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Lagerung des Antriebsaggregates von Kraftfahrzeugen Die Erfindung
bezieht sich auf die Lagerung des Antriebsaggregates von Kraftfahrzeugen mit einer
Abstützung der Radachse durch Schubstreben und einer Drehschwingungen zulassenden
Verbindung zwischen den Schubstreben und den beiden Enden des Antriebsaggregates.
Eine solche Lagerung eines quer im Fahrzeug angeordneten Antriebsaggregates in Verbindung
mit der Aufhängung der Radachse ist bekannt. Bei dieser älteren Bauart ist das Antriebs=
aggregat unter Zwischenschaltung von Gummipuffern unmittelbar am Fahrzeugoberbau
gelagert, während die eine Schubstrebe der Radachse, welche die Antriebsübertragungsmittel
vom Motor auf die Radachse in sich aufnimmt, im Lagergelenk des Motors und die andere
Schubstrebe unter Zwischenschaltung von Gummi an dem Antriebsaggregat angelenkt
ist.
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Diese Anordnung läßt zwar ein Schwingen des Antriebsaggregates um
die durch die Lagergelenke desselben gehende Fahrzeugquerachse zu, hat jedoch den
Nachteil, daß die an .der Achse auftretenden Schubkräfte sich auf das Antriebsaggregat
übertragen und dadurch eine die freie Schwingungsmöglichkeit des Antriebsaggregates
um die erwähnte Querachse beeinträchtigende Bremswirkung ausüben. Außerdem können
die an den Lagerstellen des Antriebsaggregates vorgesehenen Gummipuffer nur schwer
in der erforderlichen Weise auf die günstigste Elastizität für das Antriebsaggregat
einerseits und auf die Anlenkung der Schubstreben am Fahrzeugoberbau andererseits
abgestimmt werden.
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Die Erfindung bezweckt vor allem eine Beseitigung dieses Nachteiles
und besteht zu einem wesentlichen Teil darin, daß nicht mehr wie seither das Antriebsaggregat
unter Zwischenschaltung von Gummi unmittelbar am Fahrzeugoberbau befestigt ist,
sondern daß mindestens eines der Enden des Antriebsaggregates - insbesondere das
auf der Abtriebsseite desselben liegende Ende - ausschließlich an der dazugehörigen,
mit dem Fahrzeugoberbau vorzugsweise durch Gummipuffer verbundenen Schubstrebe gelagert
ist. Hierdurch können die an der Radachse auftretenden Schubkräfte sich unmittelbar
auf den Fahrzeugoberbau übertragen, ohne die Lagerung des Antriebsaggregates zu
beeinträchtigen. Das letztere kann vielmehr in seinen, insbesondere zu den Lagerungen
der Schubstreben gleichachsigen Lagern frei schwingen, indem eine durch die Schubkräfte
der Radachsen auf die Schwingungen des Antriebsaggregates um dessen Lagerachse ausgeübte
Bremswirkung verhindert wird. Die Gummipuffer zwischen den Schubstreben und dem
Fahrzeugoberbau wie auch die zwischen den Schubstreben und dem Antriebsaggregat
sind insbesondere derart bemessen bzw. ausgebildet, daß sie in Schubrichtung der
Schubstreben (also etwa in waagerechter Richtung) verhältnismäßig hart, in Wirkungsrichtung
des Gewichtes des Antriebsaggregates (also etwa in lotrechter Richtung) dagegen
verhältnismäßig weich wirken. Dies wird z. B. dadurch erreicht, daß die Gummipuffer
in der waagerechten Ebene größere zusammenhängende Gummimassen als in der lotrechten
Ebene haben.
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Die Gummipuffer können gleichzeitig ganz oder teilweise als Torsionsfederelemente
für die Radachse verwendet werden. Vorzugsweise sind ferner die Schubstreben über
die Radachse hinaus verlängert und auf der dem Antriebsaggregat gegenüberliegenden
Seite, insbesondere durch Gummizugfedern, gegenüber dem Fahrzeugoberbau abgefedert,
wobei diese Federn allein für sich oder in Verbindung mit den in den Gelenken der
Schubstreben angeordneten Federn die Abfederung der Radachse beim Überfahren von
Hindernissen bewirken können.
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Gegebenenfalls genügt es auch, an Stelle der durch Aussparungen oder
Hohlräume in lotrechter Richtung verkleinerten Gummimassen lediglich Gummianschläge
vorzusehen, die erst nach einem gewissen Hub der betreffenden Schubstangengelenke
in Richtung des Gewichtes des Antriebsaggregates zur Wirkung kommen.
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Die Gummipuffer sind zweckmäßig an den inneren und den äußeren Teilen
aufvulkanisiert, so daß sie Torsionsbeanspruchungen aufnehmen und als Radfederung
beim Durchfedern der Radachse dienen können.
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Während die die Antriebsglieder aufnehmende Schubstrebe zweckmäßig
starr mit der rohrförmigen Tragachse verbunden ist, wird die gegenüberliegende Schubstrebe
vorzugsweise drehnachgiebig, etwa unter Zwischenschaltung von Gummielementen an
.die Radachse angeschlossen.
Zur Begrenzung der Schwingungsausschläge
des Antriebsaggregates um@die durch seine Lagerstellen gehende Fahrzeugquerachse
kann dieses durch Drehmomentstützen gegen den Fahrzeugoberbau, - vorzugsweise elastisch,
abgestützt sein. Vorteilhaft ist hierbei an jedem Ende des Antriebsaggregates in
der Nähe der Lagergelenke je eine - Drehmomentstütze vorgesehen. Ferner ist die
Anordnung zweckmäßig derart getroffen, daß der Schwerpunkt des Antriebsaggregates
in einer lotrechte, durch die Mitten der Lagergelenke des Antriebsaggregates gehenden
Ebene, also insbesondere in der erwähnten Geraden selbst oder oberhalb dieser Geraden
in der genannten Ebene liegt. Ist das Antriebsaggregat mit geneigten Zylindern angeordnet,
so kann -es unter Umständen zweckmäßig sein, die Kurbelwellenachse schräg verlaufen
zu lassen, damit der Schwerpunkt in die --durch die Schwingungsachse gelegte lotrechte
Ebene zu liegen kommt.
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- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig.1 eine Draufsicht auf die Aufhängung von Radachse und Antriebsaggregat
im Heck eines Kraftfahrzeuges, und zwar teilweise im - Schnitt nach Linie 1-1 der
Fig. 2, Fig.2 eine Seitenansicht der Aufhängung nach Fig. 1, unter Fortlassung der
linken Rahmenseite und _d_ es linken Hinterrades, _ Fig. 3 eine Rückansicht der
Aufhängung, und zwar teilweise im Schnitt durch die Schubstrebengelenke bzw. die
Lagergelenke des. Antriebsaggregates, Fig. 4 einen- Schnitt --durch das in Fig.
1 rechte Schubstreben- bzw. Lagergelenk nach Linie 4-4 der Fig. 1, Fig. 5 einen
Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt - durch das in Fig. 1 .linke
Schubstreben- und Lagergelenk nach Linie 6-6 der Fig. 1 und Fig. 7 einen Schnitt
nach Linie 7-7 der Fig. 6.
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Der Fahrzeugoberbau. des Kraftfahrzeuges umfaßt einen Rahmen 10, an
welchen die Radachse 11 mit den Hinterrädern 12 mittels der Schubstreben 13 und
14 um die Fahrzeugquerachse x-x schwingbar aufgehängt ist. Die Radachse 11 ist als
Hohlkörper ausgebildet, welcher mit der ebenfalls hohlen Schubstrebe 13 eine starre
Einheit bildet, während die Schubstrebe 14, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, unter
Zwischenschaltung von Gummi 15 bis zu einem gewissen Grad drehelastisch verbunden
ist. Die Schubstrebe 13 ist durch eine Kugelschale 16 unter Zwischenschaltung eines
Gummiringes. 17, der außen durch einen Metallring 18 armiert ist, am rechten
Längsträger des Fahrzeugoberbaues 10 gelagert.
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In ähnlicher Weise ist auf der gegenüberliegenden Seite die Schubstrebe
14 mittels einer Kugelschale 19 unter Zwischenschaltung eines durch einen Metallring
21 armierten Gummiringes 20 am linken Längsträger des Fahrzeugoberbaues angelenkt.
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Der Antrieb der Räder erfolgt durch ein aus Motor-und Wechselgetriebe
bestehendes Antriebsaggregat 22, welches quer zur Fahrtrichtung angeordnet und einerseits
mittels eines kugeligen Lagergelenkes 23 in der Kugelschale 16 des Schubstrebengelenkes
und andererseits mittels eines Lagergelenkes 24 unter Zwischenschaltung von Gummi
25 in der Gelenkkugel 19 der Schubstrebe 14 gelagert ist. Das Antriebsaggregat kann
infolgedessen um die durch die Mitten der Gelenke 23 und 24 hindurchgehende Gelenkachse
x-x in Drehrichtung frei schwingen, wobei es zweckmäßig durch Drehmomentstützen
26 unter Zwischenschaltung von Gummipuffern 27 gegen den Fahrzeugoberbau zur Begrenzung
der Schwingungen abgestützt ist. Der Schwerpunkt S des Antriebsaggregates liegt
hierbei zweckmäßig in einer durch die Gelenkachse x-x gelegten lotrechten Ebene.
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Der Gummipuffer 17 erhält zweckmäßig etwa die in Fig.4 dargestellte
Ausbildung. Er ist hierbei durch Hohlräume oder Aussparungen 28 in vier Einzelpuffen
die gegebenenfalls jedoch auch teilweise zusammenhängen können, in zwei seitliche
größere Gummipuffer 17 a und in zwei kleinere Gummipuffer 17b unterteilt, welche
in einer durch die Gelenkachse x-x (in Fig. 4 mit x bezeichnet) gehenden lotrechten
Ebene angeordnet sind. Die Gummipuffer 17a und 17b- sind hierbei auf ihrer Innen-
und Außenseite mit den Metallteilen 16 und 18 vorzugsweise durch Vulkanisation festhaftend
verbunden. An Stelle der einzelnen Gummipuffer 17b können gegebenenfalls auch einfache
Anschlagpuffer 17 b' vorgesehen sein, welche ein Spiel gegenüber einem der Metallteile,
also beispielsweise gegenüber dem Innenring 16 aufweisen.
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In ähnlicher Weise kann der Gummipuffer 20 auf der gegenüberliegenden
Fahrzeugseite in größere Gummipuffer 20a und kleinere Gummipuffer 20 b unterteilt
sein, wobei auch in diesem Fall die Gummi", puffer 20 b durch einfache Anschlagpuffer
20 b' ersetzt sein können. -Wie insbesondere Fig.6 des weiteren zeigt, kann auch
der innere Gummipuffer 25, welcher zur Abstützung des Antriebsaggregates am Schwingachsgelenk
19 dient, in ähnlicher Weise ausgebildet sein und zur Erzielung einer größeren Nachgiebigkeit
in lotrechter Richtung Aussparungen 25 a aufweisen. Der Gummipuffer 25 kann hierbei
unmittelbar mit dem Lagerzapfen 24 des Antriebsaggregates 22 oder mit einer Zwischenbüchse
29 festhaftend verbunden sein.
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Der Antrieb der Räder erfolgt vom Antriebsaggregat aus durch ein Kardangelenk
30, das innerhalb des Lagergelenkes 23 des Antriebsaggregates 22 untergebracht ist
und seinerseits ein in der Verlängerung der Kurbelwelle des Motors liegendes Ausgleichsgetriebe
31 antreibt. Letzteres ist in der Gelenkachse x-x der Schubstrebe 13 gelagert und
treibt über Kettentriebe 32, 33 die Antriebswellen 34 und 35 der Hinterräder 12
an, die innerhalb des hohlen Achsgliedes 11 in der Achse der Räder gelagert sind.
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Die Abfederung der Radachse erfolgt einerseits durch die Gummipuffer
17 bzw. 20 und andererseits durch die Gummizugfedern 36, welche einerseits am Achsglied
11 jenseits der Radachse in den Punkten 37 und andererseits in den Punkten 38 am
Fahrzeugoberbau angreifen. Die Abstände a bzw. b der Gelenke 37 bzw. der
Schwingungsachse x-x von der Radmittelachse können hierbei derart gewählt und die
Federungen 36 derart bemessen sein, daß das, auf die Schubstreben 13, 14 bzw. auf
das Radachssystem wirkende Gewicht des Antriebsaggregates 22 von den Federn im Gleichgewicht
gehalten wird, der Fahrzeugoberbau also vom Gewicht des Antriebsaggregates im Ruhezustand
des Fahrzeuges entlastet ist.
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Die Teilgummipuffer 17 b bzw. 20 b können hierdurch sehr weich gehalten
sein und lediglich dazu dienen, die erforderliche Mitnahmeverbindung zwischen dem
Antriebsaggregat und dem Fahrzeugoberbau bei Stößen und Federungsbewegungen sicherzustellen,
während die vom Rad ausgeübten Schubkräfte durch die Teilgummipuffer 17a bzw. 20a
in erwünschter Weise verhältnismäßig hart aufgenommen werden. Außerdem kann das
Antriebsaggregat um die
Drehachse x-x unbehindert durch die Schubkräfte
der Radachse frei schwingen, wobei die Bewegung lediglich durch die Drehmomentstützen
26, 27 begrenzt ist.
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Bei gleich großen, gleichgerichteten Federungshüben der beiden Räder
12 schwingt das aus dem Achsglied 11 und den beiden Schubstreben 13 und 14 bestehende
Achssystem gleichmäßig um die Achse x-x, wobei die Federungsbewegung einerseits
durch Torsionsbeanspruchung der Gummipuffer 17, 20 und andererseits durch die Gummifedern
36 aufgenommen wird.
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Bei ungleich großen oder entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen
der Räder relativ zum Fahrzeugoberbau, also auch z. B. beim Schrägstellen des letzteren
in der Kurve, wird das Schrägstellen der Radachse mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau
dadurch ermöglicht, daß einerseits die Schubstreben sich in den Universalgelenken
16 bzw. 19 mit Bezug auf den Fahrzeugoberbau schräg stellen können und andererseits
die Schubstrebe 14 eine Drehbewegung um die Radmittelachse im Gummipuffer 15 ausführen
kann. In Längsrichtung des Fahrzeuges an den Rädern auftretende Schubkräfte können
sich unmittelbar über die Gelenke 16, 19 und die Gummipuffer 17 bzw. 20 auf den
Fahrzeugoberbau 10 übertragen, ohne daß dadurch eine Bremswirkung auf die Schwingbewegung
des Antriebsaggregates 22 um die Achse x-x verursacht wird.
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Gegebenenfalls kann auf der Achse des Ausgleichgetriebes 31 eine Getriebebremse
39 angeordnet sein. Ist das Antriebsaggregat mit geneigten Zylindern angeordnet,
so kann es unter Umständen zweckmäßig sein, die Kurbelwellenachse schräg verlaufen
zu lassen, wie z. B. bei k angedeutet ist, damit der Schwerpunkt S in die durch
die Schwingungsachse x-x gelegte lotrechte Ebene zu liegen kommt.