DE612844C

DE612844C - Progressiv wirkende Federung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge mit schwingenden, die Raeder tragenden Halbachsen

Info

Publication number: DE612844C
Application number: DEP68350D
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1933-10-17
Filing date: 1933-10-17
Publication date: 1935-05-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine progressiv wirkende Federung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit schwingenden, die Räder tragenden Halbachsen, unter Verwendung von Drehfedern.

Es sind Abfederungen mit schwingenden Lenkern und an den Tragzapfen derselben angreifenden Drehfedern bekannt, bei welchen sich jeweils nur die wirksame Armlänge eines Lenkers, der als Führungs- und Federlenker dient, in sehr engen Grenzen ändert. Dadurch kann nur eine ganz geringe progressive Federwirkung erzielt werden, die in der Regel nicht genügt. Eine weitere Steigerung dieser Federwirkung wäre nur durch besonders kurz bemessene Lenker zu erreichen, was aber aus baulichen Gründen nicht möglich ist. Für besonders lange Lenker, und zwar insbesondere für schwingende Halbachsen, läßt sich auf diese Weise keine progressive Federwirkung erzielen.

Die Erfindung besteht nun darin, daß ein mit der Drehfeder verbundener Lenker unmittelbar auf die das Rad tragende Halbachse einwirkt. Dadurch ist erreicht, daß der Angriffspunkt des Federlenkers an der Halbachse zwangsläufig so verstellt wird, daß eine hohe progressive Federwirkung eintritt. Hierbei ändert sich die wirksame Armlänge des Federlenkers und der Halbachse zugleich, und es ist für die Erreichung der progressiven Federwirkung gleichgültig, wie groß die Länge der Halbachse bzw. des Federlenkers bemessen wird. Gemäß der Erfindung wird der Federlenker durch ein verschiebbares Drehgelenk, also paarschlüssig, mit der Halbachse verbunden, oder aber kurvenartig ausgebildet, wobei er sich auf der Halbachse gleichzeitig abstützt und abwälzt, also kraftschlüssig mit der letzteren verbunden ist. Dadurch sind sehr einfache und zuverlässige Vorrichtungen erzielt, die bei jeder Lage des Federlenkers gegenüber der Halbachse die benötigte progressive Federwirkung in zwangsläufiger Abhängigkeit vom Radhub sicherstellen.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigt:

Fig. ι das Schaubild einer schwingenden Halbachse,

Fig. 2 die dazugehörige Federkennlinie,
Fig. 3 das Schaubild einer schwingenden Halbachse in anderer Ausführung und

Fig. 4 die dazugehörige Federkennlinie. Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist die das Rad 1 tragende Halbachse 2 mittels einer Schale 3 gegenüber dem Rahmen z. B. um eine zur Bildebene lotrechte Achse O schwingend geführt. Die Halbachse 2 ist mit dem Federlenker 4 durch ein schiebbares Drehgelenk 5 verbunden. Der Federlenker 4 ist bei 6 um eine z. B. zur Achse O parallele Drehachse M im Rahmen gelagert, in der die

mit dem Federlenker 4 verbundene (nicht dargestellte) Drehfeder liegt. .Die Achsen O, M liegen zu verschiedenen Seiten des schiebbaren Drehgelenks 5, so daß die Halbachse und der Federlenker 4 beim Hub des Rades 1 im verkehrten Drehsinn R, R' ausschwingen Die Halbachse 2 ist mit einem Anschlag 7 versehen, der die Schubbewegung des Gelenkes S auf der Halbachse 2 nach außen begrenzt.

Schwingt die Halbachse 2 beispielsweise um den Winkel α nach oben durch, wenn das Rad ι ein Hindernis überfährt, so wird der Federlenker 4 um den Winkel β gedreht und seinAngriffspunkt an der Halbachse 2 zwangsläufig gegen das Rad 1 hin verschoben. Hierbei ändert sich der Abstand b von der Achse 0 und wird auf b¹ vergrößert. Im Gelenk 5 wird nun die von der Drehfeder ausgeübte Kraft Q' in eine wirksame Komponente JV auf die Halbachse 2 und in eine unwirksame Komponente D auf den Lenker 4 zerlegt. Die wirksame Komponente JV ist hierbei im Verhältnis a, a¹ größer als die jeweilige von der Drehfeder ausgeübte Kraft Q'. Diese Komponente steigt somit in weit höherem Maße als die infolge der Federverdrehung auftretende Kraft Q. Da die Komponente JV nun aber auch im größeren Abstand b¹ von der Achse O angreift, so nimmt der Raddruck P angenähert um den b¹, b · a, anfachen Betrag der Federkraft Q und die auf das Rad 1 bezogene Härte der Federung angenähert um den b¹, b² · a, anfachen Betrag der Drehfederhärte, also in sehr wirksamer Weise zu. Da der Lenker4 in der Stellung^ der Halbachse2 symmetrisch zu dieser liegt, besteht die Federkennlinie C-A-B, wie Fig. 2 zeigt, aus zwei Ästen mit zur Mittel inverser Progressivitat. Die Neigungswinkel der Tangenten t_c und t_b an diese Kurve stellen ein Maß für die Anfangs- bzw. Endhärte der Federung dar und sind in diesem Fall gleich groß. In der Mittellage A besitzt die Kurve einen Wendepunkt; der Neigungswinkel der Tangente t_a in diesem Punkt stellt ein Maß für die Ursprungshärte der Federung dar, die geringer ist als die Anfangs- bzw. Endhärte. Der Wagen ist daher in dieser dem schwingungsfreien Fahrbereich entsprechenden Stellung sehr weich gefedert. Erst unter den größeren Schwingungsausschlägen entsprechenden Anfangs- und Endstellungen wirkt die Federung sehr hart.

Bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 ist der Lenker^ kurvenartig ausgebildet und oberhalb der Halbachse 2 im Rahmen gelagert. Mit der der Halbachse 2 zugekehrten Seite 8 stützt und wälzt sich der Lenker 4 im Punkt 9 an der Halbachse 2 gleichzeitig ab, wobei der Lenker 4 im verkehrten Drehsinn zur Halbachse 2 äusschwingt. Das Lager 6 des Lenkers 4 kann als oberer Anschlag für die Halbachse 2 dienen. Schwingt nun die Halbachse 2 z. B. um den Winkel ce nach oben durch, so wird der Lenker 4 um den Winkel β gedreht, wobei sein Stützpunkt 9 zwangsläufig in Richtung des Rades 1 gleitet. Der Abstand b des Stützpunktes 9 von der Achse O wird hierbei auf b¹ vergrößert und der wirksame Kraftarm α des Lenkers 4 auf a¹ verkleinert. Die Federkraft Q nimmt dadurch im umgekehrten Verhältnis der Abstände a, a¹ nach Maßgabe des Verdrehungswinkels β zu. Es ergeben sich grundsätzlich dieselben Kraft-Verhältnisse wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Durch die kurvenartige .Ausbildung des Lenkers 4 ist das schiebbare Drehgelenk 5 nur ersetzt und baulich vereinfacht worden. Da der Stützpunkt 9 bei dieser Ausführung jeweils nur in einer Richtung wandert, besteht die Federkennlinie aus einem Ast mit kontinuierlicher Progressivität. Der Neigungswinkel der Tangente t_c im Anfangspunkt C der Federkennlinie ist kleiner als der Neigungswinkel der Tangente t_b im Endpunkt B. Man kann dadurch erreichen, daß die auf das Rad ι bezogene Federhärte dem RaddruckP jeweils proportional ist, so daß sich eine in allen Stellungen gleich weiche Federung ergibt.

Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Durch entsprechende Bemessung der Länge des Lenkers 4 oder auch durch entprechende Anordnung des Lagerpunktes 6 läßt sich jeder erwünschte Verlauf der Kennlinie verwirklichen. Der Verlauf der Kennlinie läßt sich auch dadurch beeinflussen, daß die Länge oder Form des Lenkers 4 veränderlich eingestellt wird. Wie das Drehgelenk 5 oder die Wälzbahn 8 ausgebildet wird, ist für die Erfindung ohne Belang, sofern dadurch nur eine unmittelbare zwangsläufige Verbindung zwischen dem Lenker 4 und der Halbachse 2 sichergestellt ist. Die Achsen O₁ M brauchen nicht unbedingt zueinander parallel sein, sie können sich vielmehr je nach Anordnung der Drehfeder im Rahmen auch schneiden oder kreuzen.

Claims

Patentansprüche:

1. Progressiv wirkende Federung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit schwingenden, die Räder tragenden Halbachsen, unter Verwendung von Drehfedern, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Drehfeder verbundener Lenker (4) unmittelbar auf die das Rad (1) tragende Halbachse (2) einwirkt.

2. Federung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Federlenker (4)

durch ein verschiebbares Drehgelenk (5) mit der Halbachse (2) verbunden ist (Fig. i).

3. Federung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federlenker (4) kurvenartig ausgebildet ist und sich auf der Halbachse (2) abstützt und abwälzt (Fig. 3).

4. Federung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federlenker (4) und die Halbachse (2) im entgegengesetzten Drehsinn ausschwingen.

5. Federung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Federlenkers (4) durch Anschläge (7) der Halbachse (2) begrenzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen