Dämpfungseinrichtung an Drehfedern, insbesondere für Fahrgestelle. Die einelementige Drehstabfeder ist im wesentlichen ungedämpft. Ihre Verwendung für Kraftfahrzeuge bedingt daher zusätzliche Stossdämpfer. Es ist bekannt, hydraulische Stossdämpfer zu verwenden oder auch solche, bei denen die Drehstabfeder mit Reiblamel len direkt gekoppelt ist.
Es sind ferner mehrelementige Dreh federn bekannt, die ein mehr oder weniger grosses Mass innerer Reibung, daher auch Dämpfung, besitzen. Diese Dämpfung ist für einzelne Anwendungsgebiete ausreichend, jedoch nicht in Fällen besonders harter Stösse, die grosse Federausschläge hervorrufen. In solchen Fällen ist ein erhebliches Mass von Dämpfung erforderlich. Hydraulische Stoss dämpfer besitzen wohl den Vorteil sehr gro sser Arbeitsaufnahme und leichter Regelbar keit, bedingen aber ständige Wartung und sind temperaturempfindlich und nicht als absolut betriebssicher anzusprechen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Dämpfungseinrichtung an Drehfedern zu schaffen, welche so ausgebildet sein kann, dass bei kleinen Momenten die Dämpfung ver hältnismässig klein ist, bei grossen Lasten hin gegen einen erheblichen Anteil der Arbeits aufnahme ausmacht. Die Dämpfung soll in folgedessen progressiv sein können.
Das Wesen der Erfindung besteht in Mitteln, die durch die Verdrehung der Dreh feder eine ein Reibungsdrehmoment erzeu gende Radialkraft auf die Drehfeder aus üben.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in den Fig. 1 bis 4 in beispiels weisen Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt und Fig. 2 in kleinerem Massstab den Längsschnitt durch die Dämpfungseinrichtung an einer Lamellen paket-Drehfeder. Die Drehfeder besteht in bekannter Weise aus den Drehfederlamellen 1, die mit scheibenförmigen Köpfen in Vier kantlöchern von Einspannköpfen 2, 3 liegen, von denen der Kopf 2 das feste Widerlager bildet, während der Kopf 3 drehbar gelagert ist (nicht dargestellt) und an diesem der das abzufedernde Moment übertragende Hebel 4 angreift. Das Lamellenpaket ist von einem Rohr umgeben, das einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist.
In dem dargestellten Beispiel besteht das Rohr aus zwei schellenartigen Halbzylinderteilen 5, 5', die mittels Flanschen 6, 6' mit um ein Gerin ges versetzten Achsen zusammengeschraubt sind.
Auf den äussern Lamellen 1 sitzen kreis- segmentförmige Backen 7, 7' (in dem Bei spiel drei Paare), die bei der Verdrehung des Lamellenpaketes dieses infolge der exzentri schen Stellung der Rohrteile zur Federachse zusammendrücken. Hiedurch entstehen am Umfang der Backen ein Drehmoment bedin gende Reibungskräfte. Die Grösse der Dämp fung kann durch Wahl der Versetzung der Rohrteile 5, 5' eingestellt werden. Die Rohr wandungen selbst sowie auch die Flanschen 6, 6' können elastisch nachgiebig ausgebildet sein, so dass die Dämpfung eine gewisse Weichheit erhält. Die Federlamellen und die Backen können in einer Ölfüllung des Roh res liegen.
Da die Verdrehung der Lamellenfeder gegen das am Rahmen festgelegte Ende ab nimmt, würden die diesem Ende näher lie genden Backenpaare eine geringere Pressung ausüben. Um dies auszugleichen, sind die Rohrteile 5, 5' nicht mit parallelen, sondern mit gegen das feste Federende zu ausein anderlaufenden Achsen zusammengeschraubt, so dass gegen dieses Ende hin die Exzentri zität grösser wird. Es können auch in ein zum Beispiel kreisrundes Tragrohr besondere Ex zenterführungen von dem jeweilig gewünsch ten Dämpfungseffekt und dem Ort der Bak- ken entsprechender Gestalt eingebaut sein.
Die Rohrinnenflächen und die Passfläche der Backen können so gestaltet sein, dass zum Beispiel die Dämpfung erst ab einem ge wissen Verdrehwinkel zur Wirkung gebracht wird; sie kann aber auch von der Nullage langsam ansteigend wirken oder sehr hart wirken, wobei eine zusätzliche progressive Federwirkung durch Versteifung der einzel- nen Federlamellen und unter Beanspruchung des Rohres auf Verdrehung erzielt sein kann.
Es ist ebenso möglich, die Zylinderflä chen in einem der Verdrehung bei Belastung entgegengesetzten Sinn aus der Mitte zu ver setzen, so dass die Dämpfung bei der Be lastung kleiner wird, bei der Entlastung hin gegen zunimmt. Es ist weiter gut möglich, versetzte Zylinderflächen anzuordnen, von denen ein Teil im Drehsinn bei Belastung dämpfend wirkt, der andere Teil hingegen im entgegengesetzten Sinn.
Die Fig. 3 und 4 zeigen im Längsschnitt Dämpfungseinrichtungen an Federn, bei wel chen die zusätzliche Dämpfung durch fe dernde Drähte hervorgebracht wird. Diese Bauarten haben den Vorteil kleineren Ge wichts im Verhältnis zur Arbeitsaufnahme. Als weiterer Vorteil kann eine räumlich gün stigere Bauform angegeben -erden.
Dabei handelt es sich wieder um Lamel lendrehfedern an sieh bekannter Bauart, bei denen die Federlamellen 1 mit ihren Köpfen zwischen Einspannköpfen 2, 3 und diese übergreifenden Ringen ?', 3' gelagert sind. Die Einspannköpfe zeigen entweder nutenför- mige Einschnitte, in denen die Lamellenköpfe schwenkbar liegen, oder sind am Umfang ebenso wie die Innenflächen der Ringe 2', 3' sägezahnförmig ausgebildet, so dass die La mellen allenfalls sich überlappend gefasst werden und mit ihren Köpfen um zur Ra dialen geneigte Achsen schwenkbar sind.
Um den Lamellenkranz ist eine schrau benfederartige Wicklung 8 angeordnet, deren Enden in geeigneter Weise an den Einspann- köpfen 2, 3 der Lamellen festgelegt sind. Wenn durch das auf den Hebel 4 wirkende abzufedernde Moment die Lamellendrehfeder verdreht wird, so umschnürt die Wicklung 8 die Lamellen und presst sie aneinander. Hie durch entstehen teils zwischen den Lamellen, teils zwischen diesen und der Wicklung 8 Drehmoment bedingende Reibungskräfte. Je nachdem die Wicklung schon bei unbelasteter Drehfeder diese kräftig umspannt oder locker, d. h. mit Spiel liegt, kann das Einsetzen des , Dämpfungsmomentes und der Verlauf der Dämpfung beeinflusst werden.
Ebenso ist die Zahl der Gänge der Wicklung von Einfluss auf die Federcharakteristik. Eine steilgän gige Wicklung mit einer geringeren Win dungszahl ergibt schon bei kleinerem Fede rungswinkel eine stärkere Umschnürung der Lamellenfeder und damit ein höheres Dämp fungsmoment. Die Federwirkung der Wick lung 8 kommt an sich gegenüber der Dämp fungswirkung nur in untergeordnetem Masse in Betracht.
Beim Beispiel nach Fig. 4 ist zum Unter schied vom Beispiel nach Fig. 3 eine auf Stauchung beanspruchte Wicklung 9 inner halb des Lamellenkranzes angeordnet. Beim Verdrehen der Feder hat die Wicklung 9 das .Bestreben, sich zu erweitern und übt dadurch einen radial von innen nach aussen gerichte ten Druck auf die Lamellen 1 aus. Wenn die äussere Federhülse 10 die Lamellen eng um gibt, so werden diese unter geringer elasti scher Durchbiegung gegen die Hülseninnen wand gedrückt und erfahren auch hier eine zusätzliche Reibung.
Der Federungswinkel, von dem an diese Reibung einsetzt, kann durch die Wahl des Spiels zwischen der Wicklung 9 und den Lamellen 1 sowie zwischen diesen und der Hülse 10 beeinflusst werden. Eine sinngleiche Wirkung kann bei der Ausführung nach Fig. 3 durch Spiel zwischen der Wicklung 8 und den Lamellen 1 sowie durch Einlegen eines zylindrischen Kernes (nicht dargestellt) innerhalb des Lamellenkranzes erzielt wer den, der zwischen sich und den Lamellen 1 Spiel hat. UNTERANSPRÜCHE 1. Dämpfungseinrichtung nach Patent anspruch, gekennzeichnet durch in zur Dreh federachse exzentrischen Zylinderflächen ge führte Backen (7, 7'), die auf die Drehfeder bei deren Verdrehung radiale Drücke aus üben.
2. Dämpfungseinrichtung nach Patent anspruch, an Lamellendrehfedern, gekenn zeichnet durch eine die Lamellendrehfeder umschnürende Wicklung (8).
3. Dämpfungseinrichtung nach Patent anspruch, an Lamellendrehfedern, gekenn zeichnet durch eine innerhalb der Lamellen drehfeder angeordnete, auf Stauchung bean spruchte Wicklung (9).
4. Dämpfungseinrichtung nach Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die exzentrischen Zylinderflächen von zwei Rohr teilen (5, 5') gebildet werden, die mit gegen einander versetzten Rohrachsen miteinander verbunden sind.
5. Dämpfungseinrichtung nach Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Federungswinkel ohne Dämpfungswir kung ein Spiel zwischen der Wicklung (8) und den Federlamellen freigelassen ist.
6. Dämpfungseinrichtung nach Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Federungswinkel ohne Dämpfungswir kung ein Spiel zwischen der Wicklung (9) und den Federlamellen freigelassen ist.
7. Dämpfungseinrichtung nach Unter anspruch 2, gekennzeichnet durch einen in die Lamellendrehfeder eingelegten Kern, gegen den die Lamellen durch die Wicklung (8) ge presst werden.
B. Dämpfungseinrichtung nach Unter anspruch 3, gekennzeichnet durch eine die Lamellendrehfeder umschliessende Hülse (10), gegen die die Lamellen durch die Wicklung (9)' gepresst werden.
Damping device on torsion springs, in particular for chassis. The one-element torsion bar spring is essentially undamped. Their use for motor vehicles therefore requires additional shock absorbers. It is known to use hydraulic shock absorbers or those in which the torsion bar spring is directly coupled with friction lamellae.
There are also multi-element torsion springs are known that have a more or less large amount of internal friction, therefore damping. This damping is sufficient for individual areas of application, but not in cases of particularly hard impacts that cause large spring deflections. In such cases, a significant amount of damping is required. Hydraulic shock absorbers have the advantage that they take up a lot of work and are easy to control, but they require constant maintenance and are temperature-sensitive and cannot be considered to be absolutely reliable.
The aim of the present invention is to create a damping device on torsion springs which can be designed in such a way that the damping is relatively small at small torques, but at large loads it accounts for a considerable proportion of the work. The damping should consequently be able to be progressive.
The essence of the invention consists in means that exert a friction torque erzeu lowing radial force on the torsion spring by the rotation of the torsion spring.
In the drawing, the subject of the invention is shown in FIGS. 1 to 4 in exemplary embodiments.
Fig. 1 shows the cross section and Fig. 2, on a smaller scale, the longitudinal section through the damping device on a lamella package torsion spring. The torsion spring consists in a known manner of the torsion spring lamellae 1, which are with disk-shaped heads in square holes of clamping heads 2, 3, of which the head 2 forms the fixed abutment, while the head 3 is rotatably mounted (not shown) and on this the the moment to be cushioned transmitting lever 4 engages. The plate pack is surrounded by a tube which has a cross-section that differs from the circular shape.
In the example shown, the tube consists of two clamp-like half-cylinder parts 5, 5 ', which are screwed together by means of flanges 6, 6' with axes offset by a Gerin.
On the outer lamellae 1 are seated circular segment-shaped jaws 7, 7 '(in the example three pairs) which, when the lamella set is rotated, compress it due to the eccentric position of the tube parts relative to the spring axis. This creates a torque conditional frictional forces on the circumference of the jaws. The size of the damping can be adjusted by choosing the offset of the pipe parts 5, 5 '. The pipe walls themselves and also the flanges 6, 6 'can be designed to be elastically resilient, so that the damping is given a certain softness. The spring lamellae and the jaws can reside in an oil filling of the pipe.
Since the rotation of the lamellar spring against the end fixed on the frame decreases, the pairs of jaws lying closer to this end would exert less pressure. In order to compensate for this, the pipe parts 5, 5 'are not screwed together with parallel, but with axles running against the fixed spring end, so that the eccentricity is greater towards this end. Special eccentric guides can also be built into a circular support tube, for example, with the respective desired damping effect and a shape corresponding to the location of the jaws.
The inner tube surfaces and the mating surface of the jaws can be designed in such a way that, for example, the damping is only activated from a certain angle of rotation; however, it can also have a slowly rising effect from the zero position or it can work very hard, with an additional progressive spring effect being achieved by stiffening the individual spring lamellae and by stressing the tube to twist.
It is also possible to move the cylinder surfaces from the center in a direction opposite to the twisting under load, so that the damping becomes smaller under load and increases under load. It is also quite possible to arrange offset cylinder surfaces, one part of which has a damping effect in the direction of rotation under load, the other part, however, in the opposite direction.
3 and 4 show in longitudinal section damping devices on springs, in wel chen the additional damping is brought about by fe-reducing wires. These types of construction have the advantage of a smaller Ge weight in relation to the start of work. A spatially more favorable design can be specified as a further advantage.
This is again about lamellar torsion springs of a known type, in which the spring lamellae 1 are mounted with their heads between clamping heads 2, 3 and these overlapping rings? ', 3'. The clamping heads either have groove-shaped incisions in which the lamellar heads are pivotable, or are sawtooth-shaped on the circumference, as are the inner surfaces of the rings 2 ', 3', so that the lamellas are grasped in an overlapping manner and their heads around Ra media inclined axes are pivotable.
A helical spring-like winding 8 is arranged around the lamellar ring, the ends of which are fixed in a suitable manner on the clamping heads 2, 3 of the lamellae. When the torsional lamella spring is twisted by the moment to be cushioned on the lever 4, the winding 8 wraps around the lamellae and presses them against one another. This creates torque-causing friction forces partly between the lamellas, partly between them and the winding 8. Depending on whether the winding already spans this forcefully or loosely when the torsion spring is unloaded, i.e. H. with play, the onset of the damping torque and the course of the damping can be influenced.
The number of turns of the winding also has an influence on the spring characteristics. A steep winding with a lower number of turns results in a stronger constriction of the lamellar spring and thus a higher damping torque even with a smaller spring angle. The spring effect of the Wick ment 8 is only considered to a subordinate extent compared to the damping effect.
In the example of Fig. 4, a difference from the example of Fig. 3, a stressed on compression winding 9 is arranged within half of the lamellae. When the spring is turned, the winding 9 tends to expand and thereby exerts a pressure on the lamellae 1 directed radially from the inside out. If the outer spring sleeve 10 is tight around the slats, they are pressed against the inner wall of the sleeve with little elastic deflection and also experience additional friction here.
The suspension angle from which this friction begins can be influenced by the choice of play between the winding 9 and the lamellae 1 and between them and the sleeve 10. A similar effect can be achieved in the embodiment of FIG. 3 by play between the winding 8 and the lamellae 1 and by inserting a cylindrical core (not shown) within the lamellar ring who has 1 game between itself and the lamellae. SUBClaims 1. Damping device according to patent claim, characterized by cylinder surfaces eccentric to the torsion spring axis led jaws (7, 7 '), which exert radial pressures on the torsion spring when it is rotated.
2. Damping device according to patent claim, on lamellar torsion springs, marked is characterized by a winding (8) that constricts the lamellar torsion spring.
3. Damping device according to patent claim, on lamellar torsion springs, marked is characterized by a torsion spring arranged within the lamellae, on compression bean claimed winding (9).
4. Damping device according to sub-claim 1, characterized in that the eccentric cylinder surfaces of two pipe parts (5, 5 ') are formed, which are connected to each other with mutually offset pipe axes.
5. Damping device according to sub-claim 2, characterized in that a play between the winding (8) and the spring lamellae is left free for a suspension angle without damping effect.
6. Damping device according to sub-claim 3, characterized in that a play between the winding (9) and the spring lamellae is left free for a suspension angle without damping effect.
7. Damping device according to sub-claim 2, characterized by a core inserted into the lamellar torsion spring, against which the lamellae are pressed by the winding (8).
B. Damping device according to sub-claim 3, characterized by a sleeve (10) surrounding the lamellar torsion spring, against which the lamellae are pressed by the winding (9) '.