DE1233280B - Achsfederung fuer Kraftfahrzeuge mit an einer Starrachse gelagerten Raedern - Google Patents

Description

• Achsfederung für Kraftfahrzeuge mit an einer Starrachse gelagerten Rädern Die Erfindung betrifft eine Achsfederung für Kraftfahrzeuge mit an einer Starrachse gelagerten Rädern, einem am Fahrzeugoberbau angeordneten Achsgetriebe und mit Antrieb der Räder durch Doppelgelenkwellen, deren Gelenkwellenteile längsverschiebbar miteinander verbunden sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Geräusche und Erschütterungen, die von der Fahrbahn herrühren, möglichst vollständig von dem Fahrzeugoberbau fernzuhalten und dadurch eine ruhige, schmiegsame Straßenlage des Fahrzeuges zu erhalten. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß folgende an sich bekannte Merkmale miteinander vereinigt werden: a) Die Starrachse ist durch reibungslose Federn, insbesondere ungeführte Schraubenfedern, gegen den Fahrzeugoberbau abgefedert; b) die Gelenkwellenteile sind unter Zwischenschaltung von in Drehrichtung mitnehmenden, bei Längsverschiebung der Gelenkwellenteile zueinander sich reibungsarm abwälzenden, je einen Längskeil umschließenden, geschlossenen Wälzkörperreihen miteinander verbunden.
• Reibungslose Federn, insbesondere Schraubenfedern, sind sowohl bei unabhängiger Radführung als auch bei Starrachsen bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Federungseigenschaften bei angetriebenen Starrachsen trotz der Verwendung von ungeführten Schraubenfedern vielfach nicht befriedigen, und die erwünschte Schmiegsamkeit der Federung nicht in angestrebtem Maße vorhanden ist, so daß kleine kurze Stöße und Erschütterungen, ungenügend abgedämpft, sich auf den Fahrzeugoberbau fortpflanzen.
• Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß diese Mängel vor allem bei solchen Fahrzeugen auftreten, bei denen die Räder von einem am Fahrzeugoberbau angeordneten Achsgetriebe mittels Gelenkwellen angetrieben werden, und daß hierbei eine die Federung beeinträchtigende Wirkung durch die Reibung hervorgerufen wird, welche in den sich axial zueinander verschiebenden Teilen der Gelenkwelle auftritt, und daß die Beeinträchtigung der Federungseigenschaften dadurch behoben werden kann, daß die Gelenkwellenteile mittels Wälzkörperreihen ineinander gelagert werden.
• Zwar sind Wellenkupplungen ähnlicher Art an sich bekannt, doch dienen sie zur übertragung eines Drehmomentes, wobei die Wälzlager dazu bestimmt sind, den mit zunehmendem Drehmoment oder bei stoßweiser Belastung anwachsenden Reibungswiderstand zu vermindern. Eine Erkenntnis, daß sich die Reibung in den Antriebsgliedem bei Anwendung auf Fahrzeugantriebe auch auf die Federungseigenschaften des Fahrzeuges auswirken kann, war jedoch nicht vorhanden.
• Es ist auch ein Fahrzeugantrieb bekannt, bei dem die verschiebbar ineinander gelagerten Achswellenteile durch an einem der beiden Wellenteile gelagerte Rollen gegeneinander abgestützt sind. Aber auch in diesem Falle sind die Rollen lediglich zur übertragung des Drehmomentes bestimmt. Da ferner für die Radfederung des Fahrzeuges mit hohen Reibungskräften wirkende Blattfedern vorgesehen sind, tritt auch in diesem Falle das erfindungsgemäße Problem nicht auf, und es fehlen ebenfalls die Voraussetzun-(ren für die bei der Erfindung angestrebten Wirkungen einer stoß- und erschütterungsfreien, schmiegsamen Federung.
• Durch die erfindungsgemäße Vereinigung der beiden an sich bekannten Merkmale kann jedoch praktisch jeder unerwünschte Reibungswiderstand zwischen den federnden Teilen des Fahrzeuges ausgeschlossen werden, so daß eine besonders ruhige Straßenlage erzielbar ist. Es können also die Vorteile der reibungslosen Federn voll ausgenutzt und ein sofortiges Ansprechen derselben auch gegenüber kleinen Fahrbahnstößen trotz der Verwendung von Doppelgelenkwellen erreicht werden.
• Diese Wirkung kann gegebenenfalls noch dadurch unterstützt werden, daß sowohl das Achsgetriebe als auch die reibungslosen Schraubenfedem je in an sich bekannter Weise unter Zwischenschaltung von Gummipuffem an den Fahrzeugoberbau angeschlossen sind. fflerdurch kann insbesondere eine übertragung von Geräuschen über die metallischen Teile des Achsgetriebes sowie der Federn ebenfalls unterbunden werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 die schematische Darstellung einer Hinterachsaufhängung mit gemäß der Erfindung angetriebenen Rädern, F i g. 2 einen Achsschnitt durch das Schiebegelenk einer der Doppelgelenkwellen, wobei der Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 3 durch die äußere Gelenkhülse sowie teilweise auch durch die mittlere Schiebehülse gelegt ist und F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2. Die Hinterräder 10 eines Kraftfahrzeuges sind auf einer die Radträger 11 verbindenden Starrachse 12 gelagert. Die Starrachse wird durch Federn 13 gegen den Fahrzeugoberbau (Rahmen oder Karosserie) des Fahrzeuges abgefedert. Zur Aufnahme der Querkräfte dient beispielsweise eine Querschubstange 15, welche bei 16 an der Achse 12 und bei 17 am Rahmen 14, z. B. unter Verwendung von Gummi, angelenkt ist. Zusätzlich hierzu ist die Achse 12 ferner zur Aufnahme der in Fahrtrichtung wirkenden Kräfte mittels, z. B. in etwa Fahrtrichtung verlaufender, seitlicher oder dreieckartig angeordneter (in der Zeichnung nicht dargestellter) Schubstreben oder durch entsprechende Mittel, z. B. ebenfalls unter Verwendung von Gummi, gegen den Fahrzeugrahmen 14 abgestützt.
• Das Achsgetriebe 18 ist unabhängig von der Achse 12 unmittelbar am Rahmen 14, z. B. in drei Punkten, von denen einer bei 19 angedeutet ist, und vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Gummipuffem, aufgehängt und treibt die Räder über Doppelgelenkwellen 20 an, deren eines Gelenk 21 die Gelenkwelle 20 mit dem Achsgetriebe und deren anderes Gelenk bei 22 die Gelenkwelle mit dem Rade 10 bzw. dem ün Radträger 11 gelagerten Radachszapfen verbindet.
• Da sich beim Durchfedern der Achse 12 die Ab- stände der Gelenke 21 und 22 voneinander ändern, ist eine Verschiebbarkeit bei 23 zwischen der Gelenkwelle 20 und dem Antriebsgelenk 21 vorgesehen, wie in F i g. 2 und 3 im einzelnen dargestellt ist. Die radseitige Gelenkgabel 24 weist einen hülsenförmigen Ansatz 25 auf, in dessen Innenseite im wesentlichen rechteckige achsparallele Keilnuten 26 eingearbeitet sind. In die Keilnuten 26 greift eine als Kupplungsstück dienende mit der Welle 20 sowohl in Achsrichtung als auch in Drehrichtung fest verbundene, jedoch leicht lösbare Schiebehülse 27 mittels Keile 28 ein. Zwischen den Flanken 29 der Keile 28 und den Flanken 30 der Nuten 26 sind Wälzelemente, z. B. im Längsschnitt quadratische Kurzrollen 31 angeordnet, wobei die Stirnflächen der Kurzrollen einerseits auf dem Grund der Nuten 26 und andererseits an den Abflachun-en 32 der Schiebehülse 27 geführt werden.
• Beim axialen Verschieben der Welle 20, mit Bezug auf die Gelenkgabel bzw. die Gelenkhülse 25, rollen die Wälzkörper 31 mit etwa halber Geschwindigkeit zwischen der Welle bzw. der Schiebehülse 27 und der Gelenkhülse 25 ab. Die Abwälzbewegung wird hierbei durch Endstücke 33 und 34 begrenzt, die auf entsprechend abgesetzten Enden der Schiebehülse 27 angeordnet und gegen Verschieben, z. B. mittels Sprengringe, gesichert sind.
• In die Endstücke 33 und 34 sind bogenförmige Nuten 35 bzw. 36 eingearbeitet, derart, daß dieselben tangential an die Wälzkörperreihen 31 a, 31 b beiderseits eines Keiles 28 anschließen und dadurch eine bogenförmige Umführung für die beiden Wälzkörperreihen zu einem geschlossenen Kreislauf bilden.
• Beim Verschieben der Welle 20 in der Gelenkhülse 25 unter Last wird jeweils diejenige Wälzkörperreihe welche durch das Drehmoment belastet wird, mit etwa halbem Schiebehub in Schiebebewegung abrollen, während die gegenüberliegende unbelastete Wälzkörperreihe eine Rücklaufbewegung ausführt.
• Natürlich könnte an Stelle der dargestellten Wälzkörperverbindung auch eine andere reibungsarme Verbindung vorgesehen sein, indem z. B. die Rollenreihen ohne bogenförmige Umführungen jeweils gesondert für sich enden. In diesem Fall ist jedoch zweckmäßig, ein genügend freies Spiel in jeder Wälzkörperreihe vorgesehen, um ein gleitfreies Abwälzen der Wälzkörper in deren Führungen zu ermöglichen. Statt Rollen können auch Kugeln, z. B. durch einen Käfig geführte Kugelreihen oder Kugelketten, oder sonstige geeignete Wälzkörper verwendet werden.
• C

Claims (2)

1. Patentansprüche-. 1. Achsfederung für Kraftfahrzeuge mit an einer Starrachse gelagerten Rädern, einem am Fahrzeugoberbau angeordneten Achsgetriebe und mit Antrieb der Räder durch Doppelgelenkwellen, deren Gelenkwellenteile längsverschiebbar miteinander verbunden sind, gekennzeichnet d u r c h die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale: a) Die Starrachse ist durch reibungslose Federn, insbesondere ungeführte Schraubenfedern, gegen den Fahrzeugoberbau abgefedert; a) die Gelenkwellenteile sind unter Zwischenschaltung von in Drehrichtung mitnehmenden, bei Län 'gsverschiebung der Gelenkwellenteile zueinander sich reibungsarm abwälzenden, je einen Längskeil umschließenden, geschlossenen Wälzkörperreihen miteinander verbunden.
2. 2. Achsfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Achsgetriebe als auch die reibungslosen Schraubenfedem je in an sich bekannter Weise unter Zwischenschaltung von Gummipuffem an den Fahrzeugoberbau angeschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 567 713, 668 672, 700 852, 760 680, 763 050, 819 779, 885 946, 896 740, 915 417, 918 670; britische Patentschrift Nr. 116 995; USA.-Patentschriften Nr. 891152, 1301342, 2 084 429; Zeitschrift »Stahl und Eisen« vom 27. 1. 1955, S. 86, Bild 3 a.