DE644368C

DE644368C - Abfederung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE644368C
Application number: DEV30016D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-10-13
Filing date: 1933-10-13
Publication date: 1937-04-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung für Kraftfahrzeuge mit am Rahmen gelagerten, die Räder tragenden Schwinghebeln und sternförmig zu ihren Drehachsen angeordneten, auf Biegung beanspruchten Federstäben und besteht darin, daß die federnden Federstabenden verschiebbar in kugeligen Lagern abgestützt sind, die in einer mit dem Schwinghebelzapfen fest verbundenen Scheibe angeordnet sind.

Es sind Abfederungen bekannt, bei welchen die Stäbe an ihren beiden Enden eingespannt sind. Bei dieser Anordnung werden die Stäbe sowohl auf Verdrehung als auch auf Biegung beansprucht. Für die Bemessung der Stabquerschnitte mit Rücksicht auf die Werkstoffestigkeit ist in diesem Fall die aus Normal- und Schubspannung zusammengesetzte Gesamtspannung maßgebend. Hierbei kann die benötigte spezifische Federung nur durch entsprechende Vergrößerung der Stablänge erzielt werden. Der Einbau langer Stäbe in den Rahmen ist jedoch aus Platzgründen nicht immer möglich, so daß hierdurch das Anwendungsgebiet solcher Drehfedern sehr beschränkt ist. Infolge der Einspannung der Stabenden geht ein verhältnismäßig großer Teil der federnden Stablänge unausgenutzt verloren. Die Einspannung selbst macht besondere Einrichtungen, wie Kuppelflanschen, Riffelprofile u.dgl., nötig, die einen erheblichen Aufwand erfordern. Diese Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung vermieden werden. Es sind des weiteren Federungen bekannt, bei welchen die Enden der Federstäbe in Bohrungen eines gemeinsamen Flansches gelagert sind, während die Stäbe im mittleren Teil in ballig erweiterten Bohrungen eines gemeinsamen Flansches frei beweglich geführt werden.

Nach der Erfindung sind die Stäbe an den einen Enden eingespannt und mit den anderen Enden gelenkig verbunden. Bei dieser Anordnung werden die Stäbe in der Art einseitig belasteter Balken lediglich auf Biegung beansprucht. Für die Bemessung der Stabquerschnitte ist in diesem Fall nur die Normalspannung maßgebend. Die Stäbe können daher verhältnismäßig dünn ausgeführt werden, so daß die benötigte spezifische Federung schon bei geringer Stablänge zu erzielen ist. Der Unterbringung solch kurzer Stäbe sind keine Grenzen gesetzt, wie immer auch die Stäbe im Rahmen gelagert werden. Da die Einspannung nur einseitig erfolgt, wird das Totgewicht der Stäbe erheblich geringer. Die Gelenkverbindung der Stabenden wird durch Dreh-Schiebe-Gelenke erreicht, und zwar so, daß die unbefestigten Stabenden verschiebbar in kugeligen Lagern abgestützt sind, die in einer mit dem Schwinghebelzapfen fest verbundenen gemeinsamen Scheibe angeordnet werden. Die Stäbe können aus glatten Stangen, die auf die erforderliche Länge zurechtgeschnitten sind, hergestellt werden. Ihr Ein- und Ausbau ist dadurch außerordent-

Hch einfach. Derartig ausgebildete Drehfedern sind wirtschaftlicher als die bisher verwendeten.

Der Gegenstand der Erfindung ist in drei Ausführungsbeispielen, und zwar jeweils in Anwendung auf in Fahrtrichtung schwingende Vorderräder, veranschaulicht. Es zeigen

Fig. ι einen waagerechten Hauptschnitt durch die Traghebellager,

ίο Fig. 2 den dazugehörigen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. i,

Fig. 3 und 4 je eine weitere Ausführung im Schnitt entsprechend der linken Seite der Fig. i,

Fig. 5 den dazugehörigen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Ausführung der Gelenkverbindung in vergrößertem Maßstab.

Die Drehzapfen 1,1' der Traghebel 2, 2' liegen in einer Achse A quer zur Längsmittelebene des Wagens. Sie sind unter Vermittlung der Gleitbüchsen 3, 3' in Gehäusen 4, 4' gelagert. Die Gehäuse 4, 4' sind durch Flanschen 5, 5' mit den Enden der Rahmenlängsträger 6, 6' verbunden. Die Rahmenlängsträger 6, 6' sind durch ein Querrohr 7 versteift, das gleichachsig zu den Drehzapfen 1,1' am vorderen Rahmenende angeordnet ist. Die Endflanschen 8, 8' des Rohres 7 sind mit Hilfe der Befestigungsschrauben 9, 9' für die Lagergehäuse 4, 4' mit den Rahmenlängsträgern 6, 6' verbunden. Eine Anzahl federnder Stäbe gleicher Länge und Stärke ist parallel und sternförmig um die Drehzapfen 1,1' der Traghebel 2, 2' angeordnet.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 erstrecken sich die Stäbe 10 über die Rahmenbreite, wobei sie im Rohr 7 eingeschlossen sind. Die Stäbe 10 sind in ihrer Mitte 11, etwa in der Längsmittelebene des Wagens, in einem Flansch 12 gemeinsam gelagert, der mit dem Rohr 7 beispielsweise durch Stifte 13 fest verbunden ist. Die freien Enden 14, 14' der Stäbe 10 greifen in die Endflanschen 15, 15' der Drehzapfen 1,1' ein. Die Endflanschen 15, 15' sind durch Riffelprofile 16, 16' mit entsprechenden Fortsätzen der Drehzapfen 1, 1' verbunden und durch Muttern 17, 17' gegen Längsverschiebung gesichert. Die Stabenden 14 sind unter Vermittlung der Kugel 19 im Flansch 15 gelagert (Fig. 6). Der Flansch 15 ist zur Einbringung einer Kugel 19 zweiteilig ausgebildet, und es findet bei dieser Ausführung eine hinreichende Flächenberührung der Gelenkteile statt. Die Funktion der Drehung, Kugel 19 im Flansch 15, ist von der Funktion der Schiebung, Stabende 14 in der Kugel 19, getrennt. Diese Ausführung eignet sich daher für hochbelastete Stäbe. Die in den Gelenkflächen auftretende Reibung kann dadurch verringert werden, daß die Gelenkteile dauernd in Fett liegen, womit das Rohr 7 ausgefüllt ist.

Wird der Endflansch 15 beim Durchschwin- ; gen des Rades durch den Zapfen 1 gedreht, ]φ werden die freien Stabenden 14 gezwungen, fi^fese Bewegung mitzumachen. Die Stäbe 10 !biegen sich im Sinne der Verlagerung der Stabenden 14 parallel zueinander durch. Während der Formänderung der Stäbe 10 können die freien Stabenden sich in den Kugeln 19 des Flansches 15 frei einstellen. In bezug auf die Einspannstellen 11 können die Stäbe 10. daher nur auf Biegung beansprucht werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erstrecken sich die Stäbe 10 nur über einen Teil der Rahmenbreite. Die Stäbe io sind in einem Flansch 20 gelagert, der zwischen dem Gehäuseflansch 5 und dem Rahmenlängsträger 6 durch die Schraubenbolzen 9 festgespannt ist. Die Stabenden 11 sind mit kegeligen Köpfen 21 versehen, die in Ansenkungen der Lagerlöcher liegen und durch den Gehäuseflansch 5 abgedeckt werden. Die freien Stabenden 14 greifen in einen Flansch 22 ein, der im Rohr 7 drehbeweglich gelagert und durch eine zentrale Welle 23 vom Drehzapfen ι aus angetrieben wird. Der Flansch

22 ist durch ein Riffelprofil 16 mit der Welle

23 verbunden und durch Bordscheiben 24, 24' gegen Verschiebung gesichert.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 erstrecken sich die Stäbe 10 nur etwa über die Breite des Lagergehäuses 4. Die Stabenden 11 sind in die Stirnwand 25 des Lagergehäuses 4 eingesetzt und an ihren Köpfen 21 durch einen Druckring 26 festgehalten. Die Stäbe 10 liegen in einem Mantel 27 des Gehäuses 4, durch dessen Querwand 29 sie in Langlöchern 28 hindurchgeführt sind. Die freien Stabenden 14 greifen in den Endflansch 15 des Drehzapfens 1 ein. Die Stäbe 10 sind von außen zugänglich. Mit dem Gehäuse 4 kann die Federung zugleich ausgebaut werden. Diese Anordnung stellt die sparsamste Ausführung dar.

Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Stäbe 10 brauchen keinen gleichbleibenden Querschnitt aufzuweisen; sie können vielmehr mit abnehmendem Querschnitt gegen die freien Stabenden 14 hin ausgebildet werden, um die Werkstofrbeanspruchung über die ganze Stab- _; länge konstant zu halten. Statt die Stäbe 10 »15 mit Köpfen 21 zu versehen, welche aufgestaucht werden müssen, können die Stäbe auch durch Stifte oder mittels Gewinde festgehalten werden. Die Gelenkverbindung kann auch derart erfolgen, daß die freien Stab- iao enden 14 kugelig ausgebildet sind und in schiebbaren Pfannen ruhen. Für besonders

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weiche Federungen kann der Lagerflansch 12 bei der Anordnung nach Fig. 1 in Fortfall kommen, so daß die federnde Länge der Stäbe 10 etwa der ganzen Rahmenbreite entspricht. Bei dieser Sternanordnung der Stäbe wechselt ein Stab für das linke "Wagenrad mit einem solchen für das rechte Wagenrad ab. Die eingespannten Stabenden 11 werden hierbei durch entsprechende Ausnehmungen des Endflansches 15 hindurchgeführt, so daß die Bewegungsfreiheit der wechselseitig angetriebenen Stäbe gegeneinander gesichert ist. Diese Federung kann grundsätzlich für alle Lenkerführungen Verwendung finden. Hierbei ist es gleichgültig, ob die Lenker in der Fahrtrichtung oder quer dazu schwingen oder ob es sich um Lauf-, Lenk- oder Treibräder handelt.

Claims

Patentansprüche:

1. Abfederung für Kraftfahrzeuge mit am Rahmen gelagerten, die Räder tragenden Schwinghebeln und sternförmig zu ihren Drehachsen angeordneten, auf Biegung beanspruchten Federstäben, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Federstabenden (14) verschiebbar in kugeligen Lagern abgestützt sind, die in einer mit dem Schwinghebelzapfen (1) fest verbundenen Scheibe (15J angeordnet sind.

2. Abfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingespannten Federstabenden (11) mit Köpfen (21) versehen sind, die in Ausnehmungen einer am Rahmen befestigten Scheibe (20) oder eines Gehäuses (25) festgehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen