DE1948874A1 - Kraftfahrzeugkonstruktion - Google Patents

Description

Anmelder: William'Maxwell Evans
Pendalog, Llanfyllin,
Montgomeryshire/England

"Kraftfahrzeugkonstruktion"

Die Erfindung "bezieht sich auf Kraftfahrzeuge und betrifft insbesondere eine Kraftfahrzeugkonstruktion, worunter die Anordnung der Räder an einem Chassis, die Bremsung dieser Bäder und die Anordnung der Last auf ihnen verstanden wird. . -■

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kraftfahrzeugkonstruktion zu schaffen, die unter anderem den Vorteil hat, daß die Schleudergefahr, die bei Kurvenfahrten durch verminderte Bodenhaftung auftritt, sehr gering ist.

Die Erfindung kennzeichnet sich durch ein Chassis, zwei in Querrichtung mit Abstand voneinander angeordnete, seitliche Antriebsräder. _% deren Drehachse etwa in der Mitte der Längsachse des Fahrzeugs liegt, ein lenkbares Vorderrad, das etwa in der Mitte der Querabmessung des Fahrzeugs gelagert ist, und ein lenkbares Hinterrad, das ebenfalls etwa in der Mitte der Querabmessung des Fahrzeugs gelagert ist, wobei die beiden seitlichen Antriebsräder und das lenkbare Vorderrad mit Bremsmitteln ausgestattet sind und das lenkbare Hinterrad ungebremst ist, und der Schwerpunkt der aus dem Chassis und seiner Last bestehenden Masse an einem derartigen Punkt auf der Längsachse des Fahrzeuges liegt, daß bei einer

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Vollbremsung wenigstens 90 °/° der Masse von den seitlichen Antriebsrädern und dem Vorderrad getragen werden.

In dieser Beschreibung ist mit "etwa" im Zusammenhang mit der Lage der Drehachse der Antriebsräder an der Längsachse und mit der Lage des lenkbaren Vorderrades und des lenkbaren Hinterrades in Querrichtung des Fahrzeuges gemeint, daß die Lage bei der Jeweiligen Abmessung um nicht mehr als 15 % vom Mittelpunkt abweicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung eine Motor-, Getriebekasten- und Differentialeinrichtung vor, die etwa in der Mitte der Längsachse des Fahrzeuges gelagert ist, wobei das Differential über eine Schwingachsenanordnung mit den seitlichen Antriebsrädern verbunden ist.

Das lenkbare Vorderrad und das lenkbare Hinterrad können zur Erzielung gleicher und entgegengesetzter Schrägstellungen zweckmässigerweise über ein gemeinsames Gestänge miteinander verbunden sein, wobei Vorderrad und Hinterrad von den mittleren Rädern den gleichen Abstand haben. Mit dem gemeinsamen Gestänge ist ein Lenkrad verbunden.

In den schematischen Zeichnungen, die .ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, ist Pig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen

Kraftfahrzeugkonstruktion, wobei die Umrisse der Karosserie und die Lage verschiedener Innenteile dargestellt sind, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kraftfahrzeugkonstruktion.

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Bei der in den Zeichnungen dargestellten Konstruktion weist das Kraftfahrzeug ein Chassis 1 auf, das sowohl in Längs- als auch in Querrichtung etwa symmetrisch im Fahrzeug angeordnet ist. Das Chassis weist einen rohrförmigen Querträger 3 auf, an dessen Enden jeweils ein Radarm 4- vorgesehen ist. Die Radarme 4- halten und übertragen Federkräfte auf die seitlichen Räder 5. Die Anordnung ist herkömmlich und gestattet eine unabhängige Aufhängung der beiden Räder. Am vorderen (in den Zeichnungen linken) Ende des Chassis 1 ist ein einziger, unter Federwirkung stehender Radarm 6 vorgesehen, der an seinem freien Ende eine Stummelachse für ein Vorderrad 7 trägt. Einzelheiten der Federung der gelenkigen Lagerung des Radarms 6, einer Steuergelenklagerung für das Rad, einer Lenksäule, eines Lenkgehäuses und der Gelenkverbindung des Lenkhebelarmes sind in den Zeichnungen nicht dargestellt, da sie nicht Bestandteil der Erfindung sind und ihre Gestaltung im Bereich der Fähigkeiten eines Kraftfahrzeugtechnikers liegt. ·

Am hinteren Ende des Chassis ist ein einziger, unter Federwirkung stehender Radarm 8 vorgesehen> der an seinem freien Ende eine Stummelachse für ein Hinterrad 9 trägt. Einzelheiten der Federung des Achslagers und der Lagerung der Lenkung sind aus den oben genannten Gründen wiederum nicht dargestellt. Es genügt die Feststellung, daß sowohl das Vorderrad 7 als auch das Hinterrad 9 lenkbar sind, was beispielsweise aus der jeweiligen, mit Strichlinien dargestellten Schrägstellung ersichtlich ist. Zu diesem Zweck weist jedes Rad einen Lenkarm 10 auf, der mit seiner Nabe

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verbunden ist. Die Lenkarme sind über Gestänge 11 mit einer gemeinsamen Lenkstange 12 verbunden. Die Anordnung ist derart getroffen, daß durch eine Bewegung der Lenkstange 12 in Längsrichtung gleiche und entgegengesetzte Schrägstellungen des Vorder- und des Hinterrades bewirkt werden. Zwischen der Lenkstange 12 und einem Lenkrad für das Kraftfahrzeug ist ein zweckentsprechender Antrieb vorgesehen. .

Das Chassis 1 trägt eine Motor-, Getriebekasten- und Differentialeinrichtung 13, die etwa mittig auf der Längsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Der Antrieb wird mittels einer nicht dargestelltenherkömmlichen Schwingachsenanordnung vom Differential auf die Räder 5 übertragen.

Wie mittels Strichpunktlinien dargestellt ist, ist über der Motor-, Getriebekasten- und Differentialeinrichtung 13 ein Sitz 14 angeordnet, wenn nur ein Sitz vorgesehen ist. Andernfalls sind sowohl vor als auch hinter dem Motor Sitze angeordnet. Der Motor und die Sitze, wenn sie besetzt sind, stellen die wesentlichen Gewichtskomponenten des Kraftfahrzeugs dar. Entweder vor oder hinter den Sitzen sind ein Kraftstofftank und ein Kofferraum in der Karosserie vorgesehen. Diese Teile stellen jedoch unwesentliche Komponenten des Ghassisgewichts dar.

* Für die beiden seitlichen Räder 5 und das Vorderrad 7 ist eine Bremseinrichtung vorgesehen. Die Art der Bremse kann herkömmlich sein und ist nicht näher dargestellt.

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Das Hinterrad 9 ist nicht mit Bremse ausgestattet, so daß es immer frei läuft, wenn das Kraftfahrzeug sich bewegt.' Die wesentliche Funktion des Hinterrades 9 besteht darin, zur Steuerung der Bewegungsbahn des Fahrzeuges beizutragen, d.h. es "geradlinig laufen zu lassen, wenn die Lenkung so eingestellt ist, und das Fahrzeug eine Kreisbewegung ausführen zu lassen, wenn dies erforderlich ist. Der mittels des Radarms 8 auf das Hinterrad 9 übertragene Lastdruck wird so gewählt, daß die erforderliche Bodenlenkhaftung erhalten bleibt.

Genau gesagt liegt der Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs vorn und hinten so, daß das Vorderrad und die beiden seitlichen Antriebsräder 5 bei einer Vollbremsung wenigstens 90 % des vom Chassis getragenen Gewichts des Fahrzeugs tragen. .

Der von dem lenkbaren Vorderrad 7 getragene Teil der Last variiert gemäß der auftretenden Verzögerung, jedoch wird zu jeder Zeit der größte Teil des Gewichts des Fahrzeugs von den beiden seitlichen Antriebsrädern getragen, wodurch eine ausgezeichnete Bodenhaftung erzielt wird. Auf die gleiche Weise wird die auf das lenkbare Vorderrad ausgeübte Belastung bei extremen Verzögerungen erhöht, woraus sich eine Erhöhung der Bodenhaftung ergibt.·

Das Hinterrad 9 wird beim Bremsen schlimmstenfalls ■ mit nur 10 % des Gewichtes des Kraftfahrzeugs belastet. Da es selbst jedoch nicht gebremst wird und sein natürliches Haften größer ist, hat die Vorwärtsverschiebung der

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Straßenradbelastung "beim Bremsen einen proportional kleineren Effekt auf die Gesamthaftung der vier Räder. Diese · Haftungserhöhung tritt da auf, wo sie sich auf die Beibehaltung der Stellung des hinteren Endes des Kraftfahrzeugs am stärksten auswirkt.

Die Aufhängungsanordnung für das Hinterrad 9 kann eine zusätzliche Feder aufweisen, die eine Erweiterung des Dehnungsbereiches (Federungsbereiches) der Hauptfeder herstellt, so daß eine nützliche Belastung des Hinterrades aufrechterhalten wird, wenn eine Kombination von Bedingungen, wie eine nach vorn gerichtete Verteilung der Fahrzeuglast, eine starke Bremsung und außergewöhnliche Straßenform, auftritt.

Die Lagerung des Vorderrads oder des Hinterrads oder von beiden kann so getroffen sein, daß eines von ihnen oder beide vom Boden angehoben werden können, um die Summe der Lauf widerstände sowohl in Schnee als auch in Schlamm zu vermindern und gleichzeitig die Belastung und damit den Antriebsdruck der Antriebsräder zu erhöhen.

Da nur ein geringer Teil der Bremsung vom Vorderrad vorgenommen wird, kann dessen Bremse durch die Trägheit der üblicherweise vorhandenen elektrischen Batterie oder eines Ersatzrades betätigt werden, wodurch ein leichtes ; Absichern gegen Blockierungen" möglich ist.

Die beschriebene Konstruktion bietet die folgenden Vorteile:

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1.) Die Schleudergefahr ist "bei den Bedingungen, unter denen sie gewöhnlich auftritt, wesentlich geringer.

2.) Aufgrund der hohen Belastung und somit starken Bodenhaftung der "beiden seitlichen Antriebsräder kann auf sie ein größerer Antriebsdruck ausgeübt werden als bei einer^ herkömmlichen Anordnung eines vierrädrigen Fahrzeugs mit Vorder- oder Hinterradantrieb.

3.) Da die seitlichen Antriebsräder nicht gelenkt werden, erfordert ihre Verbindung mit dem Differential nur einen einfachen Schwingachsenmechanismus, ohne daß Vorkehrungen für eine Lenkdrehung um^ eine vertikale Achse getroffen werden müssen. .

4.) Ein auf die Bäder ausgeübter seitlicher Druck wird auf drei Punkte verteilt, die.auf der Längsachse des Fahrzeugs liegen, wobei der erste und der dritte Punkt mit einem Abstand voneinander entfernt sind, der fast der Gesamtlänge des Fahrzeugs entspricht.

5.) Die Antriebskraft der Antriebsräder tritt etwa in der Mitte der Längsachse des Fahrzeugs und nicht in der Nähe des vorderen oder hinteren Fahrzeugendes auf. Demgemäß wird, wenn während des Fahrens ein seitlicher Druck auftritt, die Längsachse des Fahrzeugs nicht aus der Fahrtrichtung gebracht.

6.) Aufgrund der Lage der Antriebsräder und der Belastung wird das Chassis auch durch verhältnismäßig große Kräfte keinen Verwindungen unterworfen.

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f*.■)■- Mo eine uäabhängige Handbremse vorgesehen aL&fc*' um die beiden seitlichen Antriebsräder zu betätigen, lsi; die Bremskraft, die mit dieser Handbremse ausgeübt werden kann,, größer als bei angetriebenen oder nicht angetriebenen Hinterrädern einer herkömmlichen vierrädrigen Anordnung.

S.) Aufgrund der Lenkung sowohl des Vorder- als auch des Hinterrads bildet das Fahrzeug stets als Ganzes eine Tangente zu einem Radius, der den Längsmittelpunkt des ■ ■ Fahrzeugs mit dem Krümmungsmittelpunkt der beschriebenen Bahn verbindet, wodurch der Wendekreis des erfindungsgemäßen Fahrzeugs gegenüber dem herkömmlicher vierrädriger Fahrzeuge verkleinert wird.

9.) Ein weicher Lauf auf Straßen hängt weitgehend von · zwei Hadern ab, deren Schlagenergie jeweils durch die Hälfte des Gewichts oder der Trägheit des Fahrzeugs aufgenommen wird. .

10.) Als einfache statische mechanische Konstruktion und soweit das Chassis eines derartigen Fahrzeugs ein belasteter Träger ist> der an einer mittigen Halterung im Gleichgewicht gehalten wird, ergeben sich aus der Anordnung der Kassen (in der iahe der Kitte) Kräfte, die ein kleines Biegemoment haben. .

11.) Die die Hauptbeanspruchungen tragende Konstruktion eines derartigen Fahrzeugs kann aus zwei gekrümmten, in Längsrichtung verlaufenden Trägern bestehen, die in Draufsicht etwa eine Ellipse darstellen, die etwa so breit wie das Fahrzeug an den beiden seitlichen Rädern ist, wobei

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sie jedoch dort, wo es erforderlich ist, in angemessener Weise gebogen sind, so daß 2iwischen ihnen lind den Achsen oder Antriebswellen ein Abstand besteht, woraus sich ein guter direkter Schutz für die Insassen und die Wahrscheinlichkeit ergibt, daß das Fahrzeug von jedem Objekt abgleitet, mit dem es zusammenstößt.

12.) Ein derartiges Fahrzeug kann leichter aerodynamisch geformt werden.

13.) Da die Bremsungen fast ausschließlich durch nicht gelenkte und ggf. sogar nicht unabhängig gefederte Räder bewirkt werden, kann die Bremsbetätigungseinrichtung im wesentlichen oder sogar völlig mechanisch aufgebaut sein.

■ 14·.) Ein derartiges Fahrzeug, das so gering belastete Lenkräder aufweist, braucht keine Servolenkung, auch wenn es verhältnismäßig groß und schwer ist. * .

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Claims (3)

1. Patentansprüche ·

   ■■/"'""V -"■-.■-" ' - ■" ■■■ ■ - ■ . ■ ^: - i 1.1 Kraftfahrzeugkonstruktion, gekennzeichnet durch

   ein Chassis (1), zwei in Querrichtung mit Abstand voneinander angeordnete, seitliche Antriebsräder (5)$ deren Drehachse etwa in der Mitte der Längsachse des Fahrzeugs liegt, ein lenkbares Vorderrad (7)_t das etwa in der Mitte der Querabmessung des Fahrzeugs gelagert ist, und ein lenkbares Hinterrad (9), das ebenfalls etwa in der Mitte der Querabmessung des Fahrzeugs gelagert ist, wobei die beiden seitlichen Antriebsräder (5) und das lenkbare Vorderrad (7) mit Bremsmitteln ausgestattet sind und das lenkbare Hinterrad (9) ungebremst ist, und der Schwerpunkt der aus dem Chassis und seiner Last bestehenden Masse an einem derartigen Punkt auf der Längsachse des Fahrzeuges liegt, daß bei einer Vollbremsung wenigstens 90 % <ier Masse von den seitlichen Antriebsrädern und dem Vorderrad getragen werden«. . -
2. 2. Kraftfahrzeugkonstruktion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Motor-, Getriebekasten- und Differential einrichtung (13)ϊ die etwa in der Mitte der Längsachse des Fahrzeugs gelagert ist, wobei das Differential über eine Schwingachsenanordnung mit den seitlichen Antriebsrädern verbunden ist» - ■■"".. ■
3. 3. Kraftfahrzeugkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lenkbare Vorderrad (7) und das lenkbare Hinterrad (9) zur Erzielung gleicher und entgegrngesetzter Schrägstellungen über ein gemeinsames Gestänge (10, 11, 12) miteinander verbunden sind und daß mit dem gemeinsamen Gestänge ein Lenkrad gekoppelt ist,

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