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Doppelachsenanordnung bei Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Doppelachsenanordnung bei Kraftfahrzeugen, und zwar auf eine solche Anordnung,
bei der an den äußeren Enden jeder der beiden Starrachsen je ein nach oben gerichteter
Schwingarmträger fest angeordnet ist, der an seinem oberen Ende jeweils mittels
eines Schwingarmes mit einer am Fahrzeugaufbau in Normalstellung waagerecht gelagerten,
mit einem Drehstab fest verbundenen Schwinge gekoppelt ist. die beiden Drehstäbe,
die zu den Rädern auf derselben Seite des Fahrzeuges gehören, sind dabei so miteinander
gekuppelt, daß eine Verdrehung des einen Stabes automatisch eine Verdrehung des
anderen Stabes in entgegengesetzter Richtung auslöst, wodurch sich die Last stets
auf beide Räder gleichmäßig verteilt. Die Hebel gestatten eine beschränkte Bewegungsmöglichkeit
der Achsen quer zur Längsrichtung des Fahrzeugaufbaues. Die Drehstäbe werden unter
Vorverdrehung eingebaut.
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Die Drehachsen des Hebels und die Schwinge verlaufen bei den bisher
bekannten Formen derartiger Achsenanordnungen für jedes Achsenende parallel, jedoch
unter einem Winkel von meist etwa 7° zur Fahrzeuglängsachse. Eine solche Neigung
der parallelen Achsen von Hebel und Schwinge ist zur Erreichung einer gewissen selbststeuernden
Wirkung der Achsenanordnung notwendig. Wenn die Räder durch Unebenheiten der Straße
gegeneinander versetzt werden oder wenn eine Kurve durchfahren wird, sind die Enden
der Fahrzeugachsen, wegen des Winkels, den die Achsen von Hebel und Schwinge mit
der Fahrzeugachse bilden, gezwungen, sich in Längsrichtung des Fahrzeugaufbaues
zu bewegen. Diese Achsbewegung wird auf Hebel und Schwinge übertragen mit der Wirkung,
daß diese sich gegeneinander verdrehen, um die zugehörigen Drehachsen entsprechend
zu verstellen. Dadurch werden die Lager von Hebel und Schwinge sowie Fahrzeugachse
und Fahrgestell so beansprucht, daß unter gewissen Bedingungen wegen der zusätzlichen
Lagerdrücke Lagerbrüche, Ermüdungsbrüche und eine Verminderung der selbststeuernden
Wirkung der Doppelachsenanordnung in Folge elastischer Verformung der Fahrzeugachse
auftreten.
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Die vorliegende Erfindung vermindert bzw. vermeidet diese Nachteile
dadurch, daß die Achsen der Schwingen und der Hebel jeder Fahrzeugachse j e in einem
gemeinsamen Schnittpunkt zusammenlaufen. Die Schnittpunkte liegen dabei für jede
Fahrzeugachse auf der Fahrzeugmittelachse.
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Vorzugsweise sind die beschriebenen Neigungen der Drehachsen für beide
hintereinanderliegende Fahrzeugachsen die gleichen, wodurch sich ergibt, daß der
Pol (Drehachsenschnittpunkt) für die eine Fahrzeugachse von dem Pol der anderen
praktisch denselben Abstand hat wie die horizontale Entfernung zwischen den Fahrzeugachsen.
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Eine Ausführungsform einer Aufhängung entsprechend der Erfindung wird
nachstehend beispielsweise beschrieben an Hand der beigefügten Zeichnungen, wobei
Fig. 1 einen schematischen Grundriß der Aufhängung, Fig.2 einen Grundriß in vergrößertem
Maßstab eines Teils der Aufhängung nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der
Linie 3-3 der Fig. 2 darstellt.
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In den Zeichnungen stellt 10 eine der hintereinanderliegenden Fahrzeugachsen
dar. Ihre Aufhängung besteht auf jeder Seite aus dem Schwingarmträger 11, welcher
fest mit der Achse 10 verbunden und in einem Winkel von etwa 7° gegen diese geneigt
ist. Ein Schwingarm 12 ist am freien Ende des Schwingarniträgers 11 mittels des
Drehzapfens 13 gelagert. Am anderen Ende des Schwingarmes 12 ist die Schwinge 14
mittels des Drehzapfens 15 gelagert. Die Schwinge 14 ist andererseits mit dem Lagerarm
16 des Fahrgestells bei 17-17 drehbar verbunden. Der Lagerarm 16 ist seinerseits
fest mit dem Fahrgestell 18 des Fahrzeugs verbunden. Drehstäbe gehen durch die Schwingen
14 und ihre der Fahrzeugachse 10 benachbarten Enden sind mit den Schwingen
14 durch die Endscheiben 21 fest verbunden.
Das andere Ende jedes
Drehstabes 19 ist durch nicht dargestellte Mittel mit dem entsprechenden Ende des
Drehstabes (nicht gezeichnet), der zu dem zweiten Rad auf derselben Seite des Fahrzeuges
gehört, verbunden, und zwar zum Zwecke des Belastungsausgleiches, wie eingangs schon
dargelegt wurde.
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Wie die strichpunktierten Linien andeuten, schneiden sich die Drehachsen
in einem Punkt 22. Speziell schneiden sich in dem Punkt 22 die Achsen 4 der Drehzapfen
13 des rechten und linken Achslenkers, die Achsen B des rechten und linken Schwingenzapfens
15 und die Achsen C der Zapfen am Chassis 17-17. Mit anderen Worten, die verlängerten
Achsen A, B und C jedes Aufhängungssystems sind Radien einer Kugel.
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Jede Achsenaufhängung hat also drei Drehpunkte: Die Schwinge 14 kann
sich um die Achse C am Fahrgestell drehen und der Schwingarm 12 um die Achse B des
Schwingenzapfens sowie um die Achse A am Schwingarmträger.
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Eine entsprechende Anordnung ist für die hintere Fahrzeugachse vorgesehen,
und das Paar von Drehstäben der rechten und linken Seite des Fahrzeuges, von denen
nur eins in der Zeichnung dargestellt ist, wirken in bekannter Weise zusammen, wie
oben beschrieben. Die verlängerten Drehachsen A', B' und C' der Hinterachse des
Fahrzeugs schneiden sich im Punkt 22'.
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Angenommen ein Ende der Fahrzeugachse wird durch eine Unebenheit der
Straße angehoben (Fig. 3), so wird die Schwinge 14 entgegengesetzt dem Uhrzeiger
um die Achse C gedreht, und der Schwingarm 12 dreht sich in gleicher Richtung um
die Achse A. Da die Achsen A, B und C Radien einer Kugel sind, deren Mittelpunkt
im Schnittpunkt 22 liegt, erfolgen diese Bewegungen des Schwingarmes 12 und der
Schwinge 14 auf der Oberfläche dieser Kugel, und das Ende der Fahrzeugachse bewegt
sich ebenfalls auf dieser Kugelfläche, wobei die Achse entweder eine Tangente oder
eine Sehne der Kugel darstellt. Im Gegensatz zu den obenerwähnten bekannten Anordnungen
stellt die erfindungsgemäße Aufhängung sicher, daß bei Aufwärtsbewegungen der Räder
zwischen der Achse und ihrer Aufhängung keine Relativbewegungen in Längsrichtung
des Fahrzeugs auftreten und infolgedessen der Rahmen, die Achse und die Lagerung
nicht beansprucht werden. Das gilt für jedes Rad der hintereinanderliegenden Achsenaufhängungen.
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Es sei angenommen, daß das Fahrzeug, dessen Achsenanordnung gemäß
der Erfindung getroffen ist, eine Rechtskurve durchfährt. Besäße das Fahrzeug nur
die Vorderachse, so würde es eine Kurve beschreiben, die einen etwas größeren Radius
hat als die Kurve, die die Hinterachse, wenn diese allein da wäre, durchlaufen würde.
Um diese beiden, an sich miteinander unverträglichen Bewegungen zu ermöglichen,
sind Mittel vorgesehen - jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt - die eine Bewegung
der vorderen Innenräder, wie sie durch die gestrichelten Linien der Fig. 1 angedeutet
ist, in Richtung auf die Fahrzeugmitte gestatten, während die Räder der anderen
Achsseite sich nach auswärts bewegen. Gleichzeitig schwingt die Achse 10 längs des
Bogens r-r, so daß bei voller Selbststeuerung, wenn die Neigung der Achsschenkel
7° beträgt, die Mittellinie der Achse 10 auf einem Radius von etwa 7,3 m liegt und
die Achse tangential zu dem entsprechenden Kreis bleibt.
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Infolgedessen verbleiben alle Punkte, in Anbetracht der schon beschriebenen
Vertikalbewegung der Achse 10 auf Kugelflächen von konstantem Radius, deren Mittelpunkt
in dem Pol 22 liegt. Das Ergebnis der Selbststeuerung besteht in einer kombinierten
translatorischen und rotierenden Bewegung der Achse 10; welche als eine einfache
Drehung um den Pol 22 aufgefaßt werden kann. Die zulässigen Freiheiten der Bewegungen
sind nicht unabhängig.