-
Kraftfahrzeug, insbesondere mit Schwinghalbachsen Die Erfindung bezieht
sich auf Kraftfahrzeuge, insbesondere mit vier unabhängig geführten Rädern. Es sind
Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchen zur Erhöhung der Kurvenfestigkeit das eine Radpaar,
insbesondere das hintere Radpaar, derart geführt wird, daß sich ein hochliegender
Drehpol für Seitenneigungen .des Wagenkastens ergibt, während die Räder des anderen
Radpaares, insbesondere die vorderen Lenkräder, vor allem zur Vermeidung von Kreiselrückwirkungen
parallel geführt werden, was jedoch einen tiefliegenden Drehpol für den Wagenkasten.,ergibt.
Die Führung der hinteren Räder erfolgt hierbei zweckmäßig mittels schwingender Pendelhalbachsen.
-
Die Erfindung bezweckt die Verbesserung derartiger Fahrzeuge, insbesondere
sollen durch - die Erfindung die Beanspruchungen und Schwingungserscheinungen herabgesetzt
werden, welche als sog. Schütteln vor allem auch bei Fahrzeugen mit spurverändernden
Schwin..ghalbachsen auftreten und durch stärkere Bemessung der schwingenden Teile
des Rahmens oder Wagenkastens nur schwer zu beseitigen sind, abgesehen davon, daß
eine stärkere Bemessung den Nachteil hat, daß .das Gewicht des Fahrzeugs in unerwünschtem
Maße erhöht wird und Stöße und Geräusche bei einem zu starren und drehsteifen Wagengerüst
ungedämpft übertragen werden.
-
Andererseits soll jedoch trotz Verminderung der Beanspruchungen und
Schwingungserscheinungen die Kurvenfestigkeit des Wagens nicht beeinträchtigt werden.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung
eine Abfederung des Fahrzeugs
in der Weise vor, .daß die Hinterräder durch eine Federung, und zwar eine sog. Au.s.gleichfederung,
abgefedert sind, welche die Bewegung des einen Rades im entgegengesetzten Bewegungssinn
unter Erhöhung der Weichheit auf .das andere Rad überträgt, während die Vorderräder
durch eine sag. Aufrichtfederung abgefedert sind, die die Bewegung des einen Rades
im gleichgerichteten Sinn gleich stark auf das andere Rad überträgt.
-
Zweckmäßig ist hierbei das Achsaggregat mindestens für die durch eine
Ausgleichfederung abgefederten Räder unter Zwischenschaltung von elastischen Gliedern,
z. B. Gummiringen, mit dem übrigen Fahrzeug um eine Längsachse drehelastisch verbunden.
-
Durch die Erfindung wird infolge der Zwischenschaltung einer Ausgleichfederung
zwischen dem einen Achsaggregat und dem übrigen Fahrzeug eine erhöhte Drehelastizität
zwischen diesem Achsaggregat unid dem übrigen Fahrzeug bzw. zwischen den Fahrzeugachsen
erreicht. Hierdurch wird die Rahmenibeanspruchung sowie die Eigenschwingungszahl
des Wagensystems um eine Längsachse erniedrigt, so daß die Schwingungsbewegungen
von den Fahrgästen nicht mehr als lästig empfunden werden, sondern in Form von weichen,
langsam verlaufenden Ausschlägen in Erscheinung treten. Gleichzeitig wird die infolge
der Ausgleichfederung verringerte kurvenhalternde Wirkung der Federung dadurch im
wesentlichen ausgeglichen, daß die Räder der anderen Achse gemäß der Erfindung mit
einer zusätzlichen Aufrichtfederung, z. B. einem sog. Stabilisator in Gestalt eines
Torsionsstabes, gegeneinander abgefedert werden. Hierdurch ist es möglich, trotz
der Anwendung einer Ausgleichfederung an der einen Achse eine hohe Kurvenfestigkeit
des Fahrzeugs bei bester Straßenlage zu erhalten.
-
Durch die-Erfindung wird des weiteren der Vorteil erzielt, daß bei
Anwendung der Ausgleichfederung in Verbindung mit einer einen hochliegen-Üen Drehpol
bestimmenden Radführung, also z. B. in Verbindung mit hinteren Schwinghalbachsen,
und bei Anwendung einer Aufrichtfederung in Verbindung mit einer einen tiefliegenden
Drehpol bestimmenden Radführung, also z. B. parallel geführten Rädern, die bei Kurvenfahrt
auftretenden Momente gleichmäßiger gestaltet werden können.
-
Eine besonders zweckmäßige und wirksame Ausgleichfederung ergibt sich,
wenn einerseits die Schwinghalbachsen beider Räder des Radpaares entweder unmittelbar
gegeneinander oder gegen das die Schwi.nghalbachsen tragende Tragstück, z. B. das
Achsgetriebegehäuse, abgefedert sind und andererseits dlas die Schwinghalbaehsen
tragende Tragstüdk mittels elastischer Glieder, vorzugsweise weicher ringförmiger
Gummipuffer, mit dem übrigen Fahrzeug um eine Längsachse desselben drehelastisch
verbunden ist. Bei einseitigen oder ungleichmäßigen Stößen ergibt sich infolge dieser
zusammengesetzten Federung eine besonders weiche Federwirkung, indem die mit ihrer
Achse in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordneten Gummimuffen oder Gummiringe in
besonders zweckmäßiger Weise die angestrebte Ausgleichwirkung ermöglichen oder unterstützen.
Gleichzeitig wird jede Übertragung von Geräuschen oder Erschütterungen unterbunden,
da eine metallische Verbindung zwischen den Halbachsen und dem Rahmen auch über
die Federung vermieden wird.
-
Sind die zur Abfederung der Räder dienenden Federn, beispielsweise
Schraubenfedern, derart angeordnet, .daß sie die Räder unmittelbar gegeneinander
-abfedern, so üben sie bei gleich großen, entgegengerichteten Hubbewegungen der
Räder keine oder im wesentlichen keine Rückstellkräfte auf den Wagenkasten oder
das die kadführungsglieder, z. B. Schwingachsen tragende Tragstück aus. Ist es jedoch
wünschenswert, die auf den Wagenkasten ausgeübte Aufrichtwirkung .der mit dem übrigen
Fahrzeug drehelastisch verbundenen bzw. mit einer Ausgleichfederung versehenen Achse
nur verhältnismäßig wenig zu verringern oder genügt die Drehelastizität der Verbindung,
um die unerwünschten Schwingungserscheinungen zu beseitigen, so können auch die
zur Abfederung der Räder dienenden Federn sich gegen das die Führungsglieder, z.
B. Schwinghalbachsen tragende und mit dem übrigen Fahrzeug drehelastisch verbundene
Tragstück, z. B. ein Ausgleichgetriebe, abstützen. In diesem Falle wirken bei Seitenneigungen
des Wagenkastens und damit auch des Tragstückes, also bei relativ zum Rahmen gleich
großen, aber entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder, im Maße der vorgesehenen
Drehelastizität zwischen dem Tragstück und dem übrigen Fahrzeug die zur Abfederung
der Räder dienenden Federn, z. B. Schraubenfedern, wenigstens teilweise aufrichtend
auf den Wagenkasten ein.
-
Zur Verwirklichung der drehelastischen Verbindung des die Schwinghalbachsen
od. dgl. tragenden Tragstückes, z. B. des Ausgleichgetriebegehäuses, mit dem übrigen
Fahrzeug dienen zweckmäßig solche ringförmig, oval oder in ähnlicher Weise urrund
ausgebildete, insbesondere mit den zu verbindenden Teilen festhaftend verbundene
Gummiringe oder elastische Glieder, welche eine progressiv übersteigerte Federkennlinie
bezüglich der Nachgiebigkeit um ihre Drehachse aufweisen. Zweckmäßig sind diese
nachgiebigen Glieder vor und hinter den Schwinghalbachsen angeordnet.
-
Ausgleichfederungen und Aufrichtfederungen sind .an sich bekannt.
Es ist ferner bekannt, Achsaggregate unter Zwischenschaltung von Gummimuffen, deren
Achsen in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufen, mit dem Rahmen zu verbinden, wobei
die Räder durch Blattfedern, lvelcbe gleichzeitig zur Führung der Räder dienen,
gegen das zur elastischen Lagerung am Rahmen dienende Tragstück abgefedert sind.
Die Räder werden jedoch in diesem Fall ohne wesentliche Spuränderung parallel geführt,
so daß auch die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bei der -bekannten Anordnung
nicht auftritt. Auch ist bei den bekannten Anordnungen mit Ausgleichfederung an
einer Radachse
an der anderen Radachse keine Aufrichtfederung vorgesehen.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Fahrgestellgrundriß mit drehelastisch am
Rahmen angeordnetem Hinterachsaggregat und mit Vorderradaufhängung unter Verwendung
einer zusätzlichen Auf richtfederung, Abb. 2,die Rückansicht auf eine Ausführungsform
und Ab'b. 3 die Rückansicht auf eine andere Ausführungsform des Hinterachsaggregats
nach Abb. i. Hierbei sind der Rahmen mit a, die Vorderräder mit b und die Hinterräder
des Fahrzeugs mit c bezeichnet. Letztere sind auf Schwinghalbachsen d gelagert,
welche z. B. in der Mittellängsebene des Fahrzeugs oder, wie z. B. in Abb. 3 gezeigt,
durch seitliche Gelenke e am Ausgleichgetriebegehäuse f angelenkt sind. Das Gehäuse
f ist mit nach vorn und hinten gerichteten Ansätzen g und 1a versehen, welche sich
in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken und mit Gummiringen i und
j umgeben, sind, die in entsprechende Augen k und L des Rahmens eingesetzt
sind. Die Gummiringe sind zweckmäßig an inneren und äußeren Metallbüchsen in und
n, z. B. durch Vulkanisation, festhaftend verbunden; die inneren Metallbüchsen
nt sind hierbei an den Ansätzen g bzw. da, die äußeren Metallbüchsen it an den Lageraugen
k bzw. l des Rahmens befestigt.
-
Bei der Ausführungsform der Hinterachse nach Abb. z sind die Gummiringe
mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildet. Zur Abfederung der Räder dienen eine
oder mehrere Zugfedern o, welche mit ihren beiden Enden an Ansätzen der Halbachsen
d angeschlossen sind und diese unmittelbar gegeneinander abfedern. Hierdurch wird
in an sich bekannter Weise eine sog. Ausgleichwirkung der zur Abfederung der Räder
dienenden Federn erzielt.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel der Hinterachse nach Abb.3 stützen sich
die zur Abfederung der Räder bzw. Halbachsen, z. B. als ungeführte Schraubendruckfedern
ausgebildete Federn mit ihrem oberen Ende gegen einen Träger q ab, welcher am Ausgleichgehäuse
f befestigt, also zusammen mit diesem mit Bezug auf das übrige Fahrzeug durch Vermittlung
der Gummiringe i und j drehelastisch angeordnet ist. Die Gummiringe
besitzen in diesem Fall ovalen Querschnitt, so daß sie bei einem Nachgeben des als
Tragstück für die Schwinghalbachsen dienenden Ausgleichgetriebegehäuses mit Bezug
auf den Rahmen einen progressiv steigenden elastischen Widerstand ausüben. Die Anfangsnachgiebigkeit
kann dadurch besonders groß gewählt werden, ohne daß die Gesamtnachgiebigkeit unzulässig
große Werte annimmt.
-
Die Vorderräder b sind z. B. in an sich bekannter Weise durch zwei
übereinander angeordnete Lenkerr nach Art von Gelenkvierecken am Rahmen a aufgehängt
und durch eine Schraubenfeder s, welche sich mit ihrem unteren. Ende gegen den unteren
Lenker und mit ihrem oberen Ende gegen einen am Rahmenbefestigten Lagerbock abstützt,
abgefedert. Zur Erhöhung der Kurvenfestigkeit des Rahmens ist des weiteren in einem
Rohrquerträger t ,des Rahmens eine Drehstabfederu drehbar gelagert, auf deren Enden
Hebel v befestigt sind, welche mit ihren freien Enden in irgendeiner geeigneten
Weise an die Radaufhängung, z. B. an den Radträger oder einen der Führungslenker,
angeschlossen sind. Die Drehstabfeder wird hierbei nur bei ungleichen Hubbewegungen
der Vorderräder verformt.
-
Infolge der drehelastischen Verbindung des Hinterachsag gregats mit
dem Rahmen bzw. dem Wagenkasten durch die Gummiringe i und j können
ungleich gerichtete oder ungleich große Hubbewegungen der Hinterräder sich teilweise
ausgleichen, ohne auf den Rahmen oder Wagenkasten übertragen zu werden. Gleichzeitig
wird die Schwingungszahl des gesamten durch den Rahmen und .den Wagenkasten sowie
den beiden Achsen gebildeten Schwingungssystems um die Längsachse des Fahrzeugs
herabgesetzt. Die Abfederung der Hinterräder ist weicher, insbesondere bei der Ausführungsform
nach Abb. z, und Stöße und Geräusche werden infolge der Vermeidung einer metallischen
Berührung von Achs- und Rahmen- bzw. Wagenkastenteilen in angenehmer Weise abgedämpft.
Gleichzeitig sorgt jedoch gegebenenfalls die als zusätzliche Aufrichtfeder wirkende
Drehstabfeder tc, ein sog. Stabilisator, für eine ausreichende Kurvenfestigkeit
des Rahmens bzw. Wagenkastens.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Beispielsweise könnten die einzelnen Merkmale der Ausführungen nach
Abb. a und 3 miteinander vertauscht werden, indem z. B. bei der Ausführungsform
nach Ahb. 2 oval gestaltete Gummiringe oder bei der Ausführungsform nach Abb. 3
an Stelle der Federn p oder zusätzlich zu :diesen Ausgleichfedern o Verwendung finden.
Auch können statt Gummiringe einzelne im Kreise oder in ähnlicher Weise angeordnete
Gummiplatten od. dgl. vorgesehen sein.
-
Statt der Hinterachse oder gleichzeitig mit dieser kann ferner auch
die Vorderachse .durch elastische Glieder drehelastisch mit :dem übrigen Fahrzeug
verbunden sein. Auch brauchen die elastischen Glieder nicht unmittelbar an der Achse
angeordnet zu sein, sondern können auch an anderer Stelle zwischengeschaltet werden,
sofern sie nur im Kraftfluß zwischen den beidenAchsen bzw. zwischen der einen Achse
und dem Wagenkasten angeordnet sind. Ein besonderer Fahrgestellrahmenkann, z. B.
bei Anwendung selbsttragender Wagenkasten, auch ganz fehlen.
-
Die drehelastische Verbindung des Achsaggregats mit dem übrigen Fahrzeug
ist von ganz besonderer Bedeutung bei Anwendung spurverändernder Schwinghalbachsen.
Doch kann die drehelastische Verbindung auch bei anderen Schwingachsanordnungen
oder unabhängigen Radaufhängungen, gegebenenfalls auch bei Starrachsen zur Anwendung
kommen.
-
Die Erfindung ist ferner auch ohne Stabilisator an der der drehelastisch
gelagerten Achse entgegengesetzten Achse anwendbar. Die Räder der letzteren,
also
insbesondere der Vorderachse, können ebenfalls in beliebiger Weise am Rahmen oder
Fahrzeugaufbau aufgehängt sein. Doch kommen für sie hauptsächlich Parallel- oder
Lenkerviereckführungen in Betracht.