DE659945C - Abfederung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die die Räder tragenden Lenker durch zwei Federn abgestützt sind, von denen in der Lenkermittellage die eine gespannt und die andere entspannt ist. Es sind bereits Abfederungen für starre Achsen bekannt, bei denen die in der Lenkermittellage gespannte Feder als Tragblattfeder und die in der Lenkermittellage entspannte Feder als Schraubenfeder ausgebildet ist. Die Schraubenfeder wird hierbei unter Vermittlung eines Hebelgestänges ihrer Winkelstellung entsprechend zusätzlich gespannt, so daß der linearen Federkennlinie der Tragblattfeder nach beiden Endlagen hin eine progressive Federkennlinie der Schraubenfeder überlagert wird. Bei jeder Bewegung der abgefederten Achse über die Mittellage hinaus müssen hierbei infolge des ausschwingenden Hebelgestänges größere Massen beschleunigt werden, so daß demnach die Weichheit der Federung in der Mittellage nur durch eine erhöhte Stoßhaftigkeit der Abfederung erkauft ist. Es sind auch schon Abfederungen für die die Räder tragenden Lenker bekannt, bei denen zwei verschiedenartig ausgebildete Federn gleichzeitig Verwendung finden. Die Hauptfedern sind hierbei als Gummidrehfedern ausgebildet, die mit als Gummizugfedern ausgebildeten Hilfsfedern derart zusammenarbeiten, daß die Hilfsfedern, die in ihrer Höhe, Länge oder Nachgiebigkeit verschieden sind, nacheinander zur Wirkung kommen. In diesem Falle werden die an sich progressiven Federkennlinien der Gummidrehfedern den linearen Federkennlinien der Gummizugfedern überlagert, so daß in der oberen oder unteren Lenkerendlage infolge der Stufenwirkung der Hilfsfedern eine stärkere Progressivität der Federung zustande kommt.

Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß die in der Lenkermittellage gespannte Feder als Gummizugfeder und die in der Lenkermittellage entspannte Feder als Gummidrehfeder ausgebildet ist. In diesem Falle ist eine weiche Federung in der Lenkermittellage ohne Erhöhung der Stoßhaftigkeit erreicht, weil die Gummidrehfedern dem Durchfedern des Rades über die Mittellage hinaus kein zusätzliches Trägheitsmoment entgegensetzen und die Größe der unabgefederten Masse daher im ganzen Federungsbereich annähernd gleichbleibt. Gleichzeitig ist auch eine Erhöhung der inneren Reibung beim Durchfedern des Rades vermieden, weil die unmittelbare Anordnung der Gummidrehfedern im Drehgelenk des Lenkers die Anwendung besonderer reibungsbehafteter Verbindungen erspart. Die durch die Gummizugfeder bestimmte Federung spricht in der Lenkermittellage somit mangels zusätzlicher Trägheits- und Reibungsmomente besonders weich an, so daß nicht nur eine sehr wirt-

*} Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Walter Boxan in Chemnitz.

schaftliche, sondern auch eine sehr wirkungsvolle Federung erzielt ist. Da sich überdies \ Gummizug- und Gummidrehfedern örtlich ge- j trennt unterbringen lassen, verursacht dig*;^: Zuordnung von Gummizug- und Gummidr^h:· federn bei dieser Federungsart auch keinefi.·: den Aufbau der Radführung störenden Platz** bedarf.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der

ίο Zeichnung in Anwendung auf ein quer schwingendes Lenkerviereck näher veranschaulicht, Es zeigt:

Fig. ι die Ansicht der Abfederung eines Lenkrades, teilweise im Schnitt, Fig. 2 den zugehörigen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 das zugehörige Federungsdiagramm, Fig. 4 die Ansicht einer weiteren Ausfüh-

■- rung, teilweise im Schnitt, und Fig, S den zugehörigen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.

Bei dem Ausführüngsbeispiel nach den Fig. ι und 2 besteht das Lenkerviereck aus zwei Lenkern 3,4, von denen der obere, 3, kürzer ausgebildet ist als der untere, 4. Die radseitigen Enden der Lenker 3, 4 sind mittels der Kugelgelenke 5,6 mit einem im Achsschenkelträger 7 gelagerten Lenkzapfen 8 verbunden, wobei die Kugelgelenke 5, 6 nicht nur die Schwing-, sondern auch die Lenkbewegungen des Rades ermöglichen. Der obere kürzere Lenker 3 ist an einem Fortsatz 9 des Rahmenquerträgers 10 unter Vermittlung des Zapfens 18 drehbar gelagert und durch eine gleichachsig zum Zapfen 18 angeordnete Gummidrehfeder 11 abgefedert. Der untere längere Lenker 4 ist an einem weiteren Fortsatz 12 des Rahmenquerträgers 10 unter Vermittlung des Zapfens 13 drehbar gelagert und durch Gummibänder 14 gegenüber dem Rahmenquerträger 10 abgefedert. Die Gummibänder 14 sind zu beiden Seiten des Rahmenquerträgers 10 an Zapfen 15, 16 des Rahmens und Lenkers 4 eingehängt. In der gezeichneten Lenkermittellage, die der normalen Belastung des Fahrzeuges entspricht, sind die Gummibänder 14 gespannt, während die Gummidrehfeder 11 entspannt ist.

Schwingt das Rad 2 nach oben, so schwingen beide Lenker 3, 4 zwangsläufig mit, wobei der untere Lenker 4 die Gummibänder 14 in der Richtung Z spannt tmd der obere Lenker 3 die Gummifeder 11 in der Richtung D verdreht. Während nun die Zugkraft der ·

Gummibänder 14 mit dem Federweg/⁷ linear j wächst, nimmt die aus der Drehung der Gummihülse 11 sich ergebende Rückstellkraft einen zum Federweg/⁷ progressiven Verlauf, der einerseits durch den Gummiwerkstoff selbst, andererseits aber auch durch die verhältnismäßige Verkürzung der wirksamen Armlänge des kurzen Lenkers 3 bedingt ist. Im Federungsdiagramm (Fig. 3) stellt Ä die Kennlinie der Gummibänder 14, B die Kennlinie der Gummidrehfeder 11 und C die Re- 6g ',-söjtierende dieser beiden Kennlinien dar. In ;d-e|' .'Lenkermittellage M übernehmen die -'Öümmibander 14 mit der Mittelhärte α die Radlast P₀ allein, und zwar ohne die störende Rückwirkung irgendwelcher beim Spannen der Gummidrehfeder 11 auftretender Massen- und Reibungskräfte. In dem Maße nun, als ein Dur anschwingen nach der unteren Lenkerendlage U oder nach der oberen Lenkerendlage O stattfindet, beteiligt sich die Gummidrehfeder 11 an der Gesamtfederung, wobei seine Rückstellkraft im unteren Federungsbereich entgegengerichtet und im oberen Bereich gleichgerichtet ist mit der Rückstellkraft der Gummibänder 14. Es ergibt sich daraus eine nach beiden Seiten gleich starke Progressivität, von min P bis max P, mit den etwa gleich großen Endhärten ß.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 sind beide Lenker 3,4 durch Gummidrehfedern 11 gleichzeitig abgefedert. Die Lenker 3, 4 sind mit gegeneinandergerichteten Armen 19, 20 versehen und durch eine Gummizugfeder 21 miteinander verbunden. Die Gummizugfeder 21 ist hierbei mittels der Zapfen 22, 23 in die Arme 19, 20 eingehängt. Federt nun das Rad 2 durch, so werden beide Gummidrehfedern 11 in RichtungD verdreht und gleichzeitig die Gummizugfeder 21 nach beiden Richtungen Z gespannt. Auch hier wirkt die Gummizugfeder 21 unter den Zugkräften im wesentlichen linear zum Federweg/⁷, während die sich aus den Drehungen der Gummifeder 11 ergebenden Rückstellkräfte im wesentlichen progressiv zum Federweg/⁷ wirken. Es ist ohne weiteres klar, daß sich in diesem Falle eine noch stärkere Progressivität der Federung von der Lenkermittellage M nach den Lenkerendlagen U, O erzielen läßt, so daß das Verhältnis Endhärte β zu Mittelhärte α der Federung beträchtlich wächst.

Ebenso wie die Gummizugfeder aus mehreren zusammenwirkenden Gummibändern 14 besteht, kann auch die Gummidrehfeder aus mehreren zusammenwirkenden Schläuchen 11 bestehen. Wie die Gummizug- und Gummidrehfedern im einzelnen ausgebildet sind, ist für die Erfindung ohne Belang.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die die Räder tragenden Lenker durch zwei Federn abgestützt sind, von denen in der Lenkermittellage die eine gespannt und die andere ent-

   spannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Lenkermittellage gespannte Feder (14 bzw. 21) als Gummizugfeder und die in der Lenkermittellage entspannte Feder (11) als Gummidrehfeder ausgebildet ist. \
2. 2. Abfederung nach Anspruch 1 unter' Verwendung von Lenkervierecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummizugfeder (14) auf den einen (längeren) Lenker (4) und die Gummidrehfeder (11) auf den anderen (kürzeren) Lenker (3) einwirkt (Fig. i).
3. 3. Abfederung nach Anspruch 1 unter Venvendung von Lenkervierecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummizugfeder (21) und Gummidrehfedern (11) gleichzeitig auf beide Lenker (3, 4) einwirken (Fig. 4).
4. 4. Abfederung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummizugfeder (14 bzw. 21) an Fortsätzen (16 bzw. 19, 20) der Lenker (4 bzw. 3 und 4) und die Gummidrehfedern (11) an den Drehzapfen (18) der Lenker (3 bzw. 3 und 4) angreifen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen