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Anordnung schwingbarer Halbachsen für Kraftfahrzeuge. Vorliegende
Erfindung betrifft eine Kraftwagenkonstruktion, welche sich insbesondere für Kleinfahrzeuge
(Volksauto) eignet. Beim Bau eines Kleinautos ist ein besonderes Augenmerk auf die
Federung zu legen, da bei den heute üblichen Fahrgeschwindigkeiten, namentlich auf
schlechten Straßen, die stoßartigen Rückschwingungen der Federn gedämpft werden
müssen.
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Bei allen bekannten Kraftfahrzeugen finit Schwinghalbachsen liegt
der Schwingmittelpunkt in der Verbindungslinie der Laufrädermitten,
wodurch
beim Schwingen der Radachsen bedeutende Änderungen der Spurwe:te und infolgedessen
schädliche Seitenkräfte auf die Räder auftreten. Die Räder vollführen dann eine
seitliche Radierbewegung. 1_.'m diese Änderungen der Spurweite beim Durchfedern
der Achsen auf ein Miniiruin herabzusetzen, ist erfindungsgemäß der Schwingpunkt
der Halbachsen erheblich unter die Mittelachse der Laufräder verlegt. Durch ausreichendes
Tieferlegen des Schwingpunktes der Schwinghalbachsen wird die Horizontalkomponente
der Bewegung des den Boden berührenden untersten Radpunktes klein und immer kleiner,
je tiefer der Schwingpunkt liegt. Durch Ziehen .eines Kreises um den Schwingpunkt
mit dem Radius seiner Entfernung vom tiefsten Radpunkt kann man sich überzeugen,
daß der Kreisbogen der Radbewegung immer steiler wird, so daß bei dessen Schwingung
in diesem Kreis die Horizontalkomponente der Bewegung in ihrer Größe sinkt.
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Nach vorliegender Erfindung genügt es nicht, wenn der Pendeldrehpunkt
um ein unmerkliches, unwirksames Maß aus der Verbindungslinie der Radmittelpunkte
nach unten gerückt wird, sondern die Verlegung des Pendeldrehpunktes jeder Halbachse
unterhalb der Verbindungslinie von Radmitte zu Rad= mitte muß erfindungsgemäß ein
derartiges Maß besitzen, daß schädliche Seitenkräfte auf die Räder beim Durchschwingen
wesentlich verkleinert werden.
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Ein geringes Maß der Tieferlegung ist gänzlich unwirksam, weil die
dadurch hervorgebrachten Bewegungsunterschiede gegenüber einem Schwingpunkt in der
Verbindungslinie der Lauf rädermitten so gering sind, daß diese kleinen Differenzen
gar nicht bis zum Radumfang gelangen, sondern schon durch das Spiel der übertragenden
Teile in ihren Lagerungen und deren eigener Federung aufgenommen werden. Es ist
unbedingt erforderlich, daß das Tieferlegen um ein bestimmtes :Minimalmaß erfolgt,
damit die Wirkung äußerlich in Erscheinung tritt, es beträgt dieses Maß zu mindest
3 cm. Dann erst kann von einer praktischen Auswirkung der Konstruktionsmaßnahme
des Schwingpunkttieferlegens gesprochen werden.
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Bei kurzen Pendelhalbachsen hat das Tieferlegen des Schwingpunktes
gar keinen Sinn, weil die dadurch erzielte Wirkung wieder verlorengeht, und fängt
erst dann an sich praktisch auszuwirken, wenn die Pendelhalbachsen so lang sind,
daß :sie um einen gemeinsamen Schwingpunkt in der Mitte des Fahrgestelles schwingen,
oder wenn deren Schwingpunkte knapp nebeneinander liegen.
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Denn wenn sich die Schwingpunkte in großem Abstande voneinander befinden,
wodurch die Achshälften überaus kurz werden, so tritt dadurch allein schon eine
bedeutende Änderung der Spurweite beim Durchfedern ein, wodurch der Vorteil deas
Tieferlegens des Schwingpunktes wieder vollkommen aufgehoben wird.
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Die Erfindung erreicht somit als Ziel, das seitliche Ausschwingen
der Räder auf ein Minimum zu reduzieren, eine weiche sanfte Fahrt zu bewirken und
eine Konstruktion zu schaffen, durch die das Tieferlegen des Wagenkörpers samt Sitzen
ermöglicht wird, mit dem Vorteil eines Senkens des Schwerpunktes nach unten, verbunden
mit stabilem Fahren.
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Als Erfindung ist auch anzusehen, daß die Halbachsen um eine Antriebsschnecke
schwingen, in welche Schneckenräder eingreifen, die auf den in den Halbachsen gelagerten
Antriebswellen sitzen, rlaß weiter die Halbachsen in ihrer normalen Ruhelage schräg
nach innen ansteigen und außerdem die inneren Enden der Halbachsen oben durch Federn
auseinandergedrückt werden und von einem Gehäuse luftdicht umschlossen sind, dessen
Innenraum zwecks Dämpfung der Schwingungen der Halbachsen mit der Außenluft durch
die Luft leicht auslassende, jedoch nur unter Widerstand einlassende Klappen in
Verbindung steht, Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Abb. t einen Schnitt durch die Hinterachse mit Schneckenantrieb,
Federung und pneumatischer Dämpfung, Abb. 2 einen Ouer,schnitt deis Hinterachsantriebes
und Abb. 3 eine schematische Gesamtskizze des Wagens. -Das Lagerrohr 26 trägt an
seinem hinteren Ende die Lagerschalen 28 der schwingbaren Halbachsen 27. Diese Lager
besitzen in der Richtung der Längsachse des Wagens große Dimensionen, also große
Breite, damit :sie gleichzeitig zur Abstützung der Schubkräfte dienen und .eine
Abstützung der Achshälften durch Streben vermieden wird, Die Vorderachsen sind hohl,
zweckmäßig aus Stahlblech gepreßt und verschweißt, haben tropfenförmigen Querschnitt
und dienen gleichzeitig als Schutz für die innerhalb dieser liegenden Lenkschubstangen.
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Der Lagerkörper r trägt, wie aus Abb. 3 ersichtlich, den Brennstoffbehälter
23 und angeflanscht den Motor 2q., der mit dem Kupplungsgehäuse 25 verschraubt ist.
Dieses trägt an seinem verjüngten Ende das den Rahmen ersetzende Rohr 26, auf dessen
hinterem Ende die schwingbaren Hinterradhalbachsen 27 direkt mittels der Schale
28 schwingend gelagert sind. Die Hinterradhalbachsen 27 werden durch ein auf dem
Rohre 26 befestigten
zweiteiliges Lagergehäuse 29, 30 umschlossen.
Die obere Fläche 3 i des Lagergehäuses 29, 3o sowie die Flanschen 32 am Lagerkörper
dienen als Auflage und zur Befestigung des Wagenkastens. Die Achse des Rohres 26
bildet die Schwingachse für die Halbachsen und liegt erheblich tiefer als die Radmitten.
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Es können selbstverständlich im Rahmen der Erfindung die Vorderräder
ebenso, also auch mit tiefer liegendem Schwingpunkt, gelagert sein.
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Die Dichtungen 33 in den Flanschen der Hinterradhalbachsen 27 bewirken
einen dichten Abschluß des Lagergehäuses 29 und 30. Durch Schraubenfedern 34 und
35 werden die Hinterrardhalbachsen 27 so weit auseinandergedrückt, bis ihre Lagerschalen
unten aneinanderstoßen, wobei ein Lederstreifen 36 als elastischer Abschluß =dient.
Die Spannung der Federn 34 kann durch Spannhülsen 37 geregelt werden. In den Hinterradhalbachsen
sind Klappen 38 oder Ventile angebracht, die sich nur nach außen öffnen und kleine
Luftdurchlaßlöcher besitzen, deren Größe regelbar sein kann. Durch Wände 39 ist
der innere Raum in den Hinterradhalbachsen gegen außen abgeschlossen, während durch
den Lagerring 4o der Raum gegen das Rohr 26 abgeschlossen ist.
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Beim Durchfedern der Hinterradhalbachsen 27 werden die Federn 34 und
35 zusammengedrückt, der Raum innerhalb der Halbachsen wird verkleinert, und die
Luft entweicht durch die Klappen 38. Durch die RaumvergrÖßerung, die beim Rückschwingen
der Hinterradhalbachsen infolge der @Federspannung entsteht, schließen sich die
Klappen 38, wodurch innerhalb der Halbachisen ein Unterdruck entsteht, so daß der
äußere atmosphärische Luftdruck zufolge der Druckdifferenz bremsend auf die Außenflächen
der Hinterradhalbachsen wirkt und eine Dämpfung der Rückschwingung erzielt wird.
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Um für den Angriffspunkt der Spiralfedern 34 und 35 einen möglichst
großen Hebelarm und für die Luftdruckdämpfung möglichst große wirksame Flächen zu
haben sowie um die geringste Änderung der Spurweite der Laufräder beim Durchfedern
zu erreichen, ist ein Schneckenantrieb vorgesehen und die Mitte der Schnecke 43
als Sch,-,vingpunkt der Hinterradhalbachsen gewählt.
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Damit der Antrieb der schwingenden Hinterachswellen 41 direkt ohne
Zwischengelenke erfolgen kann, ist auf jeder Hinterachswelle ein Schneckenrad 4a
gelagert. Beide Schneckenräder 42 greifen gleichzeitig 1n eine Schnecke 43 ein und
schwingen mit den Hinterraldhalbachsen um die Mitte der Schnecke 43.
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Von besonderem Vorteil ist es, daß die Halbachsen in ihrer normalen
Ruhelage schräg nach innen ansteigen, wodurch bei einfachsten konstruktiven Mitteln
der Antrieb und die richtige Lage aller Teile und Räder erzielt wird.