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Vorrichtung zur Änderung der Federbelastung von Fahrzeugfederungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Änderung der Federbelastung
von Fahrzeugfederungen, insbesondere an Kraftfahrzeugen, unter Verwendung einer
zuschaltbaren bzw. regelbaren Hilfsfeder.
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Derartige Vorrichtungen haben vor allem den Zweck, bei starker Belastungsänderung
der Fahrzeuge, insbesondere Omnibusse oder andere Großfahrzeuge, einen Ausgleich
der Bodenhöhe zu ermöglichen, derart, daß sowohl bei geringer Belastung als auch
bei starleer Belastung der Fahrzeuge eine möglichst gleichbleibende Bodenhöhe der
Karosserie erhalten bleibt.
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Die Erfindung bezweckt, die Regelung der Federspannung bzw. die Zuschaltung
der Hilfsfeder auf verhältnismäßig einfache und betriebssichere `''eise zu erzielen.
Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß die Spannungserhöhung bzw. die Zuschaltung
der Hilfsfeder durch einen Stößel erfolgt, welcher durch ein in Drehrichtung angetriebenes
Getriebeglied mittels Gewinde axial verstellt wird. Als Getriebeglied dient zweckmäßig
eine gegen Axialverschiebung gesicherte, z. B. mit einem Zahnrad verbundene, in
Drehrichtung angetriebene Muffe, welche mit einem Innengewinde versehen ist, das
in ein Außengewinde des gegen Drehen gesicherten Stößels eingreift.
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In besonders zweckmäßiger Weise kann ferner ein für zwei Federn, z.
B. für die Federn einander gegenüberliegender Räder, gemeinsames Getriebeverstellglied
vorgesehen sein, welches mittels eines Rechts- und eines Linksgewindes mit zwei
mit entsprechenden Gegengewinden versehenen, gegen Drehen gesicherten Stößeln im
Eingriff steht, derart,
-daß beim Urehen des Gewindegliedes die
Stößel in einander entgegengesetzten Richtungen axial verschoben werden.
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Die Erfindung ist von besonderem Vorteil für die Verwendung von Drehstabfedern,
deren Einspannenden z. B. mittels durch die Stößel verschwenkbarer Hebel, in Drehrichtung
verstellbar sind.
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Der Antrieb für das die Zuschaltung der Hilfsfeder oder die Regelung
der Federspannung bewirkende Getriebeglied erfolgt zweckmäßig elektromotorisch,
insbesondere unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes. Der Antrieb der
Vorrichtung kann willkürlich oder selbsttätig erfolgen, während die Abschaltung
vorzugsweise in jedem Falle selbsttätig in Abhängigkeit vorn Zuschalthub erfolgt.
Zur Steuerung des Elektromotors können hierbei vorteilhaft durch Stößel betätigte
Endschalter vorgesehen sein.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen, und zwar zeigt Fig. i die
Ansicht der Hinterradaufhängung eines Kraftfahrzeuges mit Hilfsfederung und Fig.
2 einen Schnitt durch die Zuschaltvorrichtung für die Hilfsfeder.
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In Fig. i ist io der Rahmen des Kraftfahrzeuges mit dem an ihm z.
B. elastisch aufgehängten Hinterachsgetriebe i i, an welchem Pendelhalbachsen 12
mit den Hinterrädern seitlich angelenkt sind. Zur Abfederung der Halbachsen dienen
Schraubenfeder 13 als Hauptfedern, innerhalb derer kleinere Schraubenfedern 14 als
Zusatzfedern angeordnet sind, -die erst nach einem .bestimmten Aufwärtshub der Halbachsen
zur Wirkung .gelangen. Ferner sind als weitere Zusatz- oder Hilfsfedern Dreh_stab_federn
15 und 15' vorgesehen, welche je über ein elastisc `es-G#5sfange=r6-und einen Hebelarm
17 mit der Halbachse 12 verbunden sind. Die den Hebeln 17 entgegengesetzten inneren
Enden -der am Rahmen io gelagerten Drehstabfedern tragen Hebelarme-i8 bzw. i8',
deren Stellung mittels der in Fig. 2 im einzelnen dargestellten Vorrichtung regelbar
ist. Zwischen den Hebelarmen 18 bzw. 18' und den Drehfedern 15 können je nach Lage
der Vorrichtung auch Zwischengestänge zwischengeschaltet sein. Vorzugsweise ist
die Anordnung derart getroffen, daß in der Normalstellung der Radaufhängung bei
unbelastetem oder wenig belastetem Fahrzeug und bei unbetätigter Vorrichtung die
Hebelarme i8 und iß' gegenüber der Vorrichtung ein Spiel aufweisen., so daß die
Federn frei beweglich sind und keine Rückstellwirkung auf die Räder ausüben. ° Die
Verstellvorrichtung nach Fig. 2 umfaßt einen am Rahmen oder sonstigem, relativ feststehenden
Teil angeordneten Elektromotor ig, welcher, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung
eines weiteren Untersetzungsgetriebes, , über das Ritzel 2o, das Zahnrad 21 und
das mit diesem verbundene Ritzel 22 das Zahnrad 23 antreibt bzw. antreiben kann.
Das Zahnrad 23 ist mit einer muffenförmigen Nabe 24 fest verbunden, welche mit Innengewinden
25 und 26 versehen ist.. Das eine dieser beiden Gewinde ist hierbei als Linksgewinde,
das andere als Rechtsgewinde ausgebildet. Das Innengewinde 25 steht mit einem Außengewinde
27 eines Stößels 28, das Innengewinde 26. mit einem Außengewinde 29 eines Stößels
30 im Eingriff.
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Das gesamte Getriebe, bestehend aus den Zahnrädern 2o bis 23, der
Muffe 24 und den Stößeln 28, 30 ist in einem zweiteiligen Gehäuse
31 eingeschlossen, das mit dem Elektromotor ig zu einer am Rahmen befestigten Gehäuseeinheit
verflanscht ist und in welchem die genannten Getriebeteile 2o bis 24 drehbar, die
Stößel 2-8 und 3o längs verschiebbar, aber undrehbar gelagert sind.
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Die Stößel 28 und 3o ragen aus den rohrförmigen Ansätzen 32 und 33
des Gehäuses 31 nach außen hinaus, derart, da ß sich die Stößelköpfe 34 und 35 gegen
die Enden- der Hebelarme 18 bzw. i8' anlegen oder anlegen können, sobald sie in
axialer Richtung aus dem Gehäuse heraus verschoben werden..
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Der Stößelkopf 35 trägt mittels eines Armes 36 eine Stange 37, welche
mit kegelförmigen, gegebenenfalls elastischen Anschlägen 38 und 39 versehen ist,
die mit einem Schalthebel 4o eines elektrischen Schalters 41 zusammenwirken. Mit
dem Schalthebel 40 ist zu diesem Zweck ein Schaltarm 42 verbunden, der in der gezeichnetenMittelstellung
43 den Stromkreis 44 unterbricht, während in den beiden Endstellungen der Hebelarm
42 die Kontakte 45 bzw. 46 schließt und dadurch den Motor i9 in geeigneter Weise
in Vorwärts- oder Rückwärtsdrehrichtung antreibt. Der Hebelarm 40 ist hierbei zwischen
den Anschlägen 38 und 39 derart angeordnet, daß er in den Endstellungen der Stößel
28
bzw. 30 von den Anschlägen 38 und 39 jeweils in die Mittelstellung
verstellt wird. An den Schalthebel 42 ist ein zum Fahrersitz, z. B. zum Armaturenbrett,
führendes Gestänge 47 angeschlossen, welches erlaubt, den Schalthebel 42 in die
eine oder andere Endstellung zu verschwenken. Gegebenenfalls kann hierfür auch ein
besonderer elektrischer Schalter vorgesehen sein, z. B. ein Druckknopfschalter,
welcher bei aufeinanderfolgender Betätigung des Druckknopfes abwechselnd auf Vorwärts-und
Rückwärtsgang des Motors ig umschaltet.
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Gummimanschetten 48 und, 49. dichten die rohrförmigen Enden 32 und
33 des Gehäuses an den Durchtrittsstellen der Stößel 28 und 3,0 nach außen
ab, so daß das Innere des Getriebegehäuses unter Öl gehalten werden kann.
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Die Wirkungsweise @ der beschriebenen Einrichtung ist folgende: In
unbetätigter Stellung befinden sich die Schalthebel 40, 42 in Mittelstellung 43,
so daß der Motor ig stromlos ist, und die Stößel 28 und 30 in eingezogener
Lage, so daß sich die Hebelarme 18, 18' ebenfalls in ihrer inneren unbelasteten
oder verhältnismäßig wenig belasteten Lage befinden. Die Hilfsfedern 15, 15' sind
hierbei außer Wirkung oder stehen nur unter verhältnismäßig geringer Vorspannung.
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Sollen die Hilfsfedern 15, 15' eingeschaltet bzw. auf größere Vorspannung
gebracht werden, beispielsweise
um bei stärkerer Belastung des
Fahrzeuges wieder die ursprüngliche Bodenhöhe einzustellen, so wird vom Fahrersitz
aus der Schalthebel 42 auf Kontakt 4.5 gestellt, wodurch der Motor ig in Vorwärtsumdrehung
versetzt wird. Hierdurch wird über '2o, 21, 22 auch das Zahnrad 23 angetrieben,
und zwar in solcher Drehrichtung, daß mittels der Gewindeeingriffe 25, 27 bzw. 26,
29 die Stößel 28 und 3o aus dem Gehäuse heraus verschoben und die Hebelarme 18 bzw.
18' derart v erschwenkt werden, daß die Drehfedern 15 unter Spannung bzw. unter
höhere Spannung gesetzt werden. Kurz bevor die Stößel 28, 30 ihre Endstellung
erreicht haben, legt sich der Anschlag 39 an den Hebelarm ,Io des Schalters
41 an und legt diesen im Uhrzeigersinn in Mittelstellung um, wodurch der Stromkreis
44 unterbrochen wird. Der Elektromotor ig wird ausgeschaltet und das Getriebe stillgesetzt,
während die Federn 15, 15' unter voller Spannung bleiben.. Das Gestänge 4.7 bzw.
die entsprechende Bedienungsvorrichtung ist zu diesem Zweck derart ausgebildet,
daß sie ein Verstellen des Schalthebels 42 durch die Anschläge38 und 39 nicht behindert.
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Zur Entlastung der Drehstabfedern 15 bzw. 15' wird der Hebel .12 nach
links verstellt, wodurch der Motor ig in Rückwärtsdrehrichtung angetrieben wird.
Die Stößel 28, 30 werden eingezogen und die Hebel 1.8, i8' ganz oder teilweise
freigegeben. Bei Beendigung des @Einwärtshubes wird der Schaltliebel 4.o, 42 durch
den Anschlag 38 wieder in :Mittelstellung gebracht und der Motor ig ausgeschaltet.
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Statt von Hand kann der Schalthebel 42 gegebenenfalls auch selbsttätig,
z. B. in ;Abhängigkeit von einer bestimmten Bodenhöhe der Fahrzeugkarosserie, betätigt
werden. Hierfür kann z. E. ein Gestänge verwendet werden, welches sich in Abhängigkeit
von der Relativbewegung zwischen Achse und Rahmen verstellt.