DE622994C - Aufhaengung des in der Laengsmittelebene angeordneten Einzelrades, insbesondere beiDreiradkraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufhängung des in der Längsmittelebene angeordneten Einzelrades, insbesondere bei Dreiradkraftfahrzeugen, unter Verwendung eines in der Fahrtrichtung schwingenden Traghebels, der durch einen über die Rahmenbreite sich erstreckenden Drehzapfen geführt und durch eine zu ihm gleichachsig angeordnete Drehfeder abgefedert ist.

Es sind Aufhängungen der in üblicher Weise angeordneten Räder, insbesondere bei Vierradkraftfahrzeugen, bekannt, bei welchen sich der Drehzapfen des Traghebels über die Rahmenbreite erstreckt und durch einen zu ihm gleichachsigen Eederstab abgefedert ist. Die Lagerstellen dieses Drehzapfens sind jedoch für sich, also ohne jeden unmittelbaren Zusammenhang, an den Rahmenlängsträgem ausgebildet. Die Verwindungssteifigkeit der Rahmenlängsträger wird hierbei in der üblichen Weise durch U-förmige Querträger erzielt, die in bestimmten Abständen von diesen Lagerstellen angebracht sind. Bei dieser Anordnung lassen sich zusätzliche Beanspruchungen der Rahmenlängsträger aus dem Grunde nicht vermeiden, weil sich die Querversteifung nicht unmittelbar an den Lagerstellen, die die Auflagemomente der Räder aufzunehmen haben, auswirkt und weil das Wider-Standsmoment der U-förmigen Querträger in den verschiedenen Wirkungsebenen dieser Auflagemomente sehr verschieden ist. Dies hat zur Folge, daß Formänderungen der Rahmenlängsträger und damit Verwindungen des betreffenden Rahmenteiles auftreten, die nur durch stärkere Bemessung der Rahmenträger unterdrückt werden können. Dieser Weg ist jedoch bei Fahrzeugen, die an eine bestimmte Gewichtsgrenze gebunden sind, wie z. B. die Dreiradkraftfahrzeuge, nicht gangbar.

Das Neue der Erfindung besteht nun darin, daß der Drehzapfen des Traghebels in einem als Querversteifung der Rahmenlängsträger dienenden Rohr gelagert ist und daß die Lagerstellen an den Enden des Rohres ausgebildet sind. Dadurch ist erreicht, daß die durch die Art der Radaufhängung in der Längsmittelebene bedingten großen Auflagemomente unmittelbar durch das Rohr, also einem Träger mit verhältnismäßig hohem Widerstandsmoment in jeder Wirkungsebene, aufgenommen werden können. Eine Verwindung der Rahmenlängsträger kann in diesem Fall nicht eintreten, so daß die letzteren schwach bemessen werden können, um die für dreirädrige Leicht- oder Kleinfahrzeuge zulässige Gewichtsgrenze einzuhalten. Ferner ist erreicht, daß der Drehzapfen derart genau im Rohr ,gelagert werden kann, daß selbst bei größerer Ausladung des Traghebels Klemmwirkungen in den Lagerstellen, welche zu örtlichen Überbeainspruchungen führen könnten, durchwegs vermieden sind. Das Rohr

ersetzt in diesem Fall .gewissermaßen das Lagergehäuse für den Traghebel am Rahmen und trägt auch aus diesem Umstand zur erwünschten 'Gewichtsverminderung bei. Ein weiteres Merkmal der Erfindung befindung besteht darin, daß das Rohr auf der dem Traghebel gegenüberliegenden Seite durch eine Muffe abgeschlossen ist, die gleichzeitig zur Befestigung und Nachstellung der ίο Drehfeder dient. Dadurch ist erreicht, daß die im Rohr gelagerten Teile, das sind Drehzapfen, Lagerbüchsen und Drehfeder, nach außen verschlossen liegen und daher vor allen schädlichen Einflüssen bewahrt-bleiben. Der durch die Muffe bewirkte Abschluß kann in diesem Fäll öldicht ausgebildet werden, so daß das Rohr mit einem geeigneten Schmiermittel angefüllt werden kann, welches die Schmierung der Lagerteile auf lange Zeit hinaus aufrechterhält und damit eine besondere Wartung entbehrlich macht. Durch die Muffe ist ferner ein sehr einfaches Widerlager für die Drehfeder erreicht, das die Zugänglichkeit der Feder selbst nicht im Geringsten behindert. Im Zusammenwirken der Feder- mit der Muffenbefestigung kann schließlich 'eine sehr einfache Nachstellvorrichtung für die Drehfeder ohne besonderen Aufwand erreicht werden, wodurch-das zeitweise umständliche Nachsprengen der Feder viermieden und jederzeit die richtige Wagenlage erzielt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Zeichnung und der nachfolgenden Be-Schreibung hervor. Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel, und zwar in Anwendung auf ein lenkbares Vorderrad, näher veranschaulicht, das durch einen frei nach vorn schwingenden Traghebel gegenüber dem Rahmen geführt und durch eine gleichachsig an diesem angreifende Stabfeder abgefedert ist. Es zeigt

Fig. ι einen Grundriß des vorderen Teiles des Fahrzeuges, teilweise im Schnitt durch die Lagerung des Traghebels,

Fig·. 2 einen Schnitt längs der Linie II-11 in Fig. ι und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. i.

Das Einzelrad 1 ist auf einem Achsschenkelträger gelagert, der um den Lenkzapfen 3 schwenkbar mit dem Traghebel ζ verbunden ist. Der Traghebel 2 ist dem Schwenkwinkel des Rades !entsprechend schräg nach hinten geführt und etwa parallel zur Längsmitbelebene des Wagens abgebogen. In seine Hohlnabe 3 ist 'ein hohler Drehzapfen 4 eingepreßt, der senkrecht zur Längsmittelebene des Wagens angeordnet ist und sich etwa über die Rahmenbreite erstreckt. Die Enden des Dreh'zapfens 4 sind unter Vermittlung der Büchsen 5, 5' in einem Rohr 6 gelagert, das zur Befestigung mit zwei Böcken 7, 8 fest verbunden, beispielsweise verschweißt, ist. Der an der Seite des Traghebels 2 angeordnete Bock 7 ist am Rahmenhohn 9 abgestützt und mit diesem durch Schraubenbolzen 10, 10« verbunden. Der dem Traghebel 2 gegenüberliegende Bock 8 besteht im wesentlichen aus einer Platte, die mit dem entsprechenden Rahmenholm 9' durch Schraubenbolzen 10' verbunden ist. Der Drehzapfen 4 ist durch einen Stift 12, der z. B. aus einem verschweißten Bohrloch besteht, gegenüber der Nabe 3 gesichert und dur_;ch Beilagscheiben 11, 13 gegenüber dem Rohr 6 geführt. Hierbei ist die eine Beilagscheibe 11 in der Stirnfläche der Nabe 3 eingelassen und die andere, 13, unter Vermittlung der Mutter 14 mit dem g₀ Ende des Drehzapfens 4 verbunden.

Im Innern des Drehzapfens 4 und gleichachsig zu diesem ist eine Stabfeder 15 angeordnet. Das; eine Ende der Stabfeder 15 ist im Fortsatz 16 der Nabe 3 mittels eines _8g Riffelprofils 17 befestigt und durch einen Stift 18, der in eine Rille 19 des Federendes eingreift, gesichert. Das andere Ende der Stabfeder 15 ist in der Muffe 2p mittels des Riffelprofils 17' befestigt. Die Muffe 20 _go steht durch einen Flansch 21, der die Mutter 14 am Ende des Drehzapfens 4 übergreift, mit dem Bock 8' in Verbindung. Der Flansch 2i besteht aus zwei gegenüberliegenden Lappen, welche mit je drei Schraubenlöchern 22 gg versehen sind. D er Flansch 21 ist durch zwei symmetrisch gegenüberliegende Paßschrauben 23 am Bock 8 befestigt. D er Winkelabstand α der Schraubenlöcher 22 ist um ein Drittel des Winkelabstandes γ der Riffeln 17' größer als der doppelte Winkelabstand 2 γ der letzteren. ^Io° Die Muffe 20 kann sowohl im Riffelprofil 17' als auch in den Schraubenlöchern 22 zwecks Einstellung der Stabfeder 15 umgesteckt werden. '

Schwingt das Rad 1 um den Drehzapfen 4 ^l°5 des Traghebels 2 z. B. nach oben durch, so wird die Stabfeder 15 so lange verdreht, bis die erforderliche Rückstellkraft erreicht ist. Da die Stabfeder 15 unmittelbar mit der Nabe 3 des Traghebels 2 verbunden ist, nimmt der Drehzapfen 4 selbst kein Drehmoment auf. Der Drehzapfen 4 wird lediglich durch die Momente P · u bzw. P · b in der vertikalen und durch das Moment Q · &in der horizontalen Wirkungsebene auf Biegung beansprucht, wenn P den Raddruck und Q die zugehörige Radreibung bedeuten. Der Abstand der Nabe 3 von der Büchse 5 ist nun im Verhältnis zu jenem der Büchsen 5, 5' derart gering, daß die Auflagerdrücke des Drehzapfens 4 trotz der verhältnismäßig großen Auflagermomente in betriebssicheren Grenzen gehal-

ten. werden können. Diese Auflagerdrücke können hierbei durch die Böcke 7, 8 unmittelbar auf die Rahmenholme 9, 9' übertragen werden, so daß infolge der Versteifung dieser Holme durch das Rohr 6 keine Verwindung des vorderen Rahmenteiles einzutreten vermag.

Die zur Führung und Federung dienenden Teile des Rades r bilden eine einbaufertige Einheit, die unter Vermittlung der Böcke 7, 8 mit den Rahmenholmen 9, 9' verbunden ist. Dadurch ist nicht nur ein sehr einfacher Ein- und Ausbau des Einzelrades erreicht, sondern auch die Herstellung der Radaufhängung an sich sehr weitgehend vereinfacht. Ausbesserungen an dieser Radaufhängung brauchen nicht mehr im Wagen selbst, sondern können jeweils in der Werkstatt vorgenommen werden, wo weit mehr Hilfsmittel zur Verfügung stehen als auf der Straße. Außerdem kann diese Achse als Ganzes ausgewechselt und durch eine zweite Reserveachse ersetzt werden, so daß auch größere Ausbesserungen kein Außerbetriebsetzen des Wagens bedingen. Hierbei kann durch Auswechseln der Böcke 7, 8 jede Einheit auch für verschiedene Wagen Verwendung finden. Die Einstellung der Stabfeder 15 kann in bekannter Weise dadurch vorgenommen werden, daß man das Stabfederende an der MuSe 20 von Riffel zu Riffel versetzt. Diese Einstellung ist jedoch nur eine grobe, da die Riffelzahl für einen bestimmten Stabdurchmesser jeweils gegeben ist und aus Erzeugungsgründen nicht über ein bestimmtes Maß gesteigert werden kann. Bei 3 5 Riffein würde der Verstellwinkel in diesem Fall nur etwa io° betragen, was den praktischen Bedürfnissen nicht genügt. Eine Feinstellung des Stabes ist jedoch durch Versetzung der Riffeln 17' in der Muffe 20 bei gleichzeitiger Versetzung dieser Muffe in den Schraubenlöchern 22 möglich. Dabei soll der Winkelabstand α der Schraubenlöcher 22 verschieden sein vom Winkelabstand γ der Riffeln 17', um möglichst viele Versetzungsmöglichkeiten zu erhalten. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich durch die Bedingung, daß der Winkelabstand α der Schraubenlöcher 22 um den für erforderlich gehaltenen kleinsten Verstellwinkel $■ größer oder kleiner ist als der doppelte Winkelabstand 2 γ der Riffeln, so daß also

^{tt =}

ist. Dadurch ist eine ausführbare Anzahl Schraubenlöcher bei genügend kleinem Verstellwinkel erreichbar. Beträgt beispielsweise die Riffelanzahl 35 und der Verstellwinkel S = γ/4, so ist nach obiger Bedingung die Lochzahl 20 und der Winkelabstand α = i8°.

Die Ausbildung einer derart großen Anzahl von Schraubenlöchern 22, die die Ausbildung eines runden Flansches an der Muffe 20 zur Voraussetzung haben würde, läßt sich jedoch vermeiden. Wie Fig. 3 zeigt, ist der Flansch 21 seitlich beschnitten und die Anzahl der Schraubenlöcher 22 auf sechs vermindert. Der kleinste Verstellwinkel.S' beträgt in diesem Fall ein Drittel des. Riffelabstandes. Das Umstecken der Riffeln 17' bzw. der Schraubenlöcher 22 läßt sich durch die folgenden Beziehungen veranschaulichen:

α — iy = S-, — 2α+5γ = ^,

worin das Pluszeichen Spannen und das Minuszeichen Entspannen des Federstabes 15 bedeuten. Es ist demnach möglich, durch Umstecken des Flansches 21 vom ersten Schraubenloch auf das zweite bzw. vom zweiten Schraubenloch auf das dritte im Sinne des Spannens bei gleichzeitigem Umstecken des Stabendes um zwei Riffeln im Sinne des Entspannens den Feder stab 15 um das erwünschte Maß S nachzuspannen. Außerdem ist es möglich, durch Umstecken des Flansches 21 vom dritten Schraubenloch auf das erste im Sinne des Entspannens bei gleichzeitigem Umstecken des Stabendes um fünf Riffeln im Sinne des Spannens die gleiche Verstellung S des Federstabes 15 zu erreichen und dabei gleichzeitig in die Ausgangsstellung des Flansches 21 zurückzukehren. Der Winkelabstand der Schraubenlöcher 22 beträgt hierbei 2V3 Riffelabstände und genügt zur Unterbringung der Schraubenlöcher 22 am gegebenen Teilkreis. Wird dieser Teilkreis jedoch größer angenommen, so lassen sich auf Grund der Beziehungen

-a-j-2y = 5, 2α — 3 γ = #

die gleichen Verstellmöglichkeiten für den gleichen Verstellwinkel δ herleiten. Der Winkelabstand α beträgt in diesem Fall nur ι Vs Riffelabstände.

Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Das Rohr 6, in welchem der Drehzapfen 4 gelagert ist, kann auch unter Wegfall der Böcke 7, 8 unmittelbar mit den Rahmenholmen 9, 9' verbunden sein. Wird an Stelle der Stabfeder 15 eine andere Drehfeder, z. B. eine zylindrische Schraubenfeder, verwandt, so liegt diese ihres größeren Außendurchmessers wegen nicht mehr innerhalb des Drehzapfens 4, sondern zweckentsprechend außerhalb desselben, z. B. zwischen diesem und dem Rohr 6. Die Enden einer solchen Schraubenfeder sind hierbei in einfachster Weise· in das Rohr 6 bzw. in den Drehzapfen 4 eingehakt oder aber unter Vermittlung entsprechender Verstellvorrichtungen mit diesen Teilen verbunden. Anstatt den

Flansch 21 mit Löchern 2 2 zu versehen, ist es auch möglich, diese Löcher im Bock 8 auszubilden und die Schraubenbolzen 23 in ihnen umzustecken. Einzelne Merkmale der Erfindung "lassen sich für anders aufgehängte Wagenräder sinngemäß anwenden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   _r i. Aufhängung des in der Längsmittelebene angeordneten Einzelrades, insbesondere bei Dreiradkraftfahrzeugen, unter Verwendung eines in Fahrtrichtung schwingenden Traghebels, der durch eine zu ihm gleichachsig angeordnete Drehfeder abgefedert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der über die ganze Rahmenbreite sich erstreckende Drehzapfen (4) an -"den beiden Enden in einem als Querversteifung der Rahmenlängsträger (9, 9') die-' nenden Rohr (6) gelagert ist.
2. 2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) auf der dem Traghebel (2) gegenüberliegenden Seite durch eine Muffe (20) abgeschlossen ist, die gleichzeitig zur Befestigung und Nachstellung der JDrehfeder (15) dient.
3. 3. Aufhängung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Führung und Federung des Rades (1) dienenden Teile (2 bis 6 und 15 bis 21) eine einbaufertige Einheit bilden, die z. B. unter Vermittlung der Böcke (7, 8) mit den Rahrnenslängsträg'ern (9, 9') verbunden ist.
4. 4. Aufhängung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- bzw. Nachstellung des mit geriffelten Enden (17, 17') versehenen Federstabes (15) durch Versetzung der mit Schraubenlöchern (22) versehenen Befestigungsmuffe (20) am Bock (8) bei gleichzeitiger Versetzung der Riffeln (17') des Federstabes (15) in der Muffe (20) erfolgt.
5. 5. Aufhängung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand (α) der Schraubenlöcher (22) verschieden ist vom Winkelabstand (γ) der Riffeln (i7')> beispielsweise um den kleinsten Verstellwinkel (S-) größer oder kleiner als der doppelte Winkelabstand (2 γ) der Riffeln (17').
6. 6. Aufhängung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei, drei, vier usw. symmetrisch gegenüberliegendenSchraubenlöchern (22) der Winkelabstand (α) dieser Schraubenlöcher um ¹I₂, ¹Z₃, Vi ^usw- des Winkelabstandes (γ) der Riffeln (17') kleiner oder größer ist als der doppelte Winkelabstand (2 γ) dieser Riffeln.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen