DE920229C - Selbststabilisierende, elastisch ausgeglichene Aufhaengung bei Fahrzeugen - Google Patents

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 15. NOVEMBER 1954

M 5840 III63c

bei Fahrzeugen

Die Erfindung 'bezieht sich auf eine selbststabilisierende, elastisch ausgeglichene Aufhängung für Fahrzeuge, die sich vorzugsweise in einer Richtung bewegen und an vier Rädern bzw. an vier wirkungsfähigen Stellen (Punkten) aufgehängt sind.

Es sind Bauarten von Kraftfahrzeugen mit konjugierter (s. später) Federung mit vier tatsächlichen oder wirkungsfähigen Unterstützungen sowie die Stabilisierung einer solchen Federung 'bekannt, die bei manchen Ausführungsformen, beispielsweise als Ausgleichsfederung, naturgemäß labil ist. Dabei wird unter konjugierter Federung zweier Räder bzw. Radgruppen eines Fahrzeuges eine Federung verstanden, bei der bei Stoß auf ein Rad (Radgruppe) die Federn beider Räder in Reihe beansprucht werden, also weich wirken, während bei Belastung der Federung durch die Last des Fahrzeuges die Federn parallel arbeiten, also hart wirken. Bei solchen Bauarten werden meistens zwei Räder derselben Seite, d. h. zwei benachbarte Räder, durch geeignete Organe miteinander verbunden, die auf Biegung oder Zug oder auf beide Belastungsarten beansprucht werden. Hieraus ergibt sich, daß zur Verwirklichung dieses Gedankens Umleitungen erforderlich werden, die solche Ausführungsformen schwer und kompliziert machen. Außerdem werden zur Verbindung der beiden Federn weitere Elemente benötigt, von denen je eines je einem Rad zugeordnet ist.

Darüber hinaus ist die Abfederung unter Anwendung von Torsionsstäben 'bekannt. Die hierdurch erreichte Vereinfachung der Abfederung ist

zwar ein Vorteil, jedoch steht diesem die Notwendigkeit einer gewissen Anzahl von zusätzlichen Elementen gegenüber, die erforderlich sind, um die Stabilität um die Querachse sicherzustellen, um eine Gegenwirkung gegen Nickschwingungen zu erzielen.

Die Nachteile der vorbekannten Bauarten werden durch die konjugierte Federung nach der Erfindung beseitigt.

ίο Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die beiden Räder oder gemeinsam abgestützten Radgruppen jeder Fahrzeugseite durch mindestens ein die konjugierte Federung verwirklichendes elastisches Glied verbunden sind, auf das sich der Rahmen in der Nähe von den beiden Rädern oder Rädergruppen abstützt, und daß durch geeignete Anordnung von Verbindungsgliedern zwischen Rädern und elastischen Elementen eine Federkennlinie erhalten wird, die bei Stoß auf ein Rad stärker als proportional ansteigt, während die Rückholkräfte beim Neigen des Rahmens gegen die Fahrbahn schwächer als proportional zunehmen.¹.

Diese Kennlinien werden durch geeignete Wahl der Längen von Hebeln und der Winkelwerte zwischen den verschiedenen Gliedern der Anordnungen erhalten, die jedes Rad oder Radgruppe ein und derselben Seite mit dem entsprechenden elastischen Zwischenglied verbinden. Eine Verbindung zwisehen den beiden seitlich ausgeglichenen Anordnungen ist nicht notwendig.

Nach einer ersten Ausführungsart wird die Anordnung zum Aufbau der für die Stabilisierung nötigen Rückholkraft in zwei Teile aufgelöst. Jede Teilanordnung wird zwischen Rad und elastisches Glied eingeschaltet.

Nach einer zweiten Ausführungsart sind die Anordnungen, die die vorher erwähnten Kennlinien bestimmen, anstatt zwischen den Rädern und dem elastischen Federglied in der Mitte des elastischen Federgliedes vorgesehen, das in diesem Fall selbstverständlich in zwei Teilglieder zerfällt.

Diese Ausführung erlaubt es, die Drehstäbe an Stützhebeln der Achsschenkelträger zu befestigen, eine Anordnung, die in gewissen Fällen bedeutende Vorteile bietet.

Bei einer solchen Ausführung ist es natürlich möglich, die Stäbe durch andere elastische Glieder, z. B. Blattfedern, zu ersetzen, die nach dem Grundgedanken der Erfindung angeordnet sind, oder einen Drehstab mit einer Blattfeder zusammenwirken zu lassen, eine Ausführung, die eine weitere Abwandlungsart darstellt.

In der Zeichnung sind drei .beispielsweise Ausführungsformen der konjugierten Federung nach der Erfindung in Anwendung auf ein Kraftfahrzeug näher veranschaulicht.

Fig. I zeigt perspektivisch eine Rahmenhälfte mit unabhängigen Vorderrädern und einer Hinterachse mit der neuen Aufhängung; Fig. II zeigt einen Grundriß desselben Ausführungsbeispiels;
Fig. III und IV sind Schnitte nach den Linien A-B und C-D der Fig. II, von vorn nach hinten gesehen, d. h. entgegen der Fahrtrichtung;

Fig. V und VI zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel im Aufriß und Schnitt, .bei dem eine Rahmenhälfte mit der Aufhängung nach der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. VII und VIII zeigen in kleinem und großem Maßstab die mittlere Anordnung zur Auslösung von Stabilisierungsmomenten;

Fig. IX und X zeigen eine weitere abgewandelte Ausführung im Aufriß und Schnitt, bei der eine Rahmenhälfte mit der Aufhängung nach der Erfindung versehen ist;

Fig. XI und XII zeigen in kleinem und großem Maßstab die mittlere Anordnung zur Auslösung von Stabilisierungsmomenten.

Die Glieder, die den Gegenstand der neuen Erfindung bilden, sind stark ausgezogen, während die anderen Organe, wie Rahmen, Räder, Motor, Kühler, Steuerrad usw., nur in dünnen Linien angedeutet sind. Zum besseren Verständnis der Fig. I bis IV, IX und X sind die verschiedenen Führungsorgane der Achsen, die nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören, nicht gezeigt.

Die Querstrebe 2 des Rahmens 1 in Fig. I bis IV trägt das Gelenk 3 des oberen Dreieckhebels 4 und das Gelenk 5 des einfachen unteren Hebels 6. Die Achsschenkelträger des Vorderrades 7 sind an den beiden Hebeln 4 und 6 angelenkt.

Eine Kurbelstange 8 ist einerseits bei 9 an dem Hebel 6 und andererseits bei 10 an dem Hebel 11 angelenkt, der an einem Drehstab 12 befestigt ist. Der Stab wird an seinem vorderen Ende durch ein Lager 13 an der Querstrebe 2 geführt.

Der Drehstab wird in der Nähe der Hinterachse 14 durch ein Lager 15 an dem Rahmen 1 geführt. Ein Hebel 16, der an diesem Ende des Drehstabes 12 befestigt ist, stellt die Verbindung zu der Hinterachse 14 mittels einer Kurbelstange 17 her, die an einem Bund 18 an der Hinterachse angeordnet ist. Wie die Fig. II bis V zeigen, sind beide Rahmenseiten mit den gleichen Organen versehen.

Da die Stabilität um die Querachse durch ein Rückhol- oder Stabilisierungsmoment gewährleistet ist, das abhängig von der Neigung des Rahmens zu dieser Achse sich aufbaut, ist keine zusätzliche Rückholvorrichtung oder zusätzlicher Stabilisator vorgesehen.

Da ein nach der Erfindung aufgehängtes Fahrzeug keine Neigung zu Nickschwingungen hat, braucht keine besondere Vorrichtung gegen solche vorgesehen zu werden.

Daraus folgt, daß diese praktische Ausführung höchst einfach ist. Sie erfordert tatsächlich nur zwei Drehstäbe, die sich vorzugsweise von dem Vorderteil zu dem Hinterteil des Rahmens, und zwar auf jeder Fahrzeugseite ein Drehstab, erstrecken. Es gibt jedoch Fälle, in denen aus gewissen Gründen die Befestigung des Stabes an einem Stützhebel des Vorderrades, des Hinterrades oder beider Räder wünschenswert ist. Da es in solchen Fällen nicht möglich ist, die Anordnung zur Auslösung der Stäbilisierungsmomente zwischen

Hebel und Stäben einzuschalten, wird ihr ein Platz in der Mitte jedes Stabes zugewiesen, der sich in dieser Ausführung aus zwei Teilen zusammensetzt.

Die Fig. V bis VIII beziehen sich auf ein solches Ausführungsbeispiel. Die Achsschenkelträger der unabhängigen Vorderräder 21 sind an dem Rahmen 22 mittels eines einfachen unteren Hebels 23 und eines oberen Dreieckhebels 24 angelenkt. An diesem letzteren bzw. seiner Achse befestigt, erstreckt sich der Drehstab 25 fast bis zur Mitte zwischen Vor derund Hinterrad. Hier wird er durch ein Lager 26 an dem Rahmen 22 geführt. Der Hebel 27 an dem Drehstab 25 greift mittels einer Kurbelstange 28 eines ähnlichen Hebels 29 an dem Drehstab 30 an, der an seinem vorderen Ende durch das Lager 31 geführt wird und an seinem hinteren Ende an einem unteren Dreieckhebel 32 (oder dessen Achse) des Achsschenkelträgers des Hinterrades 33 'befestigt ist. Dieser letztere ist außerdem noch mittels eines oberen einfachen Hebels 34 an dem Rahmen befestigt.

Die vergrößerte Ansicht der Anordnung in Fig. VIII zeigt deutlich die Auslösung eines Stabilisierungsmomentes. In der Zeichnung entsprechen die Lagen A, B, C eines Hebels den Lagen C, B, A des anderen Hebels, und umgekehrt.

Eine weitere Ausführungsart wird beispielhaft nachstehend beschrieben. Bei gewissen Konstruktionen werden zur Aufhängung der Hinterräder bzw. der Hinterachswelle Blattfedern, als Auslegerfedern angeordnet, benutzt. Diese Ausführung hat den Vorteil, das Gewicht des Rahmens in einem bestimmten Maß zu verringern.

Die Fig. IX "bis XII zeigen die neue Aufhängung an einem solchen Rahmen, z. B. mit unabhängigen Vorderrädern und einer Hinterradachse.

Die Achsschenkelträger der unabhängigen Vorder räder 41 sind an dem Rahmen 42 mittels einfacher unterer Hebel 43 und oberer Dreieckhebel 44 angelenkt. Am letzteren Hebel bzw. dessen Achse ist ein Drehstab 45 befestigt, der bis in die Nähe des vorderen Endes einer Blattfeder 49 reicht. Der Hebel 47 an dem Stab 45 ist mittels einer Verbindung 48 mit der Blattfeder 49 verbunden, die um eine Achse 50 an ihrer Halterung drehbar gelagert ist und sich mit ihrem hinteren Ende auf der Hinterachse 51 mittels einer 'bekannten Vorrichtung 52 abstützt.

Die vergrößerte Darstellung der mittleren Anordnung in Fig. XII zeigt deutlich, wie sich das Stabilisierungsmoment auswirkt. Die Lagen A, B, C des Hebels 47 in der Zeichnung entsprechen den Lagen C, B, A des vorderen Endes der Blattfeder 49, und umgekehrt.

Jede Ausführung nach der Erfindung gestattet also praktisch vollkommen die Löschung aller Schwingungen einzig und allein durch die konjugierte elastische Aufhängung; weder auf den Rahmen noch auf die Räder werden irgendwelche Schwingungen von den elastischen Zwischengliedern übertragen. Die Anwendung von Stoßdämpfern ist folglich nicht mehr unbedingt nötig.

Die Erfindung, die bei Kraftfahrzeugen gleich gut auf Wagen mit Frontantrieb wie mit Hinterradantrieb angewendet werden kann, läßt SiGh selbstverständlich außerhalb der oben als Beispiele, jedoch nicht einschränkend beschriebenen Ausführungen verschiedenartig praktisch ausführen.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Selbststabilisierende, elastisch ausgeglichene Aufhängung mit in Längsrichtung selbststabilisierender Vierpunktaufhängung (mit sogenannter konjugierter Federung) für sich normalerweise nur in aioer Richtung bewegende Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Räder (7) oder gemeinsam abgestützten Radgruppen jeder Fahrzeuglängsseite durch mindestens ein die konjugierte Federung verwirklichendes federndes Glied (12) (z. B. Drehstab) verbunden slind, auf das sich der Rahmen (1) -iti der Nähe der beiden Fahrzeugräder bzw. -radgruppen abstützt.

2. Vierpunktaufhängung nach Anspruch 1, bei der die konjugierte Federung zweier Räder oder Radgruppen durch ein einziges elastisches Federglied auf jeder Fahrzeugseite gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Auslösung der für die zur Stabilisierung nötigen Rückholkraft in zwei Teile (8, 11 und 16, 17) aufgelöst ist und jede Teilanordnung (z. B. 8, 11) zwischen Rad (7) und elastischem Federglied (12) geschaltet ist, wobei die Glieder jeder Teilanordnung bei Stoß auf ein Rad (Radgruppe) eine Federungskennlinie ergeben, die stärker als proportional, also progressiv ansteigt, während die Rückholkräfte beim Neigen des Rahmens schwächer als proportional zunehmen.

3. Vierpunktaufhängung nach Anspruch 1, bei der die konjugierte Federung zweier Räder oder Radgruppen durch zwei elastische Federglieder in Reihenanordnung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (26,27, 28,29, 31 bzw. 46, 47, 48) zur Auslösung der für die zur Stabilisierung nötigen Rückholkraft zwischen diesen beiden elastischen Federgliedern (25, 30 bzw. 45, 49) liegt, wobei die Glieder jeder Teilanordnung bei Stoß auf ein Rad (Radgruppe) eine Federungskennlinie ergeben, die stärker als proportional, also progressiv ansteigt, während die Rückholkxäfte beim Neigen des Rahmens schwächer als proportional zunehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 9568 11.59