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Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft
eine Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit unabhängigen, an Schwinghebeln
oder Lenkervierecken gelagerten, mittels nebeneinander angeordneten, nacheinander
zur Wirkung kommenden Spinal- oder Schraubenfedern mit nahnehmender Windungszahl
abgefederten Rädern, wobei die radial :abgebogenen Federenden der Schraubenfedern
in längs und quer angeordneten Schlitzführungen der gegeneinander abzufedernden
Teile geführt sind.
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In einem älteren Recht ist eine Abfederung bereits geschützt, bei
der die ,aus nebeneinander angeordneten Spinal- und Schraubenfedern oder Schraubenfedergruppen
von abnehmender Windungszahl bestehenden Federungen innerhalb eines rohrförmigen
Drehzapfens ,angeordnet und die einen radial ;nach außen abgebogenen Enden der Federn
durch eine Leiste verbunden sind, die sich gegen eine Anschlagleiste des feststehenden,
die Federkräfte ,aufnehmenden Achsrohres stützt; und die anderen, ebenfalls nach
außen abgebogenen Enden der Federn nacheinander gegen den mit entsprechenden Querschlitzen
versehenen rohrförmigen Drehzapfen mit Schwinghebel zur Anlage kommen. Jede einzelne
dieser Federn oder Federgruppen ist dabei für eine bestimmte, der jeweiligen Achsbelastung
entsprechende Durchfederung berechnet, was beweist, daß ihre Windungszahlen ebenso
wie die einzelnen Winkelausschläge verschieden sein müssen.
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Die Federcharakteristik dieser Federung, bei der -die Einzelfedern
in der Reihenfolge der errechneten Belastung nacheinander zur Wirkung kommen, entspricht
der seit langem ,angestrebten übersteigerten Federkennlinie, d. h. großer Federweg
von Null mit ansteigender Belastung und kleiner werdender Federweg mit größer werdender
Belastung, zugleich mit stoßaufzehrender Wirkung.
Federn, die eine
ähnliche Wirkung erzielen sollen, sind in verschiedenen Entwicklungs-und Ausführungsformen
bekannt und zur Anwendung gekommen, z. B. konzentrisch oder nebeneinander in Hohlkörpern
oder frei angeordnete, mit dem als Vollachse gebildeten Drehzapfen lösbar verbundene
Drehfedern als Drehstab-, Biegungs-, Verbund- oder Kombinationsfedern, aus Metall
oder elastischen Körpern bestehend, Luftfederungen, ferner Vorrichtungen zum Ein-
und Nachstellen von Federn sowie zum Zwecke der Schwingungsdämpfung. Alle derartigen
Entwicklungsformen haben aber mehr oder weniger den Nachteil, daß die .angestrebte
Verbesserung der Federung auf Kosten der Federeigenschaft ;gehen und überdies nur
bedingt die gewünschte Wirkung erreichen.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß in an sich bekannter
Weise die radial nach innen abgebogenen Federenden der Spiral- oder Schraubenfedern
mit dem :als Vollachse ausgebildeten Drehzapfen und die radial nach ,außen abgebogenen
Feder .enden mit dem feststehenden Hohlkörper lösbar verbunden sind. Neben den Vorteilen
des älteren Rechts wird erreicht, daß insbesondere bei Federungen für schwerere
Ausführungen die genutete Vollwelle vorteilhaft angewandt werden kann, da sie drehfester
.als der rohrförmige Drehzapfen der bereits geschützten Anordnung mit seinen Längs-
und seinen Querschlitzen ist. Außerdem kann der Durchmesser der Federwindungen bei
gleicher Federungsarbeit größer gehalten und dadurch eine geringere Baulänge der
Federgruppen und damit der- Ge-
samtanordnung erzielt werden. Die Anschlagleiste
entfällt und die Windungszahl der Federn braucht keine volle Windungszahl zu sein,
und es kann dadurch eine feiner abgestufte Federcharakteristik gewählt werden.
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Neben der beschriebenen Ausführungsform zeigt die Zeichnung Ausbildungen
von Federungen in Gelenkvierecklagerung. Die Federn und Federgruppen arbeiten hierbei
parallel, wie das in der Abb. q. und 5 besonders klar zum Ausdruck kommt, und zwar
je nach -Art geschlossen oder unterteilt, d. h. also, entweder ist jede Feder oder
Federgruppe im eigentlichen Sinne der Erfindung ausgebildet oder jede Feder oder
Federgruppe hat nur Federn mit derselben Windungszahl. jede Feder, gleich welcher
Unterteilungsform, ist am Federungsvorgang im Sinne des ihr zufallenden Anteiles
beteiligt.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel,
und zwar zeigen: Abb. i einen teilweisen Schnitt durch die Federanordnung, Abb.2
ein als Hülsenrohr ausgebildetes Federführungsstück mit längs und quer angeordneten
Schlitzführungen, Abb.3 einen Querschnitt durch eine Federungseinheit, Abb. q. und
5 Anordnungen mehrerer Federelem,ente in den Gelenkpunkten der Lenkervierecke. -Der
den Schwinghebel k mit Achsstummel, Nabe und Rad tragende Drehzapfen a mit der Längsnut
b ist in den Lagern c in dem Hülsenrohr d drehbar ;gelagert. Das Hülsenrohr
d ist mittels Stiften e und z. B. durch Schweißtaht f mit den Stützlagern
c fest verbunden. Die Schrauben o, dienen zur Sicherung gegen Verdrehung und zur
:axialen Befestigung der vollständigen Federeinheit mit dem feststehenden Hohlkörper
h. Die ;,gewundenen Biegungsfedern i bis 8 sind mit ihren radial abgebogenen inneren
Federenden, in der Längsnut b des Drehzapfens a eingehängt. während die radial nach
;außen abgebogenen Federenden in dem Längsschlitz i und den Querschlitzen
L des Hülsenrohres :d geführt sind. Zwischen den nach innen abgebogenen
Federenden sind in der Längsnut b des als Vollachse gebildeten Drehzapfens a Distanzstücke
m eingelegt. Wird der Drehzapfen a in der Drehfederrichtung belastet, so geben zunächst
die Federn oder Federgruppen der ersten Stufe ihre Federkraft ab. Bei weiterer Belastung
legen sich die Federenden der folgenden Federn nacheinander an den Enden der verschieden
langen Radialschlitzel des Hülsenrohres d an. Die Federelemente können in beliebiger
Anzahl angeordnet werden, i11 bekannter Weise sternförmig oder, wie aus den Zeichnungen
ersichtlich, parallel zueinander. Die einzelnen Federelemente können in bekannter
Weise mittels Zahnsegmenten oder Hebeln untereinander verbunden sein. Ferner kann
der Einbau der Federelemente längs oder quer zur Fahrtrichtung bei Fahrzeugen aller
Art sowie für die Abfederung von Motorzw=eirädern und deren Beinvagen vorgenommen
«-erden. Infolge ihrer Anpassungsfähigkeit eignen sich die Federaggregate ,auch
für die Start- und Landegestelle von Flugzeugen.
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Die Tragkraft der Federn nach der Erfindung steigt nicht wie bei bekannten
Abfederungen proportional, sondern sie nimmt bei anfangs großem Federweg im Verhältnis
der verschiedenen Federwegunterschiede zu. Die Rückschlagkraft wird im Verhältnis
der gewählten Federwegunterschiede abfallend schwächer. Der mit wenig Last bereits
erzeugte Federweg der Federn bewirkt ein äußerst elastisches Hängen des Fahrzeugkörpers
in seinen Federabstützpunkten. Mit Recht kann man daher von einem äußerst sanften
Anpassen an jede Art von Fahrbahnunebenheiten
sprechen. Hauptsächlich
bei Nutzfahrzeugen auftretende Schlinger- und Pendelbewegungen und damit verbundene
seitliche Schläge, z. B. bei Lastwagenanhängern der Zuggabeln. auf die Anhängerkupplung
des Zugwagens, wodurch die Steuerung des letzteren beeinträchtigt wird, sind praktisch
als beseitigt ,anzusehen.