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Radfederung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich- auf eine
Radfederung füi Kraftfahrzeuge mit einer an beiden Enden in Augen am Fahrzeugrahmen
oder Fahrzeugaufbau gelagerten, mit ihren Bunden gegenüber dem abzufedernden Rad
gehaltenen Mehrblattfeder als Hauptfeder und einer auf dem Bund der Mehrblattfeder
gehaltenen, stärker als diese durchgebogenen Zusatzblattfeder, deren Enden Gummipuffer
des Fahrzeugrahmens gegenüberliegen.
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Die Hauptblattfeder ist bei einer Radfederung der zuvor geschilderten
Art mit ihrem mittleren Bund gegenüber dem abzufedernden Fahrzeugrad gehalten. Die
beiden Enden der Hauptblattfeder weisen je ein Lagerauge auf; das eine Auge umschließt
unmittelbar einen Bolzen des Fahrzeugrahmens (oder Fahrzeugaufbaus), während das
andere Auge unter Einschaltung einer Lasche am Fahrzeugrahmen (oder Fahrzeugaufbau)
gehalten ist. Auf dem Bund der Hauptblattfeder ist die Zusatzblattfeder gehalten.
Die Zusatzblattfeder ist stärker als die Hauptblattfeder gekrümmt. Die Enden der
Zusatzblattfeder stehen mit lotrechtem Spiel relativ harten Gummipuffern gegenüber,
die am Fahrzeugrahmen (oder Fahrzeugaufbau) gehalten sind. Beim Einfedern des Rades
ist zunächst nur die Hauptblattfeder wirksam. Erst wenn diese so weit durchgebogen
ist, daß die Enden der Zusatzblattfeder auf den Gummipuffern aufliegen, wird die
Zusatzfeder wirksam. Die Kennlinie einer solchen Federung setzt sich aus zwei geraden
Abschnitten zusammen. Sie weist im Zeitpunkt des Wirksamwerdens der Zusatzblattfeder
einen deutlichen Knick auf. Der Bereich, in dem die Hauptblattfeder allein wirksam
ist, überwiegt dabei ganz eindeutig den Bereich, in dem die Gesamtfederung wirksam
ist Der Vorteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß sie eine große Tragfähigkeit
hat. Die Federung ist außerdem einfach, weil die Hauptblattfeder gleichzeitig die
Radführung übernehmen kann, so daß zusätzliche Führungsorgane nicht erforderlich
sind. Der wesentliche Nachteil der bekannten Federung , ist das eindeutige Überwiegen
des Federbereiches, in dem die Hauptblattfeder allein wirksam ist, weil dadurch
die gesamte Federung nur ein relativ geringes Arbeitsvermögen hat. Die Möglichkeit
der Vergrößerung des Federbereiches allein der Hauptblattfeder ist deswegen sehr
begrenzt, weil infolge konstruktiver Gegebenheiten die Zusatzblattfeder wesentlich
kürzer als die Hauptblattfeder sein muß. Als weiterer Nachteil der bekannten Federung
wird angesehen, daß zwar die Gesamtfederungskennlinie infolge des Knikkes progressiv
ist, daß jedoch die Progressivität mit zwei in sich lineraren Kennlinienzweigen
erzielt wird. Der letztgenannte Nachteil ist bei einer ebenfalls bekannten Federung
teilweise vermieden. Bei dieser Federung ist oberhalb des Bundes, also in Mitte
der wie oben angeordneten Hauptblattfeder (Mehrblattfeder) mit lotrechtem Spiel
eine Gummihülsenfeder am Fahrzeugrahmen (oder Fahrzeugaufbau) gehalten. Auch hier
ist zunächst die Hauptblattfeder allein mit linearer Kennlinie wirksam. Nach einer
bestimmten Einfederung des Rades wird die Gummihülsenfeder zusätzlich wirksam, wobei
die Federkennlinie wiederum einen deutlichen Knick aufweist, gleichzeitig aber auch
im weiteren Verlauf in sich progressiv, d. h. nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit
gekrümmt ist. Aber auch bei dieser Anordnung ist der Federweg der Zusatzfeder (Gummihülsenfeder)
bzw. der progressive Federbereich im Vergleich zum Federweg der gesamten Federung
bzw. zum gesamten Federbereich klein. Der Vergrößerung des Federweges der Zusatzfeder
und des progressiven Federbereiches sind enge Grenzen gesetzt, weil hierzu eine
erhebliche Volumenvergrößerung der Gummihülsenfeder erforderlich wäre, was mit Rücksicht
auf die zu fordernde Stabilität der Gummihülsenfeder nur begrenzt möglich ist.
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Eine wesentliche Vergrößerung des progressiven Federbereichs ist bei
anderen bekannten Blattfedern gegeben, deren beide Enden sich auf kurvenförmigen
Abwälzfiächen abstützen. Während des Einfederns erfährt die wirksame Federlänge
der Blattfeder eine zunehmende Verkürzung, wodurch die Federkennlinie einen kurvenförmigen,
progressiven Verlauf hat. Diese Federn machen aber besondere Führungsorgane für
die Räder erforderlich, was in manchen Fällen nicht erwünscht ist.
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Die Erfindung will eine Radfederung schaffen, die in einem möglichst
großen Bereich progressiv ist, die aber trotzdem nicht auf die an beiden Enden Augen
und
daher eine konstante wirksame Federlänge aufweisende Mehrblattfeder verzichtet.
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Demgemäß besteht bei Radfederungen der eingangs geschilderten Art
die Erfindung darin, daß die Gummipuffer als in ihrer Weichheit etwa der Weichheit
der Zusatzblattfeder entsprechende Gumm_-federn ausgebildet sind, die ständig, bei
leerem Fahrzeug spannungslos, mit dem Fahrzeugaufbau bzw. dem Fahrzeugrahmen und
den Enden der Zusatzblattfeder fest verbunden sind.
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Bei einer Feder gemäß der Erfindung sind vom Beginn der Einfederung
an die Zusatzblattfeder und die Gummifedern als Zusatzfedern wirksam, so daß die
Federung vom Beginn des Einfederns an eine progressive Kennlinie hat. Die Mehrblattfeder
als Hauptfeder erhöht jedoch wesentlich die Tragfähigkeit der Federung;- wäre die
»Zusatzfeder« (Zusatzblattfeder und Gummifedern) allein vorhanden, so wäre zwar
auch vom Beginn des Einfederns an die Federkennlinie progressiv, die Federung hätte
aber eine wesentlich geringere Tragfähigkeit. Die Hauptblattfeder kann außerdem
der Führung des gefederten Fahrzeugrades dienen, so däß besondere Führungsorgane
nicht erforderlich sind. Die Federung gemäß der Erfindung vereinigt demnach in sich
die Vorteile der bekannten Federung mit Abwälzflächen an beiden Enden einer Mehrblattfeder
und die Vorteile der bekannten Federungen mit Federaugen an beiden Enden einer Mehrblattfeder.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Federung gemäß der Erfindung in schematischer
Darstellung, F i g. 2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Federung
gemäß F i g. 1.
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Das zu federnde Fahrzeugrad ist an dem starren Achskörper 1 gelagert.
Auf dem Achskörper ist die Mehrblattfeder in ihrer Quermitte als Hauptblattfeder
gehalten. Die Befestigung der Mehrblattfeder auf dem Radträger erfolgt in bekannter
Weise mit , einer Bundplatte 3 und Bügeln 4. An jedem Ende der Mehrblattfeder ist
ein Auge 5, 6 vorgesehen. Jedes Auge ist unmittelbar an das Ende eines oder mehrerer
Federblätter angebogen. Der von dem Auge 5 umschlossene Zapfen 7 sitzt unmittelbar
an einem Federbock 8 des Fahrzeugrahmens 9 (oder des Fahrzeugaufbaus). Der von dem
anderen Auge 6 umschlossene Zapfen 10 sitzt an einer Lasche 11, die
pendelnd auf einem Zapfen 12 eines weiteren Federbockes 13 des Fahrzeugrahmens 9
(oder des Fahrzeugaufbaus) gelagert ist. Hierdurch sind die beim Durchfedern auftretenden
Längenänderungen der Mehrblattfeder möglich.
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Zusammen mit der Mehrblattfeder 2 ist auf dem Radträger
1 die Einblattfeder 14 in ihrer Quermitte 5 als Zusatzblattfeder gehalten.
Die Einblattfeder ist mit Rücksicht auf die Befestigung der Mehrblattfeder an dem
Rahmen 9 wesentlich kürzer als die Mehrblattfeder. Sie ist stärker gekrümmt als
die Mehrblattfeder. Die Enden der Einblattfeder sind auf den auf Druck beanspruchbaren
großvolumigen Gummifedern 15, 16 befestigt, die ihrerseits am Fahrzeugrahmen 9 (oder
entsprechend dem Fahrzeugaufbau) gehalten sind. Oberhalb der Bundplatte 3 ist am
Fahrzeugrahmen oder am Fahrzeugaufbau noch ein elastischer Begrenzungspuffer 22
gehalten.
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Die einzelnen Elemente der Federung sind so ausgestaltet und eingebaut,
daß bei leerem Fahrzeug die Einblattfeder 14 und die Gummifedern 15, 16 entspannt
sind. Das Gewicht des leeren Fahrzeuges wird allein von der Mehrblattfeder getragen.
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In den Diagrammen (F i g. 2, 3) ist jeweils in bekannter Weise die
abzufedernde Last P über den Federweg f aufgetragen. Die dadurch entstehenden Federkennlinien
der Einzelfedern 15, 16 und 14 sind mit 17, 18 bezeichnet, wobei 17 die Federkennlinie
der Gummifedern 15, 16 und 18 die Federkennlinie der Einblattfeder 14 darstellen
(F i g. 2). Mit 19 ist die Federkennlinie der Gummifedern 15, 16 und der Einblattfeder
14 zusammen dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß sich die Federwege der
Einzelfedern addieren.
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In F i g. 3 ist mit 20 die Federkennlinie der Mehrblattfeder
2 allein und mit 21 die Federkennlinie der Mehrblattfeder 2, der Einblattfeder 14
und der Gummifedern 15, 16, also der Gesamtfederung dargestellt. Hieraus ist zu
ersehen, daß sich durch die Gesamtfederung die Federkräfte aus der Mehrblattfeder
2 und der Summe der Federkräfte der Einblattfeder 14 und der Gummifedern 15, 16
addieren.