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Vorrichtung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, zum Stabilisieren
oder zum der Fliehkraft entgegengesetzten Neigen des Fahrzeugkörpers Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen,
zum Stabilisieren oder zum der Fliehkraft entgegengesetzten Neigen des Fahrzeugkörpers
um die Fahrzeuglängsachse, mit einer oberhalb des Schwerpunktes des Fahrzeugkörpers,
maximal etwa in einer der Spurweite entsprechenden Höhe über der Fahrbahn gelegenen
Rollachse des Fahrzeugkörpers gegenüber dem Fahrwerk. (Unter »Fahrwerk« wird entweder
ein Hilfsrahmen verstanden, an dem die Radführungsglieder, gegebenenfalls auch die
Tragfedern, angeordnet sind, oder es sind darunter die Radführungsglieder (Starrachse)
selbst zu verstehen.) Es hängt von der konstruktiven Einzelauslegung ab, ob durch
solche Vorrichtungen die sonst übliche Neigung nach der Kurvenaußenseite verringert,
aufgehoben oder sogar in eine Innenneigung verwandelt wird. Als Mittel zur Verwirklichung
derartiger Kinematiken sind bisher verhältnismäßig komplizierte oder viel Platz
beanspruchende Lagerungen, Rollwiegen, Lenkerkonstruktionen usw. bekannt, z. B.
an einem Personenkraftwagen (s. deutsche Patentschrift 680 174), bei dem
sich der Hauptrahmen des Fahrzeugkörpers auf einem die Radführungsglieder tragenden
Hilfsrahmen mit Hilfe von Lenkern abstützt, die in Frontansicht betrachtet, vom
Hilfsrahmen aus auf beiden Fahrzeugseiten schräg nach oben innen zum Hauptrahmen
verlaufen. Die Rückstellung in die Mittellage übernehmen dabei besondere Schraubenfedern
zwischen Hauptrahmen und Hilfsrahmen.
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Der bei dieser Ausführung notwendige Einbauraum steht in einem neuzeitlichen
Kraftfahrzeug nicht mehr zur Verfügung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die weniger
Platz beansprucht, ohne Drehgelenke auskommt, bei der das tragende (Lenker) und
federnde (Schraubenfeder) Bauelement zu einem einzigen vereinigt wird und bei der
das Momentanzentrum der Relativbewegungen des Fahrzeugkörpers zum Hilfsrahmen mindestens
annähernd in gleicher Lage bleibt. Als Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen,
daß der Fahrzeugkörper mindestens im Gebiet der einen Fahrzeugachse unter der an
sich bekannten Verwendung von hauptsächlich in Schubrichtung federnden Gummiblocklagern
derart auf dem Fahrwerk gelagert oder für Bewegungen um die Fahrzeuglängsachse geführt
ist, daß die an den Fahrzeugkörper und die an das Fahrwerk grenzenden Flächen der
Gummiblocklagerung mindestens annähernd in Umfangsrichtung zu um die gewünschte
Rollachse gezogenen Kreisen verlaufen.
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Wenn auch die Winkelausschläge der Rollschwenkungen bei der vorgeschlagenen
Konstruktion nicht sehr groß sein können und die Neigung folglich bei scharfen und
schnell gefahrenen Kurven möglicherweise nicht ganz den Idealwert der Resultierenden
aus Schwerkraft und Fliehkraft :erreicht, so weit die Erfindung doch einen Weg,
der unter Inkaufnahme gewisser Unzulänglichkeiten die praktische Verwirklichung
eines Kraftfahrzeugs mit merklich besserem Kurvenneigungsverhalten, als bisher üblich,
näherrückt, während die bislang bekannten Konstruktionen bezüglich einer Serienfabrikation
an den aufwendigen kinematischen Mechanismen scheiterten.
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Die Erfindung läßt sich ohne weiteres, vorzugsweise für die Vorderachse,
anwenden auf einen an sich bekannten, mittels der Gummiblocklager mit dem Fahrzeugkörper
verbundenen Hilfsrahmen mit einem tiefer als der Hilfsrahmen liegenden Momentanzentrum
für Schwenkungen des Hilfsrahmens gegenüber den Radaufstandspunkten.
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Für Starrachsen, vorzugsweise Hinterachsen, sind Achsanlenkungen an
einem Längslenkerglied bekannt, das zwei rechts und links der senkrechten Fahrzeugmittellängsebene
befindliche, nur Schwenkungen um eine Fahrzeugquerachse zulassende Lagerungen am
Fahrzeugkörper aufweist. In Weiterbildung einer solchen Konstruktion wird vorgeschlagen,
daß die die Rollachse bestimmenden zwei Gummiblocklager zwischen der Starrachse
und dem Längslenkerglied ebenfalls rechts und links der senkrechten Fahrzeugmittellängsebene
angeordnet sind. Hierdurch läßt sich die Bauhöhe der Aufhängung wesentlich verringern,
so daß Platz für den normalerweise über der Hinterachse angeordneten Kofferraum
usw. gewonnen wird; und es wird zugleich eine gewisse Federung in Fahrzeugquerrichtung
erreicht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
an einem Personenkraftwagen dargestellt.
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F i g. 1 zeigt die Draufsicht auf die Vorder- und die Hinterachsanordnung;
F i g. 2 eine Ansicht der Vorderachse bei Geradeausfahrt entsprechend der Linie
II(III)-II(III) von Fig.1; F i g. 3 dieselbe Ansicht beim Fahren einer Linkskurve;
F i g. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV von F i g. 1 und F i g. 5 eine
Ansicht der Hinterachse entsprechend der Linie V-V von F i g. 1.
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Der Fahrzeugkörper 10, zu dem auch die Längsträger 11 und 12 gehören,
ist, abgesehen von diesen, nur durch strichpunktierte Linien angedeutet.
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Die Vorderräder 13 und 14 sind über untere Querlenker 15 und 16 und
obere Querlenker 17 und 18 an einem Hilfsrahmen 19 aasgelenkt. An diesem ist auch
ein üblicher Drehstabstabilisator 20 gelagert, der mit den Querlenkern 15 und 16
in Verbindung steht. Die Tragfedern 21 und 22 arbeiten in gewohnter Weise zwischen
den unteren Querlenkern 15 und 16 und Ausladungen des Hilfsrahmens 19.
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Der Fahrzeugkörper 10 ruht im Gebiet der Vorderachse auf vier Gummiblocklagern
23 bis 26, deren aasvulkanisierte Begrenzungsplatten normal zu Strahlen 27 und 28
stehen, die sich in einem Punkt R" schneiden. Dieser Punkt R,, stellt das Momentanzentrum
für Schwenkbewegungen des Fahrzeugkörpers 10 relativ zum Hilfsrahmen 19 im Gebiet
der Vorderachse dar. Die Rollachse des Fahrzeugkörpers, für dessen Schwenkungen
gegenüber dem Fahrwerk geht durch diesen Punkt. Unterhalb der Rollachse liegt der
Schwerpunkt S des Wagenkörpers (nebenbei bemerkt nicht in der Zeichenebene der F
i g. 2, 3 und 5).
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Beim Fahren einer Linkskurve (F i g. 3) greift die Fliehkraft F in
Richtung nach rechts am Schwerpunkt S an und übt auf das gesamte Fahrzeug ein Moment
im Sinn einer Neigung nach rechts aus. Dies hat eine Belastung der kurvenäußeren
und eine Entlastung der kurveninneren Räder zur Folge. Somit wird die Feder 22 zusätzlich
zusammengedrückt, während sich die Feder 21 dehnen kann. Der Hilfsrahmen 19 stellt
sich also im Sinn einer Neigung nach der Kurvenaußenseite schräg. Er schwenkt hierbei
um das Momentanzentrum MZ für die Bewegungen des Hilfsrahmens 19 relativ zu den
Radaufstandspunkten. Der Fahrzeugkörper 10 wird durch die ; Fliehkraft um die durch
R" gehende Rollachse relativ zum Hilfsrahmen 19 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Hierbei
werden die Gummiblocklager 23 bis 26 auf Scherung beansprucht, wie aus F i g. 3
im Vergleich zu F i g. 2 deutlich ersichtlich ist. Der guten Ordnung halber soll
erwähnt werden, daß sich die Lage des Punktes R" relativ zum Hilfsrahmen 19 hierbei
um einen kleinen Betrag ändert, so daß dieser Punkt in F i g. 3 mit R"' bezeichnet
wurde. Die eben erwähnte Drehung des Fahrzeugkörpers 10 im Gegenuhrzeigersinn hat
zur Folge, daß sich der Fahrzeugkörper nicht so stark wie der Hilfsrahmen 19 nach
rechts neigt. Im dargestellten Beispiel ist angenommen, daß die durch die Gummiblocklager
23 bis 26 ausgeübten Rückstellkräfte gerade so groß sind, daß der Fahrzeugkörper
10 in der zur Fahrbahn parallelen Lage bleibt. Es wäre aber auch denkbar, daß die
Gummiblocklager so ausgelegt wären, daß sich der Fahrzeugkörper 10 sogar, wie an
sich erwünscht, nach innen neigte, so daß die Insassen keinen oder nur einen geringen
Zug der Fliehkraft in Querrichtung spüren würden.
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Die als Starrachse 29 ausgebildete Hinterachse mit Achsantriebsgehäuse
30 trägt oberhalb der Achsmitte zwei Gummiblocklager 31 und 32, die infolge ihrer
schrägen Lage einen Punkt R,, bestimmen, durch den die Rollachse des Fahrzeugkörpers
10
im Gebiet der Hinterachse geht. Die Gummiblocklager 31 und 32 sind an einem
Längslenkerglied 33 befestigt, :das bei 34 und 35 schwenkbar an den Längsträgern
11 und 12 des Fahrzeugkörpers aasgelenkt ist. Andere Bewegungen als Schwenkbewegungen
lassen diese Lagerungen 34 und 35 nicht zu. Unterhalb der Achsmitte sind an der
Starrachse 29 mit Hilfe von Armen 36 und 37 weitere Längslenker 38 und 39 aasgelenkt,
die an beiden Enden über Universalgelenke (Kugelgelenke, Gummigelenke od. dgl.)
mit der Achse 29 bzw. den Längsträgern 11 und 12 verbunden sind. (Derartige Längslenker
könnten auch an dem in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Hilfsrahmen 19 angebracht
sein, wobei dann die Lager 25 und 26 unter Umständen entbehrlich wären.) Die Abfederung
geschieht über Schraubenfedern 40 und 41, die zwischen den Längsträgern
11 und 12 und der Achse 29 angeordnet sind.
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Bei Kurvenfahrt schwenkt der Fahrzeugkörper 10 einschließlich der
Träger 11 und 12 und des Längslenkergliedes 33 um die durch Rj, laufende Rollachse
im Gegenuhrzeigersinn. Die Längslenker 39 und 40 stören diese Beweglichkeit infolge
ihrer universalgelenkigen Aaslenkung nicht (Die Schrägstellung der Starrachse 29
bei einzeitigem Einfedern geschieht ebenfalls durch Schwenken um Rh.)