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Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf Abfederungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und betrifft eine Abfederung
vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, bei der die Räder durch Arme von Winkelhebeln getragen
werden, deren andere Arme auf jeder Fahrzeugseite durch Federn miteinander verbunden
sind und außerdem alle Winkelhebel untereinander ausgeglichen sind.
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Solche Anordnungen sind bei Kraftfahrzeugen im wesentlichen bekannt.
Die Räder werden hierbei durch Arme von Winkelhebeln getragen, die am Fahrzeugrahmen
gelagert sind. Des weiteren ist die Lagerung solcher Winkelhebel am Rahmen des Fahrzeuges
außerhalb des Radstandes bekannt.
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Der Nachteil solcher bekannten Bauarten ist der, daß auf den Rahmen
ein Verwindungsmoment ausgeübt wird, sobald sich die Unterstützungspunkte der Räder
nicht in der gleichen Ebene befinden. Zur Behebung dieses Mangels sind schon Ausgleichsverbindungen
zwischen je zwei Federn oder auch sogenannte Gelenkrahmen vorgeschlagen worden;
die bewirken sollen, daß, unabhängig von der Höhenlage der einzelnen Unterstützungspunkte
der Räder, der Rahmen ständig verwindungsfrei bleibt. Nach einer bekannten Lösung
werden zu diesem Zwecke diejenigen zusammengehörigen Arme der Winkelhebel, die nicht
die Räder tragen, zur Bildung des Querausgleichs durch am Rahmen drehbar gelagerte
Ausgleichsfedern, beispielsweise Blattfedern, in Waagebalkenform miteinander verbunden.
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Diese Bauarten weisen wiederum einen erheblichen anderen Nachteil
auf. Während bei dynamischen Anhub eines Unterstützungspunktes bzw. dynamischen
Anhubes zweier in derselben Querebene gelegener Unterstützungspunkte beachtliche
Vorteile eintreten, z. B. geringe Neigungsbeschleunigung u. dgl. auftreten,
werden
diese Vorteile durch eine verstärkte Neigung bei Kurvenfahrt und eine verstärkte
Neigung nach hinten und vorn beim Anfahren und Bremsen wieder vermindert bzw. aufgehoben.
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Diese Erscheinungen hängen teilweise mit der an sich bekannten Tatsache
zusammen, daß es bisher praktisch nicht möglich war, eine Federung zu finden, die
alle Bedingungen erfüllt. Eine weiche Federung gibt bei Hindernissen gut nach, federt
aber unter Last und auch in Kurven stark durch. Andererseits erlaubt eine harte
Federung gute Kurvenlage. Sie wird wenig von der Last beeinflußt, überträgt aber
die Unebenheiten der Fahrbahn in unangenehmer Weise auf den Rahmen.
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Die Erfindung hat eine wesentliche Verbesserung der vorstehend umrissenen
Abfederungen zum Gegenstand. Das besondere Kennzeichen der vorzugsweise für Kraftfahrzeuge
anwendbaren Abfederung nach der Erfindung, bei der die Räder durch Arme von Winkelhebeln
getragen werden, die mit der Fahrbahn einen spitzen Winkel bilden, während die anderen
Arme der Winkelhebel auf jeder Fahrzeugseite durch Federungen und beide Federungen
miteinander durch am Rahmen gelagerte Ausgleichsfederungen verbunden sind, besteht
darin, daß der Schwerpunkt des ganzen Fahrzeuges innerhalb des spitzen Winkels liegt,
der von der Fahrbahn und jedem der eines der Hinterräder tragenden Hebel gebildet
wird.
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Nach einem weiteren Kennzeichen werden, um die erfindungsgemäßen Wirkungen
zu erreichen, die Widerlager der Bremse unmittelbar an dem Rahmen des Fahrzeuges
angeordnet.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Anwendungsform einer Abfederung
nach der Erfindung näher veranschaulicht.
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Fig. I und 2 sind schematische Darstellungen eines Fahrzeugrahmens
mit der erfindungsgemäßen Abfederung.
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In der Zeichnung bezeichnen A'-A"-A und B'-B"-B Winkelhebel, die bei
A das Vorderrad und bei B die Hinterräder tragen, wobei der eine Hebel B-B" des
Winkelhebels B'-B"-B mit der Fahrbahn den Winkel a bzw. a' bildet. Bei S ist der
Schwerpunkt des Fahrzeuges (samt dessen Ladung) zu denken. Des weiteren sind die
den Rahmen in Normallage haltenden Federn angedeutet.
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Die Wirkungsweise einer Anordnung nach der Erfindung ist folgende:
Das Fahrzeug möge sich in der Pfeilrichtung bewegen. Beim Bremsen haben die Räder
die Tendenz, in bezüg auf den Rahmen zurückzubleiben, bzw. der Rahmen ist bestrebt,
relativ zu den Rädern vorzueilen. Hierdurch entstehen Kräfte, die als Pv im Punkt
A" und Ph im Punkt B" angreifen. Der Fahrzeugrahmen wird vorn mit einem Moment =
Pv X Hv, hinten mit einem Moment = Ph X Hh nach unten um den jeweils zugehörigen
Radmittelpunkt A bzw. B gedreht. Infolgedessen wird im Moment der stärksten Verzögerung
die Relativlage von Rahmen und Rädern etwa der Darstellung in Fig. 2 entsprechen.
Wie aus den Figuren zu erkennen ist, wird das den Hinterteil des Rahmens nach unten
zwingende Moment um so größer, je stärker die Bremsverzögerung und je stärker damit
das Zurückbleiben des Hinterrades gegenüber dem Rahmen wird (Hh wird immer größer).
(Hh < Hh' ; a < a1.) Die gefährliche Entlastung der Hinterräder bei scharfem
Bremsen tritt also nicht ein, unter der Voraussetzung natürlich, daß der Schwerpunkt
sich innerhalb des räumlichen spitzen Winkels befindet, der von der Fahrbahn und
dem Hebel des Hinterrades gebildet wird.
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Es ist Voraussetzung für die Verwirklichung des Erfindungsgedankens,
die Bremswirkung anders als in der bisherigen Weise aufzunehmen. Würde das Widerlager
der Bremse, z. B. wie bei bekannten Ausführungen, an dem Hebel B-B" angreifen, so
würde das gegen den Uhrzeiger wirkende Bremsmoment die Tendenz haben, den Hinterteil
des Rahmens gegen den Uhrzeigersinn um den Radmittelpunkt hochzudrehen. Der von
der Fahrbahn und B-B" gebildete spitze Winkel würde nach Null tendieren und unter
Umständen sogar negativ werden, der Schwerpunkt käme außerhalb des Winkels zu liegen,
und der Rahmen würde hinten wirklich hochgehen.
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Es muß also die Bremswirkung in einer Weise aufgenommen werden, die
keinerlei Moment, wie eben beschrieben, erzeugt.
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Die Lösung wird je nach Ausgestaltung der Hinterräder bzw. der Hinterachse
verschieden auszufallen haben. Es wird jedoch allen Lösungen gemeinsam sein, daß
die Bremswirkung direkt vom Rahmen aufgenommen werden muß. Bei Verwendung von unabhängigen,
angetriebenen Hinterrädern, bei denen das Differential fest am Rahmen zu sitzen
pflegt, würde man z. B. die Bremstrommel auf den Achsen der Räder direkt neben dem
Differential anordnen, die Widerlager der Bremstrommel auf den Achsen der Räder
direkt neben dem Differential vorsehen, die Widerlager der Bremse dagegen an der
das Differential tragenden Rahmenkonstruktion.