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Einzelradfederung für Fahrzeuge
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einzelradfederung für Fahrzeuge, bei welcher der den Achs- stummel tragende Radträger mittels zweier quer zur Fahrtrichtung vertikal schwingender Lenker geführt und durch zwei Torsionsfederorgane abgefedert ist, wobei zwecks Dämpfung der Schwingungsausschläge des Radträgers die beiden Federelemente verschiedene Eigenschwingungszahlen aufweisen und mit ihren gegeneinander beweglichen Teilen einerseits am Fahrzeugaufbau und anderseits an je einem der aufbauseitig befindlichen Gelenkzapfen der beiden Radlenker befestigt sind.
Es sind Ausführungen von Einzelradfederungen bekannt geworden, bei denen die Achssiummel mittels je zweier quer zur Fahrtrichtung übereinander schwingbar angeordneter Lenker abgefedert sind. Da die auf die beiden Lenker wirkenden Federorgane jedoch gleich ausgebildet sind, verlaufen auch die Schwingungscharakteristiken der beiden Federelemente gleich, wodurch das aus dem den Achsstummel tragenden Radträger und dem Rad bestehende Gesamtsystem im wesentlichen ungedämpft schwingt. Aus diesem Grunde erwies sich die Anordnung eigener Stossdämpfer als unerlässlich. Um die Notwendigkeit, eigene Stossdämpfer vorzusehen, zu vermeiden, wurden bei einer andern bekannten Konstruktion die auf die beiden Lenker wirkenden Federorgane ungleich ausgebildet.
Da infolgedessen die Frequenzen der Eigenschwingungen der beiden Federelemente voneinander abweichen, kommt es zu einer Überlagerung und damit zu einer Dämpfung des Gesamtsystems. Die hiebei verwendete Anordnung der Lenker in Fahrtrichtung hintereinander brachte aber den Nachteil, dass der die beiden Lenker verbindende, den Achsstummel tragende Radträger mit einer eigenen Parallelführung versehen werden musste, wodurch sich die Zahl der Gelenke erhöhte,
Diese Nachteile lassen sich beheben, wenn erfindungsgemäss die beiden Lenker in bekannter Weise übereinander schwingbar angeordnet und deren Federorgane verschieden vorgespannt sind, wobei jedes Federorgan in an sich bekannter Weise aus gegeneinander verdrehbaren Teilen und zwischen diesen angeordneten elastischen Elementen zusammengesetzt ist..
Durch diese Anordnung erübrigt es sich, eine eigene Parallelführung vorzusehen, wodurch die Vielzahl von Gelenken wegfällt. Ausserdem können die Eigenfrequenzen der beiden Lenker stark verschieden gestaltet werden, ohne dass die Gelenkverbindungen einer zu grossen Abnützung unterliegen.
Die Verwendung von Druckfedern bringt den weiteren Vorteil, dass die aus parallel geschalteten Druckfedern bestehenden Federorgane gleichzeitig als Lager für die zugeordneten Lenker ausgebildet sein können, wodurch sich die Zahl der Gelenke erniedrigt.
Durch die Verwendung von Druckfedern ergibt sich die Möglichkeit, die Baulänge so kurz zu gestal-
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kann.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemässen Federvorrichtung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht einer Radaufhängung mittels Parallellenker mit einer Federvorrichtung gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 die Radaufhängung im Schnitt nach Linie II-II in Fig. l, Fig. 3 einen Querschnitt durch die in der Federvorrichtung gemäss Fig. 1 und 2 verwendeten Verdrehungsfeder, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Verdrehungsfeder nach einer andern Ausführungsform, Fig. 5 eine Federvonichtung gemäss einer weiteren Ausführungsform, Fig. 6 ein. Schwingungsdiagramm der Federvorrichtung gemäss Fig. 1 und 2.
Nach Fig. 1 ist ein Rad 1 drehbar auf einem Radzapfen 2 gelagert, der in einem zweiarmigen Rad-
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träger 3 angeordnet ist. Am Radträger 3 sind über Bolzen 4 bzw. 5 ein unterer und ein oberer Lenker 6 bzw. 7 angelenkt. Der obere Lenker 7 ist mit seinem andern Ende über einen Lagerbolzen 8 in einem im Gehäuse 9 angeordneten Kugellager 10 drehbar angeordnet. Das Gehäuse 9 ist an einem Chassis 36 ange- schweisst, Der Lagerbolzen 8 weist einen vierkantigen Mittelteil 11 auf, welcher im ebenfalls vierkanti- gen Gehäuseteil 12 in einem durch vier Eckstücke 13 aus elastisch deformierbarem Material gebildeten
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kers 7. Der untere Lenker ist in gleicher Weise wie der obere über einen Bolzen 14 in einem mit einem
Federorgan versehenen Gehäuse 15 am Chassis gelagert.
Der Achsabstand zwischen den, beiden Bolzen 4 und 5 ist so gewählt, dass die beiden Lenker zur Verbindung mit dem Radträger 3 entgegen der Wirkung der Federorgane aus ihrer Ruhelage gegeneinander verschwenkt werden müssen, so dass sich in beiden Fe- derorganen eine leichte Vorspannung ergibt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die beiden Lenker 6 und 7 ungleich lang, so dass ein bestimmter Aus- schlag am Rad 1 ungleiche Schwenkwinkel der Lenker 6 und 7 bzw. der Lagerbolzen 8 und 14 ergibt, wo- durch auch die Belastung der Federorgane ungleich ist.
In Fig, 6 ist der Schwingungsverlauf schematisch an Hand eines Diagrammes dargestellt. Darin sind die Schwingungsfrequenzen der beiden Federelemente mit 16 und 17 bezeichnet, während die mit 18 be- zeichnet Kurve die resultierende Frequenz darstellt, Die Masse 19 und 20 bezeichnen dabei die Ampli- tude des Stosses bzw. der Rückschwingung des Federelementes 16, die Masse 21 und 22 diejenigen des Fe- uerelementes 17. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass infolge des für die beiden Federelemente un- gleichen Schwingungsverlaufes sich die Schwingungsfrequenzen derselben disharmonisch überlagern. Der ungleiche zeitliche Verlauf bewirkt also eine wesentliche Dämpfung der resultierenden Schwingung, wie die Kurve 18 zeigt.
Die elastischen Elemente der Federungsorgane werden vorzugsweise in bekannter Weise als Kautschuk- blöcke 13 ausgebildet (Fig. 3), können aber auch, wie gleichfalls an sich bekannt, als Schraubenfedern 25 ausgebildet sein (Fig. 4). Hiebei ist der Innenvierkant 23 durch ein vierschenkeliges Profil 24 ersetzt, auf das die sich an den Innenwänden des Aussenvierkantes 26 abstützenden Federn 25 wirken. Durch die An- ordnung von parallelgeschalteten Druckfederelementen 13,25 kann auf eine eigene Lagerung der Len- ker verzichtet werden, diese sind nur gegen axiale Verschiebungen zu sichern.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung von sich überlagernden ungleichen Frequenzen besteht darin, den Wirkungsbereich der einzelnen in einem Federorgan verwendeten elastischen Elemente zeitlichzuein- ander zu verschieben. In Fig. 5 ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Aussenvierkant 28 des
Lenkers 27 weist einen Ansatz 29 auf, der nach einer bestimmten Verdrehung des Lenkers mit der Nase 30 eines zweiten Federorganes 31 zusammenwirkt. Dieses besitzt wiederum einen Ansatz 32, der nach einer bestimmten weiteren Verdrehung des Lenkers 27 an einer Nase 33 eines Federorganes 34 angreift usw. Die
Federorgane sind dabei auf einer gemeinsamen Vierkantachse 35 angeordnet. Die zeitliche Verschiebung des Schwingungsverlaufes geschieht also hiebei dadurch, dass erst nach einer gewissen Verdrehung bzw.
Be- lastung eines Federorganes ein weiteres Organ betätigt wird. Auch hiebei können einzelne Federorgane vorgespannt werden u, zw. ist es möglich, diese positiv oder negativ vorzuspannen, d. 11. entgegen oder gleichlaufend mit dem Drehsinn der Stosseinwirkung.
Weiter ist es auch hier. möglich, Federorgane mit an sich verschiedenen Charakteristiken hinterein- ander zu schalten.
PATENTANSPRÜCHE :
2. Einzelradfederung für Fahrzeuge, bei welcher der den Achsstummel tragende Radträger mittels zweier quer zur Fahrtrichtung vertikal schwingender Lenker geführt und durch zwei Torsionsfederungsorgane abgefedert ist, wobei zwecks Dämpfung der Schwingungsausschläge des Radträgers die beiden Federelemente verschiedene Eigenschwingungszahlen aufweisen und mit ihren gegeneinander beweglichen Teilen einerseits am Frahzeugaufbau und anderseits an je einem der aufbauseitig befindlichen Gelenkzapfen der beiden Radlenker befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lenker (6,7, 27) in bekannter Weise übereinander schwingbar angeordnet und deren Federorgane verschieden vorgespannt sind, wobei jedes Federorgan in an sich bekannter Weise aus gegeneinander verdrehbaren Teilen (14 und 15,24 und 26)
und zwischen diesen angeordneten elastischen Elementen (13, 25) zusammengesetzt ist.