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Pendelhalbachsanordnung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich
auf eine Pendelhalbachsanordnung für Kraftfahrzeuge, bei welcher eine der Halbachsen
mit dem Rahmen oder Wagenkasten verbunden und die andere Halbachse an der erstgenannten
angelenkt ist.
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Bei Pendelhalbachsanordnungen ist schon vorgeschlagen worden, die
Halbachsen über die Fahrzeugmittellinie hinaus zu verlängern. Hier ist jede der
beiden Halbachsen am Rahmen des Fahrzeuges gelenkig befestigt, wobei der Antrieb
über mehrere Kreuzgelenke erfolgt.
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Auch ist schon bekanntgeworden, die eine zweier Halbachsen, und zwar
die das Achsgetriebe enthaltende Halbachse einer Achsaufhängung über die Fahrzeugmittellinie
hinaus zu verlängern und dort am Rahmen zu lagern. Die andere Halbachse dieser Ausführung
ist in der Mitte des Fahrzeuges an der erstgenannten angelenkt. Bei dieser Anordnung
werden bei gleich großen Federwegen am linken und rechten Rad (d. h. bei sogenannter
Hindernisfederung) theoretisch verlängerte Halbachsen mit gleich langen Radien erzielt.
Bei einseitiger Federung dagegen (z. B. bei der sogenannten Kurvenfederung) wirkt
die in der Fahrzeugmitte an die andere Halbachse angelenkte Halbachse keineswegs
als verlängerte Halbachse, wodurch sich die Vorzüge des verlängerten Hebelarmes
nur bei Federung nach einer Fahrzeugseite hin auswirken können.
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Bei der genannten Ausführung enthält ferner die am Rahmen angelenkte
Halbachse das Achsgetriebe, wodurch das Gewicht dieses Aggregates ausschließlich
von dieser einen Halbachse getragen wird. Eine Verteilung auf beide Halbachsen ist
mit dieser Anordnung nicht möglich.
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Die Erfindung wird demgegenüber darin gesehen, daß sich beide Pendelhalbachsen
über die Fahrzeugmitte hinaus erstrecken, d. h. jenseits der Fahrzeugmittellinie
mittels Gelenke befestigt sind.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß bei Treibachsen die das
Achsgetriebe aufnehmende Pendelhalbachse mit der am Rahmen oder Wagenkasten angelenkten
Pendelhalbachse gelenkig verbunden ist, wobei in an sich bekannter Weise nur ein
Kreuzgelenk als einzige gelenkige Verbindung zwischen den Antriebswellen der Achse
vorgesehen ist.
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Ein besonderer Vorzug der Anordnung ist, daß bei im wesentlichen gleich
wirksamen Pendellängen jeder Pendelhalbachse die Trägheitsmomente der Halbachsen
um ihre Gelenke annähernd gleich groß sind.
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Zweckmäßigerweise befindet sich das Gelenk der das Achsgetriebe aufnehmenden
Halbachse in einer kürzeren Entfernung von der Fahrzeugmittellängsebene als das
am Rahmen oder Wagenkasten befindliche Gelenk. Hierdurch werden einerseits die Spur-und
Sturzänderungen gegenüber den bekannten Ausführungen wesentlich verringert und andererseits
die an beiden Halbachsen wirksamen Trägheitskräfte und damit die Bodenhaftung der
Räder auf beiden Seiten nahezu gleich groß. Durch die Konstruktion der verlängerten
Halbachsen läßt sich das Momentanzentrum besonders tief legen, was bei den meisten
bekanntgewordenen Gelenkachsen nicht möglich ist. Ein tief liegendes Momentanzentrum
an der Hinterachse ist zur Verteilung der Radbelastung in vielen Fällen erwünscht.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß das Kreuzgelenk mit der
Gelenkachse der nicht am Rahmen oder Wagenkasten angelenkten Pendelhalbachse fluchtet,
wodurch die Achse mit einem einzigen Kreuzgelenk auskommt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß die eine
am Rahmen oder Wagenkasten angelenkte Pendelhalbachse an einem besonderen Traggestell
oder Hilfsrahmen elastisch gelagert ist, der seinerseits elastisch mit dem Rahmen
oder Wagenkasten verbunden ist. Hierdurch werden Schwingungen der Radaufhängung
weitgehend gedämpft und vom Fahrzeugoberbau ferngehalten.
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Nach der Erfindung kann ferner die am Rahmen oder Wagenkasten angelenkte
Halbachse in verschiedener Weise ausgebildet sein. Sie kann beispielsweise das Achsgetriebe
gabelförmig umfassend ausgebildet sein. Die Halbachsen können aber auch kugelgelenkartig,
und zwar sowohl mit dem Rahmen oder Wagenkasten als auch untereinander verbunden
sein, wobei die radseitigen Enden der verlängerten Halbachsen über Längs- oder Schräglenker
mit dem Fahrzeug verbunden sind. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf angetriebene
Achsen allein, sondern kann ohne weiteres auch an nicht getriebenen Pendelachsen,
wie
z. B. an einer Vorder- oder Hinterachse, verwirklicht werden.
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Im folgenden sind an Hand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung stellt dar: Fig. 1 die Ansicht einer
Hinterachse, in Fahrtrichtung gesehen, Fig. 2 die Draufsicht auf die Hinterachse
nach Fig. 1, wobei jedoch der Hilfsrahmen weggelassen ist, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel
einer Hinterachse, in Fahrtrichtung gesehen, Fig. 4 die Draufsicht auf die Hinterachse
nach Fig. 3.
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In den Fig. 1 und 2 ist die rechte Pendelhalbachse 10 mittels zweier
Gelenke 11 an einem Hilfsrahmen 12 od. dgl. schwenkbar gelagert. Der Hilfsrahmen
12 ist über elastische Zwischenglieder 13 mit dem Rahmen oder Wagenkasten 14 verbunden.
Die Pendelhalbachse 10 besteht aus zwei Teilen, einer Gabel mit den nach oben gekröpften
Armen 15 und einem Achsstützrohr 16. Letzteres enthält die Antriebswelle 17 (gestrichelt
angedeutet) für das rechte Hinterrad 18.
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An dem Achsstützrohr 16 ist ferner ein Böckchen 19 als Lagerfläche
für die Schraubenfedern 20 angebracht. Die Federn 20 stützen sich gegen entsprechende
Lagerflächen 21 am Hilfsrahmen 12 ab.
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An den Armen 15 der rechten Pendelhalbachse 10 sind zwei Gelenke 22
für die Arme 23 der linken Pendelhalbachse 24 vorgesehen. Diese Pendelhalbachse
24 besteht aus einem Achsgetriebe 25 und dem an ihr befestigten Achsstützrohr 26,
welches die Antriebswelle 27 (gestrichelt angedeutet) für das linke Hinterrad 28
enthält. An dem Achsstützrohr 26 ist ein Böckchen 29 als Lagerfläche für die Schraubenfedern
30 angebracht. Die Federn 30 stützen sich in gleicher Weise wie die Federn 20 gegen
entsprechende Lagerflächen 31 am Hilfsrahmen 12 ab.
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Die Achse enthält ein einziges Kreuzgelenk 32 (in der Zeichnung gestrichelt
angedeutet). Die Mitte dieses Kreuzgelenkes 32 fluchtet mit der Drehachse X-X der
linken Pendelhalbachse 24. Zum Schutz der Antriebsteile ist zwischen beiden Pendelhalbachsen
eine Gummimanschette 33 vorgesehen. Der Antrieb der Achse erfolgt in bekannter Weise
über eine Gelenkwelle 34 auf den Antriebsflansch 35 des Achsgetriebes 25.
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Wie aus den Figuren ersichtlich, liegen die Drehachsen X X-YY jeweils
jenseits der Mitte M-M des Fahrzeuges, so daß sich die sogenannten verlängerten
Pendelhalbachsen 10 und 24 für jede Fahrzeugseite ergeben.
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Vorzugsweise ist die Entfernung x der Drehachsen X-X derjenigen Pendelhalbachse,
die das Ausgleichgetriebe 25 enthält, nicht so groß wie die Entfernung y der Drehachse
Y-Y der anderen Pendelhalbachse. je nach Festlegung dieser Entfernungen x und y
ist es möglich, beim Durchfedern weitgehend gleich wirksame Pendellängen für jede
Halbachse zu erzielen, und zwar sowohl bei der Hindernisfederung als auch bei der
Kurvenfederung.
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Gleichzeitig ist es durch die Erfindung möglich, bei im wesentlichen
gleich wirksamen Pendellängen jeder Pendelhalbachse die Trägheitsmomente der Halbachsen
und ihre Gelenke annähernd gleich groß zu machen. Die Wahl der Entfernungen xy für
die Drehachsen X-X und Y-Y von der Fahrzeugmittellinie M-M hängt somit wesentlich
von der Massenverteilung der Achse und von der erwünschten Wirksamkeit bzw. Kinematik
der verlängerten Halbachsen und schließlich auch von baulichen Gesichtspunkten ab,
z. B. von den zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen.
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Zur Verwirklichung der Erfindungsidee ist es nicht unbedingt erforderlich,
auf jeder Drehachse X -X und Y-Y je zwei der Gelenke 11 und 22 für jede Halbachse
10 und 24 vorzusehen. Es ist durchaus möglich, nur jeweils ein Gelenk, z. B. Universalgelenke,
zu verwenden, sofern die Halbachsen in diesem Falle dann von Längs- oder Schräglenkern
gehalten werden. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigen die Fig. 3 und 4.
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Um Wiederholungen zu vermeiden, sind in den Figuren für gleiche Teile
gleiche Bezugszeichen gewählt.
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Die rechte Pendelhalbachse 50 ist durch einen Arm 51 über die Fahrzeugmitte
M-M hinaus verlängert und mittels eines Gelenkes 52 an einem Hilfsrahmen oder am
Wagenkasten 53 befestigt. Das Gelenk 52 enthält zweckmäßigerweise Gummibauteile
54, die eine gewisse Gelenkigkeit der Pendelhalbachse 50 gewährleisten. Der Arm
51 kann z. B. aus zwei aus Blech geprägten Hälften bestehen, die das Achsstützrohr
55 bei 56 wie eine Faust umgreifen und mit diesem verschweißt sind. Die linke, das
Achsgetriebe 25 enthaltende Pendelhalbachse 57 ist mittels eines Kugelgelenkes 58
mit der rechten Halbachse 50 verbunden, wobei das Kugelgelenk 58 zugleich das Kreuzgelenk
59 für die beiden Antriebswellen 17 und 27 (gestrichelt angedeutet) enthält.
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Beide Pendelhalbachsen 50 und 57 stehen ferner über Schräglenker 62
mit Teilen 53 des Rahmens oder Wagenkastens des Fahrzeuges in Verbindung. Die Gelenke
63 dieser Schräglenker 62 enthalten ebenfalls Gummibauteile 64. Die Gummibauteile
54 und 64 in den Gelenken 52 und 63 lassen eine allseitige Bewegung zu.
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Zweckmäßigerweise liegen die Gelenke 63 der Schräglenker 62 möglichst
nahe an der Fahrzeugmitte M-M, um den Einfluß der nun schräg verlaufenden Achsen
X-X und Y-Y klein zu halten.
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Die sonstigen Überlegungen bezüglich der Entfernungen x-x und y-y
der Drehpunkte der Pendelhalbachsen 50, 57 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die gleichen, wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel erläutert.
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Wie bereits erwähnt, beschränkt sich die Erfindung nicht auf die angetriebenen
Achsen allein, sondern kann ohne weiteres auch an nicht getriebenen Pendelhalbachsen
verwirklicht werden.