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Am Fahrzeugoberbau elastisch aufgehängter Hilfsrahmen Die Erfindung
bezieht sich auf einen am Fahrzeugoberbau elastisch aufgehängten Hilfsrahmen, an
dem die Räder eines Radpaares aufgehängt sind und der zugleich zur Lagerung des
Antriebsaggregates dient.
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Von der Fahrbahn werden über die Räder auf den Hilfsrahmen Kräfte
und Stöße in lotrechter und waagerechter Richtung ausgeübt, derart, daß in der Regel
resultierende Kräfte in schräger Aufwärtsrichtung entgegengesetzt zur Fahrtrichtung
zwischen Hilfsrahmen und Fahrzeugoberbau auftreten. Aufgabe der Erfindung ist vor
allem eine solche Ausbildung und Aufhängung des Hilfsrahmens, daß diese Kräfte bei
möglichst geringem baulichem Aufwand möglichst vorteilhaft aufgenommen bzw. auf
den Fahrzeugoberbau übertragen werden.
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Bisherige Bauarten mit Hilfsrahmen oder ähnliche Bauarten tragen diesen
Anforderungen nicht genügend Rechnung.
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So sind bei einer bekannten Konstruktion zwei zwischen einem vorderen
Querträger des Fahrzeugrahmens und der Stirnwand des Karosserie-Innenraumes mit
dem Hauptrahmen starr verbundene, integrierende Bestandteile desselben bildende
seitliche Arme vorgesehen. Diese dienen zugleich zur Lagerung der oberen Lenker
von Lenkerparallelogrammen für die Vorderräder, welche andererseits durch untere
Lenker an den Längshohnen des Fahrzeugrahmens abgestützt sind. Bei dieser Konstruktion
ruht das Antriebsaggregat unabhängig von der Radaufhängung auf dem Fahrzeugrahmen
auf. Ein nachgiebig gelagerter Hilfsrahmen fehlt, so daß die Kräfte und Stöße, die
von der Fahrbahn über die Räder auf den Hilfsrahmen übertragen werden, sich unabgedämpft
auf den Fahrzeugoberbau weiter fortpflanzen können.
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Bei einer weiteren bekannten Bauart sind die Räder zwar an einem elastisch
am Fahrzeugobetbau gelagerten Hilfsrahmen abgefedert aufgehängt. Doch ist der Hilfsrahmen,
an welchem zugleich der von ihm U-förmig umschlossene Motor elastisch gelagert ist,
einerseits an seinen U-Enden und andererseits an seinem vorderen mittleren Teil
in drei etwa in einer waagerechten Ebene liegenden Punkten am Hauptrahmen elastisch
befestigt. Von der Fahrbahn herrührende, hauptsächlich schräg aufwärts und rückwärts
gerichtete Stöße verursachen daher verhältnismäßig große Biegernomente am Hilfsrahmen.
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Es sind ferner Fahrzeugbauarten mit Hilfsrahmen bekannt, bei denen
der Hilfsrahmen V-förmig ausgebildet ist. Die V-Spitze liegt hierbei weit außerhalb
der Radmitten, so daß am Rade wirkende Kräfte nur mit entsprechend großen Momenten
von dem Hilfsrahmen aufgenommen und von diesem auf den Fahrzeugoberbau übertragen
werden. Auch sind keine Maßnahmen vorgesehen, um Kräfte vom Hilfsrahmen auf den
Fahrzeugoberbau oder umgekehrt gedämpft zu übertragen.
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Bei einer anderen Konstruktion besteht der Hilfsrahmen aus zwei Längshohnen,
welche plattenförmig ausgebildet und an ihrem vorderen Ende weit vor den Vorderrädern
durch ein Querglied miteinander verbunden sind.
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Eine andere bekannte Konstruktion sieht einen Rahmen von in Seitenansicht
etwa winkelförmiger Gestalt vor, wobei der eine Schenkel des Rahmens im wesentlichen
mit der Befestigungsebene zwischen einem Rahmenendteil und dem Mittelteil des Rahmens
zusammenfällt, während der andere Schenkel bockartig nach vorn bzw. hinten über
die Achse der Räder hinaus gerichtet ist. Für diese Konstruktionen gilt im wesentlichen
. gleiches wie für die vor-her beschriebenen Bauarten.
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Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß der Hilfsrahmen in Seitenansicht
V-förmig ausgebildet ist, wobei seine V-Spitze im wesentlichen mit der Mittelachse
der Räder des Radpaares zusammenfällt und er an seiner V-Spitze die Radaushängung
sowie gegebenenfalls die Lagerstellen für das Antriebsaggregat trägt, während die
Enden der V-Schenkel, von denen der eine von der V-Spitze aus schräg aufwärts, der
andere im wesentlichen waagerecht gerichtet ist, je zur elastischen Befestigung
des Hilfsrahmens mit dem Fahrzeugoberbau dienen.
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Vorzugsweise besteht hierbei der Hilfsrahmen aus zwei im wesentlichen
in den beiden Ebenen der V-Schenkel sich erstreckenden Längsträgerpaaren und aus
- vorzugsweise drei - dieselben miteinander verbindenden Quergliedem,
wobei das etwa an
der V-Spitze angeordnete Querglied je einen
Radführungslenker für je ein Rad des Radpaares trägt.
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Die Erfindung macht die Vorteile einer Fachwerkkonstruktion bei der
Aufnahme der zwischen Rad und Fahrzeugoberbau des Kraftfahrzeuges wirkenden Kräfte
zunutze. Bei einfachstem baulichem Aufwand werden diese Kräfte unmittelbar von der
V-Spitze über die strebenartig sich V-förmig nach hinten erweiternden V-Schenkel
auf den Fahrzeugoberbau übertragen, wobei die Kräfte und Stöße durch die an den
Enden der V-Schenkel angeordneten elastischen Puffer gegen den Fahrzeugoberbau abgedämpft
werden. Der in Seitenansicht schräg nach oben gerichtete V-Schenkel des Hilfsrahmens
dient hierbei in besonders zweckmäßiger Weise zur unmittelbaren Abstützung der Räder
gegen den Fahrzeugoberbau, etwa in Richtung der hauptsächlich auftretenden resultierenden
Kräfte, während der waagerechte Schenkel in Verbindung mit dem schräg aerichteten
Schenkel vor allem die um die Radachse wirkenden Drehmomente aufnimmt.
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Die Schenkel des Hilfsrahmens nehmen infolgedessen nach Art eines
räumlichen Fachwerks im wesentlichen nur Zug- und Druckkräfte auf, insbesondere
dann, wenn gleichzeitig die Hauptbelastung durch das Antriebsaggregat auf den Hilfsrahmen
in dem durch die V-Spitze gegebenen Knotenpunkt übertragen wird.
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Durch die räumliche Ausbildung des Hilfsrahmens und die versteifende
Verbindung der Längsträgerpaare mittels Querglieder ist ferner eine hohe Stabilität
auch gegenüber Querkräften und verwindenden Kräften sowie eine bereite elastische
Verbindung des Hilfsrahmens mit dem Hauptrahmen auf großer Fläche gewährleistet.
Trotz der Zwischenschaltung elastischer Mittel zwischen Hilfsrahmen und Hauptrahmen
können dadurch bei weicher Aufnahme von Stößen und Kräften die durch die Elastizität
ermöglichten Formänderungen gering gehalten werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die elastischen Befestigungsmittel
des Hilfsrahmens in einer in an sich bekannter Weise zur Fahrbahn geneigten, zum
Fahrzeugende hin ansteigenden Querebene am Fahrzeugoberbau angeordnet. Eine solche
Bauart ist sowohl aus konstruktiven Gründen als auch zur Aufnahme der vom Hilfsrahmen
auf den Fahrzeugoberbau oder umgekehrt übertragenen Kräfte von besonderem Vorteil.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung
mehrerer im wesentlichen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Hierbei zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeug-Vorderteiles, F
i g. 2 eine Draufsicht auf F i g. 1,
F i g. 3 und 4 Draufsichten
auf zwei weitere Ausführungen eines Hilfsrahmens nach F i g. 1.
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Wie F i g. 1 zeigt, ist unterhalb des Vorderteiles der Karosserie
10 an dieser ein in Seitenansicht V-förmiger Hilfsrahmen 11 befestigt,
welcher sich aus einem den einen V-Schenkel bildenden, schräg nach hinten oben geneigten
Hilfsrahmenteil 12 und einem den anderen V-Schenkel bildenden, etwa waagerechten
Hilfsträgerteil 13 zusammensetzt. Beide Hilfsrahmenteile können miteinander
verschweißt, verschraubt oder anderweitig verbunden sein. In der Verbindungslinie
der beiden Hilfsrahmenteile, d. h. an der V-Spitze, liegt ein Ouerträger
14, auf welchem bei 15 das Antriebsaggregat 16 des Fahrzeuges elastisch
gelagert ist.
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Wie den F i g. 2, 3 und 4 zu entnehmen ist, umfaßt der
obere Hilfsrahmenteil 12 ein Längsträgerpaar 12 a, 12 b und einen
die Außenenden der Träger verbindenden Ouerträger 17. Der untere Hilfsrahmenteil
13, welcher gegebenenfalls auch durch einfache Streben oder Speichen gebildet
werden kann, besteht gleichermaßen aus einem Längsträgerpaar 13
a, 13 b und einem deren Enden miteinander verbindenden Querträger
18. Die Vorderräder 19 sind durch zwei übereinander angeordnete Lenker
am Hilfsrahmen 11 aufgehängt, wobei der untere Lenker als Querlenker 20 am
unteren Querträger 14 und der obere Lenker als Längslenker 21 am oberen Querträger
17 gelenkig gelagert ist. Die Abfederung der Räder erfolgt vorzugsweise ebenfalls
gegen den Hiffsrahmen, und zwar beispielsweise durch eine Drehstabfeder, die z.
B. in der hilfsrahmenseitigen Gelenkachse des Lenkers 21 angeordnet ist.
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Die elastische Befestigung des Hilfsrahmens am Fahrzeugoberbau ist
in vier Punkten 22, 23, 24, 25 an den Enden der Ouerträger
17 und 18 vorgesehen. Die durch die Verbindungsstellen mit dem Fahrzeugoberbau
gebildete Querebene x-x verläuft hierbei von hinten unten schräg nach vorn oben,
beispielsweise unter 45", wodurch die von den Rädern über den Hilfsträger auf den
Fahrzeugoberbau übertragenen Kräfte und Stöße unmittelbar in der hauptsächlich auftretenden
resultierenden Kraftrichtung vom Fahrzeugoberbau aufgenommen werden können.
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Die Ausf ührungsbeispiele nach F i g. 2, 3 und 4 unterscheiden
sich voneinander lediglich dadurch, daß die unteren Aufhängepunkte 24,
25 im Falle der F i g. 2 einen kleineren Abstand B, im Falle der F
i g. 3 dagegen einen größeren Abstand B, als die einen Abstand
A aufweisenden oberen Abstützpunkte 22, 23 haben, während im Falle
der F i g. 4 die entsprechenden Abstände gleich groß sind (B 2
= A).
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Vorzugsweise vermitteln die oberen elastischen Befestigungselemente
bei 22, 23 eine bevorzugte Nachgiebigkeit des Hilfsrahmens mit Bezug auf
den Fahrzeugoberbau in vertikaler oder nahezu vertikaler Richtung, während die unteren
elastischen Befestigungselemente bei 24, 25 eine entsprechende bevorzugte
Nachgiebigkeit in horizontaler oder nahezu horizontaler Richtung vermitteln.
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Das Antriebsaggregat ist vorzugsweise ganz auf dem Hilfsrahmen gelagert,
beispielsweise derart, daß die Lagerpunkte 15 in einer lotrechten Querebene
liegen, welche durch den Schwerpunkt des Antriebsaggregates hindurchgeht.
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Statt in Verbindung mit einem Frontmotor kann die Erfindung in entsprechender
Weise auch in Verbindung mit einem Heckmotor verwirklicht sein.