sein.
Auf diese Weise erhält man eine Einrichtung, die vollständig dem oberwähnten Zweck entspricht, weil der Lenker h den fest angebrachten Teil verhindert, während der Fahrt mitzurotieren.
Es sei hier ausdrücklich darauf aufmerksam gemacht, dass das Viereck, welches aus dem Arm a, dem Lenker lu und den Teilen c und t besteht, die Form eines Parallelogramms besitzt, wenn man die Achse B in einem solchen Abstande von der Achse A anbringt, dass dieser Abstand ebenso gross ist, wie der Abstand zwischen den Achsen C und 0, und wenn man dem Lenker h die gleiche Länge gibt, als der Abstand zwischen den Achsen A und 0 beträgt. Bei jeder Relativlage der Seiten dieses Parallelogramms wird dann die Seite A-B immer parallel zu sich selbst verschoben werden. Infolgedessen kann die Kraft F, welche beim Bremsen auf die Scheibe t einwirkt, niemals eine Deformation dieses Parallelogramms hervorrufen.
Wäre dies nicht der Fall, so müsste diese Kraft im Verlauf der vorerwähnten Deformation eine Arbeit leisten, d. h. wenn eine solche Arbeit möglich sein soll, so wäre es notwendig, dass die Scheibe t rotieren könnte, was aber hier unmöglich ist, weil ja die Seite A-B immer die gleiche Richtung beibehält.
Es kann also das beim Bremsen auf den Träger/wirkende Reaktionsmoment keine Verschwenkung des Hebels a und ebenso auch keine Heb-oder Senkbewegung des Fahrgestelles herbeiführen. Zweckmässigerweise wird das Parallelogramm derart angeordnet, dass seine Winkel bei der Mittellage des Rades 90 betragen.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform, die auch für sich benutzt werden kann, ist das durch die Hebel a und h gebildete Gelenkviereck kein Parallelogramm, sondern ein Trapez oder ein. sonstiges unregelmässiges Viereck. Die Folge davon ist, dass das Gelenkviereck unter der Reaktionskraft, die auf den festen Teil der Bremsen während der Bremsung wirkt, eine gewisse Deformation erhält, die sieh ihrerseits in einem Heben oder Senken des Fahrzeuggestelles auswirkt. Erfindungsgemäss wird das Gelenkviereck aber derart ausgebildet, dass die durch die Deformation des Gelenkvierecks bewirkte Hebung oder Senkung des Fahrgestelles, das Heben oder Senken des Fahrgestelles, das üblicherweise durch die beim Bremsen auftretende Verzögerung des Fahrzeugschwerpunktes herbeigeführt wird, kompensiert.
Bekanntlich hat ganz allgemein die Verzögerung des Fahrzeugsehwerpunktes beim Bremsen das Auftreten eines Drehmomentes zur Folge, durch das die vorderen Federn zusammengedrückt und die hinteren entlastet werden, so dass sich das vordere Fahrzeugende senkt und das hintere angehoben wird. Diese Erscheinung tritt stets auf und ist von der besonderen Lagerung der Räder unabhängig. Durch die genannte Ausführung des Erfindungsgegenstandes kann jedoch auch diese Erscheinung unschädlich gemacht werden.
Es ist ohne weiteres möglich, dieses Resultat immer zu erzielen, gleichviel, ob es sich um Vorderoder Hinterräder handelt, und ob diese Räder vor oder hinter der Achse 0 angeordnet sind. Massgebend ist hier nur die Länge der verschiedenen Seiten des Viereck, und man wird immer die Lösung dieser Aufgabe den jeweiligen Verhältnissen anpassen müssen.
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Bei den Ausführungsbeispielen, die in Fig. 4 und den folgenden dargestellt sind, stellt das Gelenkviereck ein Trapez dar, dessen Seiten AB und O-C parallel zueinander sind, wenn das Rad normal belastet ist. Der Lenker h ist schräg zum Arm angeordnet. Handelt es sich hirbei um ein Vorderrad, welches hinter der Achse 0 angeordnet ist, oder um ein Hinterrad, welches vor dieser Achse liegt (Fig. 4), so erkennt man, dass es nötig ist, um ein Anheben des Wagengestelles während der Fahrt hervorzurufen, den Lenker h so anzuordnen, dass die Seite O-C viel länger ist als die Seite A-B.
Wenn es sich aber um ein Vorderrad handelt, welches vor der Achse 0 angeordnet ist, oder um ein Hinterrad, welches hinter dieser Achse angeordnet ist (Fig. 5), dann muss die Seite O-C viel kürzer sein als die Seite A-B.
Im Vorstehenden ist immer angenommen, dass der Zapfen jedes Rades am Ende eines Armes a angebracht ist, wobei der feste Teil t derart angebracht wird, dass er um diesen Zapfen schwingen kann.
Aber die zuletzt erwähnte Einrichtung ist auch für Aufhängungen anwendbar, bei denen der Radzapfen beispielsweise mit einer Platte j starr verbunden ist, die an Stelle des vorerwähnten festen Teiles t vor- gesehen ist. Diese Platte j ist dann mit dem Wagengestell durch mindestens zwei schwenkbare Arme kl und k2 verbunden, wobei mindestens einem dieser Arme geeignete elastische Mittel entgegenwirken.
In dem Falle, wo die beiden vorerwähnten Arme die beiden Seiten eines Viereck bilden, von der Art, wie bereits angegeben wurde, wird es möglich sein, wenn man den Seiten dieses Vierecks die geeignete
Länge gibt, dem Fahrzeug während des Bremsens eine Wirkung zu geben, welche ebenfalls anhebend auf das Fahrzeug einwirkt.
Wie aus den vorstehenden Darlegungen ersichtlich ist, lassen sich in Durchführung des Erfindung- gedankens Aufhängevorrichtungen konstruieren, welche es ermöglichen, das Gestell von Fahrzeugen unempfindlich gegen die Wirkung der Kraft zu machen, die während der Fahrt auf die Bremsschuh ausgeübt wird, wie auch gegebenenfalls die Wirkung der Kraft aufzuheben, welche beim Verringern der
Geschwindigkeit durch Abbremsen auf das Fahrzeug ausgeübt wird.
Wie es sich von selbst versteht, und wie übrigens auch aus dem Vorstehenden klar hervorgeht, beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern es sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne dass der eigentliche Erfindungsgedanke hiedureh berührt wird.
So kann beispielsweise der Lenker h unterhalb des Armes a angebracht sein. Auch können zwei Lenker h zu beiden Seiten des Armes a dann vorgesehen sein, wenn das Gelenkviereck die Gestalt eines Parallelogramms hat. Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann der Lenker h oder können die Lenker h durch ein oder mehrere elastische Bänder ersetzt werden. Schliesslich braucht die Verankerung des Teiles t der Bremse mit dem Fahrzeuggestell nicht durch einen schwenkbaren Lenker zu. erfolgen.
Beispielsweise kann die Scheibe t auch mit einem Zapfen verbunden sein, der in einer geeigneten Führung des aufgehängten Teiles, beispielsweise in einem Schlitz oder in einer Gleitbahn beweglich ist. Die Form des Schlitzes oder der Gleitbahn ist dadurch bestimmt, dass auf-und niedergehende Radbewegungen unter den Wirkungen der Stösse der Landstrasse ohne weiteres möglich sind, eine Drehung der Scheibe f jedoch unter der Wirkung des beim Bremsen auftretenden Reaktionsmoments durch die Wandungen des Schlitzes oder der Führungen verhindert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung der Lenkräder eines Kraftfahrzeuges, welche von einem Hebel getragen werden, der mit seinem einen Ende, entgegen der Wirkung elastischer Mittel, um eine parallel zu dem Radzapfen liegende Achse schwenkbar in einem Gehäuse od. dgl. angeordnet ist, das seinerseits an dem Fahrzeuggestell um eine senkrechte Achse drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Teil (f) der Bremse, der mit dem Rad zusammenwirkt, gegenüber dem Radzapfen frei ist und an dem aufgehängten Teil, insbesondere dem Fahrgestell, verankert ist.