DE703709C - Drehstabfederung - Google Patents

Description

Bei den bisher bekannten Anordnungen von Drehstabfederungen wird gewöhnlich die Drillung des Federkörpers durch einen Hebel erreicht, der auf dem Federkörper, der als Stab oder Rohr ausgebildet sein kann, festsitzt und um dessen Längsachse schwingt, wobei die Last am freien Hebelende angreift. Die Krafteinleitung erfolgt hierbei senkrecht zur Federlängsachse. Dies bedeutet aber einen großen Raumbedarf, was beispielsweise bei Verwendung in Fahr- oder Flugzeugen sehr nachteilig ist. Andere bisher bekannte Anordnungen bewirken eine Drillung des Federkörpers unter Zuhilfenahme von Kegelrädern oder von in Spiralnuten geführten Muttern. Diese Ausführungen leiden einerseits unter einem sehr verwickelten A.ufbau und andererseits geben sie, was vor allem für die Nutenführung gilt, im Betrieb sehr häufig zu Störungen Anlaß.

• Die Erfindung schafft hier dadurch Abhilfe, daß der Drehstab an einem oder mehreren Führungshebeln gelenkig befestigt ist, die an ihren anderen Enden in festen oder beweglichen Punkten um Achsen schwenkbar ,sind, von denen mindestens eine zu ihrer federseitigen Gelenkachse nicht parallel ist.

Bei einer Bewegung des erfindungsgemäßen ■ · Verdrehkörpers in seiner Längsrichtung bzw. der dem Federkörper abgewandten Schwenkhebelenden wird immer Drillung der Verdrehfederung eintreten, wenn zur Bedingung gemacht ist, daß gemäß der Erfindung mindestens eine der Schwerikhebelachsen zu den anderen nicht parallel ist.

Der Federkörper kann hierbei aus einem oder mehreren Stäben, Rohren, konzentrischen Rohren o. dgl. bestehen. Ferner können die zum Federkörper gehörenden Achsen der Schwenkhebel in einem Abstand von der

Federlängsachse angeordnet sein. Die Führungshebel sind um ihre Längsachse verdrehweich ausgebildet. Eine solche Ausbildung erübrigt sich, wenn die dem Federkörper abgewandten Enden der Schwenkhebel um mehrere Achsen dreh- und/oder schwenkbar an systemfesten Punkten angeschlossen sind; es können hierbei noch Elemente, wie Kugelgelenke, Zwischenhebel o. dgl., eingcto schaltet werden.

Bei einer anderen Ausbildung der Erfindung besteht die erlmdungsgemäße Verdrehfederung aus zwei oder mehreren nebeneinanderliegenden, parallelen Stäben oder Roh- «5 ren, wobei die Schwenkhebel mit ihren freien Enden mit oder ohne Verwendung von Zwischenstücken, wie Kugelgelenke. Zwischenhebel o. dgl., miteinander dreh- und/oder schwenkbar oder fest verbunden sind. Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Der Drehfederkörper ι auf Abb. i, der aus einem Stab oder Rohr oder auch aus ineinandergesteckten Rohren bestehen kann, trägt an seinen beiden Enden die gelenkig angeschlossenen Schwenkhebel 2 und 3. Die Schwenkhebel 2 und 3 werden mit ihrem freien Ende zwangsläufig geführt. Im Fall der Abb. 1 besteht diese Führung in der gelenkigen Aufhängung der beiden Hebel, und zwar um Achsen 4 und 5. Die Verbindung der Hebel 2 und 3 mit dem Federkörper 1 erfolgt in den Achsen 6 und 7. Die Achse 6 ist zu den anderen vorhandenen Schwenkachsen nicht parallel.

Bei Bewegung des Schwenkhebels 2 beispielsweise durch Führung des einen dem Federkörper abgewandten Endes in einer Führung, die mit der Federlängsachse in einer Ebene liegt, oder bei Bewegung des Federkörpers 1 in der Pfeilrichtung 9 wird sich der Federkörper 1 um die Achse S drehen, was aus der schrägen Anordnung der Schwenkachse 6 zu folgern ist. Im Fall des Beispiels 1 ist es außerdem noch erforderlich, den Schwenkhebel 2 bezüglich seiner Längsachse 10 in geringem Maße verdrehweich auszubilden.

Zur Veranschaulichung der Wirkung der erfmdungsgemäßen Verdrehfederung· wird noch folgendes ausgeführt: Bei Bewegung des Federkörpers 1 in Pfeilrichtung 9 erfolgt eine Richtungsänderung der Achse 6 im Raum. Diese Richtungsänderung setzt sich zusammen aus einer Drehung um die Achse 8 des Federkörpers und einer bei nicht sehr großen Verschiebungen des Federkörpers im Verhältnis hierzu geringfügigen Drehung um die Längsachse des Hebels 2. Das heißt also, bei Bewegung des Federkörpers in Richtung des Pfeiles 9 entsteht bei der beschriebenen Anordnung des Hebels 2 eine Verdrehung, die einen Widerstand gegen die Bewegung des Federkörpers 1 erzeugt. Die beschriebene Anordnung eignet sich daher besonders zur Aufnähme von Kräften in Richtung der Längsachse des Federkörpers 1.

Im allgemeinen erfolgt bei Bewegung des Federkörpers in Richtung des Pfeiles 9 auch eine Drehung des Hebels 2 um seine Längsachse. Wie schon betont, sind bei nicht zu großen Bewegungen um die Achse 8 diese Drehungen so geringfügig, daß sie durch Drillung des Hebels 2, der etwa als verdrehweicher I-Querschnitt ausgeführt werden kann, aufgenommen werden. Die Verdrehbewegung des Hebels 2 kann auch noch so berücksichtigt werden, daß die Achse 4 durch ein Lager mit zweiachsiger Beweglichkeit ersetzt wird.

Es ist ferner noch möglich, die Achse 7 '° zu den anderen vorhandenen Schwenkachsen ebenfalls nicht parallel anzuordnen, so daß sie eine zur Federlängsachse gedachte Ebene unter einem spitzen Winkel schneidet; man kann durch beliebige und zweckmäßige Wahl der Neigungswinkel der Achsen 6 und 7 bei gegebenem Hebelausschlag und Hebellängen die Federkräfte sehr weitgehend verändern; es ergeben sich nämlich bei geringem Unterschied der Neigungswinkel der Achsen 6 und 7 große Federwege bei kleiner Kraft und bei großem Winkelunterschied kleine Federwege bei großer Kraft.

Es liegt ferner noch im Rahmen der Erfindung, auch eine oder beide Achsen 4 und 5 gegenüber einer zur Federlängsachse senkrechten Ebene zu neigen. Der Federkörper führt dann außer seiner Längsbewegung gegenüber dem Anschlußteil eine Schwenkbewegung mit gleichzeitiger Verdrillung aus. Die Achse 6 bzw. die Achsen 6 und 7 können dabei senkrecht zur Federlängsachse stehen, jedenfalls muß aber bei Verwendung von zwei Hebeln mindestens eine Schwenkachse eines Hebels unter einem Winkel zu den ent- tos sprechenden Achsen der anderen verlaufen.

Aus konstruktiven Gründen ist es häufig zweckmäßig, die Schwenkhebelachsen, beispielsweise 6' auf Abb. 2, außerhalb der Federlängsachse 8 angreifen zu lassen, etwa unter Benutzung eines Zwischenstückes 11 o. dgl.

Bei der Ausführung auf Abb. 3 besteht der Federkörper aus zwei nebeneinanderliegenden, parallelen Stäben oder Rohren 12 und 13, die an den Stellen 14 eingespannt sind. An den freien Enden tragen sie die Hebel 15 und 16 mittels der Achsen 17 und 18, wobei mindestens eine der Achsen zur Federlängsachse einen spitzen Winkel bildet. Beide Hebel sind in dem Gelenkpunkt 19 miteinander verbun- «a« den. Die Verbindung der beiden Hebel kann auch unter Zwischenschaltung eines weiteren

Gelenkhebels erfolgen. Bei Bewegung des Punktes 19 in PfeÜrichtung 20 erfolgt eine Drillung der Federkörper 12 und 13 und damit ein Widerstand an der Stelle 19 entgegen der einleitenden Bewegung. Die zusätzlich auftretenden Kräfte senkrecht zur Federlängsachse werden durch das Lager 21 aufgenommen.

Auf den Abb. 4 und 5 ist eine Anwendung

to der Federung für Fahrzeuge dargestellt. Der Federkörper besteht in dem Beispiel der Abb. 4 aus den beiden ineinandergesteckten Rohren 22, 23 und dem in dem Rohr 23 befindlichen Stab 24, wobei das Rohr 22 an der Stelle 25 eingespannt ist. Das Rohr 23 ist gegenüber dem Stab 24 mittels des Lagers 24' abgestützt. Die mittels eines Gelerikgliedes, das in diesem Fall aus dem Laufrad 26 gebildet ist, verbundenen Schwenkhebel 2', 3'

ao sind in der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Weise an dem Federkörper angelenkt, wobei beispielsweise die Achse 6' eine zur Federlängsachse senkrecht stehende Ebene unter einem spitzen Winkel schneidet. Der Punkt 27, der bei Krafteinleitung in der Pfeil-' richtung 28 eine zur Federlängsachse im wesentlichen parallele Bewegung ausführt, ist zwecks Stoßdämpfung mit einem systemfesten Punkt 29 mittels eines Stoßdämpfers 30 verbunden.

Um einen geschlossenen Kraftfluß der Federkräfte zu erhalten, wird die aus dem Rohr 23' auf Abb. 5 und dem Stab 24 gebildete Torsionsfeder in dem Zylinder 31, der mit irgendeinem Fahfzeugteil fest verbunden ist, geführt. Das Laufrad 26 sitzt in diesem Fall an dem einen Ende der Torsionsfeder, nämlich an dem Rohr 23'. Die beiden Schwenkhebel 2', 3', die wiederum in der erfmdungsgemäßen Weise an dem Federkörper angelenkt sind, stehen untereinander durch das Gelenkglied 32 in Verbindung, das mit Hebel 2' durch ein Kugelgelenk 33 und mit Hebel 3' durch ein einachsiges Gelenk 35 verbunden ist. Das Gelenkglied 34, beiderseits mittels einachsiger Gelenke angeschlossen, verbindet Hebel 2' mit Führungszylinder 31. Bei Einleitung einer Kraft in Pfeilrichtung 28' bewegt sich der Federkörper, der aus 23' und 24 besteht, in dem Zylinder 31 nach oben, wobei die Verdrehung über die ganze Länge des Rohres und des Stabes bis zu dem Anlenkpunkt des starren Hebels 3' erfolgt. Die Verdrehung folgt aus der schrägen Anordnung der Achse 6'. Eine Verdrehung der Stelle des Rohres 23', an der das Laufrad 26 angeschlossen ist, wird durch den aus den Gliedern 2' und 34 gebildeten Lenker verhindert.

Der Zylinder 31 kann bei dieser Ausfüh- 6< > rung gleichzeitig als Flüssigkeits- oder Reibungsdämpfer ausgebildet werden bzw. können Dämpfungsglieder, wie in Abb. 4 bei 30, zusätzlich oder ausschließlich verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drehstabfederung mit in Achsrichtung des Drehstabes angreifender Kraft, gekennzeichnet durch einen oder mehrere am Federkörper gelenkig befestigte Führungshebel (2,3), die an ihrenanderenEnden in festen oder beweglichen Punkten um Achsen (4, 5) schwenkbar sind, von denen mindestens eine zu ihrer federseitigen Gelenkachse (6) nicht parallel ist, wobei zur Berücksichtigung der verschiedenen Länge der Schwenkradien ζ. B. die Führungshebel verdrehweich sind · oder ihre Schwenkachsen von Lagern zweiachsiger Beweglichkeit gebildet werden.

2. Verdrehfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei oder mehreren nebeneinander liegenden, parallelen Stäben oder Rohren (12, 13) besteht, wobei die Schwenkhebel (15, 16) mit ihren freien Enden mit oder ohne Verwendung von Zwischenstücken, wie Kugelgelenken, Zwischenhebeln o. dgl., miteinander dreh- und/oder schwenkbar 9<> bzw. bei verdrehweichen Hebeln (15, 16) fest verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen