DE909659C - Abfederung fuer starre Achsen oder schwingende Halbachsen an Fahrzeugen mittels zweier Drehstaebe - Google Patents

Description

• Abfederung für starre Achsen oder schwingende Halbachsen an Fahrzeugen mittels zweier Drehstäbe Es sind Abfederungen von Kraftfahrzeugen mit am Rahmen gelagerten, die Räder tragenden Schwinghebeln und parallel zu den Radachsen und zueinander angeordneten, gekoppelten Drehstabfedern bekannt. Dabei sind jedoch bei der Beanspruchung der einzelnen Drehstäbe innerhalb der verschiedenen Belastungsbereiche des Fahrzeugs keine Unterschiede gemacht; die Drehstäbe sind vielmehr im ganzen Bereich der auftretenden Schwingungen gleichmäßig belastet.
• Anderseits ist es im Fahrzeugbau bekannt, neben den im unteren und normalen Belastungsbereich wirksamen Blatt- und Schraubenfedern zusätzliche Federn vorzusehen, auf die sich der Fahrzeugoberbau erst abstützt, wenn sein Normalgewicht um einen gewissen Betrag überschritten wird. Dadurch gelingt es zwar, die Gesamtfederung von einer bestimmten Fahrzeugbelastung an härter zu machen, nicht aber im Sinne einer Entlastung wirkende, von der Fahrbahn ausgehende Stöße abzufangen. Dies ist auch bei einer bekanntgewordenen Radfederung nicht möglich, die aus zwei in Längsrichtung hintereinandergeschalteten Drehstäben oder einer rohrförmigen, einen Drehstab umschließenden Torsionsfeder besteht, von denen eine Feder ständig, die zweite erst bei Überlast zur Abstützung der Fahrzeuglast herangezogen wird.
• Demgegenüber sucht die Erfindung der Radfederung eine Charakteristik zu geben, die sie in den Stand setzt, alle Unterschiede in den Radlasten auszugleichen, und zwar gleichgültig, ob sie im Sinne einer Radbelastung oder -entlastung wirken. Außerdem sollen die kurzen, harten Stöße, die durch die Unebenheit der Fahrbahn bedingt sind, in für das Gefühl der Insassen bzw. für die Ladung zuträgliche Schwingungen umgewandelt werden. Bei Fahrzeugen mit im Verhältnis zum Eigengewicht stark wechselnder Nutzlast, also z. B. bei kleinen Personenkraftwagen, Omnibusanhängern, Leichtbaustraßenbahnanhängern und Schnelltriebvagen, kann nun die erfahrungsgemäß günstige Schwingungsfrequenz bei den verschiedenen Belastungsverhältnissen nur dann einigermaßen eingehalten werden, wenn das Verhältnis der Änderung der Federeindrückung unter der Last zu dieser Last konstant bleibt. Das ist aber nur durch eine entsprechend ausgebildete Federfunktion zu erreichen, bei der die Federsteifigkeit nicht nur mit wachsender Last, sondern auch unterhalb der kleinsten statischen Last zunimmt, damit die Rückfederung bei Entlastung nicht unzuträglich große Werte annimmt.
• Um nun bei einer Drehstabfederung aus zwei gekoppelten Drehstäben eine Kennlinie zu erhalten, die zunächst zur Abkürzung der Ein- und Rückfederungswege steil ansteigt, dann in einem Bereich um die statische Last flach und schließlich bei stärkerer Belastung wieder steiler ansteigt, werden erfindungsgemäß die verschiedenen Drehstäbe so gekoppelt, daß ein Stab ständig, der andere aber bei Überlast im einen, bei Unterbelastung im entgegengesetzten Drehsinn beansprucht wird, im Normallastbereich dagegen unbelastet ist.
• Zu diesem Zweck ist die abzufedernde Achse an einem die freien Enden zweier Lenker verbindenden Arm gehalten, von denen einer mit dem ständig belasteten Drehstab fest verbunden ist, während der andere frei drehbar am Fahrzeug oder auf dem zweiten Drehstab gelagert ist und zwischen zwei Anschlägen an einem mit dem zweiten Drehstab fest verbundenen Bügel schwenkbar ist. Zwischen den Anschlägen hat dieser Lenker freies Spiel, innerhalb dessen der zweite Drehstab an der Abstützung des Fahrzeuges nicht teilnimmt. Bei stärkeren Ausschlägen des Lenkers dagegen wird unabhängig von deren Richtung der Bügel über jeweils einen seiner Anschläge mitgenommen und durch ihn der zweite Drehstab aus seiner Nullage verdreht.
• Es ist für die Erfindung an sich gleichgültig, ob die Drehstäbe parallel zur abzufedernden Radachse oder parallel zur Längsachse des Wagenkastens liegen. Sind sie parallel zur Radachse am Wagenkasten gelagert und durch in Fahrzeuglängsrichtung angeordnete auf und ab schwingende Längslenker mit dem dieAchse tragenden Arm verbunden, so sitzt vorteilhafterweise der Lenker des zweiten Drehstabes lose drehbar auf diesem und betätigt bei Belastungen außerhalb des Bereichs um die statische Last die Anschläge des fest auf dem zweiten Drehstab sitzenden Bügels, so daß auch dieser zweite Drehstab in Funktion tritt. Wenn die Drehstäbe parallel zur Achse des Wagenkastens verlaufen, so empfiehlt es sich, den die Radachse tragenden Arm mit einem Ausleger auszustatten, der bei Belastungen außerhalb des Bereichs um die statische Last die Anschläge zu dem mit dem zweiten Drehstab verbundenen Bügel betätigt.
• Um den Übergang von der Federung mit nur einem Drehstab zur Federung mit mehreren Drehstäben nicht zu hart zu gestalten, die Federkenn-Linie also an diesen Stellen abzurunden. sind vorteilhaft Gummipolster zwischen den Anschlägen und dem sie betätigenden Bauteil vorgesehen.
• Eine weitere Anpassung der Federkennlinie an die auftretenden Belastungsverhältnisse läßt sich dadurch erreichen, daß die beiden Drehstäbe verschiedene Drehsteifigkeitbesitzen, vorzugsweise der zweite Drehstab eine größere Drehsteifigkeit als der erste.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert, und zwar zeigt Abb. I eine Abfederung mit parallel zur Radachse angeordneten Drehstäben, Abb. 2 eine Abfederung mit Drehstäben parallel zur Wagenkastenachse.
• In beiden Abbildungen sind die Drehstäbe I und 2 fest am Wagenaufbau oder -rahmen 3 gelagert. Die Radachse 4 wird von einem senkrechten Arm 5 getragen, der durch Lenker 6, 7 gehalten ist.
• In Abb. I verbinden die Lenker 6, 7 die freien Enden des Arms 5 mit den freien Enden der parallel zur Radachse angeordneten Drehstäbe I, 2, wobei der Lenker 7 lose drehbar auf dem Drehstab 2 sitzt, während der Lenker 6 fest mit dem Drehstab I verbunden ist. Auf dem Drehstab 2 sitzt fest ein Bügel 8 mit den Anschlägen 9, Io beiderseits des Lenkers 7. An den Anschlägen 9, Io sind die Gummipolster II befestigt. Der Drehstab I ist so berechnet, daß er unter der statischen Last aus der gestrichelt gekennzeichneten Stellung in die ausgezogen gezeichnete Stellung übergeht und hierbei die Abfederung allein übernimmt, da der Drehstab 2 in diesem Bereich infolge der Drehharkeit des Lenkers 7 auf ihm nicht mit dem Arm 5 gekoppelt ist. Erst wenn die auftretenden Stöße oder die Belastung so groß werden, daß der Lenker 7 einen der Anschläge 9 oder Io betätigt, tritt auch der Drehstab 2 in Funktion.
• In Abb. 2 liegen die Drehstäbe I,2 parallel zur Fahrzeuglängsachse. Der Lenker 7 ist hier getrennt vom Drehstab 2 am Wagenaufbau gelagert. Der Arm 5 weist einen Ausleger I2 auf, an dem die Gummipolster II befestigt sind und der in den Raum zwischen den Anschlägen 9, Io des auf dem Drehstab 2 fest sitzenden Bügels 8 eingreift. Die Wirkungsweise und das Ergebnis sind dieselben wie bei der Einrichtung nach Abb.I mit dem Unterschied, daß die Anschläge o, io nicht durch den Lenker 7, sondern durch den am Arm 5 angebrachten Ausleger 12 betätigt werden.
• Der Drehstab 2 hat bei der Ausführung nach Abb. i größere Steifigkeit als der Drehstab i. jedoch ist das Verhältnis der Torsionsfestigkeit der beiden Drehstäbe für die Erfindung an sich nicht wesentlich. Es sind ferner auch andere Anordnungen der Drehstäbe und Aufhängungsweisen der Radachse denkbar, die von der Erfindung dann umfaßt werden, wenn die Drehstäbe bei verschiedenen Belastungen getrennt derart zur Wirkung kommen, daß eine abgestufte Federcharakteristik der oben beschriebenen Art entsteht.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Abfederung für starre Achsen oder schwingende Halbachsen an Fahrzeugen mittels zweier Drehstäbe, von denen nur einer ständig belastet, der andere dagegen im Bereich der statischen Fahrzeuglast unbelastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht ständig belastete Drehstab (2) bei Belastungsänderungen und durch sie bewirkten Bewegungen der Radachse (4) nach oben oder unten mitbelastet wird. 2. Abfederung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die abzufedernde Achse (4) an einem die freien Enden zweier Längslenker (6, 7) verbindenden Arm (5) gehalten ist, von denen einer (6) mit dem ständig belasteten Drehstab (I) fest verbunden, der andere Lenker (7) dagegen frei drehbar gelagert und zwischen zwei Anschlägen (9, Io) eines mit dem zweiten Drehstab (2) fest verbundenen Bügels (8) schwenkbar ist. 3. Abfederung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstäbe (I, 2) parallel zur Radachse (4) am Wagenkasten (3) gelagert und durch in Fahrzeuglängsrichtung angeordnete auf und ab schwingende Längslenker (6, 7) mit dem die Achse tragenden Arm (5) verbunden sind, von denen der Längslenker (7) des zweiten Drehstabes (2) lose drehbar auf diesem sitzt und bei Belastungen außerhalb des Bereichs um die statische Last die Anschläge (9, Io) am mit dem zweiten Drehstab (2) fest verbundenen Bügel (8) betätigt (Abb. I). 4. Abfederung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstäbe (I, 2) parallel zur Längsachse des Wagenkastens an diesem gelagert sind und der die Radachse (4) tragende Arm (5) einen Ausleger (I2) besitzt, der bei Belastungen außerhalb des Bereichs um die statische Last die auf dem mit denn zweiten Drehstab (2) fest verbundenen Bügel (8) angebrachten Anschläge (9,Io) betätigt (Abb. 2). 5. Abfederung nach den Ansprüchen I bis 4, gekennzeichnet durch Gummipolster (II) zwischen den Anschlägen (9, Io) und dem sie betätigenden Teil (8, I2) (Abb. I und 2). 6. Abfederung nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstäbe (I, 2) verschiedene Drehsteifigkeit besitzen, vorzugsweise der zweite Drehstab (2) eine größere Drehsteifigkeit als der erste. Angezogene Druckschriften: Lit.-Stelle aus Zeitschrift »SAE Quarterly Transactions«, April I948, Vol. 2, Nr.
2. 2, S.2oo, Fig. 16, 17, 19 und dazugeh. Text.