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Vorrichtung zum Stabilisieren der Richtung von beweglich am Kraftfahrzeug
aufgehängten Scheinwerfern Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stabilisieren
der Richtung von beweglich am Kraftfahrzeug aufgehängten Scheinwerfern bei wechselnder
Belastung bzw. unebener Fahrbahn.
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Durch die bekannten Vorrichtungen dieser Art werden insbesondere die
vom Fahrzeuggestell bei unebener Fahrbahn ausgeführten und sich auf die Scheinwerfer
übertragenden Winkelbewegungen nicht genügend ausgeglichen bzw. aufgehoben, so daß
die Vorrichtungen ihren Zweck nicht vollständig erfüllen.
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Durch die Erfindung wird dieser Mangel dadurch beseitigt, daß die
beiden Achsen des Fahrzeuges durch eine in der Längsrichtung verschiebbare biegsame
Stange verbunden sind, in deren Mittelteil ein Glied mit doppelter Verschiebbarkeit
angeordnet ist und mit einem rohrförmigen Teil in Verbindung steht, der an einem
festen Punkt des Fahrgestelles angelenkt ist und der über eine Stange mit einem
nach abwärts gerichteten Ansatz der Scheinwerfer verbunden ist, so daß die Scheinwerfer
an der einen Seite eines Gelenksystems sitzen, deren Gegenseite einen festen Winkel
zu dem Mittelteil der biegsamen Stange bildet, die infolge der Verteilung ihrer
Masse und ihrer Biegsamkeit im wesentlichen immer parallel zur Fahrbahn bleibt.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Es zeigen Fig. r die Vorrichtung in Seitenansicht, Fig. z in Draufsicht, Fig. 3
einen Schnitt nach der Linie a-b der Fig. r, Fig. q. einen Schnitt nach der Linie
c-d der Fig. r, Fig.5 eine Einrichtung zum selbsttätigen Ausgleichen des Spieles
der Verbindungsstange zwischen den Scheinwerfern und dem Glied mit doppelter Verschiebbarkeit,
die Fig.6 und 7 die wesentlichen Teile der Vorrichtung zur Erläuterung der Wirkungsweise
der biegsamen Stange, Fig.8 die Gesamtanordnung der wesentlichen zu der Vorrichtung
gehörenden Teile und Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung der von der Vorrichtung
beim Fahren auf unebener Fahrbahn ausgeführten Bewegungen.
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Eine Stange z ist mit dem einen Ende am Träger a eines Hinterrades
3 und mit dem anderen Ende am Träger 4 des Vorderrades 5 verbunden, das auf derselben
Seite des Fahrgestelles 6 liegt wie das Hinterrad 3. Die Verbindung der Stange z
mit dem Träger :2 des Hinterrades erfolgt durch einen Gelenkzapfen ?. Das vordere
Ende der Stange liegt
verschiebbar in einer Hülse 8, die mittels
zweier Zapfen 9' und io in einem Gehäuse i i gelenkig- befestigt ist, das mit dem
Träger 4 des Vorderrades -fest-- verbunden ist. Die Stange i ist an den Enden elastisch
ausgebildet und weist einen im wesentlichen starren Mittelteil auf. Auf diesem Mittelteil
12, 13 ist eine Muffe 22 verschiebbar angeordnet, die mit einem aufrechten Zapfen
17 versehen ist, dessen Ende 21 sich in einer Längsbohrung 16-eines Armes 15 führt.
Der Arm i5 ist am Fahrgestell 6 um eine Achse 14. drehbar aufgehängt und trägt am
unteren Ende einen nach unten ragenden Arm 18. An diesem Arm ist mittels eines Kugelzapfens
ig eine Stange 29 angelenkt, die mit dem unteren Ende 27 eines nach abwärts gerichteten
Ansatzes 26 des einen vorderen Scheinwerfers mittels eines Kugelzapfens 28 in gelenkiger
Verbindung steht. -Die Scheinwerfer 23 sind an waagerechten, senkrecht zur Stange
i liegenden Zapfen 24 aufgehängt, die in am Fahrgestell 6 befestigten Armen 25 gelagert
sind.
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Der Arm 15 und der Ansatz 26 liegen parallel zueinander. Der Abstand
zwischen der Achse der Scheinwerferzapfen ä4 und dem Kugelzapfen 28 ist derselbe
wie der zwischen der Achse 14 und dem Kugelzapfen i9. Eine Feder 2o verbindet eine
an der Muffe 22 sitzende Nase 3o mit einem Bund 3i, der auf der Stange i zwischen
Muffe 22 und der Hinterachse befestigt ist.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung_ ist folgende: Die Stange
i weist, wie bereits angeführt, einen starren Mittelteil 12, 13; auf und ist nach
den Enden zu elastisch gestaltet, so daß selbst bei den größten, durch die unebene
Fahrbahn hervorgerufenen Ausschlägen der Räder nur die Enden der Stange die Bewegung
mitmachen, während der mittlere Teil 12, 13 der Stange i keine merkliche Winkelstellung
gegenüber der Ebene der Fahrbahn annimmt.
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In den Fig. 6 und 7 ist die Eigenschaft der Stange i schematisch durch
verschiedene Elemente dargestellt. Die Elastizität bzw. Biegsamkeit der Enden ist
durch die beiden Federn C und D und die Starrheit des Mittelteiles durch die beiden
Gewichte M und N veranschaulicht.
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Wenn nun ein Rad R. durch einen Stoß verschoben wird (Fig. 6), wird
die Feder 2 zusammengedrückt oder entspannt, wodurch eine Kraft F hervorgerufen
wird, die die Stange um den. Punkt O zu drehen sucht. Die Trägheit des Gewichtes
117 setzt sich dieser Bewegung entgegen.
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Damit die Verschiebung der Stange praktisch gleich Null ist, genügt
es, daß bezüglich des Punktes O das Biegungsmoment klein und das Trägheitsmoment
groß ist. Diese beiden Momente werden demgemäß berechnet. Der Schwerpunkt G der
Stange liegt in der Achse AB dieser Stange und in deren Mitte. Die Elastizität der
Federn C und -D sind gleich groß.
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Wirkt nun auf die Stange irgendeine Trägheitskraft F1 ein, die in
dein Schwerpunkt G der Stange angreift, kann diese Kraft in zwei Komponenten zerlegt
werden; ft in der Mittelsenkrechten XX der Stange und f, in der Achse der Stange.
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Die Kraft f,. wird durch die Gegenwirkung der Stützen aufgehoben,
während sich die Kraft f t in zwei gleiche und parallele Kräfte
f 1
und f2 zerlegt, die in den Unterstützungspunkten an der Stange angreifen.
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Da die Federn C und D gleich elastisch sind, sind die Verschiebungen
der Stangenenden in derselben Zeit gleich, und es kann sich die Stange nur parallel
zu sich selbst nach Al, B1 verschieben.
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Die Stange i wirkt nun auf dieselbe Weise. Da sie in ihrem mittleren
starren Teil 12,13 durch die Bewegung der Räder nicht beeinflußt wird, verschiebt
sie sich nur parallel zu sich selbst.
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Der Mittelteil 12, 13 der Stange i bildet also an dem Fahrzeug ein
Glied von gleichbleibender Richtung gegenüber der Ebene des Erdbodens.
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Die Fig. 8 und 9 zeigen die Stellung der Teile i5 bis ig, 21, 22,
29 und 26 bei einer winkligen Einstellung des Fahrgestelles zur Fahrbahn.
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Durch Änderung der Belastung P wird dem - Fahrgestell eine Drehbewegung
um. irgendeinen Punkt o erteilt. Der Teil mit doppelter Verschiebbarkeit ist in
seiner Anfangs- und in seiner Endstellung dargestellt.
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Im Verlauf der Bewegung ist das Ende 21 des Zapfens 17 in die Bohrung
16 des Armes 15 eingedrungen; der Arm 15 ist um die Höhe m heruntergegangen. Die
Muffe 22 hat eine Gleitbewegung auf der Stange i ausgeführt; der Teil 15 hat sich
mit der Muffe 22 um eine Länge zi verschoben.
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Hieraus ist zu ersehen: i. daß die Achse 14 die Bahn SS' zurückgelegt
hat, 2. .daß im Verlauf dieser Bewegung die Achse c, d des Teiles 15 eine konstante
Richtung gegenüber der Stange aufrechterhalten hat.
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Das Gelenksystem der Teile 15, 17, 29, 26 bildet einen Teil eines
Gelenkparallelogramms und ist in verschiedenen Stellungen 1, 2, 3, 4. dargestellt
(Anfangs-, Zwischen- und Endstellung). Hierin wird die Bewegung der Achse
c, d der Teile 15, 17 durch die Stange
29 auf den Scheinwerferansatz
26 übertragen, wobei der Ansatz 26, mit dem die Scheinwerfer 23 verbunden sind,
parallel zu Achse c, d bleibt.
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Es ergibt sich daher, daß i. die Drehachse 24. der Scheinwerfer den
Weg L', l% 1 beschreibt und 2. daß im Verlauf dieser Bewegung der Ansatz
26 eine konstante Richtung gegenüber der Achse c, d und infolgedessen auch der Stange
i gewahrt hat.
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Es ist nun zu erkennen, daß infolge der Verschiebbarkeit der Muffe
22 in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen na und n die Achse 1q. mit
derselben Wirkung jede andere Bahn SS' beschreiben kann, je nachdem der Punkt o
seine Lage ändert.
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Die Bewegungen, die hierbei die Stange i ausführt, können nur in zwei
Richtungen erfolgen, !entweder längs ihrer Achse bei Änderung des Radstandes oder
parallel zu sich selbst in der Höhenrichtung. Beide Bewegungen üben keine Wirkung
auf die Scheinwerfer aus, da die Stange im ersten Fall frei in der Muffe gleitet
und im zweiten Fall diese sich mit dem Zapfen 17 in der Bohrung i6 des Armes 15
verschiebt. Die Scheinwerfer behalten daher immer eine feste Richtung gegenüber
-der Stange i, ganz gleich, welche Bewegungen das Fahrgestell ausführt.