DE1132008B

DE1132008B - In the direction of its longitudinal axis resilient spring column for cushioning vehicles

Info

Publication number: DE1132008B
Application number: DEH36273A
Authority: DE
Inventors: Karl Schindler
Original assignee: Henschel Werke GmbH
Current assignee: Henschel Werke GmbH
Priority date: 1959-05-02
Filing date: 1959-05-02
Publication date: 1962-06-20
Also published as: BE590116A; NL250113A; DK102886C; NL120053C; CH378105A

Description

In Richtung ihrer Längsachse belastbare Federsäule zur Abfederung von Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine in Richtung ihrer Längsachse belastbare Federsäule zur Abfederung von Fahrzeugen.In the direction of its longitudinal axis resilient spring column for cushioning of vehicles The invention relates to one in the direction of its longitudinal axis resilient spring column for cushioning vehicles.

Es sind bereits Federsäulen bekannt, die lediglich aus Ringfederelementen bestehen oder nur aus Tellerfedern. Die Tellerfedersäulen, die einfach oder auch mehrfach geschichtet sein können, besitzen nahezu keine Dämpfung. Ihre Verwendungsmöglichkeiten sind daher begrenzt. Die Federsäulen, die hingegen lediglich aus Ringfedern zusammengesetzt sind, bringen eine relativ große Reibungsdämpfung mit sich. Diese Dämpfung kann nicht zu den bei einem Fahrzeug normalerweise auftretenden Federkräften im gesamten Stoß-Schwingungs-Bereich in das gewünschte Verhältnis gebracht werden. Die Ringfedersäulen der bekannten Bauarten haben darüber hinaus den Nachteil, daß beim Ausfedern -insbesondere, wenn die Kegelwinkel der einzelnen Ringe flach sind - einzelne Ringe klemmen und hängenbleiben, wodurch die Funktionsfähigkeit der Federsäule erheblich beeinträchtigt wird.There are already known spring columns that only consist of annular spring elements consist or only of disc springs. The disc spring columns, which are simple or also can be layered several times, have almost no attenuation. Your uses are therefore limited. The spring columns, which, on the other hand, are only composed of ring springs are, bring with them a relatively large amount of friction damping. This damping can not to the spring forces normally occurring in a vehicle as a whole The shock-vibration range can be brought into the desired ratio. The annular spring columns the known types also have the disadvantage that when rebounding -in particular, if the cone angles of the individual rings are flat - individual rings clamp and get stuck, which significantly affects the functionality of the spring column will.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die bekannten Federsäulen der vorstehend beschriebenen Art vornehmlich dahingehend zu verbessern, daß die Dämpfung bei ihnen auf das für die angestrebten Federeigenschaften jeweils günstigste Ausmaß gebracht werden kann. In diesem Sinne schlägt die Erfindung vor, die bekannten Federungssysteme miteinander so zu kombinieren, daß die Vorteile beider Arten von Federsäulen zum Tragen kommen. Das wird bei Federsäulen der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß innerhalb einer aus inneren und äußeren Ringen bestehenden, an sich bekannten Ringfedersäule eine Tellerfedersäule angeordnet ist, deren Tellerfedern mittels Wülsten oder Ringen mit den Ringfedern derart in Verbindung stehen, daß die Mittelebenen der Tellerfedern mit den Mittelebenen der inneren Ringfederringe im Bereich des gesamten Federweges zusammenliegen, indem durch die Koppelung der Tellerfedern mit den inneren Ringen und damit zwischen der Tellerfedersäule und der Ringfedersäule ein Gleichlauf erzwungen wird.The invention has set itself the task of the known spring columns of the type described above primarily to the effect that the Damping with them to the most favorable for the desired spring properties Extent can be brought. In this sense, the invention proposes the known To combine suspension systems with one another in such a way that the advantages of both types of Spring columns come into play. In the case of spring columns, this is the one described at the beginning Type achieved according to the invention that within one of inner and outer Rings existing, known annular spring column arranged a disc spring column is whose disc springs by means of beads or rings with the annular springs in such a way Are connected that the central planes of the disc springs with the central planes of the inner ring spring washers lie together in the area of the entire spring travel by by coupling the disc springs with the inner rings and thus between the Disc spring column and the annular spring column a synchronism is forced.

Im Gegensatz zu einer weiterhin bekannten Tellerfeder, deren einzelne Teller mit Umfassungsringen umgeben sind, welche beim Durchfedern der Säule unabhängig voneinander von den Tellern in radialer Richtung belastet werden, wird mit der Erfindung bezweckt, daß die Ringfedersäule, welche nahezu ausschließlich die Dämpfung ergibt, zwar gleichzeitig mit der Tellerfedersäule, jedoch in ihrer Wirkung unabhängig von dieser arbeitet, damit durch eine entsprechende Auswahl dieser Mittel die Dämpfung zu den jeweils anfallenden Federkräften in das gewünschte Verhältnis gebracht werden kann. Die Dosierung der Dämpfung in Anpassung an die jeweiligen Anwendungsgebiete der Feder wird bei der neuen Kombination im wesentlichen also dadurch erreicht, daß die Ringfedern nicht radial von den Tellerfedern, sondern durch die wulst- oder ringförmigen Verbindungsglieder in axialer Richtung beansprucht werden. Die Anwendungsgebiete für Teller- und Ringfedersäulen werden durch die neue Kombination demzufolge besonders dadurch erweitert, daß durch die freie Wahl der eine mehr oder weniger starke Dämpfung ergebenden Mittel die Feder auch dort zum Einsatz kommen kann, wo bisher die Dämpfung als zu schwach oder als zu stark erkannt wurde. Die neue Feder läßt sich daher sowohl bei Schienenfahrzeugen nutzbar verwenden als auch bei Kraftfahrzeugen, wo größere Federwege erforderlich sind, zumal die größeren Federwege selbstverständlich auch durch zwischengeschaltete Hebel überbrückt werden können.In contrast to a further known disc spring, the individual Plates are surrounded by surrounding rings, which are independent when the column is deflected are loaded from each other by the plates in the radial direction, with the invention aims that the annular spring column, which almost exclusively provides the damping, at the same time as the disc spring column, but its effect is independent of this works so that the damping by a corresponding selection of these means can be brought into the desired ratio to the spring forces occurring in each case can. The dosage of the damping in adaptation to the respective areas of application In the new combination, the spring is essentially achieved by that the ring springs not radially from the disc springs, but by the bulge or annular connecting members are claimed in the axial direction. The areas of application for disc and ring spring columns are therefore special thanks to the new combination expanded by the fact that the free choice of a more or less strong damping Resultant means the spring can also be used where previously the damping was recognized as too weak or too strong. The new spring can therefore be used both usable in rail vehicles as well as in motor vehicles, where larger Suspension travel is required, especially since the larger suspension travel is of course also necessary can be bridged by intermediate levers.

In konstruktiver Hinsicht bringt die neue Anordnung ebenfalls insofern Vorteile mit sich, als sie in Anbetracht ihrer fortschrittlichen Wirkung verhältnismäßig klein gestaltet und leicht gebaut sein kann. Dies gilt besonders dann, wenn ihre Zentrierung durch die äußere Ringfedersäule selbst erfolgt.In terms of construction, the new arrangement is also beneficial in this respect Advantages with themselves as they are proportionate considering their progressive effect designed to be small and lightweight. This is especially true if their Centering takes place through the outer annular spring column itself.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine Federsäule in entspannter Lage und Fig.2 die Federsäule in gespannter bzw. eingefederter Lage, Fig.3 das an sich bekannte Kraftwegdiagramm einer Tellerfedersäule, Fig. 4 das Arbeitsdiagramm einer Ringfedersäule und Fig. 5 das Arbeitsdiagramm der neuen Federsäule. 1 a sind die Elemente der Tellerfedersäule, und zwar einfach geschichtet. Die Tellerfedersäule kann aber auch mehrfach geschichtet sein; z. B. sind 1 b Elemente der zweifach geschichteten Tellerfeder.An embodiment of the invention is with reference to a Drawing explained. In this Fig. 1 shows a spring column in a relaxed position and FIG. 2 shows the spring column in a tensioned or compressed position, FIG. 3 the per se known force path diagram of a disc spring column, 4 shows the working diagram an annular spring column and FIG. 5 shows the working diagram of the new spring column. 1 a are the elements of the disc spring column, simply layered. The disc spring column but can also be layered several times; z. B. 1b are elements of the double layered Disc spring.

Auch kann die Tellerfedersäule aus gleichen oder verschiedenen Tellerfedern, einfach oder mehrfach geschichtet, aneinandergereiht sein.The disc spring column can also consist of the same or different disc springs, single or multiple layers, be strung together.

2a, 2b, 2 c sind als Druckringe wirkende Innenringe der Ringfed'ersäule in verschiedenen Varianten. Diese Varianten weisen lediglich Unterschiede in der Ausbildung der Nuten oder Wülste auf. 2a, 2b, 2c are inner rings of the annular spring column acting as pressure rings in different variants. These variants only have differences in the design of the grooves or beads.

Ring 3 stellt eine Form eines Außenringes der Ringfedersäule dar.Ring 3 represents a form of an outer ring of the annular spring column.

Ringe 4 sind halbe Außenringe, die an den Enden der Ringfedersäule montiert werden.Rings 4 are half outer rings that are attached to the ends of the annular spring column to be assembled.

5a, 5b, 5 c sind Ringe oder Wülste mit verschiedenen Querschnittsformen, wie rechteckig; rund oder dreieckig, die zur Kopplung der innenliegenden Tellerfedern mit den außenliegenden Ringfederelementen dienen. 5a, 5b, 5c are rings or beads with different cross-sectional shapes, such as rectangular; round or triangular, which are used to couple the inner disc springs with the outer annular spring elements.

6 sind Stützteller, 7 Zylinder und 8 Kolbenstangen bekannter Bauart, die zur Führung der Federsäule dienen.6 are backing plates, 7 cylinders and 8 piston rods of known design, which serve to guide the spring column.

Fig. 3 zeigt im Prinzip das Kraftwegdiagramm der Tellerfedersäule. Wie bekannt, besitzt eine Tellerfedersäule, besonders die einfach geschichtete, geringe oder fast keine Dämpfung.Fig. 3 shows in principle the force path diagram of the disc spring column. As is known, a disc spring column, especially the simply layered, little or almost no attenuation.

Fig. 4 zeigt schematisch das Arbeitsdiagramm einer Ringfedersäule. Die beim Ein- und Ausfedern umschriebene Fläche, doppelt schraffiert, zeigt schematisch die relativ große Eigendämpfung. Fig. 5 stellt das aus Fig. 3 und Fig. 4 zusammengesetzte dar, das der kombinierten Federsäule entspricht. Aus dem Bild ist auch zu ersehen, daß das Maß der Dämpfungsarbeit zur gesamten Federarbeit in das gewünschte Verhältnis gebracht werden kann, das dem jeweils angestrebten Verwendungszweck, z. B. bei Fahrzeugfedern Anteil der Dämpfung etwa 25 1/o der Federarbeit, entspricht.Fig. 4 shows schematically the working diagram of an annular spring column. The area circumscribed during compression and rebound, double hatched, shows schematically the relatively large internal attenuation. FIG. 5 shows the composite of FIGS. 3 and 4 represents, which corresponds to the combined spring column. The picture also shows that the amount of damping work to the total spring work in the desired ratio can be brought that the intended use, z. B. in vehicle springs Part of the damping corresponds to about 25 1 / o of the spring work.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. In the direction of its longitudinal axis resilient spring column for cushioning vehicles, characterized in that within a ring spring column consisting of inner and outer rings (2a, 2b, 2e, 3, 4), a cup spring column is arranged, the cup springs of which are known per se (la, 1b) are connected to the annular springs by means of beads (5c) or rings (5a, 5b) in such a way that the central planes of the disc springs (1 a, 1 b) with the central planes of the inner annular spring washers (2a, 2b, 2c) lie together in the area of the entire spring travel by coupling the disc springs (1 a; 1 b) with the inner rings (2a, 2b, 2c) and thus between the disc spring column and the annular spring column.

2. Spring column according to claim 1, characterized in that the centering of the spring column by the outer annular spring column (2 a, 2 b, 2 c, 3, 4) takes place. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 427104, 437 435, 475 814, 617 917, 950 770.