DE1031148B

DE1031148B - Federnuss fuer Torsionsfedern, insbesondere in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1031148B
Application number: DEA25753A
Authority: DE
Inventors: Karl Hertel
Original assignee: Auto Union GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1956-09-27
Filing date: 1956-09-27
Publication date: 1958-05-29
Also published as: BE561175A

Description

Federnuß für Torsionsfedern, insbesondere in Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Federnuß für Torsionsfedern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, die die jeweilige, aus flachen Einzelblättern zusammengesetzte Feder als entsprechend geformte Muffe übergreift.
Die bekannten Federnüsse dieser Art haben den Nachteil, daß sie die äußeren Blätter einer Feder zusätzlich zur Torsion noch auf Hochkantbiegung beanspruchen, die nicht nur zu vorzeitigen Verschleißerscheinungen an den Lagerstellen, sondern auch zu Brüchen der Einzelblätter, insbesondere der am weitesten außen liegenden Einzelblätter, führen kann.
Ebenso sind schon bei geschichteten Blattfedern Schwierigkeiten aufgetreten, und zwar an der mittleren Einspannstelle, da dort die aus den Federsätteln herausragenden Einzelblätter stark auf Knickung beansprucht werden. Um diesen Nachteil auszuschalten, hat man schon vorgeschlagen, die Innenflächen von Federsätteln, mit denen sie gegen die. Breitseite des äußersten Einzelblattes eines Federpaketes drücken, so zu runden bzw. zu krümmen, daß sie das äußerste Federblatt lediglich längs einer etwa quer zum Federblatt verlaufenden Geraden berühren.
Ferner ist es bekannt, bei der Einspannung der Enden von Flachfederstäben an ihren Breitseiten die jeweilige Halterung, also eine Art Federnuß, an ihren den Flachfederstab berührenden Flächen so gekrümmt verlaufen zu lassen, daß lediglich eine Linienberührung in Querrichtung zustande kommt, die gefährliche Knickmomente ausschaltet. Bei solchen Einspannungen hat man auch schon Krümmungen zu den. Federenden hin verlegt und den Krümmungen eine vom einfachen Kreisbogen bzw. von der Zylinderform abweichende Form gegeben, mit dem Ziel, eine gewisse, in dem vorliegenden Fall nicht interessierende Progressivität in der Einspannung zu erhalten.
Die Erfindung bezweckt demgegenüber, den zuerst genannten Übelständen abzuhelfen, und sie besteht ihrem Hauptmerkmal nach darin, daß die den Schmalseiten der Einzelblätter zugekehrten Muffenflächen derart gekrümmt verlaufen, daß sie die Einzelblätter lediglich längs einer etwa quer zur Feder verlaufenden Geraden berühren. Dadurch ergibt sich der entscheidende Vorteil, daß sich die Einzelblätter schräg stellen, d. h. gewissermaßen auf ihren. Gegenflächen abrollen können, ohne daß sie auf Hochkantbiegung beansprucht werden. Es ist daher verständlich, daß dann weder eine Bruchgefahr besteht, noch ein vorzeitiger Verschleiß in Kauf genommen werden muß. Wenn auch bei Federn, die von einem Schwingarm einer Achse bis zum anderen durchgehen und in der Mitte eingespannt sind, die Hochkantbeanspruchungen im mittleren Bereich nicht ganz beseitigt werden können, so sind dennoch durch die besondere Aus-Bildung der Muffenflächen gemäß der Erfindung wesentlich günstigere Verhältnisse als bei den bekannten Muffen geschaffen, da nur noch durch die mittlere Einspannung Hochkantbeanspruchungen verursacht werden, die nicht nur gegenüber den bisher aufgetretenen Belastungen auf die Hälfte absinken, sondern auch auf eine größere Länge verteilt sind und daher ungefährlich bleiben. Daß die Einzelblätter solchen Beanspruchungen ohne weiteres gewachsen sind, versteht sich von selbst. Ebenso leuchtet es ein, daß sich die bei durchgehenden Federn verbleibenden Belastungen in keiner Weise auf die Lagerung der Schwingarme ungünstig auswirken, mithin auch in einem solchen Fall, nämlich bei durchgehenden Federn, ein vorzeitiger Verschleiß in den Schwingarmlagern vermieden ist.
Um einerseits das Abrollen der Einzelblätter in der jeweiligen Nuß zu erleichtern und andererseits die Flächen auf wirtschaftliche Weise bearbeiten zu können, werden gemäß der Erfindung die Muffenflächen als Zylinderflächen ausgebildet.
Wenn die Feder bzw. die einzelnen Federblätter -hochkant gemessen-in Richtung auf die Schwingarme schwächer werden, empfiehlt es sich erfindungsgemäß, den Krümmungsmittelpunkt der Muffenflächen gegenüber der Quermittelebene der Federnuß - wie bei der Einspannung der Enden von Flachfederstäben an ihren Breitseiten an sich bekannt - zu den Federenden hin zu verlegen, da auf diese Weise auch beim völligen Durchfedern die Linienberührung zwischen den Einzelblättern und der jeweiligen Nuß erhalten bleibt und Hochkantbeanflpruchungen ausgeschlossen sind. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Abb. 1 eine auf Torsion beanspruchte Feder, die sich etwa bis zur senkrechten Mittelebene eines Fahrzeugs erstreckt, Abb. 2 die mittlere Federnuß für eine durchgehende Feder im Schnitt, Abb. 3 eine Federnuß mit eingesetzter, unbelasteter Feder in Stirnansicht und Abb. 4 die gleiche Ausführung, jedoch bei Belastung.
Wie aus Abb. 4 hervorgeht, besteht eine Feder 1 aus Einzelblättern 2, 3, 4 und 5, die mit ihren Enden in Federnüsse 6, 7 eingreifen. Wie deutlich der Abb. 1 zu entnehmen ist, sind diejenigen Muffenflächen 8, 9, die die Schmalseiten der Einzelblätter 2 bis 5 berühren, gewölbt ausgeführt, so daß sie die Einzelblätter lediglich längs von Geraden berühren und keine Hochkantbeanspruchungen, auf die Einzelblätter verursachen, die bei normalen Federnüssen bei den am weitesten außen liegenden Einzelblättern am größten sind. Da bei dem Ausführungsbeispiel die Einzelblätter in Richtung auf den Schwingarm schwächer werden (selbstverständlich nicht zwingend), sind die Krümmungsmittelpunkte der gewölbten Flächen 8, 9 nach außen verlegt, d. h., die Krümmungsmittelpunkte, die auf Geraden 10, 11 liegen, sind gegenüber den Quermittelebenen 12, 13 der Federnüsse 6, 7 nach außen versetzt.
Wenn die Feder 1 als durchgehende Feder ausgebildet ist, findet eine Federnuß 14 gemäß Abb. 2 Verwendung, bei der die Krümmungsmittelpunkte der den Schmalseiten der Einzelblätter zugekehrten Flächen 15 in der Quermittelebene 16 der Nuß 14 liegen.
Die Abb. 3 und 4, in denen der Deutlichkeit wegen alle Teile schraffiert dargestellt sind, lassen besonders gut erkennen, welche Wirkung die in der jeweiligen Federnuß 7 vorgesehenen Flächen 9 haben. Wenn die Feder 1 unbelastet ist, ergibt sich das Bild gemäß Abb. 3, während die Abb. 4 den Zustand bei belasteter Feder 1 zeigt. Außerdem verdeutlichen die Abb. 3 und 4, daß in jedem Fall die gewölbten Flächen 9 die Einzelblätter 2 bis 5 tatsächlich nur längs von Geraden 17 berühren, die bei Last abgestuft bzw. von Blatt zu Blatt etwas seitlich verzogen sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Federnuß für Torsionsfedern, insbesondere in Kraftfahrzeugen, die die jeweilige, aus flachen Einzelblättern zusammengesetzte Feder als entsprechend geformte Muffe übergreift, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schmalseiten der Einzelblätter (2 bis 5) zugekehrten Muffenflächen (8 oder 9) derart gekrümmt verlaufen, daß sie die Einzelblätter (2 bis 5) lediglich längs einer etwa quer zur Feder (1) verlaufenden Geraden (17) berühren.
2. Federnuß für Torsionsfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenflächen (8 oder 9) als Zylinderflächen ausgebildet sind.
3. Federnuß nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt der Muffenflächen (8 oder 9) gegenüber der Quermittelebene (12 oder 13) der Federnuß (6 oder 7) - wie bei der Einspannung der Enden von Flachfederstäben an ihren Breitseiten an sich bekannt -zu den Federenden hin verlegt ist (bei 10 und 11 in Abb. 1). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 12 202; französische Patentschrift Nr. 904 514.