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Abfederung, insbesondere für die Vorderachse von Kraftfahrzeugen Die
Erfindung bezieht sich auf Abfederungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der
die Räder unabhängig voneinander durch Lenkerpaare geführt ,sind: Es ist bekannt,
die Räder durch parallel zueinander liegende und gleich lange Lenker zu führen,
die einerseits am Fährzeugrahmen und andererseits an den Achsschenkelträgern drehbar
gelagert sind. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die Räder mit Hilfe von zwei
verschieden langen und in der Ruhestellung parallelen Lenkern zu führen oder die
verschieden langen Lenker zwar winklig zueinander anzuordnen, aber unter Zwischenschaltung
einer starren Achse am Rahmen zu lagern.
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Derartige Bauarten der Abfederung haben . den Nachteil, daß sie der
Fliehkraft einen verhältnismäßig langen Hebelarm bieten und dadurch zu einem stärkeren
Neigen des Fahrzeugen in der Kurve Veranlassung geben.
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Andererseits kennt man Abfederungen, bei welchen die Wagenräder durch
je einen Lenker und einen Federarm schwingend geführt werden. Da die Enden der quer
zur Fahrtrichtung angeordneten Blattfeder tiefer liegen als ihre Einspannstelle
am Rahmen, so @ergeben sich hier zwar günstigere Fliehkraftverhältnisse, j,edodh
bleibt unbekannt, in welcher Weise nun Lenker und Lenkerlager angeordnet sein müssen,
um die Wirkung der Blattfeder hinsichtlich der Führung der Wagenräder zu erreichen.
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Außerdem hat jene Bauart den Nachteil, daß das an sich vorhandene
kleinere Fliehkraftmoment nicht mit einer sehr weichen Federung vereinigt und zur
Verbesserung der Fahreigenschaften voll ausgenutzt werden kann. Mit zunehmender
Weichheit der Blattfeder müssen nämlich die Federblätter aus Festigkeitsgründen
dünner werden. Dadurch wird aber die Blattfeder gegen Horizontalkräfte, wie sie
z. B. beim Bremsen und Kurvenfahren auftreten, weniger widerstandsfähig. Die Blattfeder
muß also eine entsprechende Härte behalten, tun als Führungsglied für die Räder
genügend steif zu sein. Auch besteht bei weichen, gesprengten Blattfedern die Gefahr,
daß das Federende durch Seitenkräfte oder beim seitlichen Anfahren an eine Bordschwelle
gewaltsam nach unten gebogen und die Feder beschädigt wird. Schließlich haben Blattfedern
noch die bekannten Nachteile der Eigenreibung. Wegen der größeren Anzahl dünner
Federblätter, aus denen weiche Blattfedern aufgebaut werden müssen, ist die Reibung
besonders groß und ein sofortiges Ansprechen der Federung unmöglich. Bevor eine
Formänderung der Blattfeder eintritt, muß jeweils erst die Reibung überwunden werden.
Dadurch wirkt die Federung zusätzlich härter.
In besonders starkem
Maße machen sich diese Nachteile bei einer anderen bekannten Bauart bemerkbar, bei
der entweder Blattfedern allein oder Blattfedern und Lenkte r kreuzweise oder diagonal
angeordnet sind. Infolge der starken Sprengung der Federn ist die Gefahr des gewaltsamen
Aufbiegens b: i Seitenkräften besonders groß,. Eine ähnliche Wirkung ist auch beim
Durchfedern des Wagens vorhanden, weil die Spurveränderungen der Räder Seitenkräfte
für die Blattfedern verursachen. Schließlich wirken diese Blattfedern noch deshalb
härter, «eil die senkrecht zur Fahrbahnebene auftretenden Drücke nicht im rechten
Winkel zu den Federarmen wirken und somit nur ein Teil des Druckes eine Formänderung
der Blattfeder verursachen kann.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die geschilderten Nachteile
zu beseitigen, und zwar mit Hilfe einer Abfederung, durch welche nicht nur rin kürzerer
und damit günstigerer wirksamer Hebelarm der Fliehkraft sichergestellt und das Neigen
des Rahmens und seiner :aufbauten in der Kurve vermindert wird, sondern durch welche
in Verbindung mit dem verkleinerten Fliehkraftmoment auch gleichzeitig eine besonders
vorteilhafte Federungswirkung beim Überfahren von Unebenheiten der Fahrbahn erreicht
wird. Diese Aufgabe löst dir Erfindung dadurch, daß, ausgehend von der bekannten
Abfederung, bei der die Räder unabhängig voneinander durch Lenkerpaare geführt sind,
die einerseits am Fahrzeugrahmen und andererseits an den Achsschenkelträgern drehbar
gelagert sind, die inneren Eiiden der oberen Lenker einen kleineren senkrechten
Abstand von den unteren Lenkern oder ihrer gedachten Verlängerung haben als die
äußeren Enden der oberen Lenker und daß. die Lenkervierecke durch reibungsfreie
Federn, beispielsweise durch unabhängig voll-
einander wirkende Schraubenfedern,
gegenüber dem Fahrzeugrahmen gefedert sind. Die eben erwähnten Bedingungen gelten
bei statischer Belastung der Federn, d. h. sie sollen sowohl bei unbesetztem Fahrzeug
als auch bei der größten im Betrieb des Fahrzeuges möglichen Nutzlast erfüllt sein.
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Durch die Anordnung der Lenk er nach dem einen Merkmal der Erfindung
ergeben sich Drehpole für die Schwingungsbewegungen der Wagenräder, die nicht wie
bei parallelen Lenkern im Unendlichen liegen, sondern im Schnittpunkt der verlängert
gedachten Mittellinien der Lenker. Den Drehpol des Rahmens nun, der für geringen
Neigungswinkel möglichst in Schwerpunkthöhe, d. h. hoch, liegen soll, findet man
leicht mit Hilfe der Drehpole der Räder. Eine Gerade durch den Drehpol und den Fußpunkt
eines Rades schneidet nämlich die Mittelsenkrechte des Fahrzeuges im Drehpol des
Rahmens. Bis zu diesem Punkt reicht, von Schwerpunkt-' höhe ausgehend, der wirksame
Hebelarie der Fliehkraft, dessen Länge maßgebend für die Gröle des Fliehkraftmomentes
und damit für den Neigungswinkel in der Kurve ist.
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Es ist klar, daß im Betrieb eines Fahrzeuges mit der jeweiligen Stellung
der Lenker sich auch die Lage der Drehpole ändert und also ein bestimmter Augenblick
der Betrachtung zugrunde gelegt werden muß. Zweckmäßig geht man hierbei von einer
Stellung aus, die der statischen Belastung der Federn entspricht, d. h. von der
ruhenden Belastung der Federn bei stillstehendem Fahrzeug. Natürlich können auch
andere Augenblickszustände betrachtet werden, jedoch ergibt sich auch bei anderen
Augenblickszuständen unabhängig von der Länge der Lenker stets ein Vorteil, wenn
in der Ruhestellung bei einem Lenkerpaar die Parallelstellung der Lenker durch eine
Lenkeranordnung nach der vorliegenden Erfindung ersetzt wird.
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7_wischen den beiden Merkmalen, deren Vereinigung die Erfindung ausmacht,
besteht weiterhin die besondere Beziehung, daß im Hinblick auf die erfindungsgemäße
Anordnung der Lenker, die eine Verkleinerung des Fliehkraftmomentes zur Folge hat,
weichere Federn verwendet werden können als bei parallel liegenden Lenkern, ohne
daß der Wagen sich in der Kurve unzulässig stark neigt. Im Gegensatz zu den früher
vorgeschlagenen Blattfedern können die reibungsfreien Federn, z. B. in Form von
Schraubenfedern, ohne Rücksicht auf Horizontalkräfte und nur nach Maßgabe ihrer
Formänderungsarbeit beliebig weich ausgebildet werden, so daß das verkleinerte Fliehkraftmoment
zur Verbesserung der Federung voll ausgenutzt werden kann. Alle Seitenkräfte und
Bremskräfte werden durch die Lenker aufgenommen, die als in sich starre Hebel weder
aufgebogen noch durch Horizontalkräfte verformt werden können. Die erfindungsgemäf'@e
Vereinigung der winklig angeordneten Lenker mit den reibungsfreien Federn führt
also zu einer besonders günstigen Achsbauart und ermöglicht eine Verbesserung der
Federungswirkung des ganzen Fahrzeuges sowohl in Kurven als auch beim Überfahren
von Hindernissen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Abfederung dargestellt.
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Die Wagenräder t' und s sind durch die Lenker lt; i, k und
L annähernd parallel zum Fahrzeugrahmenin geführt. Die oberen Lenkerhund!
sind als doppelarmige Hebel ausgebildet
und mit den Schraubenfedern
a und b verbunden. Die anderen Enden der Schraubenfedern sind in e an Fahrzeugrahmen
befestigt. Es handelt sieh also um ein durch Lenkervierecke am Fahrzeugrahmen geführtes
Räderpaar, welches durch zwei Schraubenfedern unabhängig voneinander ge-
federt
ist.
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Die inneren Enden der oberen Lenker lt und T haben einen kleineren
senkrechten Abstand von den unteren Lenkern k und L ,als die äußeren
Enden der oberen Lenker. Die Drehpole der Wagenräder liegen hier in Höhe der oberen
Lenker. Der wirksame Hebelarm der Fliehkraft ist kürzer, und die Neigung des Fährzeuges.
in der Kurve ist kleiner als bei parallel angeordneten Lenkern.
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Die Erfindung kann auch bei nicht lenkbaren Rädern angewendet werden.