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Abfederung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Abfederung
für Kraftfahrzeuge, bei der die unabhängig durch parallele Lenker quer zur Fahrtrichtung
geführten Räder durch zwischen den Lenkern und dem Fahrzeugrahmen angeordnete reibungsfreie
Federn abgefedert sind, die unabhängig voneinander auf je ein Rad wirken.
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Der Zweck der Erfindung ist, die so geführten. und gefederten Räder
durch Hinzufügung einer anderen reibungsfreien Feder, welche von dem einen Rad des
Räderpaares auf das andere Rad wirkt, abhängig voneinander zu federn: und die Lenker
und Federn: so anzuordnen, daß eine wenig Platz beanspruchende, schwingungsarme
und betriebssichere Achsbauart entsteht, die besonders als Vorderachse die Fahreigenschaften
des Wagens verbessert.
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Es ist bereits bekannt, die am Fahrzeugrahmen; gelagerten Querlenker
der rechten und linken Fahrzeugseite durch eine Feder miteinander zu verbinden und
alle vier Querlenker außerhalb der Längsmittelebene am Fahrzeugrahmen drehbar zu
lagern. Bei diesen Bauarten fehlen jedoch die unabhängig voneinander auf j e ein
Rad wirkenden Federn, welche eine betriebssichere, raumsparende und bei allen Hubbewegungen
der Räder wirksame Federung ergeben. Die Räder sind nur bei gleichgerichteten; Hubbewegungen
gefedert, bei entgegengerichteten Hubbewegungen fehlt die Abstützung der Räder,
wodurch
auch das Neigen des Fahrzeugrahmens und seiner Aufbauten
in der Kurve größer wird.
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Weiterhin ist es bekannt, die unabhängig durch parallele Lenker geführten
Räder ausschließlich durch abhängig wirkende Federn zu federn, und zwar sowohl bei
gleichgerichteten als auch bei entg; gengerichteten Hubbewegungen. Zu diesem Zweck
müssen notwendigerweise zwei verschiedene Federgruppen von der einen zur anderen
Fahrzeugseite herübergreifen, wodurch der Platz in Fahrzeugmitte versperrt wird.
Trotzdem bei der bekannten Bauart auf einer der beiden Fahrzeugseiten die Federn
an ein und demselben Lenker angreifen, isst es nicht möglich., wesentliche Teile
des Motors und Triebwerks nach vorn, zwischen die Vorderräder, zu verlegen und dadurch
die von den Vorderfedern getragene schwingende Masse zu vergrößern, weil auf der
anderen Fahrzeugseite die Federn an verschiedenen Lenkern angreifen. Außerdem ist
diese Bauart gegen Federbruch empfindlicher, weil nach Bruch irgendeiner Feder das
Fahrzeug betriebsunbrauchbar wird,.
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Eine weitere bekannte Bauart zeigt eine Federung durch drehbar am
Rahmen gelagerte Blattfedern. Eine dieser Federn ist eine in der Nähe der Längsmittelebene
des Fahrzeugs drehbar gelagerte Querfeder, die Kräfte von dem einen Rad auf das
andere Rad des Räderpaares überträgt. Da das Drehlager der Querfeder über dem Hauptblatt
liegt, ist der Kippwinkel, den ein Rad ausführt, je nach der Bewegung des gegenüberliegenden
Rades verschieden groß. Die Führung der Räder ist also nicht unabhängig, sondern
bei gleichgerichteten und entgegengerichteten Hubbewegungen der Räder verschieden.
Somit ist die Gefahr das Auftretens von Flatterschwingungen nicht beseitigt. Außerdem
werden bei dieser Anordnung bei üblicher Belastung nur gleichgerichtete Hubbewegungen
gefedert. Nachteilig ist auch die Reibung zwischen den einzelnen Federblättern der
Blattfedern, die ein sofortiges Ansprechen der Federung verhindert, d. h. die Federn
erfahren jeweils erst dann eine Formänderung, wenn die Reibung überwunden ist. Hierdurch
wirkt die Federung besonders bei kleinen Unebenheiten der Fahrbahn und bei kleinen
Hubbewegungen der Räder härter und liefert schlechtere Fahreigenschaften.
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Schließlich wurde noch vorgeschlagen, die Räder entweder durch Ouerblattfedern
und Lenker oder ausschließlich durch Lenker zu führen, die in der Längsmittelebene
drehbar gelagert sind. Bei dieser Bauart werden zwar sowohl unabhängig wirkende
Federn als auch Ausgleichfedern verwendet, jedoch wirkt jede Federgruppe getrennt
von der anderen Gruppe auf besondere Lenker, so daß alle überhaupt vorhandenen Lenker
für die Federkräfte entsprechend stark ausgebildet werden müssen. Soweit drehbar
gelagerte Blattfedern verwendet werden, ist außerdem die Federung nicht reibungsfrei
und die Führung nicht unabhängig, weil der Kippwinkel eines Rades je nach der Bewegung
des gegenüberliegenden Rades sehr verschieden ist. Soweit die Räder ausschließlich
durch Lenker geführt werden, ist der Platz zum Einbau von Motor- und Trieb-,verksteilen
völlig versperrt, weil die Lenker in der Längsmittelebene des Rahmens gelagert sind.
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Die Erfindung beseitigt alle diese Nachteile. Die am Rahmen gelagerten
Querlenker der rechten und linken Fahrzeugseite, an denen die unabhängig wirkenden
Federn angreifen, werden zusätzlich durch eine Feder miteinander verbunden. Diese
Feder überträgt in an sich bekannter Weise Kräfte von dem einen. Rad des Räderpaares
auf das andere Rad und ergibt somit eine voneinander abhängige Gesamtfederung der
beiden Räder. Die Führung derRäder bleibt dagegen unabhängig, weil jedes Rad durch
zwei parallele Lenker geführt wird, die einerseits an denAchsstücken und andererseits
am Rahmen drehbar gelagert sind. Der Kippwinkel eines Rades ist also nicht beeinftußt
von der Bewegung des gegenüberliegenden Rades.
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Die Feder, welche die Lenker der rechten und' linken Fahrzeugseite
miteinander verbindet und die unabhängig voneinander auf je ein Rad wirkenden Federn
greifen erfindungsgemäß an denselben Lenkern oder an mit deren äußeren Enden verbundenen
Teilen. z. B. den Achsstücken, an, so daß alle Federn, die auf ein Rad wirken, mit
nur einem der beiden Lenker verbunden sind, durch die das Rad geführt wird.
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Die Vorteile der Abfederung gemäß der Erfindung liegen darin, daß
durch die Vereinigung der beiden Federgruppen die Federung besser abgestimmt und
den Anforderungen des Fahrbetriebes angepaßt werden kann, als es bei unabhängig
wirkenden Federn allein möglich ist. Auch die bereits bekannte Ausgleichfederung
kann mit Hilfe der Erfindung verwirklicht werden.
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Durch das Angreifen beider Federgruppen an denselben: Lenkern wird
jeweils nur einer der beiden Lenker eines Rades durch Federkräfte beansprucht, während
der andre Lenker nur zur Führung und gegebenenfalls zur Stoßdämpfung herangezogen
wird und dementsprechend schwächer und leichter ausgebildet sein kann. Die unabgefederte
Masse kann also verringert werden.
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Durch die Verwendung von reibungsfreien Federn, insbesondere von Schraubenfedern,
wird ein leichtes und sofortiges Ansprechen
der Federung auch bei
kleinen Unebenheiten erreicht und dass Auftreten von Schwingungen vermieden, welche
durch größere Reibung auch bei durch parallele Lenker geführten Rädern auftreten
können. Besondere Vorteile ergeben sich für Vorderachsen, weil die Federreibung
an dieser Stelle zu unangenehmen; schnellen Schwingungen: des ganzen Fahrzeugs führen;
kann.
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Die unabhängige Führung der Räder durch parallele Lenker sichert schließlich
eine von Flatterschwingungen weitgehend freie Lenkung, während z. B. Pendelachsen,
deren Räder auf einem Hebel von der ungefähren Länge der halben Spurweite laufen,
wegen ihrer großen Kreiselkräfte als Lenkachsen wenig geeignet sind.
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Diese Vorteile ergeben zusammen eine Achsbauart mit sehr günstigen
Fahreigenschaften und mit geringer Neigung zu Eigenschwingungen.
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Besondere Vorteile werden erreicht, wenn zusammen mit den bereits
genannten Merkmalen der Erfindung die Lenker außerhalb der Längsmittelebene am Fahrzeugrahmen
gelagert und die unabhängig voneinander auf je ein Rad wirkenden Federn außerhalb
der Lenkerlager angeordnet werden.. Dann bleibt der Platz in Fahrzeugmitte zwischen
den Vorderrädern frei und steht zur Unterbringung von Motor- und Triebwerksteilen
zur Verfügung. Zwar muß eine Feder, und zwar diejenige Feder, welche die Lenker
der rechten und linken Fahrzeugseite miteinander verbindet, von der einen zur anderen
Fahrzeugseite herüberreichen, so daß ein Teil des Raumes in der Fahrzeugmitte geopfert
werden muß. Trotzdem kann der für die Feder benötigte Raum klein gehalten werden,
so daß entweder zwischen den Lagern der oberen Lenker odser zwischen den Lagern,
der unterem Lenker Raum frei bleibt. Außerdem sind die Federn bei dieser Anordnung
leichter zugänglich und können leicht ersetzt oder getauscht werden.
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Da zwei Federgruppen: vorhanden sind, können die unabhängig wirkenden
Federn, gleiche Fahrzeuggewichte vorausgesetzt, in vielen Fällen etwas schwächer,
d. h. weicher ausgebildet werden, als wenn sie allein vorhanden wären.
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Der Erfindungsgegenstand isst in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Beide Beispiele enthielten Lenkachsen, für welche die Erfindung
besonders vorteilhaft ist. Die Vorderräder sind getrennt voneinander geführt, aber
abhängig voneinander durch eine Ausgleichfederung gefedert.
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In den Beispielen sind die Schraubenfedern allgemein als Zugfedern
ausgebildet, weil sie dann enger gewickelt sein können und weniger Platz beanspruchen
als Druckfedern, welche wegen der Gefahr des Ausknickens verhältnismäßig weit gewickelt
werden müsse. Grundsätzlich ist aber auch die Verwendung von Druckfedern möglich.
Diese haben z. B. dann Vorteile, -wenn sie als Pufferfedern zur Begrenzung besonders
großer Hubbewegungen der Wagenräder verwendet werden. Die Erfindung ist also nicht
auf die dargestellten Beispiele beschränkt.
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In Abb. i sind die Vorderräder r und s durch die Lenker h,
i, k und Z parallel zum Rahmen m geführt. Die Lenker h. und i,
welche
als doppelarmige Hebel ausgebildet sind,, sind außerhalb der Längsmit.telebene am
Rahmen m gelagert und durch die reibungsfreie Schraubenfeder c miteinander verbunden.
Der Platz zwischen den Lagern der Lenker bleibt frei, trotzdem die Lenker durch
die Feder c miteinander verbunden sind. Diese Feder c überträgt Kräfte von dem einen
Rad des Räderpaares auf das andere Rad. Die Schraubenfedern. a und b werden
an den Achsstücken f, g bzw. an den Bolzen o, p befestigt, welche mit den
äußeren Enden der Lenker 1a, i verbunden sind. Andererseits greifen die Federn
am Rahmen m an, z. B. an den Bolzen x, y. Sie wirken unabhängig voneinander auf
je ein Rad. Wegen der Hebelverhältnisse ist die Wirkung der Federn bei Bewegungen
der Räder nach oben etwas verschieden von derjenigen bei Bewegung der Räder nach
unten. Die Lenker k, l werden durch Federkräfte nicht beansprucht.
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In Abb. z sind die Vorderräder r und s durch die Lenker da-,
i, k und L parallel zum Fahrzeugrahmien 7n geführt. Zur Federung ist
ebenfalls eine Ausgleichfederung mit Schraubenfedern vorgesehen. Die Feder c ist
mit ihren beiden Enden an den Lenkern h, i befestigt und überträgt Kräfte
von dem einen Rad des Räderpaares auf das andere Rad. Bei entgegengerichteten Hubbewegungen
der Räder arbeitet die Feder c nicht mit, sondern verschiebt sich gegenüber dem
Rahmen: in. Die Lenker h, i sind außerhalb der Längsmittelebene am Rahmen
rn gelagert, so daß zwischen ihren Lagern Platz frei bleibt. Die Federn a,
b sind bei e am Fahrzeugrahmen befestigt und wirken unabhängig voneinander
auf je ein Vorderrad. Alle Federn a, b
und c greifen an denselben Lenkern
h, i ans, so daß die Lenker k, l durch Federkräfte nicht beansprucht werden.