DE563243C - Zweiachsiges Laufradgestell fuer Kraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Laufradgestell, bei dem zur Verminderung des Raddrucks eine Einzelachse durch zwei parallele Achsen ersetzt ist.

Es ist bekannt, den Angriffspunkt der Fahrzeuglast am Gestell derart zu wählen, daß das Verhältnis beider Achsdrücke vom Wert 1 abweicht. In dieser Weise ist man bisher im Hinblick darauf vorgegangen, daß häufig die eine der beiden Achsen Treibachse, die andere lediglich Tragachse ist, und in solchem Falle hat man bisweilen zum Zweck kräftiger Adhäsion der Treibachse dieser eine stärkere Belastung gegeben.

ig Auch die Erfindung bedient sich dieses Mittels, jedoch zur Lösung einer anderen Aufgabe, nämlich der Aufgabe, die Abnutzung der Radreifen infolge des bei solchen Anordnungen unvermeidlichen seitlichen Gleitens auf der Straße bei Kurvenfahrt bei allen vier Rädern gleich groß zu machen und gleichzeitig den Durchmesser des Drehkreises zu vermindern. Es versteht sich, daß dann ein Minimum an Gesamtabnutzung erreicht wird. Im Hinblick

as auf diese Aufgabe kennzeichnet sich die Erfindung wesentlich dadurch, daß die Belastung des der Wagenmitte zunächst liegenden Radsatzes und die Belastung des der Wagenmitte entferntest liegenden Radsatzes zu den entsprechenden Abständen der Achsen der beiden Radsätze von der Mitte des ein- oder zweiachsigen Laufradgestells am entgegengesetzten Ende des Wagens annähernd umgekehrt proportional sind.

Wie nämlich weiter unten näher dargelegt ist, bringen die statischen Verhältnisse beim Durchfahren einer Kurve die Folge hervor, daß nur unter der gekennzeichneten, den Inhalt der Erfindung bildenden Voraussetzung die Neigung zum seitlichen Gleiten der Radreifen auf der Fahrbahn bei Kurvenfahrt für beide Gestellachsen gleich ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem iUisführungsbeispiel veranschaulicht; es sind:

Fig. ι Grundrißschema der Radanordnung eines Kraftwagens mit einer Vorderachse und einem zweiachsigen Laufradgestell am hinteren Ende,

Fig. 2 bis 4 Seitenansichten verschiedener Ausführungsformen der Aufhängung des Laufradgestells.

Der Einfachheit wegen sei angenommen, daß die Vorderräder (Fig. 1) als Lenkräder von einem Drehgestell getragen werden.

Beim Fahren durch eine scharfe Straßenkrümmung mit der hierfür geeigneten mäßigen Geschwindigkeit, bei der also keine wesentliche Fliehkraft auftritt, treten Querkräfte (Reaktionen der Fahrbahn) F, A, B auf alle drei Radsätze auf, wenn deren Achse nicht alle ein und dieselbe Vertikallinie (Drehzentrum) schneiden. Diese Querkräfte müssen gegen-

seitig im Gleichgewicht sein, d. h. eine Resultierende = ο haben, denn sonst müßte der Wagen sich in seiner Querrichtung verschieben. Die Bedingung dafür, daß die Kräfte A, B mit der Kraft F Gleichgewicht halten können, ist, daß die Resultierende der Kräfte F und B in Linie mit der Kraft A liegt und ihr entgegengesetzt gleich ist oder, mit anderen Worten, daß die Momente der Kräfte A und B in bezug ίο auf den Mittelpunkt der Lenkradachse entgegengesetzt gleich sind. Dies bedingt, daß die Kräfte A und B zu den Abständen der zugehörigen Radachsen vom Mittelpunkt der Lenkradachse umgekehrt proportional sind. Ein seitliches Gleiten der Räder a¹, a²· oder δ¹, δ² findet statt, sobald die Seitenkräfte A und B den Wert μΡ.4 bzw. μΡβ überschreiten; hierbei sind Pa und Pb die senkrechten Achslasten, während μ den Reibungskoeffizienten ao zwischen Radreifen und Fahrbahn bezeichnet. Bei der bisher häufigsten Anordnung, wo die Achslasten Pa und Pb gleich groß sind, steigt die Reaktion A bei der Fahrt in einer Kurve sofort auf ihren Höchstwert μΡ^ Die Kraft B indessen, die ja wegen der Bedingung F — A—B um F kleiner ist als A, wird den Wert μΡβ {—μΡ,\) nicht erreichen, und die Räder a werden daher allein seitlich gleiten. Dies gilt jedenfalls theoretisch; in der Praxis kann allerdings auch ein geringfügiges Gleiten der anderen Räder eintreten.

Bei den gebräuchlichsten sechsrädrigen Wagenarten ist das Verhältnis zwischen den Abständen f~Ä und FB und damit das Verhältnis zwischen den Reaktionen B und A annähernd wie 4:5.

Betrachtet man nun beispielsweise eine seltener angewandte Lastverteilung, bei welcher sich die Achsdrücke Pa und Pb wie 2:1 verhalten (Zwillingreifen auf der Achse a, Einzelreifen auf der Achse δ), so erreicht die Kraft B zuerst ihren Grenzwert μΡβ, da der zugehörige Wert von A, etwa ⁵/₄ μΡβ, geringer ist als μΡ_Α, das ja doppelt so groß ist wie μΡβ, und in diesem Falle werden daher, jedenfalls theoretisch, die Räder δ allein seitlich gleiten.

Bei der Anordnung gemäß der Erfindung dagegen werden, beispielsweise bei dem gebräuchlichsten Verhältnis zwischen den Abständen ~FÄ und FB annähernd wie 4: 5 und somit bei einer Belastungsverteilung Pa — 5 t und Pjs = 41 angenommen, die Reaktionen A und B bei der Fahrt in Kurven beide sofort die Höchstwerte $μ Tonnen und ι\μ Tonnen erreichen. Die Neigung beider Achsen zum seitlichen Gleiten ist daher gleich groß, und es besteht die Wahrscheinlichkeit, daß das seitliche Gleiten der beiden Achsen am kleinsten ausfallen wird.

Verwendet man statt Vollgummireifen Luftreifen, so kann dann damit gerechnet werden, daß sich ein Teil der Reifen ein klein wenig seitwärts aus der Radebene herauszubewegen vermag, und zwar ohne Gleiten auf der Fahrbahn, so daß man von einem eigentlichen seit-"liehen Gleiten nicht sprechen kann.

Vermöge der vorliegenden Erfindung wird dann, wie man einsieht, bei gleicher Neigung beider Achsen zum seitlichen Gleiten, wobei die Seitenreaktionen A und B ihre Höchstwerte erreicht haben, schon eine verhältnismäßig geringe Nachgiebigkeit der Luftreifen genügen, um ein eigentliches seitliches Gleiten zu hindern. In diesem Falle wird selbstverständlich der geringste Verschleiß der Gummireifen bei Fahrt in Kurven erzielt.

Bei den beiden anderen obenerwähnten Gewichtsverteilungen ist das Gleiten hauptsächlich auf die eine Achse beschränkt, so daß auch ein Luftreifen kaum fähig ist, die seitliehe Bewegung durch bloße nachgiebige Formänderung, d. h. ohne Gleiten auf der Fahrbahn, aufzunehmen.

Durch die beschriebene Anordnung wird der weitere Vorteil erreicht, daß der kleinste Drehkreis des Fahrzeugs im Vergleich zu einem solchen, welches die gleiche Last auf die beiden Radsätze des Laufradgestells überträgt, verkleinert ist. Die hintersten Räder δ¹ und δ² sind vom Mittelpunkt des Fahrzeugs am weitesten entfernt. Nimmt man an, daß alle vier Räder gleichmäßig belastet sind, wie es gewöhnlich der Fall ist, so sind die hintersten Räder, wie schon gesagt, mehr oder weniger gleitfrei. Der Drehpunkt c für das Fahrzeug im ganzen muß also ungefähr in der Verlängerung der Achse der hintersten Räder δ¹ und δ² liegen. Wird dagegen die vorliegende Erfindung bei dem Laufwerk angewandt, so liegt der Drehpunkt c¹ auf einer Linie I¹, die von dem Drehpunkt c nach dem vorderen Ende des Fahrzeugs verläuft, sowie auf einer Linie P, die parallel zu den beiden Achsen des Laufradgestells gerichtet ist und irgendwo zwischen den beiden Achsen liegt. Infolgedessen wird der Durchmesser des Drehkreises verkleinert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß es in vielen Fällen überflüssig wird, alle vier Räder des Laufradgestells anzutreiben. Bei gleichmäßiger Belastung der beiden Rad-Sätze des Laufradgestells mag die Adhäsion der getriebenen Räder unzureichend sein, wenn nur ein einziger Radsatz angetrieben wird, wogegen bei einer ungleichmäßigen Verteilung der ganzen Last auf die Radsätze in der beschriebenen Weise oft der Antrieb des am stärksten belasteten Radsatzes a¹ und a² genügen wird.

Die beiden erwähnten Vorteile, nämlich die Abnahme des Durchmessers des kleinsten Drehkreises und die Ersparnis des Antriebs aller vier Laufwerksräder, mögen in vielen Fällen

so wichtig sein, daß die Belastung der hinteren Räder δ¹ und δ² des Laufradgestells vorteilhaft noch weiter, als angenommen war, im Vergleich zur Belastung der vorderen Räder a¹ und a² herabgesetzt werden kann. Dadurch nähert sich der Drehpunkt c¹ noch weiter den Achsen des vorderen Radsatzes a¹ und a², und der Drehkreisdurchmesser wird noch mehr verkleinert. Außerdem wird bei Steigungen die

ίο Adhäsion dadurch vergrößert, daß ein weiterer Teil des ganzen Gewichts des Fahrzeugs von den hinteren Rädern δ¹ und δ² auf die vorderen a¹ und a² übertragen wird und die vorderen Räder angetrieben werden. Hierbei ist jedoch im Auge zu behalten, daß der erwähnte Vorteil des geringsten Gleitens der Räder bei einer noch größeren Betonung der Ungleichmäßigkeit der Belastung der beiden Radsätze allmählich wieder verlorengeht.

so Den Umständen entsprechend wird die Aufhängung des Laufradgestells zweckmäßig so durchgeführt, daß das Verhältnis der Last des vorderen Radsatzes zu der Last des hinteren Radsatzes innerhalb der Grenzen 10: 9 und 10:6 liegt, damit der größte Gesamtvorteil in bezug auf die Verminderung der Reifenabnutzung infolge des Gleitens, der Verkleinerung des Drehkreisdurchmessers und Erhöhung der Adhäsionstreibkraft im Vergleich zu der Bauart mit nur einer angetriebenen Achse erreicht wird.

Ein Laufradgestell der beschriebenen Art mag ebenso am vorderen Ende des Fahrzeugs an Stelle eines gewöhnlichen, dort üblichen einfachen Radsatzes angewandt werden. Das Laufradgestell kann dabei mit einem ähnlichen oder einem sechsrädrigen Laufradgestell oder einem einzigen Radsatz am hinteren Ende des Fahrzeugs vereinigt werden. Fällt der Mittelpunkt der vier tragenden Räder eines solchen vorderen Laufradgestells ganz oder nahezu mit dem Mittelpunkt der Achse des gewöhnlichen Radsatzes zusammen, so kann sich das Fahrzeug praktisch in der gleichen Weise drehen, wie wenn nur ein einziger Radsatz angewandt wäre, vorausgesetzt natürlich, daß alle vier Räder gelenkt werden oder an einem Drehgestell angebracht sind.
In Fig. 2 bis 4, welche die Aufhängung des Laufradgestells veranschaulichen, sind die Räder der vorderen und hinteren Achse des Laufradgestells mit a¹ und b¹ bezeichnet, während d den Wagenrahmen und e eine Blattfeder andeutet, die beiderseits des Fahrzeuges zwischen dem Wagenrahmen und den Achsen des Laufradgestells eingesetzt ist.

In Fig. 2 ist die Feder e mit ihrem einen Ende am Wagenrahmen befestigt und mit ihrem anderen Ende durch einen Lenker f an den einen Arm eines zweiarmigen Hebels g angeschlossen. Der Hebel g ist drehbar an einem am Wagenrahmen befestigten Halter h angebracht und trägt an seinem anderen Ende das Rad b\ Die beiden Räder b¹ und δ² (Fig. 1) sind nicht untereinander verbunden, so daß jedes unabhängig vom anderen in lotrechter Richtung schwingen kann. Die Länge der beiden Arme des Hebels g ist gemäß der Erfindung derart bemessen, daß das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und seiner Last im gewünschten Maße auf die beiden Radsätze des Laufwerks verteilt wird.

In Fig. 3 ist die Feder e an einem Punkt i zwischen den Rädern a¹ und ö¹ angelenkt. Dieser Punkt ist gemäß der Erfindung so festgelegt, daß die gewünschte Verteilung des Gewichts auf die beiden Radsätze erreicht wird, wobei die Radachsen an den beiden Enden der Feder abgestützt sind.

In Fig. 4 sind die beiden Achsen der Räder a¹ und δ¹ untereinander durch einen Träger / verbunden, auf dem die Feder an einem bestimmten Punkt k zwischen den Radachsen ruht. Die Feder ist mit ihren beiden Enden an dem Wagenrahmen angelenkt. Die Lage des Punktes k bestimmt sich in derselben Weise wie die Lage des Punktes i in Fig. 3.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zweiachsiges Laufradgestell für das hintere oder vordere oder beide Enden eines Kraftwagens, bei dem durch entsprechende Anordnung der Federstützpunkte der der Wagenmitte zu gelegene Radsatz eine größere Belastung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung dieses Radsatzes und die Belastung des der Wagenmitte entferntest liegenden Radsatzes zu den entsprechenden Abständen der Achsen der beiden Rad- i_Oo sätze von der Mitte des ein- oder zweiachsigen Laufradgestells am entgegengesetzten Ende des Wagens annähernd umgekehrt proportional sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen