DE638130C - Abfederung - Google Patents

Description

Durch die unabhängige Führung der Räder eines Kraftwagens werden Schwingungen der Räder weitgehend verhindert. Die unabhängige Führung kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die Lenk- oder Führungszapfen der Räder axial beweglidi sind und in Hülsen am Fahrzeugrahmen geführt werden; bei dieser Anordnung können die Drehachsen der Räder, wenn sie in einer zur Fahrtrichtung senkrechten Ebene stehen, beim Durchfedern keine Winkelbewegungen in dieser Ebene gegenüber dem Rahmen ausführen, während natürlich Winkelbewegungen in anderen Ebenen möglich sind, so z. B. beim Lenken der Räder.

Eine weitere Möglichkeit, die Räder unabhängig voneinander im Rahmen zu führen, besteht in der "Schwingachsbauart, bei welcher die Räder durch am Rahmen befestigte Blattfedern oder Hebel geführt werden. Je nach der Länge der Blattfedern oder Hebel können hier zwar Winkelbewegungen der RaddrehacKsen in einer zur Fahrtrichtung senkrechten Ebene auftreten, jedoch können dann beide Achsen auch voneinander verschieden große Winkelbewegungen ausführen, während z. B. bei starren Achsen diese Winkelbewegungen der Raddrehachsen gegenüber dem Rahmen in beiden Rädern immer gleich groß sind. Die unabhängige Führung vermeidet also die Zwangsführung der Räder für gleich große und gleichgerichtete Kippwinkel der Räder gegenüber dem Rahmen.

Bei den" bisher bekanntgewordenen, ζ. Β. schwingend durch Hebel oder Federarme geführten Wagenrädern wird aber allgemein außer der unabhängigen Führung der Räder auch eine unabhängige Federung bedingt, d. h. die Tragfedern erfahren bei gleichgerichteten Hubbewegungen des Räderpaares gegenüber dem Rahmen gleich große Formänderungen wie bei ebenso großen, aber entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen. Im Gegensatz hierzu erfahren die Tragfedern bei den üblichen starren Achsen verschieden große Formänderungen, und zwar sind ihre Formänderungen bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Wagenräder gegenüber dem Fahrzeugrahmen verhältnismäßig kleiner; bei dieser Bewegungsart ist daher die Federung starrer Achsen weicher. Die Ursache hierfür liegt darin, daß der Federabstand der Tragfedern bei starren Achsen erheblich kleiner ist als die Spurweite und eine abhängige Federung des Räderpaares ergibt.

Nimmt man vergleichsweise für ein schwingend geführtes Räderpaar mit unabhängiger Federung und für eine übliche starre Achse eine gleich harte Federung für gleichgerichtete Hubbewegungen an, so wird das schwingend geführte Räderpaar entgegengesetzt gerichtete Hubbewegungen härter abfedern als die starre Achse und daher auch ein wesentlich größeres Verdrehungsmoment auf den Rahmen des Fahrzeugs übertragen und diesen in höherem Maße beanspruchen.

Die Aufgabe der Erfindung läßt sich demgemäß kurz dahin umreißen, daß bei Wahrung der unabhängigen Führung der Räder die bei entgegengesetzten Hubbewegungen der Räder auf den Rahmen wirkenden Kräfte und Mo-

mente niedriger gehalten werden, als es bei unabhängiger Federung möglich ist. Es soll im besonderen der Vorteil der unabhängigen Radführung gewahrt, eine den Starrachsen ab,ßr, eigene sanftere Federung erreicht werden. Difsfe, für die Federung und die Straßenlage sowie -rar die Beanspruchungen des Rahmens in gleicher Weise bedeutenden Zusammenhänge waren bisher nicht erkannt worden,
to Es sind zwar Federungen von schwingend geführten Rädern bekannt, bei welchen eine in ihrer Mitte am Fahrzeugrahmen drehbar gelagerte Blattfeder das Gewicht des vorderen Teiles des Fahrzeugs auf die beiden Räder verteilt. Bei dieser "Anordnung werden jedoch entgegengesetzt gerichtete Hubbewegungen der Wagenräder gegenüber dem Rahmen überhaupt nicht abgefedert, sondern lediglich gleichgerichtete Hubbewegungen. Beim Befahren einer Kurve würde dies z. B. zu einem starken seitlichen Herüberneigen des Rahmens führen, weil das Fliehkraftmoment von den Hinterfedern allein aufgenommen werden müßte.

Andererseits ist eine Bauart bekannt, bei welcher ein Räderpaar durch axial verschiebbare Hülsen am Fahrzeugrahmen geführt ist und durch mehrere über einen Stoßdämpfer wirkende Federn abgefedert wird, von denen eine als Querfeder in der Mittellängsebene des Fahrzeugs am Fahrzeugrahmen gelagert ist, während andere in Längsrichtung angeordnet sind und sich jeweils in einem mittleren Teil der Querfeder auf dieser abstützen. Zwischen dem Radträger und der Querblattfeder ist jedoch eine zusätzlich federnde Einrichtung zwischengeschaltet, welche eine zwangsläufige Mitnahme der Blattfedern bei der Hubbewegung des Rades ausschließt. Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht vermittelt.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Bauarten und sieht besonders zweckmäßige Anordnungen vor, durch welche die Aufgabe, die sich die Erfindung gestellt hat, in möglichst vollkommener Weise gelöst wird und durch welche zugleich die Mittel angegeben werden, die die Anwendung des Erfmdungsgedankens bei verschiedenen Fahrzeugbauarten gestatten.

Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Abfederung zweier Vorder- oder Hinterräder eines mindestens vierrädrigen Kraftwagens, deren Drehachsen keine Winkelbewegungen gegenüber dem Fahrzeugrahmen oder voneinander und vom Fahrzeugrahmen verschieden große Winkelbewegungen in einer zur Fahrtrichtung senkrechten Ebene ausführen können, und deren gleichgerichtete und entgegengesetzt gerichtete Hubbewegungen dem Fahrzeugrahmen gegenüber abgefedert sind, wobei das von den beiden Rädern getragene Fahrzeuggewicht durch mehrere Federn abgefedert ist. Erfindungsgemäß sind die Räder hierbei durch Hebel oder Federarme am Fahrzeugrahmen schwingend geführt, und ein Teil der Federn i^fährt bei entgegengesetzt gerichteten HubrTjJjäregungen der Räder kleinere Formänderun- ?|έη als bei ebenso großen, aber gleichgerichteten .■'Hubbewegungen, so daß die gesamten auf die . Räder wirkenden Rückstellkräfte bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder gegenüber dem Fahrzeugrahmen kleiner sind und daher eine weichere Federung ergeben als bei ebenso großen, aber gleichgerichteten Hubbewegungen. Zweckmäßig ist hierbei ein Teil der Federn, welche das von den beiden Rädern getragene Gewicht abfedern, in der Längsmittelebene des Fahrzeugs drehbar gelagert.

Des weiteren besteht die Erfindung darin,. daß bei einem Räderpaar der grundsätzlich genannten Art der bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder kleinere Formänderungen erfahrende Teil der Federn, welche das von den beiden Rädern getragene Fahrzeuggewicht abfedern, bei entgegengesetzt gerichte- ■ ten Hubbewegungen der Räder der Beanspruchung ganz oder teilweise durch Verschiebung gegenüber dem Fahrzeugrahmen ausweicht. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß mit ihr eine Ausgleichwirkung der Federung nicht nur bei Anwendung von Blattfedern, sondern auch bei Anwendung jeder anderen beliebigen Federung, wie Schraubenfedern o.dgl., erzielt werden kann, indem statt einer drehbaren Lagerung eine Verschiebbarkeit der Federn vorgesehen wird.

Des weiteren besteht die Erfindung darin, daß bei einem Räderpaar der grundsätzlich genannten Art ein. Teil der Federn bei gleichgerichteten Hubbewegungen der Räder das von den beiden Rädern getragene Fahrzeuggewicht allein abfedert und bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder der Beanspruchung ganz oder teilweise durch Verschiebung oder Drehung gegenüber dem Fahrzeugrahmen ausweicht, während der übrige Teil der Federn nur bei entgegengesetzten Hubbewegungen der Räder, nicht aber bei gleichgerichteten Hubbewegungen der letzteren arbeitet. Durch diese Anordnung ist z. B. die Möglichkeit gegeben, die Federung bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder durch entsprechende Bemessung der nur bei diesen Hubbewegungen arbeitenden Federn den jeweils erforderlichen Verhältnissen anzupassen, ohne daß dadurch die" Federung bei gleichgerichteten Hubbewegungen der Räder beeinflußt wird. Auch ist diese Anordnung für manche Fahrzeugbauarten von besonderem Vorteil.

Das von dem Räderpaar getragene Fahrzeuggewicht wird- also allgemein nicht durch eine Federung, sondern durch mehrere Federungen abgefedert, deren-eine dabei so angeordnet wird, daß sie bei gleichgerichteten Hubbewegungen

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beider Räder größere Formänderungen erfährt als bei ebenso großen, aber entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen. Diese Federung wird ergänzt durch eine zweite Federung, welche bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen des Räderpaares beansprucht wird und z. B. auch das Fliehkraftmoment beim Durchfahren einer Kurve aufnimmt. Beide Federungen erfahren auch bei Stillstand durch

ίο das Eigengewicht des Fahrzeugs oder im Fahrbetrieb schon bei kleinen Hubbewegungen der Wagenräder eine Formänderung.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in' zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.

In Abb. ι wird das Gewicht der Wagenmasse m durch den Ausgleichhebel f auf die beiden axial beweglichen und am Rahmen in Hülsen geführten Zapfen e_x und e₂ übertragen.

Der Ausgleichhebel ist um den am Fahrzeugrahmen befestigten Zapfen 0 drehbar. Zwischen den Ausgleichhebel und die Führungszapfen werden die Federn O₁ und a₂ geschaltet, welche bei gleichgerichteten Hubbewegungen der Räder größere Formänderungen erfahren als bei ebenso großen, aber entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder gegenüber dem Fahrzeugrahmen. Die Federn O₁ und b₂ arbeiten dagegen nur bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder.

Die Abb. 2a und 2b zeigen weitere Beispiele, bei welchen statt des Ausgleichhebels eine in ihrem Mittelpunkt am Fahrzeugrahmen drehbar gelagerte Querfeder c angeordnet ist. Die Federn d (Abb. 2a) und g (Abb. 2b) arbeiten jedoch auch, abweichend von dem Beispiel nach Abb. 1, bei gleichgerichteten Hubbewegungen der Räder mit, und zwar die Feder d in geringerem, die Feder g in stärkerem Maße.

In der Abb. 3 ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise an einer Schwingachse dargestellt. Die Feder h ist um den Zapfen q schwingbar und arbeitet also nur bei gleichgerichteten Hubbewegungen der Räder. Die Feder i dagegen wird sowohl durch gleichgerichtete, als auch durch entgegengesetzt gerichtete Hubbewegungen des Räderpaares beansprucht. Die am Rahmen eingespannte Feder kann bei dieser Anordnung auch über die Schwingfeder gelegt und durch zwei.getrennte Viertelelliptikfedern ersetzt werden, wenn die Lage des Antriebsmotors des Fahrzeugs dies erforderlich macht.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Abfederung zweier Vorder- oder Hinterräder eines mindestens vierrädrigen Kraftwagens, deren Drehachsen keine Winkelbewegungen gegenüber dem Fahrzeugrahmen oder voneinander und vom Fahrzeugrahmen verschieden große Winkelbewegungen in einer zur Fahrtrichtung senkrechten Ebene ausführen können und deren gleichgerichtete und entgegengesetzt gerichtete Hubbewegungen dem Fahrzeugrahmen gegenüber abgefedert sind, wobei das von den beiden Rädern getragene Fahrzeuggewicht ' durch mehrere Federn abgefedert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder durch Hebel oder Federarme am Fahrzeugrahmen schwingend geführt werden und ein Teil der Fedem (A) bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder kleinere Formänderungen erfährt als bei ebenso großen, aber gleichgerichteten Hubbewegungen, so daß die gesamten auf die' Räder wirkenden Rückstellkräfte bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder gegenüber dem Fahrzeugrahmen kleiner sind und daher eine weichere Federung ergeben als bei ebenso großen, aber gleichgerichteten Hubbewegungen.
2. 2. Abfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Federn, welche das von den beiden Rädern getragene Gewicht abfedern (z. B. die Feder h von »5 zwei die Radachse ersetzenden, übereinander angeordneten Querfedern h, i), in der Längsmittelebene des Fahrzeugs drehbar gelagert ist.
3. 3. Abfederung zweier Vorder-oder Hinterräder eines Kraftwagens, deren Drehachsen keine Winkelbewegungen gegenüber dem Fahrzeugrahmen oder voneinander und vom Fahrzeugrahmen verschieden große Winkelbewegungen in einer zur Fahrtrichtung senkrechten Ebene ausführen können und deren gleichgerichtete und entgegengesetzt gerichtete Hubbewegungen dem Fahrzeugrahmen gegenüber abgefedert sind, wobei das von den beiden Rädern getragene Fahrzeuggewicht durch mehrere Federn abgefedert ist und wobei ein Teil dieser Federn bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder kleinere Formänderungen erfährt als bei ebenso großen, aber gleichgerichteten Hubbewegungen, so daß die gesamten auf die Räder wirkenden Rückstellkräfte bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder gegenüber dem Fahrzeugrahmen kleiner sind und daher eine weichere Federung ergeben als bei ebenso großen, aber¹ gleichgerichteten Hubbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß der bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder kleinere Formänderungen erfahrende Teil (a_v A₂) tis der Federn, welche das von den beiden Rädern getragene Fahrzeuggewicht abfedern, bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder der Beanspruchung ganz oder teilweise durch. Verschiebung gegenüber dem Fahrzeugrahmen ausweicht.
4. 4. Abfederung zweier Vorder- oder Hinter-

   räder eines Kraftwagens, deren Drehachsen keine Winkelbewegungen gegenüber dem Fahrzeugrahmen" oder voneinander und vom Fahrzeugrahmen verschieden große Winkelbewegungen'ln einer zur Fahrtrichtung senkrechten Ebene ausführen' können und deren gleichgerichtete und entgegengesetzt gerichtete Hiibbewegungen dem Fahrzeugrahmen "gegenüber abgefedert sind, wobei das von den beiden Rädern getragene Fahrzeuggewicht durch mehrere Federn abgefedert ist und wobei ein Teil dieser Federn bei entgegengesetzt gerichteten Hübbewegungen der Räder kleinere Formänderungen erfährt als bei ebenso großen, aber gleichgerichteten Hubbewegungen, so daß die -gesamten auf die Räder wirkenden Rückstellkräfte^'bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder gegenüber dem Fahrzeugrahmen kleiner sind und daher eine weichere Fede- ^ao rung "ergeben als bei ebenso großen, aber gleichgerichteten Hubbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Federn Ja₁, ^₂) bei gleichgerichteten Hübbewegungen der Räder das von den beiden Rädern ge- ^a5 tragene Fahrzeuggewicht allein abfedert unct bei entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen der Räder der Beanspruchung ganz¹ oder teilweise durch Verschiebung oder Drehung gegenüber dem Fahrzeugrahmen ausweicht, während der übrige Teil der Federn (O₁, δ₂) nur bei entgegengesetzten Hubbewegungen der" Räder, nicht aber bei gleichgerichteten Hubbewegungen der letzteren arbeitet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen