DE1908231A1 - Kraftfahrzeug - Google Patents
KraftfahrzeugInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
1 BERLiN 19
\ Bollvarel-eeÖ / W-Vh-2432
Tel. 3044285 i4.T2.6y
G-eneral Motors Corporation, Detroit, Mich., T.St.A.
Kraftfahrzeug
Die !Erfindung "bezieht sich auf den Aufbau eines
, Kraftfahrzeugs, das vorzugsweise als Personenkraftfahrzeug geeignet ist.
Die grundsätzliche der Erfindung zu Grunde !
,-liegende Ausgabe besteht darin einen Aufbau eines Kraftfahrzeug;
! zu schaffen, der es ermöglicht, ein kleines wirtschaftliches
· ■ .
ι beispielsweise mit einer Vier-ZjiLnder-Antriebsmasctiine betriebenes
Kraftfahrzeug zu erstellen, dessen Eigenschaften bezüglich des Laufes, der Handhabung, der G-erctuscharmut und der
Schwingungsisolation mit denen von schwereren und/oder teuererem Kraftfahrzeugen vergleichbar oder diesen sogar überlegen sind.
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Im Zusammenhang mit dieser grunusätzlichen Auf-
j gate liegen der Erfindung noch weitere Aufgaben zu G-runde,
' nämlich:
Schaffung eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Fahrzeugkörper wirksam gegen Schwingungsimpulse seitens der
Antriebsmaschine und der Pahrbahn isoliert ist und bei dem
diese Einflüsse -auf den Fahrzeugkörper und den Kahmen voneinander
getrennt sind;
Schaffung eines Kraftfanrzeugs, bei dem die
Ausrichtung zwischen den Vorder- und üinterrtidern bzw» der
Achsen unter allen Betriebsbedingungen unabhängig vom Pahrzeugkörper
erzielt und aufrechterhalten wird, so dass für den ü'ahrzeugkörper Aufhängungen genügend niedriger Eigenfrequenz
verwendet werden können, die eine maximale Filterwirkung gegen vom Rahmen kommende Schwmgungskrafte ausüben;
eine vereinfachte Bauweise des Fahrzeugkörpers zu erzielen, die geringere i'orsions- und Biegesteifigkeit
erfordert;
eine Anordnung der Aufhängungen des JPanrzeugkorpers
im wesentlichen in deu Knotenpunkten der vertikalen
Schwingungen der Grundfrequenz des Räumens zu schaffen, durcn die die Anfachung von Schwingungen im JPahrzeugkörper unterdruckt
wird;
Schaffung eines Kraftfahrzeugs, dessen gefederte nasse im wesentlichen aus zwei voneinander getrennten Teilen,
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ι - 3 -
dem jj'ahrzeugkorper und dem antriebsmasctiinenseitigen Ende
des Ratimens, besteht und bei dem in einem in Reihe angeord-'
neten Auihängungssystem zwischen der Vorderaufhängung, der
' Antriebsmaschine und dem Fahrzeugkörper die Antriebsmaschine
! als Trugheitsdämpfer fur über die Vorderräder eingeleitete Tun der Fahrbahn herrührende Schwingungsimpulse wirkt;
Schaffung eines Kraftfahrzeugs mit getrennten
Rollachsen für den Fahrzeugkörper und den Rahmen, damit die von der Rollachse des Rahmens abhängigen Eigenschaften bezüg-
lieh der Handhabung, Stabilität und Lenkung von der Rollachse
des Fahrzeugkörpers unbeeinflusst bleiben;
den bei einer bestimmten Querbeschleunigung auftretenden Rollwinkel des Fahrzeugkörpers gegenüber bekannten
Fahrzeugen gleicher Grosse und Gewicht beträchtlich zu verringern; und
eine weitgehend freie Wahl in der Verteilung der Rollmomente des Fahrzeugkörpers und des Rahmens zu
ermöglichen.
Die bisherigen Ergebnisse der Beschäftigung mit diesen Problemen haben nur au Lösungen geführt, die eine
ungenügende Annäherung an eine befriedigende Lösung darstellen und kaum mit den Ergebnissen bei grösseren Kraftfahrzeugen,
bei denen die Herstellungskosten keine so erhebliche Rolle spielen, vergleichbar sind.
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Sds ist beispielsweise durch die USA-Patentschrift t>
204 718 eine Bauart bekannt geworden, um die Übertragung von Schwingungen aus der Antriebseinheit auf den Pahrzeugkörper
zu verringern. Der iahrzeugkörper ist hierbei auf einem mit Querstreben versehenen teilweise ungefederten Rahmen
aufgesetzt, wobei eine feste Antriebswelle ohne Universalgelenke verwendet wird. Die federnde Aufhängung der lenkbaren
Vorderräder ist in diesem i'aile aber in üblicher Welse an
dem Fahrzeugkörper befestigt. Die Untersuchungen der· Anmelderin
haben erkennen lassen, dass bei einer derartigen !!aufweise es unmöglich ist, fur die federnden Aufhängungen des
IFahrzeug-körpers eine Pederkonstante zu finden, die einen
zufriedenstellenden Kompromiss zwischen den sich widersprechenden Forderungen ermöglicht, nämlich die Übertragung
der von der Antriebsmaschine herrührenden Schwingungen auf den Pahrzeugkörper zu verringern und gleichzeitig die senkrechte
Schwingung der Antriebsmaschine zum Fahrzeugkörper in erträgliehen Grenzen zu halten.
Die britische Patentschrift 129 U69 bezieht
sich auf ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine, die über ein G-angwechselgetriebe mit einem Torsionsträger starr
mit einem Hinterachsgehäuse verbunden zu einer Antriebseinheit zusammengefasst ist, wobei die Hinterräder um eine starre
Achse des Hinterradgehäuses drehbar sind und die lenkbaren
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Vorderräder über federnde Aufhängungen mit der Antriebseinheit im .Bereich der Antriebsmaschine verbunden sind, und ein Fahr-
zeugkörper federnd auf der Antriebseinheit gelagert ist. Bei dem Fahrzeug nach dieser Patentschrift handelt es sich um
ein zyklonettenartiges Kleinstfahrzeug für zwei Personen, das von einem Zweizylinder-Boxermotor über einen veränderlichen
üeibscheibentrieb angetrieben wird.
Die Erfindung geht von'dem Grundaufbau dieses
Kraftfahrzeugs aus und löst die eingangs gestellten Aufgaben dadurch, dass der Fahrzeugkörper mit der Antriebseinheit über
eine Dreipunktaufhängung federnd verbunüen ist, bei der die
drei federnden Aufhängungen eine Rollachse für den Jj'ahrzeugkörper
bestimmen, die unabhängig.von der Kollachse der Antriebseinheit
ist. Diese Dreipunktaufhängung des Fahrzeugkörpers gibt im Zusammenhang mit weiteren konstruktiven nerkmalen
eine wesentliche Verbesserung bezüglich des Laufes, der .Handhabung, der U-eräuscharmut und der Schwingungsisolation
bei einem von einer Yierzylinder-Antriebsmaschine angetriebenen Kraftfahrzeug, wobei eine besonders gute Beberrscaung der
senkrechten Schwingungen erfolgt.die bei normalen Vierzylindermascninen
von besonderer Bedeutung ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die drei Aufhängungen in der Dreipunktaufhängung eine Eigenfrequenz aufweisen, die wesentlich kleiner als die
beim Betrieb der Antriebsmaschine bei der oder oberhalb der
• Leer-laufdrehzahl auftretenden Frequenzen ist.
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Ferner ist bei einem Kraftfahrzeug, bei dein die !
Antriebseinheit bei vertikalen Schwingungen der G-rundirequenz
mit Knotenpunkten im Bereich der Antriebsmaschine und des
Hinterachsgehäuses schwingt, vorgesehen, dass die arei federnden Aufhängungen des Fahrzeugkörpers mit ihren Abstutzzentren
im wesentlichen in den diese Knotenpunkte enthaltenden Querebenen des Fahrzeugs liegen.
Bei einem Kraftfahrzeug, bei dem im Bereich des Hinterachsgehäuses symmetrisch beiderseits der senkrechten
Mittellängsebene des Fahrzeugs zwei der federnden Aufhängungen des Fahrzeugkörpers angeordnet sind, ist vorgesehen, dass die
dritte federnde Aufhängung zwischen einer unteren Fläche der Antriebsmaschine in der senkrechten Mittellängsebene des
Faorzeugs und den unteren Enden von zwei nach unten gerichteten Pfeilern des Fahrzeugkörpers, zwischen denen die Antriebsmaschine
liegt, angeordnet ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die dritte federnde Aufhängung des
Fahrzeugkörpers an einer oberen Flä-che der Antriebsmaschine in der senkrechten Mittellängsebene des Fahrzeugs angeordnet
ist. Bei einer weiteren Ausführungsform dieser Art ist vorgesehen, dass die beiden im Bereich des Hinterachsgehäuses
liegenden federnden Aufhängungen des Fahrzeugkörpers Schraubenfedern sind, und eine die Querbewegungen des Fahrzeugkörpers
begrenzende Querstrebe in etwa im Knotenpunkt der vertikalen Schwingung der Grundfrequenz der Antriebseinheit allseitig
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schwenkbar mit dem Hinterachsgehäuse verbunden ist.
Bei einem Kraftfahrzeug, bei dem zwei der federnden Aufhängungen des Fahrzeugskörpers an der Antriebsmaschine
abgestützt sind, ist vorgesehen, dass die dritte federnde Aufhängung ein im Bereich des Hinterachsgehäuses in Querrichtung
liegendes Blattfederpaket ist, dessen Mitte mit dem j Jj'ahrzeugkörper verbunden ist.
In allen Fällen ist es vorteilhaft, wenn eine Abgasanlage der Antriebsmaschine sich im wesentlichen in Längsrichtung
des Fahrzeugs erstreckt und allein an der Antriebseinheit befestigt ist. Die erfindungsgemässe Ausgestaltung
des Kraftfahrzeugs bietet auch Vorteile für Kraftfahrzeuge, die mit anderen als Yierzylinder-Antriebsmaschinen ausgerüstet
sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von
Kraftfahrzeugen nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist
Fig. 1 eine zum Teil geschnittene Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs
nach der Erfindung, Fig. 2 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht des
Kraftfahrzeugs nacn Fig. 1,
Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen,
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Pig. 4 eine Ansicht in Richtung der Linie 4-4 der Fig. i in Richtung der Pfeile gesehen,
Pig. 5 eine zum Teil geschnittene Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform eines
Kraftfahrzeugs nach der Erfindung,
Pig. 6 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht zu Pig. 5,
Pig. 7 ein Schnitt nacn der Linie 7-7 der Jj1Ig. 5
in Richtung der Pfeile gesehen,
Pig. 8 eine Ansicht nach der Linie 8-8 der Ji'ig. b
in Richtung der Pfeile gesehen,
Pig. 9 eine Teildraufsicht auf eine weitere Ausführungsform
nach der Erfindung,
Pig.10 eine Seitenansicht zu Pig. 9, Pig.11 ein Schnitt nach der Linie 11-11 der Pig.9»
Pig.12 eine Teildraufsicht auf eine weitere Ausführungsform
nach der Jiicf indung,
Pig.13 eine Seitenansicht zu Pig. 12,
Pig.14 eine Ansicht nach der Linie 14-14 der Pig. 12 in Ricntung der Pfeile gesehen,
Pig.l!? eine schematische Seitenansicht der Antriebs·
einheit des Pahrzeugs beispielsweise nach Pig. 1, in der die Knotenpunkte der senkrechten
Schwingung der U-rundfrequenz eingetragen sind,
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Fig. 16 eine schematische Darstellung der Massen und Abfederungen "bei einem Kraftfahrzeug
nach der Erfindung und
Fig. 17 eine entsprechende Darstellung für ein übliches Kraftfahrzeug.
Bei dem Kraftfahrzeug nach den Pig. 1 bis 4 ist eine Antriebsmaschine 2 und ein G-angwechselgetriebe 4 über
ein in Längsrichtung liegendes Torsionsrohr 8 mit einem in Querrichtung liegenden Hinterachsgehäuse 6 verbunden, um
eine im wesentlichen starre Antriebseinheit zu bilden.
Das Hinterachsgehäuse 6 enthält in üblicher Weise drehbare nicht dargestellte Achsen, deren innenliegende Enden
mit einem üblichen'Differentialgetriebe lü verbunden sind,
während auf die äusseren Enden Hinterräder 12 und 14 mit Luftreifen 16 und 18 aufgesetzt sind.Das Differentialgetriebe 10
wird über eine übliche nicht dargestellte Antriebswelle inner-.halb
des Torsionsrohres 8 von der Antriebsmaschine 2 über das G-angwechselgetriebe 4 angetrieben.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemässen
Bauweise besteht darin, dass das antriebsmaschinenseitige Ende
der Antriebseinheit federnd unmittelbar an der Fahrbahn über eine vordere Aufhängungseinheit ZO abgestützt ist. Dies steht
im Gegensatz zu üblichen Bauarten, bei denen die Antriebsmaschine auf dem Fahrzeugrahmen sitzt, der seinerseits von der
- lü -
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- ίο -
Yorderaufhängung getragen wird. Wie Fig. 3 zeigt, "besteht die
vordere Aufhängungseinheit 20 aus zwei oberen Lenkern 22 und 24 und zwei unteren Lenkern 26 und 26, die sicü in Querrichtung
erstrecken. Die oberen Lenker 22 und 24 sind an ihren inneren Enden über in Längsrichtung liegende Zapfen 30 und 32 mit seit·
liehen Ansätzen 34 bzw. 36 der Antriebsmaschine 2 gelenkig
verbunden. Die inneren Enden der unteren Lenker 26 und 2d sind in ähnlicher Weise durch in Längsrichtung liegende Zapfen 5a
und 40 mit nach unten ragenden Ansätzen 42 und 44 der Antriebsmaschine 2 gelenkig verbunden. Die äusseren Enden der oberen
Lenker 22 und 24 sind mit Acnsschenkeln 46 bzw. 4ö verbunden,
die lenkbare Vorderräder 5o und 52 mit Luftreifen 54 und 56
tragen. Die f'edernde Aufhängung des antriebsmaschinenseitigen Endes der Antriebseinheit wird durch Schraubenfedern 58 und
zwischen Federsitzen 62 und 64 an den unteren Lenkern 26 und 2ö und Federtellern 66 und bd an den unteren Flächen der Ansätze
34 und 36 ergänzt. Inn-erhaib der Federn 58 und 60 liegen
direkt wirkende Teleskopstossdämpfer 70 und 72.
Die lenkbaren Vorderräder 50 und 52 sind somit federnc
im Bereich der Antriebsmaschine mit der Antriebsmaschineneinheit verbunden. Die beschriebene Anordnung der Antrlebsmaschineneinheit
und der vorderen Aufhängungseinheit bewirkt, dass der gesamte Fahrzeugrahmen eine kinematisch vollständige und stabile
Konstruktion darstellt, der die Vorder- und Hinterräder und die Achsen ausgerichtet hält, wobei die Räder einer Seite in
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der gleichen Spur laufen. Das antriebsmaschinenseitige Ende der Antriebseinheit ist in Querrichtung in einer stabilen Lage
zwiscnen den \Torß?ädern, wobei die übliche geometrische Bewegung
der Vorderräder für eine gunstige Handhabung und Lenkung er-
möglich ist. Im Gegensatz zu üblichen Bauarten hat der Jb'ahrzeugkörper
74 keine Aufgabe zu erfüllen, um die Ausrichtung des Rahmens und der Vorder- und Hinterachse zu bewirken, so
dass er lediglich nach dynamischen und statischen Ü-esichtspunkten
zu berechnen ist, die seiner eigentlichen Aufgabe als Träger der Fahrgäste gerecht werden.
Das vordere Ende des Fahrzeugkörpers trägt zwei nach unten gerichtete Pfeiler 76 und 78, zwisctien denen die
Antriebsmaschine Ί liegt. Die unteren Enden βυ und 82 der
Pfeiler konvergieren nach unten zu einer elastischen Aufhängung d4, die einen 'feil einer Dreipunktaufhängung für den Fahrzeugkorper
bildet. Die beiden anderen Punkte dieser Aufhängung werden durch Schraubenfedern 86 und 88 gebildet, die sich
zwischen dem hinteren Teil des Pahrzeugkorpers an in Qüerrichtung
einander entgegengesetzten Enden des Hinterachsgehäuses befindeu. Die Schraubenfedern 86 und 88 bewirken keine Steu- =
erung in Querrichtung zum Hinterachsgehäuse, so dass eine Querstrebe 9U zwischen dem Pahrzeugkörper und dem Hinterachsgehäuse
6 vorgesehen ist, die mit ihren Enden S'eL und 94 in Lagern y6
und 9ö gelagert ist. Diese Lager befinden sich in nach unten
-Ll-
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gerichteten Pfeilern lüü und luk; des Fahrzeugkörpers. Die Mitte
104 der Strebe 90 ist mit dem Achsgehäuse 106 verbunden. Durch
die Dreipunktaufhängung des !Fahrzeugkörpers werden Torsionsbeanspruchungen,
die bei üblichen Kraftfahrzeugen bei Kurvenfahrt oder Geländefahrt auftreten, im wesentlichen vermieden.
Der Fahrzeugkörper benötigt daher, wenn überhaupt, nur wenige
Bauelemente gegenüber üblichen Bauarten, um Torsionsbeanepruchungen
widerstehen zu können.
Ein weiteres wesentliches Merkmal besteht darin, dass die drei Aufhängungen der Dreipunktaufhängung des Pahrzeugkörpers
in Querebenen liegen, in denen der vordere und der hintere Knotenpunkt 108 bzw. 110 (Pig. 15) der vertikalen
Schwingung der Grundfrequenz. der Antriebseinheit liegen. Beim
Auftreten derartiger Schwingungen,entweder durch den Betrieb
der Antriebsmaschine oder durch von der Fahrbahn übertragene Schwingungen,erfolgt keine Übertragung der Kräfte auf den
Fahrzeugkörper über die federnden Aufhängungen, da diese in dem Knotenpunkt der Schwingung liegen. Beispielsweise liegt
der Scheitel 104· der Querstrebe 90 im hinteren Knotenpunkt 110 der Schwingung. Die federnden Aufhängungen des Fahrzeugkörpers
können hierbei an einem beliebigen Punkt der durch die Knotenpunkte gehenden Querebenen liegen.
Eine weitere wesentliche Eigenschaft der erfindungsgemässen
Konstruktion besteht aarin, dass die elastische Aufhängung 84, die den vorderen Teil des Fahrzeugkörpers trägt,
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eine Eigenfrequenz aufweist, die wesentlich niedriger als die niedrigste Frequenz ist, die die Antriebsmaschine bei Betrieb
mit der Leerlaufdrehzahl oder grösserer Drehzahl erzeugt. Ist
beispielsweise die niedrigste von der Antriebsmaschine angefachte Frequenz in der Grössenordnung von 100 Hertz, so wird
die elastische Aufhängung 84 mit einer Eigenfrequenz in der Grössenordnung von 10 bis 15 Hertz 'gewählte Da die hinteren
Aufhängungsfedern 86 und 88 normalerweise eine Eigenfrequenz in der Grössenordnung vonl bis 2 Hertz aufweisen, werden
in der Antriebseinheit angefachte Schwingungen nicht auf den Fahrzeugkörper übertragen. Im Gegensatz zu üblichen .Bauweisen
wird zur Ableitung der Schwingungen eher die Fahrbahn als der Fahrzeugkörper verwendet, wodurch es möglich ist, die Aufhängungen
des Fahrzeugkörpers allein nach dem Gesichtspunkt einer optimalen Filterung der Schwingungen auszubilden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion
liegt darin, dass getrennte Rollachsen für den Fahrzeugkörper und die Antriebseinheit erreicht werden können,
so dass jede den ihr zukommenden Funktionen entsprechend günstig gewählt werden kann. So kann die Rollachse der Antriebseinheit
so ausgelegt werden, dass sich eine günstige Handhabung, eine gute Lenkung und gute Stabilitätseigenschaften ergeben,
während die Rollachse des Fahrzeugkörpers so ausgelegt wird, dass sich ein grösstmöglicher Komfort fur die Fahrgäste ergibt.
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Wird beispielsweise die Rollacuse des Fahrzeugkörpers in die
Hähe des S°hwerpunkts des Fahrzeugkörpers gelegt, so wird die
Neigung des Fahrzeugkörpers, einen grossen Rollwinkel bei Querbeschleunigungen anzunehmen, entweder beseitigt oder doch
merklich verringert. J3a die Rollachse der Antriebseinheit nicht von der Rollachse des Fahrzeugkörpers abhängig ist, kann
eine derartige vorteilhafte Rollbewegung des Fahrzeugkörpers erreicht werden, ohne die Rollachse der Fahrzeugeinneit beeinflussen
zu müssen. Es ergibt, sich hieraus im ganzen gesehen ein erhöhter Fahrkomfort.
Da eine vollständige Unterdrückung der Roilbewegung des Fahrzeugkörpers nicht immer erwünscht ist, kann eine bestimmte
Verteilung des Rollmoments des Fahrzeugkörpers auf die Vorder- und Hinterräder durch besondere iviassnahmen emielt
werden. Zu diesem ^weck ist ein Rollstabilisator 114 (Fig.
bis 3) vorgesehen, der mit einem in Querrichtung liegenden
T.-eil 112 drehbar an den oberen Enden der Fahrzeugpfeiler 76
und 7ö gelagert ist. Mit nacn vorn gerichteten Armen 116 und lie ist der mittlere !Teil 112 über .Lenker 120 und 122. mit den
oberen Lenkern 22 una 24 der vorderen Aufhängungseinheit 20
verbunden.
Da von der Antriebsmaschine und der Fahrbahn herkommende
Schwingungsimpulse auch auf gewisse Bedienungsorgane
des Kraftfahrzeugs übertragen werden können, die innerhalb des
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!Faurzeugkörpers angeordnet sind, wie "beispielsweise die
Lenkung, die Gangschaltung oder die Antriebsmascriinendrossei,
sind deren Verbindungen mit der Antriebsmaschine oüer anderen
Teilen der Antriebseinheit so gewählt, dass die Übertragung von Schwingungen auf den Fahrzeugkörper verringert oder beseitigt
wird. Zu diesem Zweck ist die Lenksäule 124 fest in den Fahraeugkörper eingebeut und mit dem Lenkgestänge 126
durch nicht dargestellte Einrichtungen verbunden, die eine Relativbewegung zwischen der Lenksäule und dem Lenkgestänge
ermöglichen. In gleicher Weise ragt der Gangschalthebel 128 durch den Boden 150 des !Fahrzeugkörpers, ohne diesen zu
berühren. Bei anderen Bedienungsorganen, wie beispielsweise
den Bremsen, der Kupplung und der Antriebsmaschinendrossel,
sind ebenfalls schwingungsisolierende Verbindungen vorgesehen, deren Einzelbeschreibung entbehrlich sein dürfte.
Auch der Kühler der Antriebsmaschine ist nicht an dem Fahrzeugkörper, sondern an der Antriebseinheit, befestigt,
um unerwünschte Biegungen der Kühlleitungen zu verhindern. Da die Abgasanlage üblicherweise eine erhebliche Quelle für
unerwünschte Schwingungen darstellt, ist bei der erfindungsge-r
massen Ausbildung die gesamte Abgasanlage einschliesslich der Abgasleitung 132,des SSislldämpfers 134 und des Auspuffrohres
1^6 ausschliessiich an der Antriebseinheit befestigt. Die
Isolation des IPahrzeugkörpers gegen von der Abgasanlage her-
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rührende Schwingungen erfolgt durch die federnden Aufhängungen 84,86 und 88 des Pahrzeugkörpers.
Die abgewandelte Ausfuhrungsform eineß Kraftfahrzeugs
nach den Mg. 5 "biß 8 unterßcheidet eich dadurch,
daßß die vordere Aufhängung 84 deß Pahrzeugkörpers 74 anders
ausgebildet ist. Die hinteren Schraubenfedern 86 und 88 der ersten Ausführungsform sind durch ein in Querrichtung liegendes
Blattfederpaket 158 ersetzt, dessen Mitte mit einer nach unten reichenden Verlängerung I40 des Pahrzeugkörpers 74
rückwärts des Hinterachsgehäuses 6 verbunden ist. Die Enden des Blattfederpakets 13« sind mit den äusseren Enden des
Hinterachsgehäuses 6 durch Bügel 142 und 144 verbunden. Der
vordere Teil des Pahrzeugkörpers 74 ist mit zwei nach unten ragenden Ansätzen I46 und 148 versehen, die über den querliegenden Ansätzen 34 und 36 der Antriebsmaschine 2 liegen.
Zwischen den Ansätzen 146 und 148 des Pahrzeugkörpers 74 und den Ansätzen 34 und 36 der Antriebsmaschine 2 sind elastische
Lagerungen 15u und 152 vorgesehen, die eine niedrige Eigenfrequenz
haben, die ausserordentiich geringer als die der einzigen Aufhängung 84 der ersten Ausführungsform ist. Bei
dieser Ausführungsform bewirkt das querliegende Blattfederpaket 138 zugleich die Stabilisierung des hinteren Endes des
Pahrzeugkörpers zum Hinterachsgehäuse 6, so dass die diese Stabilisierung bewirkende Querstrebe 90 der ersten Ausführungsform entbehrlich ist.
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Die in den .Fig. 9 bis 11 dargestellte abgewandelte
Bauform eines Kraftfahrzeugs naoh der Erfindung
zeigt ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb. Der Aufbau entspricht im wesentlichen der Ausfuhrungsform nach den Pig. I
bis 4, jedoch ist zusätzlich neben dem Gangwecnselgetriebe ein Antriebsgehäuse 154 angeordnet, das den Antrieb eines
vorderen Differentials 156 bewirkt.. Antriebsachsen 158 und
160 sind über Universalgelenke 162 und 164 mit dem vorderen Differential 156 verbunden und in gleicher Weise über Universalgelenke
166 und 168 mit den lenkbaren Vorderrädern 5u und Übliche nicht dargestellte Einrichtungen können zum wahlweisen
Einschalten des Antriebs der Vorderräder vorgesehen werden, wenn wahlweise ein* Zweirad- oder Vierradantrieb gewünscht ist.
Wird ein Fahrzeug mit Vorderantrieb gewünscht, so kann die Antriebsve^b'indung zu den Hinterrädern in Fortfall
kommen.
• Die abgewandelte Bauform nach den i'ig. 12 bis
entspricht im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel nach
den Jj'ig. 1 bis 4, wobei eine starre Achse 17u die-'Lenkeraufhängung
der ersten Ausführungsform ersetzt. Die starre Achse 170 ist kinematisch mit dem maschinenseitigen Ende der Antriebseinheit
durch obere Lenker 172 und 174 verbunden, wahrend im unteren Teil gleichgerichtete Blattfederpakete 176 und 178 die
Verbindung mit der Antriebsmaschine 2 bewirken, indem die Enden 18u und Id2 der Blattfederpakete in dieser gelagert sind. Die
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Geometrie dieser vorderen Aufhängung ergibt eine hohe Lage des vorderen Rollzentrums und damit eine nacn hinten geneigte
Roilachse der Antriebseinheit im Gegensatz zu der zur Fahrbahn parallelen Rodilachse bei voneinander unabhängigen Aufhärigungsemheiteri
der anderen Ausführungsformen.
Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass bei dem Aufbau eines Kraftfahrzeugs von den bisher üblichen Methoden
abgewichen ist. Im Grundsätzlichen ermöglicht die erfindungsgemässe
Ausbildung eine Verbesserung des Laufs, des Komiorts und der Handhabung des Kraftfahrzeugs durch das Abweichen von
der üblichen Anordnung der Abstutzung der Antriebsmaschine auf einen Rahmen oder selbsttragenden Fahrzeugkörper. Im
Gegensatz zu bisherigen .Bauarten ist die Antriebsmaschine
elastisch unmittelbar von der vorderen Aufhängung abgestützt und im wesentlichen starr mit dem Hinterachsgehäuse durch
das Torsionsrohr verbunden, um eine Antriebseinheit zu bilden. Demzufolge werden Schwingungen der Antriebsmaschine durch die
Luftreifen der Hinterräder gesteuert und verteilt, da diese eher zu der fahrbahn als dem Fahrzeugkörper geleitet werden.
In gleicher Weise werden senkrechte Sohwingungsstdsse, die
von der Antriebsmaschine herrühren, in grossem Ausmasse von der vorderen Aufhängungseinheit gesteuert und aufgenommen.
Da ferner das vordere Aufhängungsgestänge unmittelbar mit der Antriebsmaschine verbunden ist, wird eine geometrische
und kinematische Stabilität des Fal&iugs erreicht, die unab-
- 19 -
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hängig von dem Fahrzeugkörper ist. Aue diesem Grunde kann der
Fahrzeugkörper und seine Aufhängung in der Weise gewählt werden, die seinem ursprünglichen Zweck am besten gerecht wird.
Es sind keine hohen .Biege- und Tors ions steif igkeiten wie
"bisher erforderlich, um eine Ge samt steifigkeit des Fahrzeugs
zu erhalten. Ferner können die elastischen Aufhängungen fur den Fahrzeugkörper mit ausreichend kleiner Eigenfrequenz ausgewählt
werden, um eine maximale Geräusch- und Schwingungsdämpfung gegenüber bisherigen .Bauarten zu erreichen, bei denen
auf eine annehmbare Abstützung der Antriebsmaschine Rücksicht genommen werden muss. Da alle geometrischen Faktoren, die die
Handhabung und die Stabilität des Fahrzeugs beeinflussen,
durch die kinematischen Verhältnisse, die unmittelbar zwischen der Antriebseinheit und der vorderen Aufhängungseinheit bestehen,
gegeben sind, können die Aufhängungen des Fahrzeugkörpers an Stellen vorgesehen werden, die eine bestmögliche
besondere Rollachse für den Fahrzeugkörper ermöglicht, so dass bei Kurvenfahrt oder anderen Betriebsbedingungen mit Querbe- :
schleunigung die Fahrgäste nicht belästigt werden.
Die Rollachse des Gesamtrahmens, der aus der vorderen Aufhängungseinheit und der Antriebseinheit besteht,
kann.in gleicher Weise so ausgelegt werden, dass sich optimale Eigenschaften bezüglich der Stabilität und der Handhabung
ergeben. Wird beispielsweise die Rollachse des Fahrzeugkörpers in den Schwerpunkt des Fahrzeugkörpers gelegt, so ergeben sich
- 2u 909837/1066
- 2ο -
bei Querbeschleunigung bei üurvenfahrt nur vernachlässigbar
kleine Rollbewegungen des Fahrzeugkörpers. Gleichzeitig
beeinflusst die gleiche Querbeschleunigung, die auf den nahmen einwirkt, die Handhabung und die Stabilität des .
Gesamtfahrzeugs nur entsprechend dem geometrischen Einfluss der eigenen Roilachse des .Ranmens. Obwohl eine besondere
! Rollachse für den Rahmen vorhanden ist, da die Antriebseinheit in einer im wesentlichen festen Winkellage zum Hinterachsgehäuse
und den Rädern gehalten ist, hält sich die Rollbewegung der Antriebseinheit bei normalen üetriebsverhältnissen
in U-renzen, die durch die Verformung des hinteren Luftreifens an der Aussenseite der Kurve bedingt ist. Der
tatsächliche Rollwinkei des'ü'ahrzeugkörpers zum üoden bei
yuerbeschleunigung ist im wesentlichen durch die Lage des Schwerpunktes des Fahrzeugkörpers zur Rollachse des Körpers
gegeben und nicht wie bei üblichen Fahrzeugen die Summe des Roilwinkels des Eahrzeugkörpers und eines beachtlichen
Rollwinkels des Rahmens.
Ln i'ig. 16 sind die Zuordnungen dar Massen und der
.Federn bei der erfindungsgemässen .bauart schematisch dargestellt,
wobei sich ergibt, dass die Antriebsmaschine als Trag·*-
heitsdämpfer gegen Übertragung von Schwingungen von der Jj' hrbahn
über die Vorderräder wirkt.
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Fig. 17 zeigt Yerhaltnisse bei der "bisher
üblichen .Bauweise.
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Claims (7)
- Patentansprüche:ι Iy Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine, die über ein liangwechselgetriebe und einen Torsionsrohrtrttger starr mit einem Hinterachsgehäuse verbunden zu einer Antriebs- ! einheit zusammengefasst ist, wobei die ninterräder um eine starre Achse des Hinterachsgehäuses drehbar sind und die lenkbaren Vorderräder über federnde Aufhängungen mit der Antriebseinheit im .Bereich der Antriebsmaschine verbunden sind, und ein Pahrzeugkörper federnd auf der Antriebseinheit gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugkörper (74) mit der Antriebseinheit (2,4,3,6) über eine Dreipunktaufhängung federnd verbunden ist, bei der die drei federnden Aufhängungen (84,86,88; 150,152,138) eine Rollachse für den Fahrzeugkörper bestimmen, die unabhängig von der Rollachse der Antriebseinheit ist.
- 2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Aufhängungen (84,86,88; 150,152,138) der Dreipunktaufhängung eine Eigenfrequenz aufweisen, die wesentlich .kleiner als die bei Betrieb der Antriebsmaschine (2) bei der oder oberhalb der Leerlaufdrehzahl auftretenden Frequenzen ist.- 23 -909837/1066
- 3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, "beidem die Antriebseinheit "bei vertikalen Schwingungen der Grundfrequenz mit Knotenpunkten im Bereich der Antriebsmaschine und des Hinterachsgehäuses schwingt, dadurch gekennzeichnet, dass die drei federnden Aufhängungen (84,86,88; 150,152,138) des Fahrzeugkörpers (74) mit ihren Abstatzzentren im wesent- js liehen in den diese Knotenpunkte (108, 110) enthaltenenQuerebenen des Fahrzeugs liegen. ;
- 4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem im Bereich des Hinterachsgehäuses symmetrisch beiderseits der senkrechten Mittellängsebene des Fahrzeugs zwei der federnden Aufhängungen des "Fahrzeugkörpers angeordet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte federnde Aufhängung (84) zwischen einer unteren Fläche der Antriebsmaschine (2) in der senkrehhten Mittellängsebene des Fahrzeugs und den unteren Enden von zwei nach unten gerichteten Pfeilern (76,78) des Fahrzeugkörpers, zwischen denen die Antriebsmaschine (2) liegt, angeordnet ist(Fig. 3). :
- 5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem im Bereich des Hinterachsgehäuses symmetrisch beiderseits der senkrechten l-iittellängsebene des Fahrzeugs zwei der federnden Aufhängungen des Fahrzeugkörpers angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte federnde Aufhängung (ü4) des Fahrzeugkörpers (74) in der senkrechten. Mittellängsebene des Fahrzeugs an einer oberen Fläche der Antriebsmaschine (2) angeordnet ist (Fig. 11).- 24 -9098 37/1066
- 6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,bäi dem im Bereich des Hinterachsgehäuses symmetrisch beiderseits der. senkrectiten Mittellängsebene des Fahrzeugs zwei der federnden Aufhängungen des Fahrzeugkörpe'rs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden im Bereich des Hinterachsgehäuses liegenden federnden Aufhängungen des Fahrzeugkörpers (74) Schraubenfedern (86,88) sind und eine die Querbewegungen des Pahrzeugkörpers begrenzende Querstrebe (90) etwa im Knotenpunkt (110) der vertikalen Schwingung der ü-rundfrequenz der Antriebseinheit (2,4»β,6) allseitig schwenkbar (106) mit dem Hinterachsgehäuse (6) verbunden ist.
- 7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 biö ^, bei dem zwei der federnden Aufhängungen des Pahrzeugkö'rpers an der Antriebsmaschine abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte federnde Abstutzung ein in Querrichtung im Bereich des Hinterachsgehäuses (6) liegendes Blattfederpaket (138) ist, dessen Mitte mit dem i'ahrzeugkörper (74) verbunden ist (Pig. 5),8„ Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgasanlage (1^2,134,136) der Antriebsmaschine (2) sich im wesentlichen in Längsrichtung des .Fahrzeugs erstreckt und allein an der Antriebseinheit (2,4,86; befestigt ist.909837/1066
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