DE609444C

DE609444C - Progressiv wirkende Federung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE609444C
Application number: DEP69309D
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1933-10-17
Filing date: 1933-10-17
Publication date: 1935-02-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine progressiv wirkende Federung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, unter Verwendung von Drehfedern.

Für Drehfedern ist bereits vorgeschlagen worden, durch entsprechende, Bemessung der Lenkerlängen oder durch entsprechende Wahl der Lenkerstellungen progressive Federwirkungen zu erreichen. Dabei ist die Federkennlinie sehr weitgehend von der gegebenen Radaufhängung abhängig, da jeweils nur die relative Größe und Lagerung der beiden Lenker zur Festlegung des Federgesetzes herangezogen werden kann, wahrend die absolute Größe und Lagerung der beiden Lenker durch bauliche Gründe, also durch das Führungsgesetz der Räder, gegeben ist. Bei nur einem Lenker je Rad lassen sich daher progressive Federungen auf diese Weise nicht erzielen.

Gemäß der Erfindung wird nun eine progressive Federung in der Weise erzielt, daß die Drehfedern mit Ansätzen versehen sind, die sich nach Maßgabe der Federverwindung gegen feste Anschläge legen. Dadurch ist einmal erreicht, daß die erwünschte Federkennlinie unabhängig von der Lenkerstellung und -länge festgelegt und daß in allen Fällen, also ohne Rücksicht" auf die jeweilige Art der Radaufhängung, eine progressive Wirkung vorgesehen werden kann. Diese Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß alle baulichen, d. h. raum- oder gewichtsvermehrenden Änderungen an der Radaufhängung in Wegfall kommen, wodurch die erwünschte Progressivität mit einfachen, d. h. keinen größeren Aufwand erheischenden Mitteln sichergestellt ist. Gemäß der Erfindung können bei dieser Anordnung überdies die Anschläge in einfacher Weise in tangentialer oder auch in axialer Richtung gegenüber der Federdrehachse verstellt werden, so daß nicht nur die Federkennlinien selbst, sondern gegebenenfalls gleichzeitig auch die Federvorspannungen regelbar sind.

Der Gegenstand der Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen auf der Zeichnung nähe.r veranschaulicht. Es zeigt

Fig. ι das Schaubild eines auf Verdrehung beanspruchten Federstabes,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. ι in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 das Schaubild einer weiteren An-Ordnung des Federstabes,

Fig. 4 einen Querschnitt längs der. Linie IV-IV in Fig. 3 und "

Fig. 5 ein Schaubild der zugehörigen Federkennlinien. ·

Bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 ist das eine Ende des Federstabes 1 mit einem Lenker 2 verbunden, der gleichachsig zu diesem in zwei Lagern 3 drehbar geführt ist. Das andere Ende des Federstabes 1 ist gleichfalls in einem Lager 3' drehbar geführt. Der Federstab 1 ist mit fünf nockenartigen Ansätzen 4 versehen, die im Abstand von jeweils einem Achtel der Stablänge L in axialer Richtung vom Federlager 3' aus gegeneinander versetzt sind. Die Nocken 4 sind außerdem in tangentialer Richtung um je ein Viertel des Winkels φ versetzt, der dem in Stabmitte gemessenen freien Verformungswinkel des Federstabes 1 entspricht. Wird der Federstab 1 durch den Lenker 2 im

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Sinne des Pfeiles M verdreht, so stützt sich zunächst die dem Federlager 3' benachbarte Nocke 4 gegen einen festen Anschlag 5 im Rahmen ab. Es bleibt somit anfänglich die S volle Länge L des Federstabes 1 wirksam. Nach ■ einer Verdrehung um den Winkel ¹^₄ kommt jedoch die nächstfolgende Nocke 4 zum Anschlag,. wodurch die wirksame Länge des Federstabes 1 um ^Lj_s verkürzt wird. Nach ιό einer weiteren Verdrehung um den Winkel f/₄ gelangt die dritte Nocke 4 zum Anschlag, und. so geht dies weiter, bis nur mehr die halbe Stablänge L wirksam bleibt. Die Härte dieser Federung steigt demnach — da die Härte der Stabfeder 1 der wirksamen Federlänge proportional ist — stufenweise-im Verhältnis ⁸/₇, ⁷/₀ usw. bis zum doppelten Wert an.

' Bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 ist der Federstab 1 mit zwei gegenüberliegenden, drallförmig über die Stablänge L verlaufenden Leisten 6, 6' versehen. Der Federstab 1 ist hierbei über seine halbe Länge L in einem Rohr 8 gelagert, in dessen gleichfalls drallförmig verlaufenden Nuten 7, η' die Leisten 6, 6' des Federstabes 1 mit vom Federlager 3' wachsendem Spiel eingreifen. Das Rohr 8 ist durch , Widerlager 9, 9' gegen Drehung im Rahmen gesichert. Das Rohrende 10 ist mit einem Spindelgetriebe 11 versehen, durch welches das Rohr 8 in axialer Richtung gegenüber dem Federlager 3' bzw. dem Federstab 1 verstellt werden kann. Wird der Federstab 1 durch den Lenker 2 verdreht, so laufen die Seitenflächen der Leisten 6, 6' allmählich an den Gegenflächen der Nuten 7, η' im Rohr 8 auf, wodurch die wirksame Stablänge L kontinuierlich, z. B. bis auf die Hälfte, verkürzt wird. Die Steigung des Dralls γ, auf die halbe Stablänge gemessen, entspricht in diesem Fall dem in Stabmitte gemessenen freien Verformungswinkel ψ des Federstabes i. Die Härte des Federstabes 1 ist dem Ausdruck

x—q-φ

verkehrt proportional, worin q eine Konstante bedeutet.

Die Kennlinien dieser Federungen sind aus Fig. 5 zu entnehmen. Bei der ersten Ausführung (Fig. ι und 2) ist die Kennlinie K vom Verformungswinkel */₄ zu */₄ in Richtung der die Teilhärten der Federung darstellenden Tangenten I₁ bis i_i linear zusammengesetzt, so daß ein gebrochener Kurvenzug entsteht. Bei der zweiten Ausführung (Fig. 3 und 4) stellt die Kennlinie K' die berührende Kurve der früheren Kennlinie K dar. Sie verläuft im Sinne einer Hyperbel. Wird das Rohr 8 mit Hilfe des Spindelgetriebes 11 in Richtung d"es Pfeiles H verstellt, so entsteht beispielsweise die Kennlinie K" gleichen Charakters, aber höherer Progressivität. Aber nicht nur in axialer, auch in tangentialer Richtung, beispielsweise durch Drehung der Widerlagerg, 9/, läßt sich das Rohr 8 verstellen, um neben der Progressivität auch die Federvorspannung im erwünschten Sinne ändern zu können.

Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Nicht nur auf Verdrehung beanspruchte 'Federstäbe, sondern auch auf Biegung beanspruchte zylindrische Schraubenfedern können mit derartigen Ansätzen versehen werden, die sich nach Maßgabe der Federverformung gegen feste Anschläge des Rahmens stützen. Bei beiden Federarten können diese Ansätze entweder mit den Drehfedern aus einem Stück bestehen oder aber mit diesen besonders verbunden sein. Die, Anschläge können einzeln oder gemeinsam verstellbar eingerichtet und hierzu in zweckentsprechender Weise mit dem Rahmen verbunden sein. In welcher Weise die Drehfedern auf das Rad einwirken, ob durch einen oder mehrere Lenker, ist für die Erfindung ohne Belang.

Claims

Patentansprüche:

1. Progressiv · wirkende Federung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, unter Verwendung von Drehfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfedern (1) mit Ansätzen (4 bzw. 6, 6') versehen sind, die sich nach Maßgabe der Federverwindung zwangsläufig gegen feste Anschläge (5 bzw. 7, 7') des Rahmens legen.

2. Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (5 bzw. 7,

7') zwecks Änderung der Progressivität bzw. der Vorspannung in tangentialer oder auch in axialer Richtung gegenüber der Eederachse verstellbar sind.

3. Federung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (4) des Federstabes (1) im Winkel gegeneinander versetzt sind und sich nacheinander gegen die einzelnen Anschläge (5) legen.

4. Federung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze des Federstabes (1) durch drallförmig über die Stablänge verlaufende Leisten (6, 6') gebildet sind, die in entsprechende Nuten (7, 7') eines als Anschlag dienenden Rohres (8) mit vom Federlager (3') aus wachsendem Spiel eingreifen.

5. Federung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (8) durch ein Spindelgetriebe (11) gegenüber dem Federlager (3') bzw. dem Federstab (1) verstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen