DE966500C

DE966500C - Elastische Verbindung eines Achsaggregattraegers von Fahrzeugen mit dem Rahmen oder Wagenkasten

Info

Publication number: DE966500C
Application number: DED1798D
Authority: DE
Inventors: Karl Wilfert
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1939-04-20
Filing date: 1939-11-02
Publication date: 1957-08-14
Also published as: US2357370A; FR866183A; DE963302C

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 14. AUGUST 1957

D1798II/63c

Zusatz zum Patent 963

(Ges. v. 15. 7. 1951)

Das Hauptpatent 963 302 betrifft eine elastische Verbindung von Kraftfahrzeug-Karosserien mit den Radachsen, bei der zwischen, dem die Radaufhängung einschließenden Achsaggregatträger einerseits und dem Rahmen bzw. dem Wagenkasten andererseits eine solche Nachgiebigkeit vorgesehen ist, daß eine Bewegung in vertikaler bzw. in Stoßrichtung der Räder mit ieinem verhältnismäßig großen Betrag ermöglicht, in seitlicher Richtung dagegen ganz oder nahezu ganz vermieden wird. Die Nachgiebigkeit in der bevorzugten, im wesentlichen senkrechten Richtung wird hierbei durch zylindrische Gummibüchsen bewirkt.

Die Erfindung verbessert die Anordnung nach dem Hauptpatenit und bezweckt eine günstigere und sicherere Aufnahme der auftretenden Kräfte. Zu diesem Zweck ist gemäß eimern Merkmal der Erfindung die Richtung der bevorzugten Nachgiebigkeit, also insbesondere die Achsrichtung der hierzu vorgesehenen Gummibüchsen, unter einem Winkel von ungefähr 60 bis 75⁰ zur Fahrbahn derart geneigt angeordnet, daß sie im wesentlichen in Stoßrichtung des Rades oder parallel zu dieser verläuft. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß die am Rade während der Fahrt auftretenden Stoßkräfte, welche in der Regel aine kleinere

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waagerecht nach rückwärts gerichtete und eine größere senkrecht nach oben gerichtete Komponente besitzen, in Richtung der bevorzugten oder auch praktisch ausschließlich möglichen Nachgiebigkeit wirken, so daß Stoßwirkungen quer zu dieser Richtung der Nachgiebigkeit nicht oder doch nur in geringstem Maße auftreten können. Zur Aufnahme der gegebenenfalls in anderer Richtung auftretenden Stöße genügt alsdann die ίο . z. B. bei den Gummibüchsen vorhandene geringe seitliche Nachgiebigkeit.

In Übereinstimmung mit dieser Nachgiebigkeit zwischen dem Achsaggregat und dem Rahmen bzw. dem Wagenkasten kann die Wirkungs richtung der Radfederung die gleiche wie die der vorgenannten Nachgiebigkeit sein. Sie kann indessen auch senkrecht oder unter steilerem Winkel als die Richtung der vorerwähnten Nachgiebigkeit gewählt werden, da die Federung zugleich der

Aufnahme der statischen Fahrzeuglast dient.

Zur geeigneteren Aufnahme der an den Rädern wirkenden Kräfte sieht die Erfindung des weiteren zwei axial zueinander oder in gleicher Achsrichtung, jedoch zueinander versetzt angeordnete Gummibüchsen vor, durch welche die Richtung der bevorzugten Nachgiebigkeit bestimmt wird, wobei zweckmäßig jede von ihnen derart ausgebildet ist, daß sie eine verhältnismäßig große Nachgiebigkeit in Stoßrichtung, jedoch eine verhältnismäßig geringe Nachgiebigkeit in Querrichtung besitzt. Der Abstand zwischen den. Gummibüchsen in senkrechter Richtung ist zur Erzielung eines großen Rückstellmomentes möglichst groß, wobei die gesamte Führungslänge der Gummihüchsen z. B. gleich oder größer als der halbe Raddurchmesser ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Achsaggregat durch ein Schubglied oder auch durch mehrere Schubglieder gegen den Rahmen bzw. den Wagenkasten derart abgestützt, daß das Achsaggregat in Schwingungsrichtung des Schuibgliedßs gegen die Wirkung der nachgiebigen Glieder, d. h. in Achsrichtung der Gummibüchsen nachgeben kann, in anderer Richtung dagegen gegen den Rahmen bzw. den Wagenkasten unnachgiebig oder im wesentlichen unnachgiebig ist.

Die Erfindung ist auf Fahrzeuge mit starren Achsen sowie auf Fahrzeuge mit unabhängig aufgehängten Rädern anwendbar. Erfindungsgemäß sind die nachgiebigen Glieder zweckmäßig zwischen, einem die Radaufhängeglieder sowie vorzugsweise auch die Federn und Stoßdämpfer tragenden, z. B. als Querträger ausgebildeten Achsglied und dien Längsträgern des. Rahmens bzw. dem Wagenkasten, angeordnet. Auch kann das nachgiebig angeordnete Achsaggregat zugleich die gesamte Antriebseinheit umfassen, so daß gleichzeitig von derselben herrührende Geräusche und Vibrationen vom Wagenkasten ferngehalten werden. An dam Achsaggregat bzw. der Antriebseinheit kann ferner zugleich die diese Teile umschließende Außenverkleidung befestigt sein.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι die Vorderansicht eines Hinterachsaggregates,

Abb. 2 eine Seitenansicht im Schnitt nach Linie II-II der Abb. 1,

Abb. 3 eine Seitenansicht im Schnitt nach Linie IH-III der Abb. i,

Abb. 4 die Seitenansicht eines Heckmotorenaggregates, welches mit dem übrigen Fahrzeug durch die nachgiebige Verbindung gemäß der Erfindung verbunden ist,

Abb. 5 und 6 zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung und

Abb. 7 und 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Querschnitt sowie in schaubildlicher Ansicht.

In Abb. ι bis 3 ist 10 der Rahmen, welcher z. B. auis Längs- und Querträgern, aus einem Gabelrohr od. dgl. besteht oder auch einen zur Aufnahme der Achskräfte geeigneten Teil eines selbsttragenden Wagenkastens bildet (in Abb. 1 ist der Rahmen der Deutlichkeit halber fortgelassen). Zwischen den. gabelartigen Enden: 11. und. 12 des Rahmens sind konische Zapfen. 13 und 14 eingesetzt, welche zur Aufnahme konischer Gummiibiichsen ι S und 16 dienen, die ihrerseits von einer entsprechend ausgebildeten Stahlhülse 17 umgeben, sind. Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, daß die Achse 18 der Teile 13 bis 17 einen Winkel α mit der Fahrbahn bildet, der etwa 75° beträgt, wobei die steil nach vorn und abwärts verlaufende Achse 18 die Fahrbahn, vor der Radmitte schneidet.

Wie Abb. ι zeigt, ist auf jeder Seite des Fahrzeugs beiderseits der Längsmittelebene je eine die Gummibüchsen 15 und 16 enthaltende Stahlhülse 17 angeordnet. Beide Hülsen werden durch den mit ihnen z. B. verschweißten Querträger 19 starr miteinander verbunden. Auf dem Querträger 19 ist das Ausgleichgetriebegehäuse 20 in geeigneter Weise befestigt. Die Räder 21 sind, auf schwingbaren Halbachsen: 22 gelagert, welche am Ausgleichgetriebegehäuse, z. B. mittels zylindrischer Zapfengelenke, angelenkt sind. Die Abfederung erfolgt durch Schraubenfedern 23, welche sich mit ihrem unteren Ende gegen die Halbachsen und mit ihrem oberen; Ende gegen die als Federauf lagen ausgebildeten Enden des Querträgers 19 abstützen. Auf der Oberseite dieser Querträgerenden sind die Stoßdämpfer 24 angeordnet.

Wie ersichtlich, ist das gesamte aus dem Querträger 19, dem Ausgleichgetriebe 20, den Halbachsen 22, den Rädern· 21, den Federn. 23 und den Stoßdämpfern 24 bestehende Achsaggregat unter Zwischenschaltung der Gummibüchsen 15 und 16 derart mit dem Rahmen verbunden, daß keine metallische Berührung zwischen dam Achs aggregat und dem Rahmen bzw. dem Wagenkasten besteht. Durch die Neigung α der Achse 18 der nachgiebigen Verbindung wird der Vorteil erzielt, daß die das Rad während der Fahrt treffenden Stöße ungefähr in Achsrichtung der Gummibüchsen wirken, so daß die Nachgiebigkeit der Gummi-

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büchsen in Längsrichtung derselben in vollem Maße ausgenutzt werden kann. Der Abstand der Gummibücihsen 15 und 16 ist verhältnismäßig groß gewählt; ihre Führungslänge, d. h. die Entfernung (e) des oberen Endes der oberen Gummibüchse 15 von dem unteren Ende dar unteren Gummibuchse 16 beträgt in dem dargestellten Beispiel mehr als die Hälfte des Raddurchmessers, wodurch das Achsaggregat besonders sicher gehalten wird. Die Gummibuchse 15 kann sich hierbei im Bereich der oberen Radverkleiidung, die Gummibuchse 16 im Bereich der unteren Radverkleidung befinden.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 ist das gesamte aus dam Motor 25, dem Wechselgetriebe 26 und dem Ausgleichgetriebe 27 bestehende hintere Antriebsaggregat mittels der beiden Bügel 28 an die ein- oder zweiteilige, im übrigen jedoch im wesentlichen entsprechend der Abb. 2 ausgebildete Hülse 29 angeschlossen. Die Abfederung der Halbachsen 30 erfolgt z. B. durch eine Blattfeder 31. Die das Antriebsaggregat umschließende Außenverkleidung 32 kann unmittelbar a,m Aggregat befestigt werden, so daß zwischen ihr und dem Rahmen sowie der übrigen Karosserie keine metallische Berührung besteht.

In Abb. 5 bis 8 sind einige Ausführungsibeispiele für Vorderachsaggregate dargestellt. Gemäß Abb. 5 sind die Vorderräder 33 mittels zweier übereinander angeordneter Blattfedern 34 und 35 an einem Achsglied oder Querträger 36 aufgehängt. Zur Verbindung des Achsgliedes mit dem Rahmen. 10 sind die Gumniibüchsen 37 und 38 vorgesehen, welche ähnlich wie in den vorhergehenden Beispielen eine schräg zur Fahrbahn verlaufende Längsachse besitzen; jedoch sind die Achsen beider Gummibüchsen derart zueinander versetzt, daß sich die eine der Büchsen vor, die andere der Büchsen etwa um den gleichen Betrag hinter der Radmitte befindet. Die Wirkungsrichtung der Federn 34, 35 liegt in einer senkrechten Ebene.

Bei der Ausführung nach Abb. 6 läuft der Rahmen in eine vordere Gabel aus, deren Enden 39 und 40 zur Befestigung des Bolzens. 41 dienen, der die Gummibuchse 42 durchdringt. Das die Federn 43 und 44 tragende, zwischen den. Gabelenden 39, 40 des Rahmens hindurchgeführte Achsstück 45 ist an einem Schubglied 46 starr befestigt, welches einerseits mittels eines — gegebenenfalls eine Gummizwischenlage enthaltenden — Gelenkes 47 an den Rahmen um eine Querachse des Fahrzeugs angelenkt ist und andererseits mit seinem über das Achsglied hinaus verlängerten hülsenförmigen Ende 48 die Gummibüchse 42 umgreift. Die Federn 43 und 44 besitzen in diesem Falle die gleiche Wirkungs richtung wie die Gummibuchse 42, welche im wesentlichen tangential zu dem Schwingungsradiius des Schubgliedes 46 angeordnet ist, so daß ihre verhältnismäßig große Nachgiebigkeit in Achsrichtung der Büchse voll ausgenutzt wird. Das Schubglied 46 kann in der Mittellängsebene des Fahrzeugs angeordnet sein. Statt dessen können jedoch z. B. auch zwei Schubglieder zu beiden Seiten des Rahmens bzw. beiderseits der Längsmittelebene des Fahrzeugs vorgesehen sein.

In der Ausführungsform nach Abb. 7 und 8 ist der Querträger oder das Achsglied 49 als HoM-träger oder Doppelträger ausgebildet, durch dessen oberes und unteres Glied der Bolzen 50 zur Aufnähme der in den Rahmenlängsträger 51 eingesetzten Gummibuchse 52 hindurchgeführt: ist. Das Fahrzeugrad wird durch die beiden Lenker 53 und 54, welche am Querträger 49 angelenkt sind, parallel geführt. Zur Abfederung des Rades dient die Schraubenfeder 55, deren oberes Auflager 56 sich ebenfalls am Querträger befindet. Der Bolzen 50 kann senkrecht oder in einem Winkel zur Fahrbahn angeordnet sein.

In allen. Fällen können die Gumimibüchsen mit dem ihn durchsetzenden Bolzen sowie mit der ihn umgebenden Hülse durch An vulkanisieren fest verbunden sein. Doch kann die Verbindung auch auf andere geeignete Art, z. B. durch Einpressen des Gummis in die mit entsprechenden Flanschen versehenen Armierungen, erfolgen. Ferner können Einstellvoirrichtungen zur Einstellung des Winkels α vorgesehen sein, indem z. B. die in Abb. 2 dargestellten Zapfen 13, 14 als Exzenter ausgebildet werden oder z. B. die Arme 11, 12 durch geeignete Einrichtungen in Längsrichtung des Fahrzeugs verlängert oder verkürzt werden können.. Auch könnte z.B. der Anlenkpunkt47 im Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 zu diesem Zweck in senkrechter Richtung verstellt werden,.

Claims

Patentansprüche:

1. Elastische Verbindung eines Achsaggregatträgers von Fahrzeugen mit dem Rahmen oder Wagenkasten mittels von der Radfederung unabhängiger elastischer Puffer, welche eine verhältnismäßig große Nachgiebigkeit nach aufwärts oder abwärts und eine geringe Nachgiebigkeit in, Querrichtung besitzen, nach" Patent 963 302, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der bevorzugten Nachgiebigkeit unter einem Winkel von ungefähr 60 bis 75° zur Fahrbahn derart geneigt ist, daß sie im wesentlichen in Stoßrichtung des Rades ver- no läuft.

2. Elastische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bevorzugte Nachgiebigkeit zwischen dem Achsaggregat und dem Rahmen oder Wagenkasten und die Radfederung die gleiche schräge:, im wesentlichen in. Stoßrichtung des Rades verlaufende Wirkungsrichtung besitzen.

3. Elastische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der bevorzugten, Nachgiebigkeit und die Wirkungsrichtung der Radfederung verschieden sind, beispielsweise derart, daß die Wirkungsrichtung der Radfederung im wesentlichen, senkrecht oder unter einem steileren Winkel zur Fahrbahn als die Richtung der bevorzugten

Nachgiebigkeit verläuft, ζ. Β. derart, daß der Winkel zwischen den. beiden genannten Richtungen ungefähr 5 bis 30⁰ beträgt.

4. Elastische Verbindung eines Achsaggregatträgers. mit einer Nachgiebigkeit in. bevorzugter Richtung· nach Patent 963 302 und insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der bevorzugten Nachgiebigkeit durch zwei mit Bezug auf die Kraftübertragung .parallel geschaltete Gummibüchsen bestimmt wird, welche axial zueinander oider in gleicher Achsrichtung, jedoch zueinander versetzt angeordnet sind, wobei jede von ihnen zweckmäßig derart ausgebildet ist, daß sie eine verhältnismäßig große Nachgiebigkeit in Achsrichtung, jedoch eine verhältnismäßig geringe Nachgiebigkeit in Querrichtung besitzt.

5. Elastische Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gumniibüchsem in senkrechter Richtung einen erheblichen Abstand voneinander besitzen, beispielsweise derart, daß die gesamte Führungslänge der Gummibüchsen gleich oder größer als der halbe Raddurchmesser ist.

6. Elastische Verbindung nach Anspruch 4 mit axial zueinander versetzt angeordneten Gummibüchsen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Gummibüchsen vor, die andere hinter der Radmitte, und zwar zweckmäßig symmetrisch zu ersterer angeordnet ist.

7. Elastische Verbindung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummibüchsen als konische Büchsen ausgebildet sind und zweckmäßig derart angeordnet sind, daß sich die Durchmesser dar Büchsen in Richtung gegeneinander verringern.

8. Elastische Verbindung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsaggregat durch, ein z. B. in der Längsmittelebene des Fahrzeugs angeordnetes Schubglied gegen den Rahmen bzw. den Wagenkasten abgestützt ist, wobei die elastischen Puffer zwischen dem Schubgliede und dem Rahmen bzw. Wagenkasten angeordnet sind.

9. Elastisch«! Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubglied über das Achsglied hinaus verlängert ist und an seinem verlängerten Ende gegen den Rahmen bzw. den Wagenkasten, zweckmäßig gegen die Enden eines das Achsglied gabelförmig umschließenden Rahmengliedes, elastisch abgestützt ist.

10. Elastische Verbindung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Rahmen bzw. dem Wagenkasten nachgiebig verbundene Achsaggregat die Antriebseinheit für die Räder einschließlich Motor und Getriebe umfaßt

11. Elastische Verbindung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsaggregat, insbesondere das die Antriebseinheit für die Räder umfassende Achsaggregat, gleichzeitig die das Achsaggregat bzw. die Antriebseinheit umschließende Außenverkleidung trägt, so daß diese zusammen mit dem Acbsaggregat gegenüber dem Rahmen bzw. dem Wagenkasten nachgeben kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen