DE1118028B - Achsaufhaengung fuer Fahrzeuge, insbesondere fuer ein Strassenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Achsaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere für ein Straßenfahrzeug, bei welchem der Fahrzeugrahmen derart auf einem mit einem horizontalen Achsträger versehenen Achsenteil mittels eines Paares von zwischen Rahmen und Achsträger angeordneten Gummifedern gelagert ist, daß der tatsächliche Wirkungspunkt des Federpaares sich in der Bodenebene oder in ihrer unmittelbaren Nähe befindet.

In Straßenfahrzeugen sind die Kräfte, welche eine Beschleunigung hervorrufen oder sich durch Bremsung des Fahrzeuges ergeben, waagerechte Kräfte, die an dem Berührungspunkt zwischen dem Laufrad und der Straße angreifen. Die gewöhnlichen, waagerechten Blattfedern, welche in Fahrzeuglängsrichtung in einer beträchtlichen Höhe über dem Boden angeordnet sind, wirken diesen Kräften entgegen. Die auftretenden Kräfte können daher in eine waagerechte Kraft in der Höhe der Blattfeder und in ein Kräftepaar aufgelöst werden. Dieses Kräftepaar verursacht den bekannten Aufwickeleffekt am Achsgehäuse, wobei die Blattfedern so entworfen sein müssen, daß sie diesem Aufwickeleffekt einen ausreichenden Widerstand bieten.

Bei der Verwendung von Gummifedern an Stelle der Blattfedern ist es an sich schwierig, die Wirkung des Kräftepaares zu verringern oder auszuschalten, welches diesen Aufwickeleffekt hervorruft.

Es ist an sich bekannt, einen Körper mittels eines Paares von Gummifedern zu unterstützen, die beiderseits einer Symmetrieebene so gegeneinander geneigt sind, daß ihre Kompressionsachsen sich schneiden. Ein derartig aufgehängter Körper besitzt einen tatsächlichen Wirkungspunkt in der Symmetrieebene, der allerdings von dem Schnittpunkt der Kompressionsachsen sich unterscheidet, wenn er auch diesem eng benachbart ist. Eine auf den Körper ausgeübte und in diesem Wirkungspunkt in irgendeiner Richtung angreifende Kraft ergibt nur eine lineare Verrückung des Körpers. Ein auf den Körper wirkendes Kräftepaar, welches an einer senkrecht zur Symmetrieebene gelegenen Achse angreift, wird den Körper nur um den Wirkungspunkt drehen, ohne gleichzeitige lineare Verrückung.

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei Verwendung von Gummifedern zur Achsaufhängung diese Eigenschaften geneigt angeordneter Gummifedern zu benutzen.

Aus der Technik sind bisher Vorschläge bekanntgeworden, um die Hinterachse eines Straßenfahrzeuges mit Gummifedern aufzuhängen. Die Aufhängung besteht in diesem Fall aus einer waagerechten Blatt-Achsaufhängung für Fahrzeuge,
insbesondere für ein Straßenfahrzeug

Anmelder:

Metalastik Limited,
Leicester (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. November 1953 (Nr. 18 919)

Archie John Hirst, Leicester (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

feder, welche quer zur Fahrzeuglängsachse unter der Hinterachse angeordnet ist, und aus einem einzelnen Paar Gummifedern, welche quer zur Fahrzeuglängsachse auf einem waagerechten Träger oberhalb des Achsgehäuses auseinanderliegend angeordnet und zwischen dem waagerechten Träger und dem Fahrzeugkörper so befestigt sind, daß die Kompressionsachsen der beiden Federn des Paares sich in der Bodenebene oder in deren Nähe schneiden. Da die Gummifedern quer zum Fahrzeug auseinanderliegen, liegen auch ihre Kompressionsachsen in einer quer zur Fahrzeuglängsachse und senkrecht zur Fahrtrichtung liegenden Ebene, welche die Hinterachse enthält. Durch diese Anordnung wird für einen tiefliegenden Mittelpunkt für die Querschwingungen des Fahrzeugkörpers gesorgt, da dieser Mittelpunkt in dem tatsächlichen Wirkungspunkt der Federn oder in dessen unmittelbarer Nähe liegt. Die Gummifedern bieten hierbei jedoch keinen Widerstand gegen Aufwickeleffekte am Achsengehäuse; ebenso beseitigt die Blattfeder diese unerwünschte Erscheinung nicht, da die Blattfeder ebenfalls quer zum Fahrzeug angeordnet ist. Damit ergibt sich im Hinblick auf die durch Beschleunigungs- und Bremskräfte hervorgerufene Aufwickelwirkung eine erhebliche Verschlechterung gegenüber der eingangs erwähnten bekannten Blattfederanordnung.

Die vorliegende Erfindung geht von einer Achsaufhängung für ein Straßenfahrzeug aus, wobei der

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Fahrzeugrahmen derart auf einem mit einem horizontalen Achsträger versehenen Achsenteil mittels eines Paares zwischen dem Fahrzeugrahmen und dem Achsträger angeordneten Gummifedern gelagert ist, daß der tatsächliche, Wirkungspunkt des.Federpaares sich in der Bodenebene oder in deren unmittelbarer Nähe befindet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Achsaufhängungen der eingangs beschriebenen Art auf jeder Seite des Fahrzeuges je ein Achsträger vorgesehen ist, der sich in Fahrtrichtung des Fahrzeuges vor und hinter der Radachse erstreckt, wobei für jeden Achsträger ein Paar in Längsrichtung auf dem Träger auseinanderliegender, jenseits des Umfanges des Fahrzeugrades angeordneter Gummifedern vorgesehen ist, die so geneigt sind, daß der zu ihnen gehörende tatsächliche Wirkungspunkt in oder in Nähe der Bodenebene unterhalb der Drehachse der Radachse liegt, wobei die Kompressionsachsen der zu dem Paar gehörigen Federn in einer gemeinsamen, senkrecht zur Fahrbahn und in Fahrtrichtung verlaufenden Ebene liegen. Die vorgeschlagene neue Fahrzeugaufhängung besitzt die nachfolgend aufgeführten Vorteile besonders im Vergleich zu der oben beschriebenen bekannten Verwendung von Gummifedern.

a) Obwohl die Gummifedern in zweckmäßiger Höhe über dem Boden angeordnet sind, ist der tatsächliche Wirkungspunkt so nahe an der Bodenebene gelegen, daß beispielsweise bei Beschleunigung des Fahrzeuges der Zugkraft eine Federkraft entgegenwirkt, die entweder in der Nähe oder in der gleichen horizontalen Ebene wie die Zugkraft wirkt; dadurch ist das den Aufwickeleffekt hervorrufende Kräftepaar entweder sehr klein, oder es wird ganz unterdrückt.

b) Da die Gummifedern paarweise in der Fahrtrichtung auseinanderliegen, in der im übrigen auch die Beschleunigungs- und Bremskräfte wirken, leisten sie diesen Kräften durch Kompression und Scherung der Gummikörper Widerstand. Durch Wahl der Neigung der Gummifeder kann das Ausmaß des auf Grund der Scherung und der Kompression geleisteten Widerstandes so verändert werden, daß dieser Widerstand den Beschleunigungskräften bequem angepaßt werden kann.

c) Die Gummifedern leisten auch Widerstand gegen Seitenbewegungen, wobei sie hauptsächlich auf Scherung beansprucht werden. Dieser Widerstand ist weitgehend unabhängig von dem gegenüber den Beschleunigungskräften geleisteten Widerstand.

In der Beschreibung sind an Hand der Zeichnung zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht und erläutert.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt im Seitenriß eine Ausführungsform der Erfindung mit einfachen Gummi-Metall-Schicht-Einheiten, und

Fig. 2 zeigt in entsprechender Darstellung eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit mehrfachen Gummi-Metall-Schicht-Einheiten mit Zwischenlagen.

Bei dem in Fig. 1 der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Achse der Räder 11 in bekannter Weise in einem Achslagergehäuse oder Achslager 12 gelagert, welches seinerseits zentral in einem Achsträger 13 befestigt ist, der sich in einer der Fahrzeuglängsachse entsprechenden Längsrichtung beiderseits der Radachse so weit erstreckt, daß seine Enden über den Umfang des Rades 11 vorstehen. Die aus den Teilen 12,13 bestehende Bau-

' gruppe trägt den Fahrzeugrahmen 15.
Der Träger 13 ist an seinen Enden mit ebenen Stirnflächen 14 versehen, welche aufwärts geneigt sind, d. h., die Schnittlinie der beiden Ebenen befindet sich oberhalb der Radachse. Am Fahrzeugrahmen 15 oder an Trägern od. dgl., die an diesem Rahmen befestigt sind, sind ebene Stirnflächen 16 vorgesehen, welche parallel zu und gegenüber den Flächen 14 an dem Achsträger 13 angeordnet sind. Zwischen den beiden Stirnflächen 14 und 16 ist an jedem Ende ein Gummischichtfederelement 17 eingebaut, welches aus einer Platte 18 aus Gummi oder ähnlichem Material besteht, die in an sich bekannter Weise von Metallplatten 19 begrenzt ist, mit denen der Gummi fest verbunden ist. Der in der Beschreibung und in den Ansprüchen gebrauchte Ausdruck »Gummi« umfaßt jeweils auch gummiähnliches Material, insbesondere natürlich auch die bekannten künstlichen Gummimaterialien. Ein solches Gummischichtfederelement hat bekannterweise ein hohes Verhältnis von Kompressionssteifheit zur Schersteifheit. Die Kompressionsachsen sind durch die Linien 20 angedeutet, und ihr Schnittpunkt 21 ist angenähert der tatsächliche Wirkungspunkt, wie er oben definiert worden ist. Fig. 2 der Zeichnung, in welcher die gleichen Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden, zeigt ein etwas anderes System. An Stelle einfacher Gummi-Metall-Schicht-Körper bestehen die elastischen Lagerelemente 22 in an sich bekannter Weise an den Enden des Trägers 13 aus einem Mehrschichtentyp mit einer Verbindungs- oder Zugstange 23 zwischen den Zwischenlagen 24 der Elemente.

In den beiden beschriebenen Ausführungsformen ist an jeder Seite des Fahrzeuges ein Achsträger 13 vorgesehen, wobei die Enden der Radachse 12 in diesen Trägern drehbar gelagert sind. Bei jedem Träger liegt das Federpaar 17 in einer parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges verlaufenden Ebene, die auch die beiden Kompressionsachsen 20 enthält. Dabei ist die Neigung der Federn 17 bzw. 22 so gewählt, daß bei jedem Federpaar der Punkt 21 unter der Drehachse der Radachse 12 liegt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen. So brauchen z. B. die Gummilagerelemente nicht von der Art zu sein, bei welcher die Gummischicht fest mit den sie begrenzenden Metallplatten verbunden ist. Es kann auch ein Paar verbundener oder nicht verbundener Plattentyplager verwendet werden, welche gegeneinander vorkomprimiert sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Achsaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere für ein Straßenfahrzeug, bei welchem der Fahrzeugrahmen derart auf einem mit einem horizontalen Achsträger versehenen Achsenteil mittels eines Paares von zwischen Rahmen und Achsträger angeordneten Gummifedern gelagert ist, daß der tatsächliche Wirkungspunkt des Federpaares sich in der Bodenebene oder in ihrer unmittelbaren Nähe befindet, dadurch gekennzeich net, daß auf jeder Seite des Fahrzeuges je ein Achsträger (13) vorgesehen ist, der sich in Fahrt-

   richtung des Fahrzeuges vor und hinter der Radachse (12) erstreckt, wobei für jeden Achsträger ein Paar in Längsrichtung auf dem Träger auseinanderliegender, jenseits des Umfangs des Fahrzeugrades (11) angeordneter Gummifedern (17; 22) vorgesehen ist, die so geneigt sind, daß der zu ihnen gehörende tatsächliche Wirkungspunkt (21) in oder in Nähe der Bodenebene unterhalb der Drehachse der Radachse (12) liegt, wobei die Kompressionsachsen (20) der zu dem Paar gehörigen Federn in einer gemeinsamen, senkrecht zur Fahrbahn und in Fahrtrichtung verlaufenden Ebene liegen.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 805 890, 882414, 400, 889 006;
   britische Patentschrift Nr. 648 516.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen