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Abfederung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Es ist bekannt,
die Räder der Fahrzeuge an längs oder quer zur Fahrtrichtung angeordneten Lenkern
zu befestigen und sie gegen das Gewicht des Fahrzeugs mittels Drehstabfedern abzustützen.
Hierzu wurden die Lenker am abgefederten Fahrzeugteil gelagert und mit dem freien
Ende des Federelementes verbunden. Weiterhin sind Hinterradfederungen bekannt, bei
denen die parallel zur Fabrzeuglängsmitte bewegten Lenker aus einzelnen verwindungsfähigen
Flachstäben zusammengesetzt und die Räder durch eine biegungssteife Achse miteinander
verbunden sind. Dabei war es erforderlich,, daß jeweils zur Übertragung des Momentes
von dem Lenker auf die Drehfeder eine sorgfältige Verbindung beider Teile vorgesehen
und außerdem für die seitliche Führung dies Lenkers und zum Festhalten des äußeren
verdrehbaren Drehfederendes besondere Lagerungen am abgefederten Fahrzeugbeil vorgesehen
werden mußten.
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Ferner sind Abfederungen für Fahrzeuge nicht mehr neu, bei denen jeweils
ein abgebogener Abschnitt einer Drehfeder den zugehörigen Lenker der Radaufhängungen
bildet.
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Die an sieb federnden flachen Lenker haben ein geringes Widerstandsmoment
gegen Verdrehung um ihre Längsachse. Daran einzeln befestigte Vorderräder würden
kinematisch nicht einwandfrei zu führen sein und flattern. Es kann sich auch ungünstig
auf die Haltbarkeit auswirken., daß die höchste Biegebeanspruchung an dem Übergang
zwischen dem flachen, federartigen Lenker und der eigentlichen Drehstabfeder mit
kreisrundem Querschnitt liegt.
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Die Erfindung geht aus von einer Abfederung für Fahrzeuge, insbesondere
Kraftfahrzeuge, deren Räder an Lenkern befestigt sind:, die durch einen abgebogenen
Teil einer Drehfeder gebildet werden.
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Das Neue besteht darin, daß ein an .sich bekanntes Bündel von Flachstäben
als Drehfeder Verwendung findet und die Flachstäbe der Drehfedern in senkrecht zur
Fahrbahn liegenden Ebenen angeordnet sind.
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Wesentlich dabei ist, daß die Flachstäbe, der Drehfeder in einer ungefähr
senkrecht zur Federungsrichtung liegenden Ebene angeordnet sind. Die die Lenker
bildenden Flachstäbe 'haben infolgedessen in der Federungsrichtung en großes Widerstandsmoment
und geben nicht nach, während ihre als Drehfederstäbe wirkenden Enden. in hohem
Maße Federungseigenschaften besitzen, da die Federung in vielen flachen Querschnitten
mit gegen Torsion geringem Widerstandsmoment stattfindet. Die Nachgiebigkeit der
Lenker entgegen der Fahrtrichtung wird durch eine dreieckförmige Abbiegung der Hauptfederlage
begrenzt. Weiterhin ist vorteilhaft, daß der Hauptfeders.tab den Radträger umspannt.
Das Verhältnis von Höhe zu Breite der einzelnen Flachstäbe und ihre Lage zur äußeren
Kraftrichtung kann. so ausgelegt werden, daß im Übergang vom Lenkerabschnitt zum
Federabschnitt des Flachstabbündels die von Biegung zur Verdrehung übergehenden
Beanspruchungen dies Werkstoffes annähernd gleich sind. Die rechteckigen oder quad=ratischen
Enden. des Federelementes können sowohl am Widerlager des abgefederten Fahrzeugteiles
als auch an den abgefederten Teilen vorn Rad oder Achse in einfacher Weise lösbar
befestigt werden.
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Die Erfindung sieht vor, daß die abgebogenen Abschnitte der Flachstäbe
einzeln oder jeweils zu, mehreren zusammengefaßt verschiedene Funktionen der Radführung
übernehmen:, die bei herkömmlicher Bauweise von den besonderen Lenkern und ihren
besonderen Lagerungen ausgeführt wurden. Das am Lenker wirkende, zum abgefederten
Rad hin abfallende Biegemoment gestattet es, daß nur einzelne Flachstäbe des abgebogenen
Bündelabschnittes selbst mit dem Radträger verbunden sind, während. an dien anderen
Flachstabenden z. B. die Stoßdämpferbefestigung vorgesehen werden kann. Der so zu
verschiedenen Zwecken aufgespaltene abgebogene Stabbündelabschnitt bietet durch
den flachen Querschnitt der einzelnen Stäbe vorteilhafte Anschlußmöglichkeiten,
auch werden besondere Widerlager für Stoßdämpfer, wie sie bisher an nicht aus der
Feder gebildeten Lenkern notwendig waren, überflüssig.
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Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Flachstähe des Bündels
im abgebogenen Abschnitt vo@rzugsweise nahe der Biegung von Nieten, Manscb!etten
oder ähnlichem zusammengehalten sind. Die bei der Verwindung dies drehbeanspruchten
Abschnittes des Stabbündels auftretenden Verstellungen der einzelnen Flachstabquerschni,tt.e
gegeneinander werden damit
weitgehendst von dem den Lenker bildenden
Abschnitt ferngehalten und finden Freiheit im Widerlager des gegen Verdrehung festgelegten
Drehstabendes.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest einer
der Flachstäbe des Stabbündels zur seitlichen Abstützung der den Lenker bildenden
abgebogenen Flachstababschnitte benutzt. So können z. B. einer oder mehrere Flachstäbe
des Bündels in einer ungefähr senkrecht zur Federungsrichtung liegenden Ebene angeordnet
sein. Der ohnehin aus mehreren Teilen bestehende Verdrehquerschnitt gestattet es,
daß das Bauelement mit Rücksicht auf die Aufgaben in seinem zum Lenker abgebogenen
Abschnitt zusammengesetzt ist. Da die Biegebeanspruchungen des Lenkers im wesentlichen
von der Last des Fahrzeugs herrührt, ordnet man den größeren Teil der Flachstäbe
hochkantig in Lastrichtung an, während die senkrecht hierzu wirkenden Kräfte, die
z. B. besonders bei Kurvenfahrt auftreten können, von einem oder mehreren in dieser
Richtung liegenden Flachstäben abgestützt werden.
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Für die Abfederung der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs sind nach
der Erfindung die ungefähr in senkrechter Ebene zur Federungsrichtung liegenden
Flachstäbe an der Achse oder dem Achsgestell nach- ; giebig befestigt. Die so ermöglichte
seitliche Verschiebbarkeit der Achse gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil erlaubt
in Verbindung mit der Verwindungsfähigkeit der einzelnen die Lenker bildenden Flachstababschnitte
:eine weiche Einzelradfederung. Zu diesem Zweck wird auch als Achse ein besonders
verwindungsweiches Bauteil, z. B. ein geschlitztes Rohr, verwendet, das andererseits
den von der Fahrbahn auf das Rad wirkenden Seitenführungskräften eine große Biegesteifigkeit
entgegenzusetzen vermag.
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Als Abfederung der Vorderräder eines Kraftfahrzeugs wird vorzugsweise
vorgesehen, daß der oder die mit dem Radträger verbundenen abgebogenen Abschnitte
der Flachstäbe des Bündels in Gestalt eines offenen Dreiecks abgewinkelt sind und
das freie Ende am gefederten Wagenteil gelagert ist. Die seitliche Abstützung des
Lenkers, bei Verwendung als Querlenker besonders zur Aufnahme der Brems- und gegebenenfalls
auch der Antriebskräfte, erfolgt so in der bekannten und bewährten Gestalt eines
Dreieckslenkers, der unter Verzicht auf eine größere Anzahl von bisher verwendeten
Einzelteilen einstückig aus dem Federelement gebildet wird. Auch ist es von Vorteil,
daß ohne besonderen Kostenaufwand unter Erhöhung der Fahrsicherheit hierzu ein Werkstoff
mit sehr hoher Streckgrenze zur Verwendung gelangt.
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Ein so aus dem Federelement gebildeter Dreieckslenker bietet erfindungsgemäß
noch den Vorteil, daß der oder die an einem Radträger befestigten Flachstäbe zu
diesem Zweck so abgebogen werden können, daß sie das Anschlußteil am Radträger umspannen.
Eine solche Verbindung eines Gelenkteiles mit dem Lenker macht Flansche zur Schaffung
von Schraubverbindungen überflüssig und ermöglicht z. B. durch ösenartiges Umschlingen
eines Kugelgelenkge äuses eine sichere lösbare Verbindung mit, Hilfe einer einzigen
Spannschraube.
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Die Lagerung der Flachstabbündel erfolgt nach der Erfindung drehbar
in Gummi möglichst nahe der Abbiegung am Rahmen oder Wagenkasten, wofür keinerlei
Wartung notwendig ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen Abb. 1 und 2 die Seitenansicht und die Draufsicht auf die rechte Seite
der hinteren Radabfederung, , Abb. 3 eine Ansicht der rechten Vorderradaufhängung
aus der Fahrtrichtung, Abb. 4 eine Draufsicht auf die Vorderradaufhängung nach Abb.
3.
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Je eine Drehfeder 1 ist zur Abfederung der Hinterräder ungefähr in
Fahrzeugmitte in einem Widerlager 2 und an seinem verdrehbaren Ende 3 in einem Metallgummiring
4 gelagert. Die Drehfeder 1 besteht aus mehreren Flachstäben 5, 6 und ist zu einem
Bündel zusammengefaßt, wobei die Flachstäbe 5 und der Flachstab 6 senkrecht zueinander
liegen und zweckmäßigerwe.ise zusammen einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
Außerhalb des verdrehbaren Endes 3 der Drehfeder 1 sind deren Flachstäbe 5, 7 zu
einem Lenker abgebogen, wobei einzelne Flachstäbe 7 über eine Schelle 8 mit der
Achse 9 und dem Bremsträger 10 verschraubt sind. An einem Flachstab 11 ist der Stoßdämpfer
12 befestigt, der sich ebenso wie das Widerlager 2 und der Metallgummiring 4 gegen
den abgefederten Fahrzeugteil 13 abstützt. Die Flachstäbe 5, davon besonders die
Stäbe 7 und 11, sind hochkantig in Federungsrichtung angeordnet, während der Flachstab
6 in einer Ebene ungefähr senkrecht zur Federungsrichtung liegt und mit seinem hinteren
Ende 14 in ein Gummilager 15 mündet, das innerhalb der aus zwei Teilen zusammengeschweißten
und mit einem fensterartigen Ausschnitt 16 versehenen Schelle 8 vorgesehen ist.
Das geschlitzte Achsrohr 9 ist auf den Achszapfen 17 aufgesteckt und mit der Schelle
8 an diesem und ungefähr gegenüber dem Schlitz 18 durch Schrauben 19 befestigt.
Die aus dem Gewicht des Fahrzeugs herrührenden Federungskräfte werden über die dadurch
biegebeanspruchten Flachstäbe 7 bzw. 5 bis zu deren Abbiegung übertragen, während
sie einschließlich dem Flachstab 6 zwischen dem Verdrehende 3 und dem Widerlager
2 der Drehfeder 1 verwunden werden. Die Seitenführungs
weitgehendst
von dem den Lenker bildenden Abschnitt ferngehalten und finden Freiheit im Widerlager
des gegen Verdrehung festgelegten Drehstabendes.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest einer
der Flachstäbe des Stabbündels zur seitlichen Abstützung der den Lenker bildenden
abgebogenen Flachstababschnitte benutzt. So können z. B. einer oder mehrere Flachstäbe
des Bündels in einer ungefähr senkrecht zur Federungsrichtung liegenden Ebene angeordnet
sein. Der ohnehin aus mehreren Teilen bestehende Verdrehquerschnitt gestattet es,
daß das Bauelement mit Rücksicht auf die Aufgaben in seinem zum Lenker abgebogenen
Abschnitt zusammengesetzt ist. Da die Biegebeanspruchungen des Lenkers im wesentlichen
von der Last des Fahrzeugs herrührt, ordnet man den größeren Teil der Flachstäbe
hochkantig in Lastrichtung an, während die senkrecht hierzu wirkenden Kräfte, die
z. B. besonders bei Kurvenfahrt auftreten können, von einem oder mehreren in dieser
Richtung liegenden Flachstäben abgestützt werden.
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Für die Abfederung der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs sind nach
der Erfindung die ungefähr in senkrechter Ebene zur Federungsrichtung liegenden
Flachstäbe an der Achse oder dem Achsgestell nach- ; giebig befestigt. Die so ermöglichte
seitliche Verschiebbarkeit der Achse gegenüber dem abgefederten Fahrzeugteil erlaubt
in Verbindung mit der Verwindungsfähigkeit der einzelnen die Lenker bildenden Flachstababschnitte
:eine weiche Einzelradfederung. Zu diesem Zweck wird auch als Achse ein besonders
verwindungsweiches Bauteil, z. B. ein geschlitztes Rohr, verwendet, das andererseits
den von der Fahrbahn auf das Rad wirkenden Seitenführungskräften eine große Biegesteifigkeit
entgegenzusetzen vermag.
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Als Abfederung der Vorderräder eines Kraftfahrzeugs wird vorzugsweise
vorgesehen, daß der oder die mit dem Radträger verbundenen abgebogenen Abschnitte
der Flachstäbe des Bündels in Gestalt eines offenen Dreiecks abgewinkelt sind und
das freie Ende am gefederten Wagenteil gelagert ist. Die seitliche Abstützung des
Lenkers, bei Verwendung als Querlenker besonders zur Aufnahme der Brems- und gegebenenfalls
auch der Antriebskräfte, erfolgt so in der bekannten und bewährten Gestalt eines
Dreieckslenkers, der unter Verzicht auf eine größere Anzahl von bisher verwendeten
Einzelteilen einstückig aus dem Federelement gebildet wird. Auch ist es von Vorteil,
daß ohne besonderen Kostenaufwand unter Erhöhung der Fahrsicherheit hierzu ein Werkstoff
mit sehr hoher Streckgrenze zur Verwendung gelangt.
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Ein so aus dem Federelement gebildeter Dreieckslenker bietet erfindungsgemäß
noch den Vorteil, daß der oder die an einem Radträger befestigten Flachstäbe zu
diesem Zweck so abgebogen werden können, daß sie das Anschlußteil am Radträger umspannen.
Eine solche Verbindung eines Gelenkteiles mit dem Lenker macht Flansche zur Schaffung
von Schraubverbindungen überflüssig und ermöglicht z. B. durch ösenartiges Umschlingen
eines Kugelgelenkge äuses eine sichere lösbare Verbindung mit, Hilfe einer einzigen
Spannschraube.
-
Die Lagerung der Flachstabbündel erfolgt nach der Erfindung drehbar
in Gummi möglichst nahe der Abbiegung am Rahmen oder Wagenkasten, wofür keinerlei
Wartung notwendig ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen Abb. 1 und 2 die Seitenansicht und die Draufsicht auf die rechte Seite
der hinteren Radabfederung, , Abb. 3 eine Ansicht der rechten Vorderradaufhängung
aus der Fahrtrichtung, Abb. 4 eine Draufsicht auf die Vorderradaufhängung nach Abb.
3.
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Je eine Drehfeder 1 ist zur Abfederung der Hinterräder ungefähr in
Fahrzeugmitte in einem Widerlager 2 und an seinem verdrehbaren Ende 3 in einem Metallgummiring
4 gelagert. Die Drehfeder 1 besteht aus mehreren Flachstäben 5, 6 und ist zu einem
Bündel zusammengefaßt, wobei die Flachstäbe 5 und der Flachstab 6 senkrecht zueinander
liegen und zweckmäßigerwe.ise zusammen einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
Außerhalb des verdrehbaren Endes 3 der Drehfeder 1 sind deren Flachstäbe 5, 7 zu
einem Lenker abgebogen, wobei einzelne Flachstäbe 7 über eine Schelle 8 mit der
Achse 9 und dem Bremsträger 10 verschraubt sind. An einem Flachstab 11 ist der Stoßdämpfer
12 befestigt, der sich ebenso wie das Widerlager 2 und der Metallgummiring 4 gegen
den abgefederten Fahrzeugteil 13 abstützt. Die Flachstäbe 5, davon besonders die
Stäbe 7 und 11, sind hochkantig in Federungsrichtung angeordnet, während der Flachstab
6 in einer Ebene ungefähr senkrecht zur Federungsrichtung liegt und mit seinem hinteren
Ende 14 in ein Gummilager 15 mündet, das innerhalb der aus zwei Teilen zusammengeschweißten
und mit einem fensterartigen Ausschnitt 16 versehenen Schelle 8 vorgesehen ist.
Das geschlitzte Achsrohr 9 ist auf den Achszapfen 17 aufgesteckt und mit der Schelle
8 an diesem und ungefähr gegenüber dem Schlitz 18 durch Schrauben 19 befestigt.
Die aus dem Gewicht des Fahrzeugs herrührenden Federungskräfte werden über die dadurch
biegebeanspruchten Flachstäbe 7 bzw. 5 bis zu deren Abbiegung übertragen, während
sie einschließlich dem Flachstab 6 zwischen dem Verdrehende 3 und dem Widerlager
2 der Drehfeder 1 verwunden werden. Die Seitenführungs