DE767646C - Kraftfahrzeug mit unabhaengig voneinander aufgehaengten Raedern - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. MÄRZ 1953

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63c GRUPPE 4320

Die Erfindernennung unterbleibt auf Antrag

Patentiert im Deutschen Reich vom 4. Februar 1939 an Patenterteilung bekanntgemacht am 13. November 19S2

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit an dem aus einem verwindungsfähigen Längsmittelträger bestehenden Fahrzeugrahmen unabhängig voneinander aufgehängten Rädern und verwindungsfreier Aufhängung des Wagenkastens am Fahrzeugrahmen.

Bekanntlich wirken sich die von den Unebenheiten der Fahrbahn herrührenden Stöße gerade bei Kraftfahrzeugen mit unabhängig voneinander aufgehängten Rädern wegen der hohen Stoßgeschwindigkeiten besonders schädlich aus. Da die Fahrbahnstöße vorwiegend einseitig erfolgen, rufen sie jedesmal eine Verwindungsbeanspruchung des Fahrzeugrahmens bzw. des gesamten Fahrzeugs hervor. Bei schneller Aufeinanderfolge solcher einseitiger Stöße entsteht dann häufig das sogenannte Schütteln des Wagenkastens, eine Resonanzerscheinung, die für die Fahrzeuginsassen wegen der mit ihr verbundenen Geräuschentwicklung äußerst lästig ist und außerdem ebenfalls alle Verbindungsstellen des Wagenkastens in schädlichem Maße beansprucht.

Man hat versucht, diesen hohen Beanspruchungen durch eine möglichst verwindungssteife Ausbildung des Fahrzeugrahmens zu begegnen, wobei man mitunter auch den Wagenkasten zur Versteifung des Fahrzeugrahmens mit heranzogt um schließlich durch vollständige Verschmelzung von Wagenkasten und Fahrzeugrahmen zu einem selbsttragenden Wagenkasten zu gelangen. Man erreichte dadurch zwar eine größere Festigkeit der

Gesamtkonstruktion, konnte aber das Schütteln des Wagenkastens und die damit verbundene Geräuschentwicklung auch nicht genügend unterdrücken.

Es ist daher wiederholt vorgeschlagen worden, den Wagenkasten von den über den Fahrzeugrahmen ausgestrahlten Erschütterungen durch Einfügen nachgiebiger Zwischenglieder an den Verbindungsstellen vollständig ίο zu isolieren. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Zwischenglieder, beispielsweise Gummipolster, um die ihnen zugedachte Aufgabe wirklich erfüllen zu können, eine so große Weichheit besitzen müssen, daß der Wagenkasten während der Fahrt ohne jeden festen Halt auf dem Fahrzeugrahmen herumschwankt. Durch die Erfindung werden die genannten Mangel beseitigt.

Das Wesen der Erfindung wird darin erblickt, daß ein den Längsmittelträger umgebender, verdrehungssteifer, das Rückgrat des Wagenkastens bildender Hohlträger mit dem Längsmittelträger nur an einem Ende starr verbunden ist. Diese starre Verbindung erfolgt bei Fahrzeugen mit vorn liegendem Triebwerk zweckmäßig am vorderen Ende, bei Fahrzeugen mit hinten angeordnetem Triebwerk zweckmäßig am hinteren Ende des verdrehungssteifen Hohlträgers. x\n seinem freien Ende wird der verdrehungssteife Hohlträger auf dem Längsmittelträger vorzugsweise frei drehbar gelagert, beispielsweise. in einem Gleit- oder Wälzlager. Auch kann der verdrehungssteife Hohlträger an seinem freien Ende mit dem Mittellängsträger durch eine Zwischenlage aus nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise aus Gummi, verbunden sein. Damit der verdrehungssteife Hohlträger seine Aufgabe, als Rückgrat des Wagenkastens zu dienen, voll erfüllen kann, bilden die Ouerversteifungsteile des Wagenkastens zusammen mit dem Wagenkastenboden geschlossene Hohlträger, die mit dem vorgenannten Hohlträger und mit den seitlichen Längsträgern des Wagenkastens auf breiter Fläche fest verbunden sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. ι ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Kraftfahrzeug im Längsschnitt,

Abb. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1 und

Abb. 3 das Fahrzeug im Grundriß. Sowohl die Vorderräder 10 als auch die Hinterräder 11 des Fahrzeugs sind in bekannter Weise, beispielsweise durch Gelenkvierecke in Verbindung mit Schrauben- bzw. Stabfedern oder durch quer liegende Blattfedern, unabhängig voneinander am Fahrzeug aufgehängt, und zwar die Vorderräder an einem gabelförmigen Rahmenteil 12, der gleichzeitig auch das Triebwerk 13 trägt, die Hinterrräder an dem Gehäuse 14 für das Ausgleichgetriebe der gelenkig unterteilten Hinterachse. Der gabelförmige Rahmenteil υ bildet die vordere Verlängerung eines im vorliegenden Fall rohrförmigen Mittellängsträgers 15 und ist mit diesem bei 16 starr verbunden. An dem hinteren Ende des Mittellängsträgers 15 ist das Gehäuse 14 für das i" Ausgleichgetriebe der Hinterachse bei 17 befestigt. In dem Mittellängsträger ist die Autriebswelle iS angeordnet, welche die Leistung des Triebwerkes über das Ausgleichgetriebe auf die Hinterachse überträgt.

Der Mittellängsträger 15 stellt die einzige Verbindung zwischen dem vorderen und dem hinteren Fahrwerk dar. Soweit die von den Unebenheiten der Fahrbahn herrührenden Stöße also nicht durch die Luftreifen der Fahrzeugräder bzw. durch die Federn in Verbindung mit etwa vorhandenen Stoßdämpfern vernichtet werden, muß der Mittellängsträger diese Stöße aufnehmen. Es handelt sich hier vor allem um mit holier Frequenz aufeinanderfolgende, einseitige Stöße, wie sie z. B. durch Schlaglochreihen oder durch bestimmte Pflasterarten hervorgerufen werden. Dabei treten Verdrehungsschwingungen im Mittellängsträger auf, die. wenn sie außerdem noch durch Resonanz aufgeschaukelt werden, ganz erhebliche, zerstörende Kräfte ausüben können. Diese Schwingungen führen, wenn der Wagenkasten starr mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, dann zu dem sogenannten Schütteln des Wagenkastens, da es im allgemeinen innerhalb der gezogenen Gewichtsgrenzen nicht möglich ist, den Mittellängsträger oder überhaupt einen Fahrzeugrahmen so starr auszubilden, daß er durch derartige Schwingungen nicht zum Mitschwingen angeregt wird.

Die Abmessungen und der Werkstoff des Mittellängsträgers 15 sind so gewählt, daß dieser zwar kräftig genug ist, um den gegenseitigen Abstand und die Spurhaltung der Fahrzeugräder unter allen Umständen zu gewährleisten, daß er jedoch den auf ihn übertragenen Drehschwingungen elastisch nachgibt. Selbstverständlich muß dabei darauf geachtet werden, daß das System vorderes Fahrwerk — Mittellängsträger — hinteres Fahrwerk nicht eine Eigenschwingungszahl ■ erhält, die in Resonanz mit den unter normalen Betriebsverhältnissen von der Fahrbahn her auf das System übertragenen Stoßschwingungen liegt. Doch läßt sich eine solche Resonanz in derPraxis immer vermeiden, da die Eigenschwingungszahl des Systems infolge der verhältnismäßig großen Länge des wie eine Drehstabfeder wirkenden Mittellängsträgers und infolge der verhältnismäßig großen, an beiden

Enden des Trägers wirkenden Massen stets ganz von allein einen sehr niedrigen Wert annehmen wird.

Auf den in sich elastisch verdrehbaren Mittellängsträger 15, der nur in gewisser Hinsicht den sonst vorhandenen starren Fahrzeugrahmen ersetzt, ist ein verdrehungssteifer Hohlträger 19 aufgeschoben. Dieser ist mit dem Mittellängsträger nur an seinem vorderen Ende bei 20 starr verbunden. Das hintere Ende des Hohlträgers 19 ist bei 21 auf dem Mittellängsträger leicht drehbar gelagert, beispielsweise in einem den Mittellängsträger umfassenden Gleit- oder Wälzlager, oder auch in einer zwischen dem Hohlträger 19 und dem Mittellängsträger eingeschobenen Gummibuchse. Letztere wird in dem Zwischenraum zwischen den beiden Trägern entweder durch Flächenpressung oder durch eine sonstige Haftverbindung festgehalten, so daß sich eine Lagerung ähnlich den unter den Bezeichnungen »Silent bloc«- bzw. »Schwingmetall«- Lagerung bekanntgewordenen ergibt.

Der verwindungssteife Hohl träger 19 bildet gewissermaßen das Rückgrat des Wagenkastens. Zu diesem Zweck sind folgende Maßnahmen getroffen: Der Wagenkastenboden 22 ist mit dem Hohlträger in dessen ganzer Länge verschweißt. Die oberhalb und unterhalb des Wagenkastenbodens angeordneten Querversteifungsteile 23, 24 besitzen U-förmigen Querschnitt und werden ebenfalls auf ihrer ganzen Länge mit dem Boden 22 verschweißt, so daß auch sie zusammen mit dem Boden geschlossene Hohlträger bilden. Sämtliche Querträger sind mit dem mittleren Hohl träger 19 und den seitlichen Hohlträgern 25 des Wagenkastens auf breiter Fläche fest verbunden, und zwar vorzugsweise gleichfalls durch Schweißen.

Der Wagenkasten erhält auf diese Weise einen sehr verwindungssteifen Bodenrahmen, welcher alle von oben her unmittelbar auf ihn einwirkenden Querkräfte auf den mittleren, verdrehungssteifen Hohlträger 19 überträgt, so daß der Wagenkasten durch solche Kräfte in sich nicht verdreht werden kann, sondern höchstens als Ganzes Querschwankungen ausführen könnte. Ein übermäßiges Schwanken des ganzen Wagenkastens in Querrichtung wird jedoch durch die starre Verbindung des Hohlträgers 19 mit dem Mittellängsträger 15 bei 20 verhindert, da die Querkräfte über den verhältnismäßig steifen, gabelförmigen Rahmenteil 12 und die vordere Radaufhängung auf die Vorderräder 10 und damit auf den Erdboden übertragen werden.

Vom Fahrwerk her können keine Verdrehimgskräfte auf den Hohl träger 19 ausgeübt werden, da dieser nur an einem Ende mit dem Mittellängsträger fest verbunden ist. Die feste Verbindung beider Träger gerade an ihrem vorderen Ende ist im vorliegenden Fall aus dem Grunde besonders zweckmäßig, weil die Drehschwingungen des Mittellängsträgers an dieser Stelle wegen der verhältnismäßig großen Masse des unmittelbar davor liegenden Triebwerkes die geringsten Ausschläge zeigen. Umgekehrt ist es natürlich bei einem Fahrzeug mit Heckmotor vorteilhafter, die feste Verbindung zwischen dem Mittellängsträger 15 und dem verdrehsteifen Hohlträger 19 nur an deren hinterem Ende vorzunehmen.·

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kraftfahrzeug mit an dem aus einem verwindungsfähigen Längsmittelträger bestehenden Fahrzeugrahmen unabhängig voneinander aufgehängten Rädern und verwindungsf reier Aufhängung des Wagenkastens am Fahrzeugrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Längsmittelträger (15) umgebender, verdrehungssteifer, das Rückgrat des Wagenkastens bildender Hohlträger (19) mit dem Längsmittelträger nur an einem Ende starr verbunden ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verdrehungssteife Hohlträger (19) an seinem freien Ende auf dem Mittellängsträger (15), beispielsweise durch ein Gleit- oder Wälzlager, leicht drehbar gelagert ist.

3. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verdrehungssteife Hohlträger (19) an seinem freien Ende mit dem Mittellängsträger (15) durch eine Zwischenlage aus nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise aus Gummi, verbunden ist.

4. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querversteifungsteile (23, 24) des Wagenkastens zusammen mit dem Wagenkästenboden (22) geschlossene Hohlträger bilden, die mit dem das Rückgrat des Wagenkastens bildenden Hohlträger (19) und mit den seitlichen Längsträgern (25) des Wagenkastens auf breiter Fläche fest verbunden sind.

Zur Abgrenzung des Erfindüngsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 559 488,
601 189, 607577;

USA.-Patentschrift Nr. 1 991 619.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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