DE2308825A1 - Fahrzeug mit fahrgestell und wagenkasten - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dipl. Ing. F. Weickmann, »-.
Dipl. Ing. H. Weickmann, DipJ. Phys. Dr. K. Fincke-Dipl. Ing. F. A. Weickmann, Dipl. Chem. B. Huber
8 Mönchen 27, Möhlstr. 22 ·

S.A. AUTOMOBILES CITROEW

117 ä 167 Quai Andre Citroen, 75747 Paris 15, Frankreich

3014-73 Fahrzeug mit Fahrgestell und Y/agenkasten.

Die Erfindung betrifft die Fahrzeuge mit

einem Fahrgestell und einem praktisch ebenen Rahmen, an welchem die Mittel zum Halten der Vorder- und Hinterräder (oder der Vorderradachse und der Hinterradachse) befestigt werden sollen, sowie nit einen: V/agenkasten, welcher mit dem Fahrgestell durch elastische Glieder zur Filterung der von deci Fahrgestell auf den V/agenkasten übertragenen Geräusche und Erschütterungen verbunden £st.

. . Die Erfindung betrifft im besonderen, wenn auch nicht ausschliesslich, Personenkraftv/agen.

Die Erfindung bezweckt insbesondere, derartige Fahrzeuge so auszubilden, das^vs sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen und insbesondere eine Starrheit besitzen, welche eine gute Sicherheit und ' eine gute Stabilität gegen das Hollen gewährleistet, und ausserdeia den Erfordernissen des Konforts genügen, indem sie eine gute Schalldämmung und eine gute Unterbringung "bieten, wobei die zur Erzielung dieser Ergebnisse benutzten Mittel leicht und wenig sperrig sein sollen.

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Hierfür ist ein erfindun^sgeinässes Fahrzeug

dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen des Fahrgestells dünn ist und eine grosse Starrheit in seiner eigenen Ebene besitzt, dass der Wagenkasten so ausgebildet ist, dass er ohne erhebliche Verfornung !Tcrsionskräfte um die Längsrichtung des Fahrzeugs und Biegungskräfte unter einer lotrechten Belastung aushält, und dass die elastischen Glieder zur Verbindung zwischen dem Wagenkasten und den Fahrgestell so ausgebildet sind, dass sie praktisch jede lotrechte Relativverschiebung verhindern, aber einen leichten gegenseitigen Längsausschlag zwischen den Fahrgestell und dem Wagenkasten zulassen, wobei die Ausbildung so getroffen ist, dass der an dein Fahrgestell befestigte Wagenkasten ein Knicken desselben verhindert.

Praktisch ist die Hohe des kleinsten Querschnitts des Fahrgestells zwischen den beiden Zonen der Befestigung der Vorderradachse und der Hinterradachse kleiner als ein Vierzigstel (1/40) des Langsabstands zwischen diesen beiden Zonen·

Die Abmessung des Rahmens in lotrechter Richtung ist vorzugsweise in seinem mittleren Abschnitt kleiner als an seinen beiden Längsenden*

Der Rahmen besitzt im allgemeinen zwei Längsträger geringer Hohe, deren Querschnitt sowohl der Breite als auch der Hohe nach in ihrem mittleren Abschnitt gegenüber den Querschnitten der Endabschnitte verringert ist.

Die Höhe der Längsträger ist vorzugsweise

kleiner als ihre Breite, und in dem mittleren Abschnitt derselben ist diese Hohe kleiner als die Hälfte der Breite.

Die Breite der Längsträger an ihren Längsenden ist zweckmässig gross genug, um insbesondere durch Schweissen eine gute Befestigung zwischen diesen Längsträgern und den den Rahmen vervollständigenden vorderen und hinteren Traversen zu ermöglichen,.

Die elastischen Glieder zur Verbindung zwischen dea Fahrgestell und aera Wagenkasten können durch Blocks aus einem Elastomer gebildet werden, deren Dicke kleiner als ihre Abmessung in der Längsrichtung des Fahrzeugs ist. Diese Blocks sind vorzugsweise in in dem Rahmen vorgesehenen Vertiefungen untergebracht.

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Die Erfindung ist nachstehend unter BezugnsJme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Pig. 1 ist eine 3che~atische Saitenansicht eines erfindungsgemässen Fahrzeugs.

Fig. 2 ist eine von rechts gesehene schematische Ansicht des Pahrzeugs der Pig. 1 in kleinem Maßstab·

Fig. 3 ist eine Draufsicht des Fahrgestells des Fahrzeugs.

Fig. 4 ist ein scheciatischer Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3, in welchem der Ücris3 des Wagenkastens angedeutet ist.

Fig. 5 zei£t ein Glied zur elastischen Verbindung zwischen dem Fahrgestell und dem Wagenkasten in grossem Maßstab.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrgestell 2 und einem Wagenkasten 3, welcher mit dem Fahrgestell 2 durch elastische Glieder 4 zur Filterung der von dem Fahrgestell 2 auf den Wagenkasten 5 übertragenen Geräusche und Erschütterungen verbunden ist.

Die (nicht dargestellten) Mittel zum Halten der Vorderräder 5 und der Hinterräder 6, oder Vorderradachsen und Hinterradachsen, sind zur starren Befestigung an dem Fahrgestell 2 bestimmt.

Das Fahrgestell 2 wird durch einen dünnen,

praktisch ebenen Rahmen gebildet, v/elcher eine grosse Eigensteifigkeit in seiner Ebene hat. Die Abmessung h (Fig. 1) des Rahmens in lotrechter Richtung ist in dem mittleren Abschnitt C des Rahmens kleiner als an seinen beiden Längsenden A und B.

Das in dem vorliegenden Text fur das Fahrgestell des Pahrzeugs benutzte Wort "Rahmen" bezeichnet sowohl eine Plattform als auch eine Anordnung von Langsträgern und Traversen·

Kit dem Ausdruck "dünner Rahmen" ist erfin-

dungsgenäss ein Rahmen bezeichnet, dessen Dicke nicht so gross ist, dass er allein eine Torsionssteifigkeit und eine Biegungssteifigkeit des Pahrzeugs gewährleisten kann, aber die starre Verbindung zwischen der Vorderradachse und der Hinterradachse

» in der Längsrichtung gewährleistet.

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Praktisch ist in einem erfindungsgemassen dünnen Rannen die Eohe des kleinsten Querschnitts des Fahrgestells zwischen den beiden Bofestigun~szonen aer Vorderradachse bzw. der Hinterradachse kleiner als ein Vierzigstel (1/40) des Langsabstands zwischen diesen beiden Zonen.

Wie aus Pig· 3 hervorgeht, besitzt der Rahmen zwei Längsträger 7a, 7Jb geringer Höhe, wobei die Höhe dieser Längsträger mit der Abmessung h des Rahmens zusammenfällt. Die Breite 3. (Fig· 3) dieser Längsträger ist in dem mittleren Abschnitt C am kleinsten und an den beiden Längsenden A und B des Fahrgestells 2 am grössten. Der Querschnitt der Längsträger 7a, 7,b ist also in diesem mittleren Abschnitt C sowohl der Höhe als auch der Breite nach verringert. Die Längsträger 7a, 7Jb sind zueinander in Bezug auf die Längsachse D-D des Fahrzeugs synmetrisch und haben mittlere Längsrichtungen, welche von dem Hinterende su dem Vorderende des Fahrzeugs zusammenlaufen. Dies hat zur Folge, dass die die Hinterenden der Längsträger verbindende, zu der Achse D-D senkrechte hintere Traverse 8 länger als die Traversen 9 und 10 ist, welche die Vorderteile dieser Längsträger verbinden und zu der traverse 8 parallel sind. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, haben die Längsträger 7a, 7,b einen hohlen Rechteckquerschnitt mit waagerechten grossen Seiten. Ihr oberer Abschnitt 11a, 11j) wird durcn eine Blechplatte gebildet, deren Breite j. grosser als die Breite !L der Längsträger ist, so dass sie beiderseits des zugehörigen Längsträgers übersteht.

Die Höhe h der Längsträger ist vorzugsweise kleiner als ihre Breite 1, wobei sie in dem mittleren Abschnitt G der Längsträger kleiner als die Hälfte der Breite 3. ist.

Die Traversen 8 und 9, deren Achsen praktisch auf gleicher Höhe liegen,werden durch zwei Rohre gebildet.

Die vorderen Abschnitte 12ji, 12Jb der Längsträger 7a, 7t> sind hochgebogen und oben durch die Traverse 10 mit Trapezquerschnitt verbunden. Die vorderen Abschnitte 12zx, 12t> bilden sozusagen Ständer in Form eines hohlen Kastens. Eine Öffnung 13 mit dem Umriss eines abgerundeten Dreiecks ist in den Seitenflanschen der Abschnitte 12a_, 12Jb vorgesehen, insbesondere zur Erleichterung des Sin- oder Ausbaus nicht darge-

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steller mechanischer Teile. Diese öffnung 13 liegt zwischen den beiden Traversen 9 und 10.

Infolge der Breite der längsenden der Längsträger 7a, 7b ist die Befestigung derselben, insbesondere durch Schweissen, an den Traversen 8, 9 und 10 gut, und der Rahmen 2 besitzt eine grosse Steifigkeit in seiner Ebene.

Die hintere Traverse 8 trägt, wenigstens teilweise, die Hinterradachse, d.h. die Mittel zud.Halten der Hin-

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terräderjö. Die Haltemittel der Vorderräder 5/an dein vorderen Abschnitt des Rahmens 2 befestigt. Die übereinanderliegenden Traversen 9 und 10 bilden einen Schutzschirm zwischen der Vorderradachse und den Antriebsaggregat einerseits und dem Passagierraum andererseits·

Die oben erwähnten beiden Befestigungszonen

der Vorderradachse bzw. der Hinterradachse liegen also in der Längsrichtung des Fahrzeugs an der Stelle der Traversen 9» 10 bei der Vorderradachse bzw. 8 bei der Hinterradachse.

Der Wagenkasten 3 besitzt eine Sigensteifigkeit, welche ihm gestattet, ohne merkliche Verformung die Torsionskräfte um die Längsrichtung D-D des Fahrzeugs und die Biegungskräfte unter einer lotrechten Belastung auszuhalten. Wie aus Pig· 4 hervorgeht, ruht der Boden 14 des Viagenkastens 3 über (in Pig. 4 nicht dargestellte, aber in Pig. 1, 2 und 5 sichtbare) elastische Glieder auf den oberen Abschnitten 11a,, 11t> der längsträger.

Der Wagenkasten 3 wird durch Träger versteift, z.B. die in Pig. 4 sichtbaren Längsträger 15 mit hohlem Vieleckquerschnitt .

Der Wagenkasten 3 ist an mehreren Punkten P

der Längsträger 7ji, 7.b des Rahmens 2 durch elastische Verbindungsglieder 4 befestigt. In Pig. 1 sind z.B. auf jeder Seite vier Befestigungspunkte P vorgesehen. Zweckmässig besitzt der Wagenkasten 2 vorne auf jeder Seite eine umgebogene starre Lasche (oder Arm) ό (Pig· 1), welche zur Befestigung an dem oberen Teil der Ständer 12a, 12b des Rahmens 2 durch ein Verbindungsglied 4 bestimmt ist.

Dieses elastische Verbindungsglied 4 zwischen den Wagenkasten und dem Fahrgestell ist so ausgebildet, dass

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es praktisch 3ede gegenseitige lotrechte Verschiebung verhindert, aber einen geringen gegenseitigen Längsausschlag zwi schen den Fahrgestell 2 und der. Wagenkasten 3 gestattet.

Wie aus Pig. 5 hervorgeht, umfasst ein elastisches Verbindungsglied 4 einen Block 16 aus einem elastomer, dessen Dicke je klein gegenüber seiner Abmessung m in der Längsrichtung D-D ist. Der Block 16 besitzt zwei gegeneinander gepresste, in Bezug auf ihre Berührungsebene symmetrische Abschnitte 16a, 16b. Der Block 16ji liegt unten an einer fest mit demWagenkasten 3 verbundenen Metallplatte 17 an, während der untere Block 16b unten an einer Ketallplatte 16 anschlagt. Diese Platte 18 ist fest mit einem zylindrischen Ketallkern 19 mit lotrechter Achse verbunden, welcher durch die beiden Teile 16ai, 16t> in ihrem mittleren Abschnitt tritt. Der Kern 19 enthält eine oben mündende Gewindeblindbohrung 20. Sine Schraube 21, deren Schaft durch ein Loch in der Platte 17 tritt, ist in die Bohrung 20 eingeschraubt und bewirkt die Befestigung des Kerns 19 an dieser Platte 17 sowie das Pestziehen der Teile 16a, 16_b zwischen den Platten 17 und 18.

In den Längsträgern 7a, 7b, sind Vertiefungen 2? zur Aufnahme der Blocks 16 aus Elastomer vorgesehen, wodurch der Platzbedarf der Anordnung verringert wird. Jede Vertiefung 22 wird durch Verformung der oberen und der unteren Seite der Längsträger hergestellt, so dass Schalen entstehen, deren Boden 23, 24 einander berühren. Diese Böden enthalten ein Loch 25 für den Durchtritt des Blocks 16 aus Elastomer. Die Boden 23, 24 bilden zwei zwischen den Teilen 16ja, 16jb des Elastomerblocks eingespannte Randleisten. Wie in Pig. 5 sichtbar, sind freie Räume ν zwischen den Wanden des Blocks 16 und den schrägen Wänden der Vertiefungen 22 vorhanden, so dass sich der Block 16 infolge des ihm dargebotenen freien Volumens in der Längsrichtung verformen kann.

Die elastischen Verbindungsglieder 4 lassen also durch ihre Verformung in der Längsrichtung einen leichten gegenseitigen Ausschlag zwischen dem Fahrgestell und dem Wagenkasten zu, während sie praktisch jede gegenseitige lotrechte Verschiebung zwischen dem Fahrgestell und dem Viagenkasten verhindern.

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Ein erfindungsgemäss ausgebildetes Fahrzeug verhalt sich folgendermaßen.

Der xtahaen 2 leistet infolge seiner Eigensteifigkeit in seiner Ebene hauptsächlich den zu der Längsrichtung D-D des Fahrzeugs parallelen Kräften Widerstand und v/id ersetzt sich Verwindungen, v/elche eine Veränderung der Winkel zv/ischen den Traversen 9, 10 und 8 und den Längsträger 7a, 7J> (Fig. 3) zur Folge haben wurden. Diese Festigkeit gegen Verwindungen rührt zum grossen Teil von der guten festen Verbindung zwischen den Langsträgern und den Traversen her.

Diese Festigkeit für Verwindungen ist ein wesentliches Kennzeichen für die Strassenlage, da sie die Konstanz der Winkelstellung der an dein Rahmen 2 befestigten Radachsen gegenüber der Längsachse D-D des Fahrzeugs und somit in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zur i'olge hat. Dieses Kennzeichen ist bestimmend für die Steuerfähigkeit, so dass ein erfindungsgemässes Fahrzeug eine gute Steuerfähigkeit hat.

Der Wagenkasten 3 hat eine genügende Steifigkeit, um ohne merkliche Verformung Torsionskräfte um die Achse D-D und lotrechte Biegun£3kräfte auszuhalten. Die Befestigung des Wagenkastens 3 an dem Rahmen 2 mit Hilfe von Verbindungsgliedern 4· gewährleistet eine Versteifung des Rahmens 2 gegen Knicken, so dass der Rahmen 2 trotz seiner geringen Hohe in seinem mittleren Abschnitt Schub- und Zugkräfte in der Längsrichtung zwischen den Radachsen aushalten kann.

Die Verbindungsglieder 4 ermöglichen einen

gegenseitigen leichten Längsausschlag zv/ischen dem Wagenkasten 3 und den Rahmen 2, was eine Filterung der Geräusche und Erschütterungen bewirkt, welche einerseits von dem Stoss der Räder 5 und 6 gegen Hindernisse oder Rauhigkeiten der Strasse und andererseits von dem Arbeiten des an dem Rahmen 2 befestigten Antriebsaggregats herrühren. Es ist zu bemerken, dass die Längserschütterungen, welche die wesentliche Ursache für die Geräusche in den Passagierraum sind, gerade durch die Glieder 4 weitgehend gefiltert wrden.

Ein erfindungsgenässes Fahrzeug besitzt folgende Vorteile :

-Leichtigkeit des Zusammenbaus bei der Herstellung, da der 'Wagenkasten 3 auf die durch das Fahrgestell 2,

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die P.adachsen und das Antriebsaggregat gebildete mechanische Anordnung aufgesetzt wird ;

- Sicherheit bei einem Unfall durch frontalen Stoss, da sich der Sahinen dem Vorrücken der Hinterradachse in Richtung auf die Beine der hinteren Passagiere und den Zurückweichen des Antriebsaggregats in Richtung auf den Passagierraum widersetzt ;

- Schallisolierung des Passagierraum gegenüber den mechanischen Teilen, woraus sich eine gute Schalldämmung und eine bequeme Unterbringung der Passagiere ergibt.

Das Fahrzeug ist ausserdem leicht und kann infolge der geringen Kohenausdehnung des Rahmens 2 für eine gegebene Bodenfreiheit trotz des Vorhandenseins eines Fahrgestells einen verhältnismassig niedrigen Fussboden haben·

Die Stabilität gegen Rollen (Strassenlage und

Steuerung) ist infolge der konstanten Lage der Radachsen gegenüber der Längsachse D-D des Fahrzeugs ausgezeichnet.

Die Festigkeit gegen eine frontale Abplattung ist infolge des Vorhandenseins des Rahmens 2 gut.

Ein erfindungsgemässes Fahrzeug gestattet also, die Vorteile zu kombinieren, welche einerseits durch einen selbsttragenden Wagenkasten (Leichtigkeit, geringe Biegungsund Torsionsverformung, Widerstandsfähigkeit gegen einen seitlichen Stoss) und anderereits durch ein Fahrgestell (ungestörte gegenseitige Läge der Radachsen durch Zwisehenschaltung von elastischen Gliedern, gute Festigkeit gegen einen frontalen Stoss) erhalten werden, wobei jedoch die Fehler derselben vermieden werden·

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Claims (12)

1. - 9 - 3OH-73

   inΛ Fahrzeug nit einen Fahrgestell mit einen praktisch ebenen~E~ahcien, an welchen die I.itTel sun Halten der Vorder- und Hinterräder (oder Vorderradachsen und Hinterradachsen) befestigt v/erden sollen, sowie mit einem Wagenkasten, welcher mit den Fahrgestell durch elastische Glieder verbunden ist, welche'die von den Fahrgestell auf den Wagenkasten übertragenen Geräusche und Erschütterungen filtern» dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen des Fahrgestells (2) dünn ist und eine grosse äigensteifigkeit in seiner 3bene besitzt, dass der Wagenkasten (3) so ausgebildet ist, dass er ohne merkliche Verformung den Torsionskräften un die Längsrichtung (D-D) des Fahrzeugs und den Biegungskräften unter einer lotrechten Belastung widersteht, und dass die elastischen Glieder (4) zur Verbindung zwischen den Wagenkasten (3) und des: Fahrgestell (2) so ausgebildet sind, dass sie praktisch jede gegenseitige lotrechte Verschiebung verhindern, aber einen leichten gegenseitigen Längsausschlag zwischen den Fahrgestell und dem 7/agenkasten zulassen, wobei die Ausbildung so getroffen ist, dass der andern Fahrgestell befestigte Viagenkasten sich dem Knicken des Fahrgestells widersetzt.
2. 2.) Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohe (h) des kleinsten Querschnitts des Fahrgestells (2) zwischen den beiden Befestigungszonen der Vorderradachse bzw. der Hinterradachse kleiner als ein Vierzigstel ( 1/40) dee Langsabstands zwischen diesen beiden Zonen ist·
3. 3.) Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Abmessung des Rahmens in der lotrechten Richtung in seinem mittleren Abschnitt (C) kleiner als an seinen beiden Längsenden (A, B) ist.
4. 4.) Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis

   3, mit einem zwei Längsträger aufweisenden Rahmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger (7.a, 72>) eine geringe Hohe (h) haben und dass ihr Querschnitt sowohl der Breite als auch der Hohe nach in ihren mittleren Abschnitt (G)gegenüber den Querschnitten der Sndabschnitte (A, B) verringert ist.
5. 5.) Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohe der !längsträger (7a, 7.b) kleiner als

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   ihre Breite und in den mittleren Abschnitt der Längsträger kleiner als die Hälfte dor Breite derselben ist.
6. 6.) Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, da-urch

   gekennzeichnet, dass die 3reite der Längsträger (7a, 7b) an ihren Längsenden gross genug ist, um, insbesondere durch Schweicsen, eine gute Befestigung zwischen diesen Läng3trä~ern und den Rahmen vervollständigenden vorderen und hinteren Traversen (3, 9» 10) zu ermöglichen.
7. 7.) Fahrzeug nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Glieder (4) zur Verbindung zwischen dem Fahrgestell (2) und dem Y/agenkasten (3) durch Blocks (16) aus einem Elastomer gebildet werden, deren Dicke kleiner als ihre Abmessung in der Längsrichtung (D-D) des Fahrzeugs ist.
8. 8.) Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträger Vertiefungen (22) zur Aufnahme der Blocks (16) aus Elastomer aufweisen.
9. 9.) Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Vertiefung (22) eines Längsträgers durch zwei in der Oberseite bzw. der Unterseite der Längsträger (7a, 7b) vorgesehene Schalen gebildet wird, deren Eoden (23, 24) einander berühren und ein Loch für den Durchtritt des Blocks (16) aus einem Elastomer aufweisen.
10. 10.) Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Block (16) aus einem Elastomer zwei Teile (16a, 16b).umfasst, zwischen welchen die Böden (23, 24) der Schalen eingespannt sind, wobei diese Teile zwischen zwei Platten (17, 18) festgezogen sind, deren eine (17) fest mit dem V/agenkasten (3) verbunden ist«
11. 11.) Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis

    10, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Abschnitte (12a, 12t>) der Längsträger (7a, 7.b) hochgebogen und durch zwei auf verschiedener Höhe liegende Traversen (9, 10) vereinigt sind.
12. 12.) Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagenkasten (3) vorne und auf jeder Seite eine umgebogene Lasche (p) aufweist, welche an den hochgebogenen Abschnitt des auf der gleichen Seite wie die Lasche liegenden Längsträgers durch ein elastisches Verbindungsglied (4) befestigt werden kann#

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