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Achsantrieb für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen
Achsantrieb für Kraftfahrzeuge mit einem unabhängig von der Achse am Rahmen elastisch
aufgehängten Achsgetriebe.
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Es hat sich herausgestellt, daß bei den bisher bekannten, auf Gummipolstern
gelagerten Ausgleichgetrieben sich insbesondere die Drehschwingungen, welche am
Eingriff von Antriebsritzel und dem Kegelrad des Differentialmitnehmers auftreten,
vor allem über die rückwärtige Lagerung des Ausgleichgetriebes sehr geräuschvoll
auf den Fahrgestellrahmen oder Wagenkasten übertragen. Ähnliches gilt für die Übertragung
von durch eine unebene Fahrbahn erzwungenen Schwingungen auf die Fahrzeugräder,
welche ebenfalls über das Achsgehäuse hörbar auf den Fahrgestellrahmen oder auf
den Wagenkasten übertragen werden. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß
die Gummilagerung bei den bisher bekannten elastischen Lagerungen verhältnismäßig
hart ausfällt, entweder weil die Belastung der aus irgendwelchen baulichen Gründen
zu klein gehaltenen Gummipuffer zu groß ist, oder weil die Gummipuffer eine zu
starke
Vorspannung haben, oder weil diese die gesamten von den Radführungsgliedern herkommenden
Querstöße, insbesondere in einer Ebene, welcher auch die Aufhängeachse des Ausgleichgetriebes
angehört, aufnehmen müssen, oder weil die Federung in der Umfangsrichtung zur Längsachse
oder Aufhängeachse des Ausgleichgetriebes zu klein ist, ein größerer Federweg der
elastischen Lagerung aber auch entweder aus baulichen Gründen nicht möglich ist
oder ein zu starkes Schwingen des Ausgleichgetriebegehäuses in unerwünschter Richtung
mit in Kauf genommen "-erden muß.
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Man hat zur Vermeidung der Geräuschübertragung das Achsgetriebe in
seiner mittleren Längsachse nachgiebig an Gummipuffern aufgehängt, was aber nach
dem oben Gesagten nicht ausreicht, um die Geräuschübertragung auf den Wagenkasten
hinreichend zu verhindern. Denn man kam dabei nicht ohne eine zusätzliche Drehmomentstütze
für das Getriebegehäuse aus, und man konnte die Übertragung der Radgeräusche nicht
beseitigen.
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Andererseits reichte aber auch die gleichfalls bekannte Abstützung
der Radachse durch eine Schubverstrebung und eine senkrechte Führungsbahn für sich
allein nicht aus. um einen geräuschfreien Lauf des Wagens zu erreichen, zumal bei
bekannten Ausführungen dieser Art die senkrechte Führungsbahn für die Radachse einen
Teil des Getriebegehäuses selbst bildete, so daß dieses Gehäuse zusätzlich mit einem
Teil der Radführungskräfte belastet war.
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ach der Erfindung wird die Lagerung und Führung der Achse von der
des Achsgetriebes getrennt, um jedem dieser Teile eine Lagerung zu geben, die für
die Aufnahme der dort auftretenden Kräfte am besten geeignet ist. Das geschieht
dadurch, daß die Achse durch eine Schubverstrebung und eine Senkrechtführung derart
am Rahmen geführt ist. daß sie außer einer Aufundabbewegung zugleich eine Schwingbewegung
um die mittlere Längsachse des Fahrzeugs gegen die Wirkung der Achsfederung ausführen
kann und daß ferner das Achsgetriebe durch ringförmige oder ringförmig angeordnete
Gummipuffer derart am Rahmen nachgiebig gelagert ist, daß es um seine in Längsrichtung
des Fahrzeugs vorzugsweise durch seinen Schwerpunkt verlaufende Längsachse nachgeben
kann, in anderer Richtung dagegen verhältnismäßig hart gelagert ist. Vorteilhaft
sind dabei die Gummiringe, die das Getriebe tragen, zwischen 1Ietallringen angeordnet
und mit diesen festhaftend verbunden. Dadurch kann das Drehmoment allein durch die
Gummipuffer übertragen werden. Die Puffer werden zweckmäßig in der Drehrichtung
um die Längsachse mindestens zweifach. am besten drei- bis fünffach, so nachgiebig
gemacht, als in irgendeiner anderen Richtung. Da außerdem die Radführungsglieder
zur Aufnahme der auftretenden C@uerkrä fte gegenüber dein Rahmen besonders abgestützt
sind, so k;#iiiien die elastischen Lagerglieder in einem bisher unbekannten Grad
weich gehalten «-erden. ohne daß ein Schwingen des Ausgleichgetriebes in unerwünschter
Richtung mit in Kauf genommen wird. Je weicher aber die elastische Lagerung ist,
desto größer ist die Federung in der Umfangsrichtung tim die obenerwähnte Achse,
und um so besser werden die um diese Achse auftretetidcn Drehschwingungen aufgenommen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren @usfiihrungslieispieleii
dargestellt. und zwar zeigen die Abb. i und -2 den rückwärtigen Teil eines Kraftfahrzeugfahrgestells
mit einer durch ein Ausgleichgetriebe angetriebenen Hinterachse in Seitenansicht
und Draufsicht. schematisch, die Abb. 3 und d. zwei weitere Ausführungsformen einer
Achsführung in Einzeldarstellung.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. i und ? sind die Räder i.
i durch eine starre Achse 2 miteinander verbunden. Durch eine ebenfalls an sich
starre Dreieckverstrebung 3,3 ist die Achse 2 durch ein Kugelgelenk d. mit
einem Querträger ; des Fahrgestellrahmens verbunden. Durch Schraubenfedern 6, 6
ist die Radführung 2. 3 gegenüber dem Rahmen hin abgefedert, und außerdem ist die
Achse 2 durch eine deni Kugelgelenk .4 gegenüberliegende Knieliebelgelenkverbindung
j. 8, g noch derart mit dem Fahrgestellrahmen verbunden und geführt. daß die Achse
2 an dieser Führungsstelle c? sowohl eine Bewegung senkrecht zur Fahrbahn als auch
eine Pendelbewegung um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse ausführen
kann. Der Antrieb der Räder erfolgt durch Doppelgelenkwellen in von der Kardanwelle
i i aus über ein Ausgleichgetriebe 12.
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ach der Erfindung ist das AusgleichgetriebegehäuSe 12 z. B. in Gummiringen
13,14 derartig gelagert, da? es um seine Längsachse bevorzugt schwingen kann. Vorteilhaft
geht diese Längsachse wenigstens angenähert durch den Schwerpunkt des Ausgleichgetriebes
und fällt mit dessen Aufhängeachse zusammen. Die Gummiringe 13 und 14 sind aui zylindrische
Ansätze 15, 16 des Ansgleichgetriebes aufgeschoben. Außerdem sind die Gummiringe
mit Befestigungsarmaturen 1; und 18, z. B. durch Vulkanisieren oder Verleimen, innig
verbunden.
Die Wirkungsweise der geschilderten Anordnung ist folgende:
Sowohl die von einer ebenen Fahrbahn erzwungenen Drehschwingungen, welche die Antriebswellen
ip auf das Ausgleichgetriebegehäuse 12 übertragen, als auch diejenigen Schwingungen,
welche am Eingriff des Kardanritzels mit dem Differentialmitnehmer auftreten und
die bevorzugt um die obenerwähnte Längsachse des Ausgleichgetriebes verlaufen, werden
vor allem infolge des großen Federweges in Umfangsrichtung der elastischen Lagerringe
13 und 14. außerordentlich weich aufgenommen und praktisch restlos absorbiert. Dagegen
wirkt die elastische Lagerung nach allen anderen Richtungen hin weniger weich und
leistet somit den übrigen Schubkräften und Stößen einen genügenden Widerstand. Da
außerdem die Ringlagerflächen sehr groß sind, wird auch deren spezifische Belastung
geringer, und es können dementsprechend die Ringe in einem bisher unbekannten Grad
weich gemacht werden. Bevorzugt ist eine solche Auswahl und Anordnung der Federglieder,
daß der Federweg in Umfangsrichtung der Längs-oder Schwerpunktachse des Ausgleichgetriebes
zum mindesten um das Doppelte, insbesondere drei- bis fünfmal so groß ist, als der
Federweg in irgendeiner anderen Richtung. Die Wahl eines besonders weichen elastischen
Werkstoffes kann auch aus dem Grunde gewählt werden, ohne weitere unerwünschte Schwingungsbewegungen
des Ausgleichgetriebegehäuses mit in Kauf nehmen zu müssen, weil diejenigen Stöße,
welche in einer Querebene auftreten, der auch die Längsachse des Ausgleichgetriebes
12 angehört, von der starren Achse 2, deren Verstrebung 3 und Aufhängung q., 9 bis
zu einem gewissen Grad elastisch gemacht werden, indem z. B. die Lenker 7 etwas
nachgeben können oder das Kugelgelenk q. elastisch am Rahmen befestigt ist. Jedoch
ist die Radführung im Rahmen der Erfindung beliebig. So kann die oben geschilderte
Führung der Achse 2 auch in der Weise erzielt werden, indem man eine Gleitsteinführung
anordnet, wie sie die Abb.3 zeigt. Es werden nach diesem Ausführungsbeispiel an
der Achse 2 zwei Winkelhebel i9 und 2o z. B. an einer Steglasche.21 befestigt. Die
waagerechten Arme der Winkelhebel greifen vermittels einer Gleitsteinführung 22
ineinander, während die beiden anderen im wesentlichen senkrecht dazu nach unten
oder oben abragenden Hebelarme mittels Lenker 23, 24 mit dem Fahrgestellrahmen verbunden
sind. Oder es sind nach Abb. 4. an der Achse ?-
elastische oder wenigstens
elastisch gelagerte Rollen 25, 25 befestigt, welche sich längs einer am ' Fahrgestellrahmen
5 befestigten Schiene 26 abwälzen, wobei die Rollenführung 25, 25 nicht nur ein
Aufundniederbewegen der Achse :2 in Richtung der Schiene 26, sondern auch einen
Pendelausschlag um den Winkel a zuläßt. Die kohlen 25, 25 können auch durch elastische
Gleitsteine ersetzt sein.
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Ebenso können die Ringe 13 und 14 durch Ringsegmente oder ringförmig
verstellte elastische Puffer ersetzt sein, wobei die Mittelpunkte der Ringanordnung
zweckmäßig in der Längs- oder Schwerpunktachse des Ausgleichgetriebes 12 liegen.
Gegebenenfalls könnte das ganze Ausgleichgetriebe auch in einer über die ganze Länge
des Getriebegehäuses sich erstreckenden Gummimuffe gelagert sein, die in einem am
Rahmen befestigten Rohrstück steckt, welches lediglich für den Durchtritt der Antriebswelle
io entsprechende Ausnehmungen aufweist. Bei der Wahl außerordentlich weicher elastischer
Glieder kann es zweckmäßig sein, die Armaturen 17 und 18 mit an ihren Seitenflächen
anliegenden Schubleisten zu versehen oder solche Schubleisten in den elastischen
Werkstoff eindringen zu lassen, uni eine zu große Bewegung des Ausgleichgetriebegehäuses
12, z. B. in seiner Längsrichtung zu unterbinden. Die Gummipuffer können auch durch
Metallfedern, federnde Teleskoprohre od. dgl. ersetzt werden.
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Das. Ausführungsbeispiel der Zeichnungen zeigt einen Hinterachsantrieb
mit vorn liegendem Motor. Sinngemäß könnte die Anordnung auch für ein Heckmotorfahrzeug
getroffen werden, bei welchem eine vordere Achse über ein Ausgleichgetriebe angetrieben
wird.