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Federnde Fahrzeugaufhängung. Vorliegende l?rfincltrng bezieht sich
auf eine federnde Fahrzeugaufhängung, bei welcher jedem Fahrzeugrad ein in cler
Längsrichtung des Fahrzeuges sieh erstreckender, unter dem Einfluß einer Schraubenfeder
stehender Hebel zugeordnet ist und bei welcher die Federn durch Aus-leichsorgane
miteinander verblinden sind.
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Die Erfindung betrifft eine verbesserte Ausführung der bekannten Fahrzeugaufhängungen
dieser Art. bei welcher die Wegunregelmäßigkeiten, denen ein einzelnes Rad des Fahrzeugesbegegnet,
in sehr vollkommener und gleichmäßiger Weise auf (las ganze Wagengestell übertragen
werden. Dies geschieht der Erfindung zufolge so, daß jede Schraubenfeier mit dem
von dem zugeor(ineten Radhebel abgewalltIten Ende an ein Ausgleichsorgan angreift,
so daß durch dieses jede Schraubenfeder mit den inneren Enden aller übrigen Schraubenfedern
unmittelbar verbunden ist und daß demzufolge, wenn eines der Räder infolge einer
L'nehenheit des Weges gesenkt oder angehoben wird, die dadurch verursachte Änderung
der Federspannung sich durch das Ausgleichsorgan auf alle übrigen Federn und demgemäß
auch auf alle übrigen Räder des Fahrzeuges überträgt. Diese gleichmäßige Art der
t;'bertrag-ting der Wirkung von einem Rade begegnenden Wegunregelmäßigkeiten auf
das ganze Wagengestell unterscheidet die Allordnung gemäß der Erfindung von bekannten
Anordnungen, bei welchen zwar auch eine Verankerung voll all Radhebeln angreifenden
Schraubenfe(lern stattfindet, wobei jedoch die f'bertragung einer Federspannungsänderung
nicht gleichzeitig durch ein einziges Ausgleichsorgan auf die Federn sämtlicher
Fahrzeugräder erfolgt.
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Die Abb. 1, 2 und 3 stellen Schnitte durch Einzelheiten der Ausführung
dar.
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Abb. d. ist eine schaubildliche Darstellung, welche schematisch eine
Anordnung der Federn in Gemäßheit rnit der Erfindung veranschaulicht.
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Abb.5 ist eine ähnliche Darstellung wie Abb. q., welche jedoch eitre
abgeänderte Anordnung der Federn veranschaulicht.
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Die Abb. 6 und fi veranschaulichen abgeänderte Formen gewisser Einzelheiten.
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Bei der Erläuterung der Erfindung niag zunächst auf die in Abb. 4.
dargestellte Ausführungsforrn Bezug genommen «-erden. Bei dieser ist an dein Gestell
1o nahe an dessen vorderen Ende ein Paar gekröpfter Heliel I 1, 12 drehbar
gelagert. Diese Hebel erstrecken sich in der Längsrichtung des Gestells von ihren
Drehzapfen nach vorn, und die Vorderachse des Fahrzeuges ist auf dem freien vorderen
Ende der Hebel gelagert. Die Vorderachse und die Vorderräder des Fahrzeuges sind
auf der Zeichnung bei 13, 14. und 15 strichpunktiert angedeutet. Die kurzen Arme
der Hebel 11, 12 sind mit 16, 1; bezeichnet und stehen annähernd vertikal.
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Ungefähr in der Mitte der Längserstreckung des Gestells ist eine Welle
18 gelagert, welche sich quer über (las Gestell erstreckt und eine Drehbewegung
um ihre Längsachse in geeigneten Lagern des Gestells auszuführen vermag. Die Welle
18 ist mit nach unten gekehrten Arrnen i g, 2o ausgestattet. welche durch Schraubenfedern
21, 22 mit den Armen 16, 1; der Hebel 11, 12 verbunden sind. Ein ähnliches Paar
gekröpfter oller Winkelhebel 23, 2q ist für die Hinterräder des Fahrzeuges
vorgesehen, und die nach unten gekehrten Arme 25. 26 dieser Hebel sind ebenfalls
reit den erwähnten Armen ig, 2o durch Schraubenfedern 27, 28 verbunden.
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Die Einzelheiten der Ausführung der er-,#\-äliiiteil Teile der fraglichen
Anordnung sind in (fett Abb. 1, 2 und 3 dargestellt, und zwar zeigt die Abb. 2 einen
Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1. Nach der Darstellung der Abb. 1 und 2 besteht
das Gestell 1o des Fahrzeuges oder jedes seiner seitlichen Rahmenstücke aus einem
nach unten offenen [)-Profil, wie aus Abb.2 deutlich ersichtlich ist. Auch die Winkelhebel
11, 16 bestehen aus [)-Profilen ullfl sind in dein Gestell 1o in der alls _Ahll.
2 ersichtlichen Weise gelagert. Die R ahrnenstücke des Gestells i o besitzen seitliche
Erhöhungen 29 und sind durchbohrt belrtrfs .Aufnahme eines Lagerzapfens
30 für die Winkelhebel. Eine -Buchse 31 aus Messing oder sonstigem, geringe
Reibung ergebenden Metall ist auf den Zapfen 3o aufgesetzt und trägt in geeigneter
Weise durchbohrte Hebel I i, 16. Der Zapfen 30 wird zweckmäßig hohl gehalten
in der Art, daß sich die Bohrung nach einem Zapfenende öffnet. auf welches letztere
eine
Schmierkappe 32 oder eine sonstige Schmiervorrichtung aufgesetzt ist, durch welche
der Zapfenhöhlung Schmiermaterial hinzugeführt wird, daß durch: eine seitliche Öffnung,
33 zur Lagerbuchse 3.1 zu treten vermag, so daß die Drehbewegung der Hebel i i,
16 um geschmierte Lagerflächen erfolgt. Der Arm 16 ist an seinem unteren Ende mit
einem Stift 34 versehen, woran ein Arm 35 sitzt, der seinerseits einen Wirbel 36
trägt, durch den die Verbindung zwischen dem Arm 35 und der obenerwähnten Feder
21 hergestellt wird. Ähnliche Wirbel sind auch den übrigen Federn zugeordnet, und
sie bilden ein bequemes Mittel, um die Spannung jeder einzelnen Feder zu regeln.
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Abb. 3 veranschaulicht die Lagerung der Schwingwelle 18 in dem Rahmenstück
io des Gestells. Das Rahmenstück io ist mit Verstärkungen 37 versehen, um die erforderliche
Lagerlänge zu erzielen und diese verstärkten Teile des Rahmenstücks sind bei 38
ausgebttchst, so daß die Welle 18 in die Buchsen eingelagert werden kann. Der Arm
i9 sitzt undrehbar auf der Welle 18 in der Rinne des Rahmenstückes io, und die Welle
18 wird in ihren Lagern in passender Weise gesichert. Nach der Darstellung der Zeichnung
ist die Welle 18 von einem Bolzen 39 durchsetzt, auf den Scheiben 4o aufgesetzt
sind, welche sich gegen ,die Außenseite des Rahmenstückes io legen. Es kann irgendeine
geeignete Einrichtung getroffen sein, um die Lagerflächen cler Welle 18 in den Buchsen
38 zu schmieren.
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Aus Abb. 4 ist ersichtlich, daß alle Federn an die Arme der Schwingwellen
angreifen, so daß eine Veränderung in der Spannung einer Feder zugleich alle übrigen
Federn in Mitleidenschaft zieht, da die Gleichgewichtslage der Welle 18 von dem
Zusammenwirken aller Federn abhängt. Wenn z. B., während sich das Fahrzeug in Bewegung
befindet, das Rad 14 einem Loch begegnet, dann vermindert sich die Spannung der
Feder 21, während das Rad in das Loch hineinfällt. Der Arm i9 vermag daher nach
rückwärts zu sch-,vingen, wobei die Welle 18 gedreht wird und den Arm 2o mitnimmt.
Dadurch wird die Spannung der beiden Federn 27, 28 vermindert, während die Spannung
der Feder 22 wächst. Die Wirkung einer Fallbewegung des Rades 14 ist daher die,
daß die Ecke des Gestells, an dem sich das Rad befindet, und das ganze andere Ende
des Gestells die Neigung erhalten, zu fallen, so daß die Bewegung des Gestells,
anstatt auf die Stelle beschränkt zu, bleiben, an welcher sich das fragliche Rad
befindet, verteilt und auf diese Weise vermindert wird.
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Gewünschtenfalles können zusätzliche Federn, wie solche in punktierten
Linien bei 41 und 42 angedeutet sind, wund ähnliche Federn auf-der-anderen Seite
des Fahrzeuges vorgesehen werden, wodurch die Arme 2o und i9 direkt federnd mit
dem Gestell io verbunden werden. Diese'Federn erzeugen einen zusätzlichen Widerstand
gegen die Drehung der Welle 18, aber sie wirken unabhängig von den Rädern, da sie
nicht mit den Winkelhebeln verbunden sind, welche die Radachsen tragen.
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Eine abweichende Anordnung von zusätzlichen Federn ist in Abb. 7 veranschaulicht.
Der Arm 16 des Winkelhebels ist mit einem nach aufwärts gerichteten Ansatz 59 versehen,
welcher auf der anderen Seite des Drehzapfens des Armes sitzt wie der Arm 16, und
dieser Arm 59 ist durch eine Feder 6o mit dem Arm 19 auf der Schwingwelle
18 verbunden. Die Arme 16, i9 des Winkelhebels können gleich lang und in geradliniger
Verlängerung voneinander liegen, und die Federn 21 und 6o können verschiedene Spannungen
besitzen, so daß eine Dämpfungswirkung auf die Schwingungen des Winkelhebels ausgeübt
wird. Die Arme 16 und 59 können aber auch verschieden lang und im Winkel zueinander
angeordnet sein, in- welchem Falle ein Dämpfungseinfluß auf den besonderen Winkelhebel
zustande kommt und auf das ganze Ausgleichssystem, welcher von der Länge der Hebelansätze
und von dem von ihnen eingeschlossenen Winkel abhängt. .
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Ein bedeutsamer Fortschritt der im vorstehenden beschriebenen Ausführung
und auch der anderen Ausführungen, welche weiter unten beschrieben werden, besteht
darin, daß die Schraubenfedern ohne Reibung wirken, im Gegensatz zu der üblichen
Form von Blattfedern, so daß das ganze Federsystem empfindlicher wird, ohne daß
die Festigkeit der Federn Einbuße erleidet.
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Bei der in Abb. 5 dargestellten Anordnung der Federn ist die Ausführung
ähnlich der in Abb. 4 dargestellten, abgesehen davon, daß die Arme 43 und 44 auf
der im Gestell liegenden Schwingwelle i8 sich radial von der Welle nach entgegengesetzten
Richtungen ihrer Achse erstrecken, anstatt, wie es bei der Anordnung der Abb.4 der
Fall ist, beide nach abwärts gekehrt zu sein. Die Federn 21, 22, 27 und 28 sind
in der gleichen Weise wie vorher angegeben, zwischen den Winkelhebeln i 1, 12, 23,
24 und den Armen 43, 44 gespannt. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Anordnung die
beiden den Vorderrädern zugeordneten Federn oder die Federn für die Hinterräder
auf die Schwingwelle 18 im entgegengesetzten Sinne wirken. Auf diese Weise strebt
die Feder 21, die Welle in einer Richtung zu drehen, welche derjenigen entgegengesetzt
ist, die ihr durch die Feder 22 erteilt wird, so daß die Federn sich in ihrer Wirkung
ausgleichen. Da jedoch alle Federn mit der Schwingwelle 18 verbunden
sind,
braucht die Ausgleichung der zwei Federn nicht vollkommen zu sein, da in jedem Falle
der Gesamteffekt der Federn 2i, 28 durch den Gesamteffekt der Federn 22, 27 ausgeglichen
wird. wenn sich das ganze System im Gleichgewicht befindet.
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lin Betriebe hat diese Federanordnung zur Folge, daß bei einer Veränderung
in der Spannung einer Feder alle anderen Federn in Mitleidenschaft gezogen werden,
aber nicht in der gleichen Weise, wie es weiter oben, unter Bezugnahme auf Abb.
d. beschrieben wurde. Angenommen, daß die Spannung der Feder 21 sich vermindere
infolge des Einsinkens des zugeordneten Rades in ein Loch, so wird der Arin q.3
teilweise von Spannung entlastet, so daß er sich nach rückwärts bewegt und auch
die Welle 18 entsprechend dreht. Die Spannung in den Federn 22 und 27 wird dadurch
vermindert, während die Spannung der Feder 8 vermehrt wird.
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Die Endwirkung ist daher die, daß bei Einsinken eines Rades in ein
Loch die Spannung der Feder des anderen Rades an der gleichen Seite des Wagengestells
vermindert wird und rlaß demgemäß dieses Ende des Gestells sich ein wenig zu senken
vermag, was dem sanften Gang des Fahrzeugs zu statten kommt: Wie oben angegeben,
kann die in Abb.5 dargestellte Anordnung so betrachtet werden, daß sich bei ihr
die Federn 21, 22 und auch die Federn 2;, 28 gegenseitig ausbalancieren, und diese
Wirkung kann erreicht werden, indem man zwei getrennte Querwellen vorsieht, und
zwar je eine für jedes Federpaar.
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Eine wichtige Abänderung, welche auf jede der vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen anwendbar ist, ist in Abb. 6 dargestellt.
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,einäß dieser Abbildung ist der kurze Arm 56 C des Winkelhebels, das
ist derjenige Arm, an den die Feder angreift, so mit Bezug auf den anderen Arm angeordnet,
daß er für gewöhnlich mit der Achse der Feder einen stumpfen Winkel einschließt,
wenn das Fahrzeug nicht beladen ist. Bei dieser Anordnung bringt eine Aufwärtsbewegung
des das Rad tragenden Armes 57 des Hebels, wodurch die Feder 58 gespannt würde,
den Arm 56 in eine Lage, bei welcher er einer senkrechten Stellung zur Federachse
näher kommt, so daß der Hebelarm, an dem die Feder wirksam ist, wächst. Ebenso bewirkt
jede Drehung des Winkelhebels eine geringere Spannung der Feder, wenn die Feder
schwach, als wenn sie stark belastet ist. Das Endergebnis ist daher, daß die Belastung
der Feder bei ihrem Drehmoment auf den Winkelhebel stärker wächst, als die Belastung
des Armes 57, welcher die Bewegung verursacht. Das ist gleichbedeutend damit, daß
die Federspannung gesteigert wird, wenn eine Belastung eintritt.
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la ist zu bemerken, daß es nicht notwendig ist, die Räder auf Winkelhebel
zu lagern, da ähnliche Ergebnisse erzielt werden könnten durch Anwendung gestreckter
Hebel bei einer entsprechenden Anordnung der Federn. Beispielsweise könnten bei
gestreckten Hebeln die Spannfedern so angeordnet werden, daß sie vertikal stehen,
während gleichzeitig in einem solchen Falle quer angeordnete Schwinghebel in einer
vertikalen Ebene schwingen würden.
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Behufs Schaffung der erforderlichen Verbindung zwischen den Schwinghebeln
könnte jeder derselben an einem Hebel gelagert sein, welcher zwischen ihnen: seinen
Drehpunkt hat. Derartige Anordnungen würden jedoch im allgemeinen mehr Raum einnehmen
als im Regelfall für das Federsvstem zur Verfügung steht, weshalb die oben beschriebenen,
verschiedenen Ausführungsformen, bei welchen die Federn in der Längserstreckung
des Fahrzeuges angeordnet sind, für -zweckmäßig erachtet werden.
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Die vorstehenden und sonstigen Abänderungen in den Einzelheiten der
Ausführung liegen sämtlich innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, wie
er durch die Ansprüche umschrieben ist.