Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug. Es war bisher üblich, die Federn unterhalb (ler Schwerpunktlinie des Fahrzeuges anzu ordnen, und zwar sowohl Längs- wie Quer federn. Bei dieser Anordnung der Federn tritt beim Durchfahren von Kurven eine @ehiefstellung des Fahrgestelles bezw. Wa genkastens derart ein, dass der obere Teil des Gestelles bezw. Kastens nach aussen hin neigt. Diese Schrägstellung des Fahrgestelles bezw. Wagenkastens verursacht eine zusätzliche Be anspruchung der Federn. Diese zusätzliche Beanspruchung könnte man durch stärkere Bemessung der Federn ausgleichen.
Die Fe dern werden aber dadurch steifer, so dass dann die gewünschte weiche #Abfederung rieht mehr vorhanden wäre. Ausserdem er- hibt die bekannte Federanordnung eine ,chlechte Strassenlage, welche bei den In- @assen des Kraftfahrzeuges ein Gefühl der Unsicherheit beim Kurvenfahren hervor ruft.
Diese Mängel werden gemäss der Erfin dung dadurch beseitigt, dass das Federwerk wenigstens einer Achse des Kraftfahrzeuges mit Bezug auf die gefederte Fahrzeugmasse derart angeordnet ist, dass die in der Längs richtung des Wagens verlaufende Neigungs achse, um welche die gefederte Fahrzeug masse unter dem Einfluss beliebiger Kräfte sich dreht, wenigstens annähernd durch den Schwerpunkt der gefederten Fahrzeugmasse verläuft, so dass beim Fahren auftretende Massenquerkräfte der abgefederten Fahrzeug masse keine Drehung um die Neigungsachse hervorrufen können.
Zum Verständnis der beim Kraftfahrzeug auftretenden Querkräfte sei auf die Fig. 1 der Zeichnung verwiesen. In dieser Figur ist schematisch ein Kraftfahrzeug dargestellt. 1 sind die Räder, die durch eine feste Achse -? miteinander verbunden sind. M stellt schema tisch die abgefederte Fahrzeugmasse, welche .die Karosserie und auch den Motor enthalten kann, dar. Der Schwerpunkt dieser abgefeder ten Masse ist mit S bezeichnet. Abgefedert ist die Masse mit Hilfe von Federn $ und 4.
Die senkrechte Linie A-A bedeutet die in der Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längssymmetrieebene, in welcher der Schwer- punkt S liegt, durch den die Schwer punktlinie in Längsrichtung des Fahrzeuges verläuft.
Wenn das Fahrzeug eine Kurve durch fährt, so treten infolge der Zentrifugalkraft Hassenquerkräfte auf, .deren Resultierende, wie durch den Pfeil X dargestellt, im Schwer- punkt S der gefederten Fahrzeugmasse an greifen. Unter dem Einfluss dieser Massen kräfte dreht sich die gefederte Fahrzeugmasse bekanntlich in eine seitliche Lage, welche durch das gestrichelte Viereck M' beispiels weise angedeutet ist.
Der Schwerpunkt S verschiebt sich in die Lage S', :das heisst der Schwerpunkt hat sich gedreht um eine mitt lere Achse N, welche Neigungsachse genc2nnt wird und die im Abstande L vom Schwer- punkte unter demselben liegt.
Aus diesem Schema wird klar, dass' die Verdrehung der gefederten Wagenmasse un ter ,dem Einfluss der Massenquerkräfte so lange stattfinden muss, als die Massenkräfte am Hebelarm l zwischen Schwerpunkt S und Neigungsachse angreifen können.
Gemäss der Erfindung wird nun die Ver- drehung der Fahrzeugmasse um die in der Längsrichtung verlaufende Neigungsachse N dadurch verhütet, dass die Federung mit Be zug auf die abgefederte Fahrzeugmasse der art angeordnet wird, dass die Neigungsachse durch den Schwerpunkt hindurchgeht. Das bedeutet, dass der Hebelarm l zwischen Schwerpunkt und Neigungsachse gleich Null wird,
so dass ein auf Drehen !der Fahrzeug- masse gerichtetes Moment nicht mehr mög lich ist.
In. den weiteren Figuren der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes dargestellt.
Es zeigen: Fig. \? einen Kraftwagen von der Seite ge sehen, Fig. 3 denselben Wagen- in der Ansicht von hinten, Fig. 4 eine andere Ausführungsform in der Ansicht von vorn, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform, ebenfalls in der Ansicht von vorn, Fig. 6 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 7 die Hinteransicht eines Schwing- a.chsenwagens.
In Fig. 2 bedeutet 5 den Motor, 6 den dazugehörigen Kühler, 7 das Getriebe, 8 die Kardanwelle, 9 das Differential, 10 die Hinterachse. Die Vorderräder 11 sind in an sich bekannter beliebiger Weise durch Längs schenkel (nicht gezeichnet) mit der Vorder achse 12 verbunden, auf der mit ihren En den die vordere Querfeder 13 befestigt ist; die wiederum in der Wagenmitte mit dem vordern Chassisrahmen 14 fest verbunden ist. Die strichpunktierte Linie B-B stellt eine Schwerpunktslinie der gefederten Fahrzeug masse dar.
Unter dem Ausdruck "Schwer- punktlinie" ist hierbei eine Hauptträgheits- achse oder eine zu dieser möglichst benacb- barte und möglichst parallele, durch den Schwerpunkt der abgefederten Teile des Fahrzeuges verlaufende Linie zu verstehen. In Höhe dieser Schwerpunktslinie ist, wie aus Fig. 1 und 2! erkennbar ist, die hintere Feder 15 angeordnet.
Die hintern Räder 16 sind durch die Hinterachse 10, in welcher das Differential 9 liegt, miteinander ver bunden. Die hintere Querfeder 15 stützt sich mit ihren Enden 17 (Fig. 3) auf Feder träger 18 ab, die an den Enden der Hinter achse 1-0 befestigt sind. In der Mitte ist die Feder 15 durch das Zwischenblech 19 mit der Karosserie verbunden.
In der Fig. 3 ist die Längssymmetrieebene des Fahrzeuges l-.A eingezeichnet. Wie ins besondere aus Fig. 2 ersichtlich, erfolgt die Federung der gefederten Fahrzeugmasse in einer annähernd horizontalen Ebene, welche die Schwerpunktslinie B schneidet.
Die Flieh kraft wirkt zum Beispiel bei der Rechtskurve, wie durch den in Fig. 3 eingezeichneten Pfeil Y angedeutet ist, das heisst die Resultiereude der bei der Rechtskurve auftretenden Massen querkräfte geht, wie der Pfeil Y zeigt, durch die 'Schwerpunktlinie B-B hindurch. In folgedessen ist die abgefederte Masse nicht in der Lage, auf die Federung ein Dreh- oder Kippmoment auszuüben, welches eine Schief stellung der gefederten Wagenmasse bedingen könnte.
Es zeigt also dieses Ausführungs- beispiel, dass der Zweck der Erfindung, näm lich die Schiefstellung des Wagens beim Kurvenfahren zu vermeiden, mit Sicherheit erreicht: wird. In dem gezeichneten Aus führungsbeispiel ist auch darauf Bedacht ge nommen, class die Sitze 20 und 21 (vergleiche Fig. 2?) der Karosserie 22 so angeordnet sind, dass praktisch der Schwerpunkt der gesamten gefederten Masse in der Höhe der Schwer punktslinie B-B beziehungsweise in deren Nähe liegt.
1.n dem gezeichneten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist die Abfederung ge- iuäss der Erfindung nur bei der hintern Fe ier durchgeführt, weil sich gezeigt hat, dass bei. gewissen Bauarten diese Art der Yede- rung schon praktisch ausreichende Resultate herbeiführt. Ein Fahrzeug, bei welchem, wie in F ig. 2 gezeigt, die SchwerTunktslinie ss-B in der eingezeichneten Lage verläuft,
bei welchem aber die Federung durch die vordere Feder 13 nicht in einer durch die Scliwerpunktslinie hindurchgehenden Ebene erfolgt, bei welcher also das Erfin- clungsprinzip nur mit.
Bezug auf die hintere Feder angewendet ist, hat schon gegenüber den bekannten Fahrzeugen wesentlich bessere l,' ahreigensehaften. Eine weitere Verbesserung der Wirkung tritt. natürlich ein, wenn das hei der Hinterfeder angewendete Prinzip auch hei der Vorderfeder zur Anwendung kommt, -as der Fall ist, wenn die Schwerpunkts linie die in Fig. 2 eingezeichnete Lage G--C einnimmt;
denn die Federanordnung gemäss der Erfindung kommt sowohl für die Vorder all a.ucli die Hinterachsfedern in Frage, und zwar sowohl für Längsfedern als auch für Querfedern. Für Querfedern ist jedoch die Anordnung besonders geeignet, weil es mög lich ist, diese Federn ausserhalb des Sitz raumes anzuordnen, so dass man hinsichtlich der Höhe der Federanordnung in keiner Weise beschränkt ist.
Die Querfeder wird vorzugs weise, wie auch in der Zeichnung Fig. 2 gezeigt, in der Mitte mit der gefederten Fahr zeugmasse verbunden, so dass auch der Be festigungspunkt zwischen Feder und gefeder ter Fahrzeugmasse in der Schwerpunktslinie dieser Masse liegt.
Indem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 sind mit<B>11</B> die Vorderräder und mit 12 eine Vorderachse bezeichnet. Die Achse, an der die Räder in beliebiger bekannter Weise, zum Beisipel durch Längsschenkel, befestigt sind, ist mit nach oben gehenden Federstüt- zen 23 ausgerüstet, an .denen mittelst Feder lenkern 24 eine Querfeder 25 aasgelenkt ist. Die gefederte Fahrzeugmasse ist im vor liegenden Falle durch den Rahmen 26 ge kennzeichnet,
der durch eine Verbindungs brücke 27 in der Mitte mit der Feder 2:5 durch Federbriden 28 an sich bekannter Art fest verbunden ist. Die Schwerpunktslinie ist auch bei dieser Konstruktion mit B be zeichnet. Sie verläuft, wie ersichtlich, in der senkrechten Längssymmetlieebene des Fahr zeuges.
Auch bei dieser Einrichtung liegt die Feder in einer Ebene, welche senkrecht zu der Längssymmetrieebene A-A steht und durch die Schwerpunktslinie B'-$ ver läuft. Infolgedessen fällt auch hier die Nei gungsachse mit.
der Schwerpunktslinie zu sammen, so dass die beim Kurvenfahren, zum Beispiel bei der Rechtskurve, auftretenden \Iassenduerkräfte, die in der Schwerpunkts linie R angreifen, wie durch den Pfeil T gezeigt ist, in derselben Ebene verlaufen, in welcher die Feder angeordnet ist. Infolge dessen können auch hier zusätzliche Feder kräfte nicht auftreten, und es ist infolge dessen eine Verdrehung oder ein Kippen der gefederten Fahrzeugmasse ausgeschlossen.
Für die Ausführungsform nach Fig. 5 gilt alles, was bezüglich Fig. 4 gesagt worden ist; gleiche Buchstaben bezeichnen gleiche Teile. Der Unterschied lieg nur darin, dass bei die sem Ausführungsbeispiel die Feder 25 mit dem Motorgehäuse 26 verbunden ist., von dem aus durch zwei Wellen 29 die Räder 11 aas- angetrieben werden.
Diese Figur ,zeigt also die Anwendung des Fedei-ungsprinziTs ge- mäss der Erfindung auf einen Frontantrieb wagen.
Auch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 entspricht im wesentlichen dem Ausführungs beispiel nach Fig. 2, jedoch mit dem Unter schiede, dass bei dieser Ausführungsform die Schwerpunktslinie B-B etwa horizontal ver läuft und dass bei dieser auch die vordere Feder 13 in einer Ebene liegt, welche mit der Schwerpunktslinie B-B zusammenfällt.
Die Federn sind hier, wie in Fig. 3 gezeigt, an Federstützen 18 befestigt, die mittelst Len kern 30 bei dem Punkte 31 mit dem Fahr zeugkörper verbunden sind.
Fig. 7 zeigt die Anwendung der Erfin dung auf einen Schwingachsenwagen. Die Hinterräder sind wiederum mit 16 bezeichnet, sie sind mittelst der mit ihnen fest verbunde nen Schwinghebel 32 an dem Getriebekasten 33 in dem Punkte 34 aasgelenkt. Durch,die vom Getriebe ausgehende Gelenkwelle 35 werden die Räder angetrieben. Unten am Ge triebe ist eine Querfeder 36 befestigt, deren freie Enden 3 7 durch die Zwischenlenker 38 bei 39 an die Schwinghebel aasgelenkt sind.
Die Gesamtheit der Teile: Federn 36, Schwinghebel 32, Gelenke 34 und Zwischen lenker<B>38</B> (vergl. Fig. 7) ist mit dem Wort "Federwerk" bezeichnet. Bei starren Achsen (vergl. die Fig. 2 bis 6) sind unter dem Be griff "Federwerk" nicht nur die Federn, son dern auch die Federträger, zum Beispiel 18 bei Fig. 2, 3 und 6 und 23 und 24 bei Fig. .1 und 5, bezeichnet.
Die gefederte Fahrzeug masse ist mit M bezeichnet, die Schwerpunkts- linie mit B, die Berührungspunkte der Räder mit der Fahrbahn sind mit 40 bezeichnet. Für diese Art von Lagerung ist die Neigungsachse bestimmt als Schnittpunkt der Verbindungs linien der Punkte 40 und 34.
Da, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, diese Neigungsaehsen- linie auch durch die Sehwerpunktslinie B geht, so ist auch bei dieser Ausführungsform erreicht, dass die Massenquerkräfte die ab gefederte Fahrzeugmasse nicht zu drehen ver mögen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestell ten Ausführungsbeispiele beschränkt. Zwar ist ihre Anwendung für Fahrzeuge mit Quer federn besonders günstig, das schliesst jedoch nicht die Anwendung dieses Federungs- prinzips auf Längsfederungen aus. Das We sentliche ist, dass die Federung mit Bezug auf die gefederte 3Iasse so angeordnet ist, dass die beim Fahren auftretenden Querkräfte keine Verdrehung der gefederten Masse um die in Längsrichtung des Wagens verlaufende Neigungsachse hervorrufen.
Es ist ersichtlich, dass der Erfindungs zweck in vollkommenster Weise erreicht wird. wenn die Federung exakt in der Schwer punktslinie erfolgt, dass aber geringe Abwei chungen von dieser Anordnung zulässig sind, ohne die Erfindung in ihrer Wirkung zu be einträchtigen.