DE917049C

DE917049C - Federlasche

Info

Publication number: DE917049C
Application number: DEM5483D
Authority: DE
Inventors: Borge Martins
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-12-08
Filing date: 1940-02-07
Publication date: 1954-08-23
Also published as: CH240926A; NL61780C; FR901287A; GB620702A; US2323065A; DK59743C

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 23. AUGUST 1954

M 5483III63C

Federlasche

Die Erfindung betrifft eine Federlasche, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei um einen gemeinsamen Aufhängungspunkt (Achse) schwingbaren doppelarmigen Hebeln, von denen der eine mit seinem einen Arm gelenkig mit der Wagenfeder verbunden ist, während der andere Hebel mit einem Arm gelenkig mit dem Fahrgestell in; Verbindung· steht und zwischen den freien Armen der beiden Hebel sich eine Hilfsfeder befindet, die bei der durch die Belastung des Fahrzeuges verursachten Drehung der Hebel zusammengedrückt wird.

Die Aufgabe der Hilfsfeder besteht bekanntlich darin, den Stößen entgegenzuwirken!, die durch die wesentlich steifere Hauptfeder, die Wagenfeder, sonst von den Rädern bei unebener Straße und beim Abbremsen des Wagens auf das Chassis übertragen werden. Diesem Zweck dient sie durch Abfederung aller kleineren Radachsenschwingungen, während größere Schwingungen auf die Hauptfeder übertragen und von, ihr abgefedert werden. Die bestmögliche Zusammenwirkung zwischen den beiden Federn wird erzielt, wenn die gemeinsame Belastungskurve der Federn eine allmählich zunehmende Steigung ohne sichtbare Knicke aufweist, weil solche eine ungleichmäßige, stoßende Beanspruchung des Chassis und somit der Bewegung der Radachsen während der Belastung· bewirken, wenn sie die Knicke der Kurve durchläuft.

Bei den bekannten derartigen Federlasche« ist die angeführte vorteilhafte Wirkungsweise nur teilweise vorhanden. Die Hebel und die Hilfsfeder können aus praktischen Gründen wegen der Anrbringung der Lasche in einem beschränkten Raum nur kleine Abmessungen haben, und bei einigen der bekannten Federtaschen ist die Feder deshalb nur

verhältnismäßig klein und starr ausgeführt, wodurch ihre Bedeutung verringert wird, indem sie selbst bei starken Radachsenschwingungenr nur sehr wenig reagiert. Bei anderen bekannten Federtaschen sind die Hebel so angeordnet, d(aß die Hilfsfeder, wenn die Belastung einen gewiesen Wert erreicht, ganz zusammengedrückt wird, so daß sie außer Tätigkeit gesetzt wird, was zur Folge hat, daß die Belastungskurve einen Knick bekommt. ίο Schließlich ist es bekannt, die Hebel so im Verhältnis zueinander anzuordnen, daß die winkelrecht zur Richtung der Belastung der betreffenden Feder stehenden und vom, dieser Belastung bedingten Momentarme der Wagenfeder wie auch der Hilfsfeder stets bei steigender Belastung abnehmen. Hierbei kann durch Anwendung einer Hilfsfeder von angemessener Stärke vermieden werden, daß die gemeinsame Belastungskurve der Federn einen ungleichmäßigen Knick bekommt. Da es sieb aber herausgestellt hat, daß eine relativ weiche Hilfsfeder am vorteilhaftesten ist, weil sie alle Radachsensehwingungen bei niedrigen und mittleren Belastungen des Wagens wesentlich besser als eine steifere Feder abfedert, so wird in der Regel eine so' weiche Hilfsfeder angewendet, daß sie bei allen normalen und größeren Belastungen des Wagens praktisch untätig wird.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt, die darin besteht, daß die Hilfsfeder mit Hilfe einer Zugstange gelenkig mit dem einen Arm des einen doppelarmigen Hebele verbunden ist, wobei der eine Hebel zum anderen Hebel und zur Zugstange sowie zur Hilfsfeder in der durch die Einwirkung der Hilfsfeder und die Eigengewichtsbelastung des Fahrzeuges bestimmten Gleichgewichtsstellung der beiden Hebel eine solche Stellung besitzt, daß der mit der Wagenfeder gelenkig verbundene Arm des einen Hebels mit der Richtung der Kraft, welche von der Wagenfeder ausgeht, einen, rechten oder annähernd rechten Winkel einschließt, während der andere Arm dieses Hebels mit der Zugstange, in deren Richtung die Hilfsfeder auf den letzgenannten Arm unter Einfluß des anderen Hebels wirkt, einen stumpfen. Winkel bildet, wobei bei gemeinsamer Drehung der Hebel bei steigender Belastung die Stellung der beiden Hebel stets so verändert wird, daß der Momentarm der Hilfsfederkraft zuerst vergrößert und nachher verkleinert wird, während der Momentarm der Wagenfederkraft bei einer von Null bis Maximum steigenden Belastung des Fahrzeuges stets verkleinert wird.

Hierdurch wird, erreicht, daß man mit besonderem Vorteil eine relativ weiche Hilfsfeder anwenden kann, die bei den Zusammendrückungsbewegungen, denen sie sowohl bei geringer als auch normaler Belastung des Fahrzeuges ausgesetzt wird, nicht starr wirkt. Die weiche Hilfsfeder in Verbindung mit der besonderen gegenseitigen Anordnung der Hebel bewirkt, daß die Hilfsfeder alle Stoßbeanspruchungen bei geringer und normaler Belastung aufnimmt und ausgleicht, während die Stoßbeanspruchungen in allmählich steigendem Grade bei steigender Belastung ohne jähe Übergänge in der für beide Federn gemeinsamen Belastungskurve übertragen werden.

Voni Null bis ungefähr normale Belastung nimmt der Momentarm der Hilfsfederkraft zu, wodurch die Hilfsfeder bis dahin, in steigendem Grade alle vorkommendem Radachsenschwingunge» abfedert, Erst dann nimmt der Momentarm der Hilfsfederkraft ab, bis er bei großer Überbelastung praktisch auf Null zurückgeführt ist und nur die Wagenfeder tätig bleibt.

Die Federlasche nach der Erfindung unterscheidet sich durch diese vorteilhafte Wirkungsweise von den bisher bekannten Feder laschen.

Die Erfindung kann je nach den Verhältnissen auf verschiedene Weise ausgeführt werden, wie aus dem Folgenden bei der Erörterung einiger in der Zeichnung näher dargestellter Ausführungsformen hervorgeht.

In der Zeichnung zeigen

Fig. ι bis 3 schematisch eine sogenannte Zuglasche in drei verschiedenen Stellungen,

Fig. 4 eine Ausführung der Zuglasche nach Fig. ι bis 3,

Fig. 5 bis 7 Ausführung einer sogenannten Drucklasche in drei verschiedenen Stellungen, die den in Fig. 1 bis 3 gezeigten Stellungen der Zuglasche nach Fig. 4 entsprechen, und

Fig. 8 eine Ausfuhrungsform einer Drucklasche zur Anwendung in Verbindung mit einer Druckfeder.

In Fig. ι bis 3 bezeichnen A, B einen zweiarmigen Hebel, der einen mit einem anderen zweiarmigen Hebel C₁ E gemeioisamenDrehpunkt O hat. Der eine Arm A des Hebels A, B ist gelenkig mit einer Wagenfeder in einem Punkt V, sein zweiter Arm B gelenkig mit dem einen Ende einer in einer schraubengewundenen Hilfsfeder H gelegenen Zugstange T verbunden. Das andere Ende der Zugstange T ist mit der Hilfsfeder H verbunden, die zwischen dem Ende der Zugstange und dem Arm E des Hebels C₁ E eingespannt ist. Der zweite Arm C dieses Hebels ist in einem Punkt D gelenkig mit dem Chassis des Wagens verbunden und wird, von der Belastung des Wagens in der Pfeilrichtung G beansprucht. Ein Pfeil F bezeichnet die Richtung der Beanspruchung des Armes A bei V auf die Wagenfeder.

Beide Hebel stehen also unter Einwirkung der in Pfeilrichtung G und F wirkenden Kräfte, welche die an der Zugstange T zwischen den Armen B und E der Stangen eingespannte Hilfsfeder H, die die Hebel in gegenseitigem Gleichgewicht hält, zusammendrücken. Der zweckmäßig stumpfwinkelige Hebel A₁ B ist nach der Erfindung derart im Verhältnis zum anderen Hebel C, E₁ der Zugstange T und der Hilfsfeder H angeordnet, daß der Arm A in der durch das Eigengewicht des Wagens erzeugten Gleichgewichtslage der Stangen, wie in Fig. 1 gezeigt, einen rechten oder annähernd rechten Winkel γ mit der Richtung der Beanspruchung bei F bildet, während der Arm B einen stumpfen Winkel α zur Zugstange T der Hilfsfeder bildet. Der

durch V_m bezeichnete Momentarm der Wagenfederkraft besitzt in der genannten Stellung ungefähr dieselbe Länge wie der Arm A, während der durch H_m bezeichnete Momentarm der Hilfsfederkraft kürzer als der Arm B ist. Die Anordnung ist ferner derart, daß beide Winkel γ und α sich bei der Drehung der Hebel im Verhältnis zueinander und bei der Zusammendrückung der Hilfsfeder bei steigender Belastung des Wagens

ίο stets verkleinern, so daß der Momentarm H_m vergrößert wird, bis die Hebel die in Fig. 2 gezeigte Lage einnehmen, und dann verkleinert wird, während der Momentarm V_m stets bei einer von' Null bis Maximum (Überlastung) steigenden Belastung des Wagens verkleinert wird, wodurch die früher beschriebene Wirkung der Federlasche erreicht wird. Eine der Überlastung entsprechende gegenseitige Stellung der Hebel ist in Fig. 3 gezeigt, woraus ersichtlich ist, daß die Arme A und C ungefähr in gleicher Linie liegen, so daß der Momentarm der Wagenfederkraft stark reduziert ist und jede Drehung der Hebel im Verhältnis zueinander aufhört.

Bei der in Fig. 4 gezeigten, praktischen Ausführungsform der Zuglasche nach Fig. 1 bis 3 bezeichnet ι einen Teil eines Chassis eines Motorwagens und 2 das hintere Ende einer am Wagen befestigten elliptischen Wagenfeder. Mit dem Chassis ist mittels eines Zapfens 3 gelenkig der eine Arm 4 eines zweiarmigen Hebels verbunden, dessen, zweiter Arm 5 als Anschlag für eine schraubengewundene Hilfsfeder 6 dient. Die Wagenfeder 2 ist durch einen Zapfen 7 gelenkig mit dem einen Arm 8 eines zweiarmigen, Hebels 8, 9 verbunden, dessen zweiter Arm 9 gelenkig mit dem einen Ende einer Zugstange 10 verbunden ist. Das andere Ende dieser Stange ist drehbar mit einer Platte 11 verbunden, zwischen welcher und dem Hebelarm 5 die Hilfsfeder 6 eingespannt ist. Die beiden Hebel 4, 5 und 8, 9 sind im Verhältnis zueinander drehibar durch, einen Zapfen 12 verbunden,'.

Gemäß der Darstellung der Fig. 1 sind die Zapfen 7 und 12 in der Ruhestellung der Federlasche, wenn die Lasche nur mit dem Eigengewicht des Wagens belastet ist, in einer Ebene gelegen, welche winkelrecht zur Belastungsrichtung steht, die durch die Pfeile angedeutet ist. Die Wirkungsweise der Lasche ergibt sich im übrigen, unmittelbar aus der Erörterung der Fig. 1 bis 3.

Die Stange 10 ist in· der dargestellten Ausführungsform zusätzlich von einer Schraubenfeder 13 umgeben, die zwischen einem mit dem Hebelarm 9 verbundenen Anschlag 14 und einem anderen, mit dem Hebelarm 5 verbundenen Anschlag 15 eingespannt ist. Diese Feder soll als Stoßdämpfer zur Aufnahme etwaiger Stöße beim Rückschlag der Lasche dienen.

Bei der in Fig. 5 bis 7 gezeigten, als Drucklasche ausgeführten Federlasche bezeichnet 16 einen Teil eines Chassis und 17 das hintere Ende der elliptischen Wagenfeder. Das Chassis ist durch einen Zapfen 18 gelenkig mit dem einen Arm 19 eines zweiarmigen Hel>els 19. 23 verbunden, während die Wagenfeder durch einen Zapfen 20 gelenkig mit dem einen Arm 21 eines anderen zweiarmigen Hebels 21, 24 verbunden ist. Die beiden. Hebel sind im Verhältnis zueinander durch einen Zapfen 22 drehbar verbunden. Zwischen dem einen Arm 23 des Hebels 19, 23 und dem Arm 24 des Hebels 21, 24 ist eine Hilfsfeder 25 mittels einer Zugstange 10 eingespannt. Die Federlasche ist in Fig. 5 in derjenigen Ruhestellung dargestellt, die sie einnimmt, wenn sie nuir mit dem Eigengewicht des Wagens belastet ist, in, welcher Stellung die Verbindungslinie der Zapfen 20, 22 in einer winkelrecht zu der durch die Pfeile angegebenen Belastungsrichtung gelegen ist. Die Stellung entspricht der in Fig. 1 gezeigten. Stellung der zuerst beschriebenen Federlasche. Ferner zeigen Fig. 6 und 7 die Drucklasche in Stellungen, die den Stellungen der Fig. 2 bzw. 3 der vorgenannten Lasche entsprechen. Die Winkel α, γ sind in den, Fig. 5 bis 7 angedeutet. Aus diesen Abbildungen erkennt man unmittelbar, wie diese Winkel sowie die Momentarme der Kräfte der Wagenfeder und Hilfsfeder sich bei steigender Belastung auf entsprechende Weise wie bei der Federlasche der Fig. ι bis 4 ändern.

Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform einer Federlasche zur Anwendung in Verbindung mit einer Druckfeder ist in einer der Fig. 1 entsprechenden Stellung der Lasche nach Fig. 1 bis 4 dargestellt, während die in Fig. 5 bis 7 angewendeten Bezeichnungen in Fig. 8 für entsprechende Teile benutzt sind. Die strichpunktierte Linie gibt: die Stellung der Aufhängungspunkte an, wenn der Mo^ mentarm der Hilfsfederkraft am größten ist, und die gestrichelte Linie bezeichnet die Stellung dieser Punkte, in welcher die Federlasche bei Überlastung des Wagens als Hängelasche wirkt, indem die Hilfsfeder ganz außer Tätigkeit gesetzt ist.

Auch auf den in Fig. 5 bis 8 dargestellten Ausführungsformen der Federlasche lassen sich Stoßdämpfer der in Fig. 4 gezeigten Art anbringen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Federlasche, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei um einen gemeinsamen Aufhängungspunkt (Achse) schwingbalken doppelarmigen Hebeln, von denen der eine mit seinem einen Arm gelenkig mit der Wagenfader verbunden ist, während der andere Hebel mit einem Arm gelenkig mit dem Fahrgestell in Verbindung steht und zwischen den freien Armen der beiden Hebel sich eine Hilfsfeder befindet, die bei der durch die Belastung des Fahrzeuges verursacihten Drehung der Hebel zusammengedrückt wird, dadurch, gekennzeichnet, daß die Hilfsfeder (H) mit Hilfe einer Zugstange (T) gelenkig mit dem, einen Arm (B) des doppelarmigen Hebels (A, B) verbunden ist, wobei der eine Hebel (A, B) zum anderen Hebel (C, E) und zur Zugstange (T) sowie zur Hilfsfeder (H) in, der durch die Einwirkung der Hilfsfeder und die Eigengewichtsbelastung des Fahrzeuges bestimmten Gleichgewichtsstellung

der beiden Hebel eine solche Stellung besitzt, daß der mit' der·'Wagenfeder gelenkig verbundene Arm (A) des Hebels (A, B) mit der Richtung der Kraft (F), welche von der Wagenfeder S ausgeht, einen rechten oder annähernd rechten Winkel γ einschließt, während der andere Arm (B) dieses Hebels (A, B) mit der Zugstange (T), in deren Richtung die Hilfsfeder auf den Arm (B) unter Einfluß des anderen

ίο Hebels (C, E) wirkt, einen stumpfen Winkel α

bildet, wobei bei gemeinsamer Drehung der Hebel bei steigender Belastung die Winkel γ und α stets so verändert werden, daß der Mo>mentarm (H_m) der Hilfsfederkraft zuerst vergrößert und nachher verkleinert wird, während der Momentarm (V_m) der Wagenfeder bei einer von Null bis Maximum steigenden Belastung des Fahrzeuges stets verkleinert wird.
2. Federlasche nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungspunkte (V und D) der Hebel sowie deren gemeinsamer Drehpunkt (0) so zuemanider gelegen sind, daß ■deren Verhältnis zueinander bei Drehung der Hebel, wenn, sich die Belastung bis zu einer voraus bestimmten Größe vergrößert, so umgekehrt wird, daß beide Hebel eine annähernd gerade Linie zueinander bilden und daß eine weitergehende Belastung, insbesondere eine direkte, wie sie durch auf in dieser Linie liegende Punkte gebildet wird, vom Fahrgestell zur Wagenfeder geht, ohne auf die Hilfsfeder einzuwirken (Fig. 3).
3. Federlasche nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine zwischen den. beiden Armen der Hebel befindliche, zweckmäßigerweise in der Hilfsfeder (6) angebrachte Stoßdämpferfeder (13).

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 227226;
britische Patentschrift Nr. 192686;
USA.-Patentscihiriften Nr. 1 416 537, 1524743.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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