DE2236015C3 - Fahrzeugfederung mit einer einstellbaren Schraubendruckfeder - Google Patents

Description

F i g. 5 eine Draufsicht auf den unteren Feder-

40 teller in Richtung der Pfeile 5-5 in F i g. 3 gesehen. In Fig. 1 ist schematisch eine Vorderachsaufhängung ICt mit Einzelradaufhängung dargestellt. Zur gefederten Masse des Fahrzeugs gehören zwei starre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeug- Rahmeoträger 12 und 14, die nahe ihren vorderen federung mit einer einstellbaren Schraubendruck- 45 Enden durch einen starren Querträger 16 miteinfeder gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1. ander verbunden sind. Über Zapfen 22 und 24 sind Bei einer bekannten Fahrzeugfederung dieser Gat- obere Querlenker 18 und 20 schwenkbar mit den tung (deutsche Patentschrift 1118 621) sind ein unte- Rahmenlängsträgcrn verbunden, während untere rer Federteller der Schraubendruckfeder mit koaxia- Querlenker 26 und 28 über Zapfen 30 und 32 an len Zapfen in einer mit dem Schwingarm verbundenen 50 den Querträger angeschlossen sind. Die oberen Quer-Gabel und ein oberer Federteller an der gefederten lenker ]18 und 20 tragen in Verbindung mit den unte-Masse schwenkbar gelagert, wobei der untere Feder- ren Querlenkern 26 und 28 Achsschenkel 34 bzw. 38 teller neben der Schraubendruckfeder zu dieser par- von lenkbaren Vorderrädern 36 bzw. 40.
allele nach oben gerichtete Schenkel aufweist und in Wie die F i g. 1 und 3 zeigen, ist eine Schraubenseinem Abstand zur Schwenkachse des Schwingarms 55 druckfeder 42 mit ihrer untersten Windung 43 unter und in der Höhe durch eine auf die Schenkel einwir- Druck zwischen einem oberen Federteller 44 am kende als Hebelwerk ausgebildete Halteeinrichtung Querträger 16 und einem unteren Federteller 46 abeinstellbar ist. gestützt. Der untere Federteller 46 befindet sich in; Bekannt ist ferner, bei einer einen Teleskopstoß- einer eingepreßten Vertiefung 47 des unteren Querdämpfer und eine Schraubendruckfeder aufweisenden 60 lenkers 26. Auf der anderen Seite des Fahrzeugs ist Federung (britische Patentschrift 713 214) in Achs- eine gleiche Schraubendruckfeder 48 zwischen einem richtung in Abstand voneinander liegende wahlweise Federteller am Querträger 16 und einem Federteller benutzbare Sitze für die Schraubendruckfeder vorzu- am unteren Querlenker 28 vorgesehen. Ein Teleskopsehen. Das Übersetzungsverhältnis ändert sich bei stoßdämpfer 50 ist mit seinem Zylinder 52 über dieser Ausführung jedoch nicht, sondern nur die 65 einen Zapfen 54 am unteren Querlenker 26 ange-Vorspannung der Schraubendruckfeder. schlossen, während seine Kolbenstange 56 an einem Bei einer ähnlichen bekannten Bauart (deutsches starr am Querträger 16 befestigten Bügel 58 festge-Gebrauchsmuster 1 857 361) sind für den einen spannt ist. Der Teleskopstoßdämpfer 50 liegt inner-

halb der Schraubendnickfeder 42 und arbeitet in der unterste Windung 43 der Schraubendruckfeder 42

ί f™ Sr^r¹Tf¹-^{Eeilder Feder m} gebildet sind, die unterschiedlichen Abstand von dem

dampfen. Auf der anderen Seite ist em gleich ausge- Zapfen 30 haben

bildeter Telesk^stoßdämpfer 60 inn_{erhalb d} ⁸ _er ^C Fi g 3 zeigt, ist die Länge der Schrauben-

Schraubendruckfeder 48 angeordnet. _{5 druckfe}der ₄2 ^entlieh größer als der Abstand

Wie in Fig.2 erläutert, at das Übersetzungsver- zwischen den außenliegenden Sitzflächen 72 und ha tnis der Radaufhängung ausschlaggebend für die 72", so daß die Lage der Mittelachse der Schraubenauf die Schraubendnickfeder ausgeübte Kraft, deren druckfeder bei der Verlagerung ihres unteren Endes Zusammendruckung die Bodenfreiheit der gefederten zwischen den einzelnen Sitzflächen verhältnismäßig Masse des Fahrzeugs bestimmt. Der Pfeil F_w stellt io wenig geändert wird, so daß die Winkeländerung die senkrechte Reaktionskraft der Fahrbahn auf das dieser Mittelachse praktisch vernachlässigt werden Vorderrad 36 dar, wahrend der Pfeil F_s die entgegen- kann

gerichtete Reaktionskraft der Schraubendruckfeder Ruht die unterste Windung 43 der Schrauben-42 auf den unteren Querlenker 26 darstellt, b ist der druckfeder 42 in der Sitzfläche 72', so wird die geHebelarm der Kraft F bezüglich des Zapfens 30, 15 federte Masse des Fahrzeugs in einer anfänglich vorüber den der untere Querlenker 26 mit dem Quer- gegebenen Bodenfreiheit gehalten, die durch die Fetragerl6 verbunden ist, wahrend α den horizontalen derrate der Schraubendruckfeder und das der Sitz-Abstand zwischen den Kräften S₅ und F_w darstellt. fläche 72' zugeordnete Übersetzungsverhältnis gege-Die von den Kräften zum Zapfen 30 ausgeübten ben ist. Wird die unterste Windung 43 einwärts in Momente unterliegen der Gleichung _{10 die} sitzfläche 72 verlagert, so erhöht sich das Übersetzungsverhältnis, wodurch die Federkraft entsprechend erhöht wird und eine entsprechende Verringe-

P_{1 =} F_w[\ λ- ^\ rung der Länge der Schraubendruckfeder eintritt, so \ bj daß die Bodenfreiheit der gefederten Masse gegenas über der vorherigen verringert wird. In gleicher Weise wird die Bodenfreiheit erhöht, wenn die

In dieser Gleichung ist der Wert (l + ~) das Über- ^unterste Windung 43 in die äußere Sitzfläche 72"

\ *' verlagert wird. Die Änderung des Übersetzungsver-

setzungsverhältnis der Radaufhängung. Bei einem ge- hältnisses durch Verlagerung der untersten Windung gebenen Gewicht der gefederten Masse des, Fahrzeugs 30 43 der Schraubendruckfeder kann dazu benutzt werist die Kraft F_w konstant und beträgt an jedem Rad den, um gefederte Massen unterschiedlichen Gesamtetwa ein Viertel des Gesamtgewichts. Die Größe der gewichts auf eine gleiche Bodenfreiheit einzustellen. Kraft F_s ist eine Funktion des Ubersetzungsverhält- Die F i g. 3 bis 5 zeigen, daß die unterste Windung nisses und entspricht der auf die Schrauhendruck- 43 der Schraubendruckfeder in jeder der verschiefeder 42 ausgeübten Kraft. Erhöhl: sich der Ab- 35 denen Sitzflächen durch eine Anzahl von Anschlägen stand b, so verringert sich das Übersetzungsverhältnis festgelegt ist, die längs der Mittellinie des unteren und damit die Kraft F_s, während bei einer Abnahme Querlenkers 26 vorgesehen sind. So ist die Sitzfläche des Abstandes b das Übersetzungsverhältnis größer 72" zwischen einer bogenförmigen Erhöhung 73 und wird und damit auch die Kraft F_s. Da sich die einer Schulter 74 am Querlenker gebildet sowie Länge der Schraubendruckfeder 42 umgekehrt mit 40 durch eine bogenförmige Erhöhung 75 und eine weider Größe der ausgeübten Kraft ändert, bedingen, die tere Schulter 76 am Querlenker. Die zweite Abstützunterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse eine ent- fläche 72' liegt zwischen der bogenförmigen Ersprechende Längenänderung der Schraubendruck- höhung 73 und einer weiteren im entsprechenden feder. Durch Verlagerung der Schraubendruckfeder Abstand von dieser verlaufenden bogenförmigen Ernach einwärts oder auswärts gegenüber dem Zapfen 45 höhung 77 sowie der bogenförmigen Erhöhung 75 30 des unteren Querlenkers 26 kann somit die Bo- und einer weiteren, im entsprechenden Abstand von denfreiheit des Fahrzeugs eingestellt werden. dieser verlaufenden bogenförmigen Erhöhung 78. Die

Die F i g. 3 bis 5 erläutern, wie eine derartige Ver- dritte Abstützfläche 72 liegt zwischen der bogenför-

lagerung vorgenommen wird. Der Federteller 46, der migen Erhöhung 77 und einer weiteren wiederum im

in der Vertiefung 47 des unteren Querlenkers 26 ge- 50 entsprechenden Abstand verlaufenden bogenförmi-

bildet ist, hat im wesentlichen kreisförmige Gestalt gen Erhöhung 79 und zwischen der bogenförmigen

mit einem Durchmesser, der wesentlich größer als Erhöhung 78 und einer weiteren Schulter 80 am

der Durchmesser der Schraubendruckfeder 42 ist. Querlenker. Die stets vorhandene Druckspannung

Der Federteller 46 hat eine ringförmige Abstützfläche der Schraubendruckfeder 42 hält die unterste Win-

64 (F i g. 5) von einer Breite, die im wesentlichen 55 dung 43 dauernd in fester Anlage gegen den unteren

gleich dem dreifachen Drahtdurchmesser der Querlenker, wobei die bogenförmigen Erhöhungen

Schraubendruckfeder 42 ist. Diese Abstützfläche 64 und die Schultern ein Gleiten der untersten Windung

hat eine teilschraubenförmige Gestalt entsprechend 43 längs des unteren Querlenkers verhindern. Es sind

der untersten Windung 43 der Schraubendruckfeder daher keine zusätzlichen Spana- oder Halteeinrich-

(Fig. 3 und 4). 60 tungen erforderlich.

Innerhalb der Abstützfläche 64 liegen drei imagi- Wie die F i g. 4 und 5 zeigen, enthält der Quer-

näre Kreismittelpunkte 66, 68 und 70 für Kreise, die lenker 26 mehrere im wesentlichen rechteckige

gleichen Durchmesser wie die Schraubendruckfeder Durchbrüche 84, die mit Abstand voneinander in der

42 haben. Diese Mittelpunkte Hegen in der Mittel- Mittellängslinie des Querlenkers vorgesehen sind und

längsachse des unteren Querlenkers 26 mit verschie- 65 den einzelnen Sitzflächen so zugeordnet sind, daß ein

denem Abstand vom Zapfen 30 derart, daß sich die Werkzeug 86 mit zugespitztem Ende 88 eingeführt

einzelnen Kreise überlappen, so daß drei nebenein- werden kaun. F i g. 4 zeigt, daß bei in der Sitzfläche

anderliegende Sitzflächen 72, 72' und 72" für die 72 abgestützter unterster Windung 43 der Schrauben-

druckfeder das Werkzeug 86 in den zugeordneten Durchbruch 84 eingeführt wird und das zugespitzte Ende 88 gegen die Seite der untersten Windung 43 drückt und an der Innenkante des Durchbruchs einen Drehpunkt findet. Wird das Werkzeug entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn aus der in ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung in die strichpunktierte Stellung 86' geschwenkt, so wird auf die unterste Windung 43 eine im wesentlichen horizontale Kraft ausgeübt, die ausreicht, um diese über die bogenförmigen Erhöhungen 73 und 75 hinweg zu bewegen, die die beiden Sitzflächen 72' und 72" voneinander trennen. Auf diese Weise kann die unterste Windung 43 der Schraubendruckfeder wahlweise ir eine der drei vorgesehenen Sitzflächen beweg werden.

In abgewandelter Weise kann das Werkzeug 86 an S statt geschwenkt zu werden auch lediglich in dei Senkrechten aus der in Fig. 4 in vollen Linien ge

zeichneten Stellung vorwärts in die strichpunktierte

Stellung 86" bewegt werden, um ebenfalls eine irr

wesentlichen horizontal gerichtete Kraft auf die

ίο unterste Windung 43 der Schraubendruckfedei aus zuüben, damit diese über die bogenförmigen Er höhungen hinweg gedruckt wird, um in eine andere

Sitzfläche bewegt zu werden. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

4267

Claims (2)

Federteller wahlweise benutzbare zueinander par- Patentansprüche- allele Abstütznuten am Gehäuse des Teleskopstoßdämpfers vorgesehen, die ebenfalls keine Änderung

1. Fahrzeugfederung mit einer einstellbaren des Übersetzungsverhältnisses möglich machen.
Schraubendruckfeder, die zwischen der gefeder- 5 Um die angestrebte Einstellbarkeit des Übersetten Masse und einem mit einem Fahrzeugrad ver- Zungsverhältnisses der Federung zu erreichen, ertorbundenen, an der gefederten Masse drehbar ge- dem die bekannten Bauarten also einen erheblichen lagerten Schwingarm angeordnet ist und deren baulichen Aufwand.

eines Federende zur Erzielung eines veränderba- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ren Übersetzungsverhältnisses in Längsrichtung 10 Fahrzeugfederung nach dem Gattungsbegriff des Andes Schwingannes verschiebbar abgestützt ist, spruchs 1 so weiter auszugestalten, daß eine gennge dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anzahl von Einzelteilen benötigt und eine schnelle Schwingarm (Querlenker 26 oder 28) drei in wahlweise Einstellung des Übersetzungsverhältnisses Längsrichtung des Schwinganns gegeneinander ermöglicht werden.

versetzte kreisförmige Sitzflächen (72, 72' und 15 Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs-

72") für die Schraubendruckfeder (42) vorge- teil des Anspruches 1 angeführten Merkmale gelost,

sehen sind, deren Durchmesser dem Durchmesser Mit Ausnahme des in einfacher Weise mit den

der untersten Windung (43) der Schraubendruck drei Sitzflächen auszubildenden unteren Federtellers

feder (42) entspricht und die durch Erhöhungen kann die Fahrzeugfederung in üblicher Weise mit

(73 und 75 bzw. 77 und 78) voneinander ge- ao üblichen Bauelementen ausgebildet werden. Da die

trennt sind, wobei die unterste Windung (43) der Einstellung des Übersetzungsverhältnisses stufen-

Schraubendruckfeder (42) wahlweise in eine weise erfolgt, wobei eindeutig festgelegte Federkräfte

dieser drei Sitzflächen (72, 72' oder 72") bewegt gegeben sind, ist bei der Montage ein Messen oder

werden kann und dann durch ihre stets vornan- Schätzen der richtigen Einstellung und eine raach-

dene Druckspannung in dieser Sitzfläche gehalten 25 folgende Kontrolle entbehrlich,

wird. Durch die im Anspruch 2 angeführten Merkmale

2. Fahrzeugfederung nach Anspruch 1, da- wird das Ändern des Übersetzungsverhältnisses mit durch gekennzeichnet, daß in dem Schwingarm Hilfe eines einfachen Weikzeuges erleichtert.
(Querlenker 26 oder 28) im Bereich der Sitz- In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel flächen (72, 72' und 72") Durchbrüche (84) zum 30 der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Einführen eines Werkzeuges (86) vorgesehen F i g. 1 eine teilweise Vorderansicht einer Vordersind, mit welchem die unterste Windung (43) der achsaufhängung mit einer Federung nach der Erfin-Schraubendruckfeder (42) über die Erhöhungen dung,

(73 und 75 bzw. 77 und 78} hinweg aus einer F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1,

Sitzfläche in die andere verschoben werden 35 F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1

kann. im Bereich der Feder,

F i g. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 3 im Bereich des unteren Federtellers und