DE1170259B - Drehstabfederung, insbesondere fuer Kraftfahrzeugraeder - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: B 62 d

Deutsche Kl.: 63 c-40

Nummer: 1170 259

Aktenzeichen: F 32553 II / 63 c

Anmeldetag: 15. November 1960

Auslegetag: 14. Mai 1964

Die-Erfindung bezieht sich auf eine Drehabfederung, insbesondere für Kraftfahrzeugräder, die mittels eines oder mehrerer am Rahmen des Kraftfahrzeuges angelenkter Querlenker geführt werden, und wobei der Drehfederstab U-förmig so gebogen ist, daß er zwei nebeneinanderliegende Schäfte aufweist.

Zweck der Erfindung ist es, eine Radaufhängung zu schaffen, bei der Torsionsfederstäbe von solcher Länge verwendet werden, daß die gewünschte Federcharakteristik erhalten wird, wobei trotzdem die Federstäbe einen möglichst kleinen Einbauraum beanspruchen. Die Federstäbe sollen möglichst nahe an dem Fahrzeugrahmen verlaufen und an den Querlenkem der Räder so befestigt werden, daß eine gedrungene Bauweise ermöglicht wird, daß weiterhin die Anordnung anderer Fahrzeugteile nicht beeinflußt und eine Freizügigkeit in der Auslegung dieser Fahrzeugteile in herkömmlicher Weise ermöglicht wird.

Es ist eine Drehstabfederung bekannt, bei der zwei parallel zueinander angeordnete Drehstäbe an einem oder beiden Enden verdrehungsfest miteinander verbunden sind. Auf den Drehstäben sind Hebel befestigt, von denen einer am Fahrzeugkasten und der andere am Fahrgestell angreift. Die Hebel führen gegenläufige Drehbewegungen aus, liegen in derselben Ebene und rollen mit ihren benachbarten Enden aufeinander ab. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß sie durch die Hebelanordnung verhältnismäßig viel Platz beansprucht.

Eine weitere bekannte Anordnung besteht in einem einzigen großen U- oder V-förmig gestalteten Federungselement, dessen Schenkelenden an den Radführungsgliedern, z. B. an den Querlenkern jeder Fahrzeugseite unmittelbar, jedoch im Abstand von den Drehachsen dieser Querlenker, befestigt sind, während der mittlere Teil des Federungselementes am Fahrzeug gelagert ist.

Bei einer anderen bekannten Ausführung sind die den Lenker bildenden Drehfederstababschnitte zu einem doppelarmigen Bügel in U- oder V-Form gebogen, der an seinen beiden Enden schwenkbar gelagert ist und im Scheitel am zugehörigen Fahrzeugrad bzw. an der Radachse angreift. Bei dieser Anordnung sind mehr Lagerstellen als bei den anderen Drehstabfederungen erforderlich. Da es sich hierbei um Drehlager handelt, ist diese Federung auch teurer als andere Ausführungen.

Erfindungsgemäß wird demgegenüber bei Drehstabfederungen der eingangs geschilderten Art vorgeschlagen, daß einer der Schäfte mit dem Rahmen und der andere mit einem Querlenker verbunden ist, Drehstabfederung, insbesondere für
Kraftfahrzeugräder

Anmelder:

Ford-Werke Aktiengesellschaft,
Köln, Henry-Ford-Straße

Als Erfinder benannt:

William D. Allison, Wayne, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 16. November 1959
(853 140)

wobei beide Schäfte im wesentlichen parallel zu der Schwenkachse des Querlenkers verlaufen.

Ein Schaft der Torsionsfeder ist mit seinem Ende an dem Fahrzeugrahmen befestigt, und ein zweiter Schaft der Feder verläuft möglichst dicht neben der Schwenkachse eines Querlenkers und ist an diesem befestigt. Durch diese Anordnung wird eine sehr geringe Torsionsspannung in dem Fahrzeugrahmen verursacht, insbesondere dann, wenn das Ende des Federstabes an dem Rahmenlängsträger im Bereich eines Querträgers befestigt ist, an dem der Querlenker schwenkbar gelagert ist.

Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, bei einer Torsionsfeder, deren beide Schäfte unter einem Winkel von 180° zueinander abgebogen sind, ein Mittelstück zu schaffen, dessen Querschnittfläche wesentlich größer ist als die der Schäfte des Federstabes, wodurch im Fahrbetrieb auftretende Spannungsspitzen in dem Bereich der Federkrümmung gut aufgenommen werden können. Die Schäfte des Federstabes weisen dabei zugleich eine Stärke auf, die eine vorteilhafte Federcharakteristik gewährleistet. Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher be- schrieben.

F i g. 1 ist eine Draufsicht eines Kraftfahrzeugteiles mit der erfindungsgemäßen Federung;

F i g. 2 ist eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung, in der zur besseren Veranschaulichung einige Teile weggebrochen sind;

F i g. 3 ist eine Ansicht der Federung mit Bezug auf die F i g. 1 und 2;

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3 4

F i g. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt nach der senkrechten Seitenwand des Längsträgers 11, und ihr

Linie 4-4 der Fig. 1; Endabschnitt 33 ist an dem Längsträger mittels eines

F i g. 5 ist eine teilweise geschnittene, vergrößerte U-förmigen Bügels 34 befestigt, der das Federende

Draufsicht der Torsionsfeder gemäß den Fig. 1 umgibt und an dem Träger angeschraubt ist. Um die

bis 4; 5 Torsionsspannung in dem Längsträger herabzusetzen,

F i g. 6 ist eine vereinfachte Draufsicht einer abge- ist der Endabschnitt 33 dieses Schaftteiles der Feder

wandelten Ausführungsform; über den U-förmigen Bügel 34 im Bereich der An-

F i g. 7 ist eine Ansicht der Ausführung gemäß schlußstelle des Querträgers 12 befestigt, der den

F i g. 6 mit Bezug auf diese von unten. oberen Aufhängungsarm 17 trägt. Der Schaft 28 a der

Mit Bezug auf die F i g. 1 bis 5 ist ein kastenför- io Feder 27 verläuft mehr seitlich neben dem Längsmiger Längsträger eines Kraftfahrzeugrahmens mit träger 11 und liegt parallel zu der Schwenkachse 22 11 bezeichnet. Der Längsträger 11 ist mittels eines des oberen Aufhängungsarmes 16 möglichst dicht Rahmenquerträgers 12 mit einem ähnlichen Längs- neben ihr. Dieser Schaft 28 α der Feder 27 erstreckt träger an der anderen Fahrzeugseite verbunden. Der sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Querträger 12 besitzt einen U-förmigen Querschnitt. 15 Schwenkachse 22. Der rechtwinklig abgebogene End-Da beide Fahrzeugseiten spiegelbildlich gleich sind, abschnitt 32 a ist in der Nähe des vorderen Endes der ist in den Zeichnungen die Aufhängung nur eines Schwenkachse 22 angeordnet. Der Endabschnitt 32 a Fahrzeugrades 13 dargestellt. Das Rad 13 ist in her- ist durch eine öffnung 36 an der Unterseite 37 des aus kömmlicher Weise an einem Achsschenkel 14 dreh- Blech gepreßten Aufhängungsarmes 16 geführt. Die bar gelagert, an dem an seinem oberen bzw. unteren 20 Öffnung 36 ist so gestaltet, daß ein Mantelteil 38 den Ende die äußeren Enden von oberen und unteren Abschnitt mit größtem Querschnitt des Teiles 33 der Aufhängungsarmen 16 und 17 angelenkt sind. Diese Feder umgibt, während das Endstück 32 a, das einen Arme können insbesondere die Form üblicher Quer- geringeren Durchmesser aufweist, von einer öffnung lenker annehmen, wobei der untere Arm 17 länger 39 aufgenommen wird. An dem Ende 32a ist eine ist als der obere Arm 16. Das nach der Fahrzeug- 25 Nut 41 vorgesehen, in die eine aus der Unterseite des mitte zu weisende Ende des unteren Armes 17 ist bei Aufhängungsarmes 16 herausgeprägte Nase 42 ein-18 an dem Rahmenquerträger 12 schwenkbar gela- greift und so ein Lösen der Feder von dem Aufhängen, während der obere Aufhängungsarm 16 an gungsarm 16 verhindert.

einem an dem Rahmenlängsträger 11 angeschweißten Die Torsionsfeder 27 ist im wesentlichen symme-

Lagerarm 19 schwenkbar gelagert ist. An dem Lager- 30 trisch zu ihrer Längsachse ausgebildet mit Ausnahme

arm 19 ist ein senkrechter Flansch 21 vorgesehen, der beiden Endstücke 32 und 32 a, die unter ver-

an dem eine Schwenkachse 22 gelagert und mittels schiedenen Winkeln in bezug auf die Schäfte 28 und

Schrauben 23 und Scheiben 24 gesichert ist. Die 28 a abgebogen sein können, was von der Geometrie

Enden der Schwenkachse 22 ragen über die Seiten- der Radaufhängung und dem Verdrehwinkel der

kanten des Lagerbocks 19 hinaus und tragen Gummi- 35 zwischen dem ungespannten Zustand der Feder und

büchsen 26, in denen das gegabelte Ende des oberen der im Betrieb auftretenden Endstellung abhängt.

Aufhängungsarmes 16 schwenkbar gelagert ist. Die Stellung bei Normalbelastung im Betrieb ist in

Die hier beschriebene Konstruktion ist herkömm- F i g. 4 dargestellt, wobei die Pfeile C die Drehbean-

lich; selbstverständlich können auch andere Arten sprachung der Schäfte 28 und 28 a bezeichnen. Der

von Radaufhängungen in Verbindung mit der erfin- 40 Pfeil D bezeichnet die Reaktion des an dem Rahmen

dungsgemäßen Drehstabfeder angewendet werden. befestigten Endstückes 32 der Feder gegen den t/~för-

Die Torsionsfeder 27 ist im wesentlichen U-förmig migen Bügel 34, während der Pfeil E die Reaktion gebogen und weist zwei etwa parallel zueinander ver- des an dem Aufhängungsarm befestigten Endteiles laufende Schaftteile 28 und 28 a von kreisförmigem 32 a der Feder gegen die Unterseite 37 des Aufhän-Querschnitt und auch etwa gleichem Durchmesser 45 gungsarmes angibt. Der erfindungsgemäße Torsionsauf. Die beiden Schaftteile 28 und 28a sind an je federstab ist in gedrungener Bauweise neben dem einem Ende durch ein mit ihnen einheitliches U-för- Rahmenlängsträger des Fahrzeuges angeordnet und mig gekrümmtes Mittelstück 29 verbunden. Das Mit- beansprucht einen sehr geringen Raum, wodurch die telstück 29 besitzt ebenfalls kreisförmigen Quer- Auslegung anderer Fahrzeugteile nicht beeinflußt schnitt von einem Durchmessers, der beträchtlich 5° wird. Insbesondere benötigt die U-förmig gebogene größer ist als der Durchmesser A der Schäfte 28 und Feder einen kurzen Einbauraum in Fahrzeuglängs-28 a (Fig. 5). Der Übergang von dem kleinen Durch- richtung, trotzdem ist die Feder zur Erzielung der messer- der Schaftteile zu dem großen Durch- gewünschten Federcharakteristik genügend lang, messer B des Mittelstücks erfolgt allmählich durch Weitere Möglichkeiten sind dadurch gegeben, daß einen kegeligen Zwischenabschnitt 31. Die entgegen- 55 die Schaftteile 28 und 28 a der Feder 27 im Bedarfsgesetzten Enden der Schäfte 28 und 28 α sind so aus- fall ungleich lang ausgeführt und an irgend passengebildet, daß das Ende des Schaftes 28 an dem Fahr- den Stellen am Rahmen und an dem Aufhängungszeugrahmen und das Ende des Schaftes 28 a an dem arm befestigt werden können. Die sich in Längsrich-Querlenker befestigt werden kann. Die Befestigung tung erstreckenden Schäfte 28 und 28 a der Feder 27 kann auf vielfältige Weise erfolgen; die hier gezeigte 60 können mit einem in bezug auf statische und dyna-Lösung sieht umgebogene Endabschnitte 32 und 32 a mische Belastung günstigsten Durchmesser A ausgevor. die rechtwinklig zu den Schäften 28 und 28 α führt werden, trotzdem kann das U-förmig gebogene der Feder abgebogen sind, wobei sie mittels Verbin- Mittelstück 29 der Feder 27, das im Betrieb hoch bedungsstücke 33 von größerem Durchmesser in die lastet ist, genügend stark ausgeführt werden, da sein Schäfte übergehen. Die Torsionsfeder 27 verläuft 65 Durchmesser erheblich größer als der der Schäfte möglichst nahe dem Rahmenlängsträger 11 und liegt 28 und 28a gewählt werden kann, wobei der Überim wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeuges. gang von dem Durchmesser der Schäfte auf den des Der Schaft 28 der Feder liegt unmittelbar neben der Mittelstückes durch kegelige Zwischenabschnitte 31

allmählich erfolgt. Hierdurch ist eine lange Lebensdauer ohne Benachteiligung der Federeigenschaften erzielbar.

Mit Bezug auf eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federung entsprechend den Fig. 6 und 7 ist eine etwas andersartige Vorderradaufhängung gezeigt. Es werden obere und untere Aufhängungsarme 51 und 52 verwendet. Die Aufhängungsarme tragen an ihren äußeren Enden in herkömmlicher Weise ein Rad 53. Der obere Arm 51 ist als Querlenker ausgeführt und bei 54 an einem an dem Längsträger 57 des Fahrzeugrahmens angeschweißten Lagerarm 56 drehbar angelenkt. Der untere Aufhängungsarm 52 weist die Form einer seitlichen Strebe von U-förmigem Querschnitt auf und ist bei 58 an dem Rahmenquerträger 59 schwenkbar angelenkt.

Zur Führung und Versteifung des unteren Aufhängungsarmes 52 ist ein Lenker 61 vorgesehen, der an dem äußeren Ende des Aufhängungsarmes befestigt ist und schräg nach vorn zur Fahrzeugmitte hin verläuft und an einem Lagerbock 22 in Gummisegmenten 63 schwenkbar angelenkt ist. Eine der in den Fig. 1 bis 5 beschriebene Feder ähnlich gestaltete, U-förmig gebogene Torsionsfeder übernimmt die Radfederung, wobei die Schäfte 66 und 67 der Feder verschieden lang sind. Außerdem ist die Torsionsfeder an dem unteren Aufhängungsarm statt an dem oberen befestigt. Der Schaft 66 der Feder weist ein rechtwinklig abgebogenes Endstück 68 auf, das an dem Rahmenquerträger 49 in einer entsprechend ausgebildeten Öffnung 69 an der Unterseite des Querträgers befestigt ist. Das Endstück 71 des längeren Schaftes 67 der Feder ist in ähnlicher Weise an dem unteren Aufhängungsarm 52 befestigt. Der Schaft 67 verläuft im wesentlichen parallel zu der Schwenkachse 58 des unteren Aufhängungsarmes und möglichst dicht neben dieser.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Drehstabfederung, insbesondere für Kraftfahrzeugräder, die mittels eines oder mehrerer am Rahmen des Kraftfahrzeuges angelenkter Querlenker geführt wird und wobei der Dreh-

federstab jeder Fahrzeugseite U-förmig so gebogen ist, daß er zwei nebeneinanderliegende Schäfte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß einer (28) der Schäfte mit dem Rahmen (11) und der andere (28 ä) mit einem Querlenker (16) verbunden ist, wobei beide Schäfte im wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse (22) des Querlen- · kers (16) verlaufen. .

2. Drehstabfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (22) des Querlenkers (16) über ihre gesamte Länge neben dem mit einem Schenkel (32 a) an dem Querlenker (16) befestigten Schaft (28 a) verläuft.

3. Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (28 bzw. 28 a) an ihren den Einspannstellen an dem Rahmen (11) bzw. dem Querlenker (16) entgegengesetzten Enden durch ein U-förmig gebogenes Mittelstück (29), dessen Durchmesser größer ist als der der Schäfte (28, 28 a), verbunden sind.

4. Drehstabfederung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (31) vom Durchmesser der Schäfte (28, 28 a) auf den Durchmesser des Mittelstückes (29) in an sich bekannter Weise kegelig ausgebildet ist.

5. Drehstabfederung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungspunkt des Schaftes (28) am Rahmenlängsträger (11) im Bereich eines Querträgers (12) liegt, während der Befestigungspunkt des anderen Schaftes (28 α) am Querlenker (16) möglichst nahe bei dem Anlenkpunkt des Querlenkers (16) am Rahmenlängsträger (11) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 626 484, 956 023, 972181;

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1057 898; Zeitschrift: »A. T. A. Ricerche«, Juli 1952, S. 316 bis 342, insbesondere S. 328, Fig. 33, rechts.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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