DE913387C

DE913387C - Achsanordnung fuer mehrachsige Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeuganhaenger

Info

Publication number: DE913387C
Application number: DEK10166A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Kramer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-06-05
Filing date: 1951-06-05
Publication date: 1954-06-10

Description

Achsanordnung für mehrachsige Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeuganhänger Die Erfindung bezieht sich auf Achsanordnungen für dreiachsige Kraftfahrzeuge und bezieht sich insbesondere auf Motorfahrzeuge oder Anhänger mit doppeltem Hinterachsaggregat.
Bei älteren Bauarten von Kraftfahrzeugen, insbesondere Anhängern, bei denen doppelte Hinterachsaggregate zur Verwendung gelangten, waren in bekannter Weise Achsen und Federn zu einem starren Paket vereinigt, so daß sich eines der Räderpaare des doppelten Hinterachsaggregabes bei Kurvenfahrt immer in einer Zwangslage befand und ein Radieren der Räder unvermeidbar wurde. Zur Beseitigung dieses Nachteils sind schon seit langem vielfältige technische Lösungen vorgeschlagen, die mehr oder minder erfolgreich dieses Problem lösten. Als die bekannteste Art darf die Bauart bezeichnet werden, bei der die Achsen des doppelten Hinterachsaggregates mit jeweils einem Dreiecksverband in einem Punkt an der mittleren Längsachse des Fahrzeugs verankert sind, die Federn in der mittleren Halterung seitlich gegenüber dem Rahmen schwenkbar und die Achsen an den Endpunkten der Federn ebenfalls gegenüber den letzteren seitlich schwenkbar sind, so daß sich eine Anpassung an die natürliche Spur des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt ergibt. Darüber hinaus sind auch in Abhängigkeit von dem Einschlag der lenkbaren Vorderachse steuerbare Hinteracheaggregate vorgeschlagen, die einen hohen technischen Aufwand erfordern und mit dem Gegenstand der Erfindung in keiner Weise identisch sind.
Nach der Erfindung wird ein doppeltes Hinterachsaggregat für mehrachsige Kraftfahrzeuge, vorzugsweise Anhänger, vorgeschlagen, bei welchem die Hinterachsen ohne Benutzung von Dreieckverbänden oder Lenkern mit dem Rahmen derart verbunden sind, daß die Verbindungsstelle zwischen den Federn und dem Fahrzeugrahmen in der Nähe des mittleren höchsten Punkts der Federn liegt, während die Achsen jeweils mit den Endpunkten der Federn in Verbindung stehen. Das Hinterachsaggregat bildet somit einen an zwei Punkten mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Rechteckverband, der auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung in sich parallelogrammartig verschiebbar ist, wobei als Festpunkte die beiden Schwenkpunkte zwischen Fahrzeugrahmen und Federn anzusehen sind, während die Verbindungsstellen zwischen den Federenden und den Achsen die Eckpunkte des Parallelogramms bilden.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung liegen die festen Schwenkpunkte des Parallelogramms, d. h. die Verbindungsstellen zwischen den höchsten mittleren Punkten der Federn und dem Fahrzeugrahmen nicht in der Mitte der Länge der Federn, sondern diese Schwenkpunkte sind um ein gewisses Maß, in Fahrtrichtung gesehen, nach vorn gelagert. Zur Erleichterung der Gleitbewegung und zur Übertragung der Belastung von dem Fahrzeugrahmen auf das Hinterachsaggregat werden Gleitflächen benutzt, die genau in der Mitte der Federn (der Längsrichtung nach) liegen und mit korrespondierenden Gleitflächen an der Unterseite des Fahrzeugrahmens zusammenarbeiten. Darüber hinaus ist das Hinterachsaggregat nach der Erfindung um eine mittlere, quer zur Fahrzeuglängsrichtung liegende Achse schwenkbar, so daß Bodenunebenheiten ohne Beanspruchung des Fahrzeugrahmens aufgenommen werden.
Darüber hinaus erfolgt die Lagerung der Federenden auf den Achsen, d. h. an den Punkten, die die Eckpunkte des parallelogrammartig verschiebbaren rechteckigen Verbands darstellen, erfindungsgemäß durch Benutzung von Kugeln bzw. Halbkugeln und korrespondierenden Pfannen, so daß eine leichte Schwenkung der Achsen gegenüber den Federenden möglich ist und die Last mit verhältnismäßig geringem Flächendruck und entsprechend geringer Reibung übertragen wird.
Die Vorteile eines Hinterachsaggregates nach der Erfindung liegen vor allem in der sehr einfachen Bauart, in dem Wegfall der Lenker bzw. Dreiecksverbände und in der neuartigen parallelogrammartigen Verschwenkbarkeit des Rechteckverbands. Die Anpassung eines Hinterachsaggregates nach der Erfindung bei Kurvenfahrt an die Spur ist als gut zu bezeichnen, und unerwünschte Beanspruchungen treten nicht auf.
Die Bedeutung der gegenüber der mittleren Achse des hinteren Doppelachsaggregates nach vorn gezogenen Schwenkpunkte liegt darin, daß bei Beendigung einer Kurve nach verhältnismäßig kurzer Laufstrecke das Achsaggregat wieder genau spurt, da die hintere Achse an den Federn an einem längeren Hebelarm angreift als die vordere Achse. Zur Unterstützung des Zurückgehens des Aggregates nach der Erfindung in die normale Lage, d. h. bei der die Räder jeder Seite des Fahrzeugs genau auf Spur laufen, ist ein Federausgleicher vorgesehen, der ständig danach trachtet, das Achsaggregat in diese Normallage zurückzuführen und somit das an sich selbsttätig aber noch verhältnismäßig langsam vor sich gehende Anpassen an die Spur unterstützt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Abfederung für Kraftfahrzeuganhänger mit doppeltem Hinterachsaggregat dargestellt.
Fig. I ist eine Seitenansicht des Aggregates; Fig. 2 ist eine Aufsicht; Fig. 3 veranschaulicht die Verschiebbarkeit des Aggregates und verdeutlicht gleichzeitig die Arbeitsweise des Federausgleichers; Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kugelpfanne, die an den Verbindungsstellen der Federenden mit den Achsen angeordnet ist.
Man erkennt in Fig. I einen Fahrzeugrahmen I, an dem um eine mittlere, quer zur Fahrzeuglängsrichtung liegende Achse 2 das doppelte Hinterachsaggregat; bestehend aus Federpaketen 3 und 3α, Achsen 4, 5 mit Rädern, schwenkbar angelenkt ist. Außerdem ist das Hinterachsaggregat nach der Erfindung quer zur Fahrzeuglängsrichtung in sich um Drehpunkte 6 und 6α parallelogrammartig schwenkbar. Diese Schwenkpunkte 6 und 6α fallen nicht mit der mittleren Achse 2 des Aggregates zusammen, sondern sind in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (s. Pfeil A) nach vorn gezogen, während die Übertragung der Last durch je zwei senkrecht unter der Achse 2 liegende, übereinander angeordnete Gleitflächen 7 und 7α oberhalb der Mitte des Federpakets erfolgt. Eine der beiden Gleitflächen ist fest mit dem Fahrzeugrahmen verbunden, während die andere mit dem Federpaket vereinigt ist.
Die Enden der Federn 3 und 3α sind an ihren Schnittpunkten mit den Achsen 4 und 5 an den Punkten 4α, 4b, 5α und 5b miteinander derart schwenkbar vereinigt, daß sich der rechteckige Verband um die am Fahrzeugrahmen festliegenden Schwenkpunkte 6 und 6α parallelogrammartig in eine Stellung nach Fig. 3 verschieben kann, so daß die beiden Hinterachsen des doppelten Hinterachsaggregates in der Kurve auf verschiedenen Kurvenradien laufen, wobei jeweils die vordere Achse auf einem größeren Radius läuft als die hintere Achse. Die in Fig. 3 dargestellte Stellung des Aggregates verdeutlicht die Stellung, wie sie bei Fahrt in Richtung des Pfeils A in einer Linkskurve auftritt. Bei Rückkehr aus der Kurve in die Geradeausfahrt geht das Aggregat verhältnismäßig schnell in die Normalstellung zurück, in der alle Räder spuren, da, wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, die Hebelarme der Federn, an denen die hintere Achse angreift, 6-4α, 6α-4b, gegenüber den Hebelarmen an den Federn, an denen die vordere Achse angreift, 6-5α, 6α-5b, um das Maß der Versetzung des Drehpunkts 6 gegenüber den Drehpunkten 6, 6α gegenüber der Achse 2 größer sind. Die nachlaufende Achse ist also, an dem größeren Hebelarm angreifend, immer bestrebt, das Aggregat nach kurzer Laufzeit in die Normalspur zurückzubringen.
Diese an sich vorhandene Neigung des Aggregates wird durch einen erfindungsgemäß angeordneten Federausgleicher 8 unterstützt, der aus zwei in einem Rohr geführten Federn besteht, die sich gegen einen mittleren Festpunkt 9 abstützen, während ihre Enden an den Federn etwa in der Nähe der hinteren Achse 4 angreifen. Diese starken Schraubendruckfedern sind unter Vorspannung eingesetzt und verhalten sich so, wie dies in Fig. 3 zu erkennen ist. Die in dieser Abbildung unten zu erkennende Feder ist über die Vorspannung hinaus stark zusammengepreßt, während sich die obere Feder ausdehnen konnte. Die zusammengepreßte Feder wird also bestrebt sein, von dem mittleren Festpunkt aus auf die in der Zeichnung unten zu erkennende Feder so lange einzuwirken, bis zwischen den Federn Gleichgewicht herrscht und damit gleichzeitig beide Achsen des Hinterachsaggregates spuren. Bei einer Rechtskurve würde umgekehrt die andere Feder zusammengepreßt werden und damit ein entgegengesetztes Bestreben zeigen.
In Fig. 3 ist im Schnitt die Art der schwenkbaren Verbindung bzw. Lagerung der Federenden auf den Achsen an den Punkten des Zusammentreffens zwischen Federenden und Achsen im Schnitt dargestellt. Mit einem Federende Io ist eine Kugelpfanne fest vereinigt, die eine fest an der nicht dargestellten Achse angeordnete Kugel bzw. Kugelkalotte I2 übergreift. Diese Art der Verbindung läßt eine allseitige seitliche Verschwenkung der Feder Io mit der Pfanne II gegenüber der Kugel I2 bei verhältnismäßig geringem Flächendruck und entsprechend geringer Reibung zu. Um ein Herausspringen aus der Pfanne zu verhüten, sind die Federenden nach oben durch in der Zeichnung nicht dargestellte Gummipuffer gesichert.
Abgesehen von den sich aus der vorstehenden Beschreibung ergebenden Vorteilen der Erfindung wird noch besonders auf die sehr gute Steuerfähigkeit des Fahrzeugs bei Rückwärtsfahrt hingewiesen, da sich hierbei das Aggregat genau so günstig wie bei Vorwärtsfahrt verhält und kein unerwünschtes gegenseitiges Verstellen der Achsen zueinander auftritt, wie dies bei bekannten Bauarten der Fall ist, bei denen die einzelnen Achsen mittels Lenker oder Dreiecksverband an den Fahrzeugrahmen angehängt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Achsanordnung für mehrachsige Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeuganhänger unter Benutzung eines doppelten Hinterachsaggregates, dessen einzelne Achsen keine direkte Verbindung mit dem Fahrzeugrahmen, beispielsweise in Form von Dreieckverbänden oder Lenkern haben, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Achsen des doppelten Hinterachsaggregates zusammen mit den Federn einen rechteckigen Verband bilden, der sich um zwei gegenüber dem Fahrzeugrahmen festliegende Punkte, die zweckmäßig gegenüber der Mittelachse des Aggregates in Fahrtrichtung versetzt sind, während der Fahrt parallelogrammartig unter Einfluß von Steuerbewegungen der lenkbaren Vorderachse verschieben kann, derart, daß die Schnittpunkte der Achsen mit den Federn die Drehpunkte bzw. Eckpunkte des Parallelogramms darstellen und sowohl die Achsen zueinander als auch die Federn zueinander immer parallel stehen.
2. Achsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehpunkten, an denen sich die Federn gegenüber den Achsen verdrehen, Kugeln und Pfannen angeordnet sind.
3. Achsanordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenfesten Schwenkpunkte gegenüber der mittleren Achse des hinteren Achsaggregates in Fahrtrichtung versetzt sind, während der Schwenkpunkt zur Schwenkung des Aggregates um eine quer zur Fahrtrichtung liegende Achse mit der mittleren Achse zusammenfällt, wobei die Übertragung der Last durch senkrecht unter der mittleren Achse angeordnete Gleitflächen erfolgt. Achsanordnung nach Anspruch I bis 3, gekennzeichnet durch einen Federausgleicher, bestehend aus zwei unter Vorspannung eingesetzten Schraubendruckfedern, deren einander zugewandte Enden sich an einem mittleren Festpunkt abstützen, während die anderen Enden auf die längeren Hebelarme an den Federn in der Nähe der hintersten Achse des Hinterachsaggregates einwirken.