DE942069C

DE942069C - Suspension for vehicles, in particular motor vehicles

Info

Publication number: DE942069C
Application number: DEL51A
Authority: DE
Inventors: Anton Lentz
Original assignee: Heinrich Lanz AG
Current assignee: Heinrich Lanz AG
Priority date: 1949-10-11
Filing date: 1949-10-11
Publication date: 1956-04-26

Description

Federung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Federung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, unter Verwendung von als Dosenreibungsfedern ausgebildeten Ringfedern, die aus einem geschlitzten Innenring und zwei diesen kegelig einfassenden, deckelförmigen Außenringen bestehen. Zweck der Erfindung ist es, die Dosenreibungsfeder dahingehend zu verbessern, daß sie sowohl in der Längsrichtung eingeleitete als auch quer dazu auftretende Kräfte aufzunehmen vermag.Suspension for vehicles, especially motor vehicles The invention relates to a suspension for vehicles, in particular motor vehicles, using of ring springs designed as can friction springs, which consist of a slotted The inner ring and two cover-shaped outer rings that surround this conically exist. The purpose of the invention is to improve the can friction spring to the effect that they are introduced in the longitudinal direction as well as forces occurring across it able to absorb.

Bekanntlich wirken auf ein Fahrzeug in verschiedenen, winklig zueinander stehenden Ebenen auftretende Kräfte ein, die eine weitgehende Unempfindlichkeit der Dosenreibungsfeder voraussetzen, besonders wenn diese ausschließlich zur Fahrzeugfederung herangezogen wird. Dieser Forderung kann mit den bekannten Dosenreibungsfedern nicht entsprochen werden, da diese Federn lediglich zur Aufnahme solcher Kräfte geeignet sind, die in der Längsrichtung eingeleitet werden, während quer auf die Dosenreibungsfedern einwirkende Kräfte von dieser nicht aufgenommen werden. Hierzu sind am Fahrzeug in der Regel weitere Abfederungen notwendig, oder aber zur Aufnahme dieser Kräfte muß das Fahrgestell bzw. der Aufbau des Fahrzeuges entsprechend verstärkt werden.As is well known, act on a vehicle in different angles to one another forces that occur in standing levels, which are largely insensitive the friction spring, especially if it is used exclusively for vehicle suspension is used. This requirement cannot be met with the known can friction springs must be complied with, as these springs are only suitable for absorbing such forces which are initiated in the longitudinal direction, while transversely on the can friction springs acting forces are not absorbed by this. These are on the vehicle Usually further cushioning is necessary, or else to absorb these forces the chassis or the structure of the vehicle must be reinforced accordingly.

Die erwähnten Mängel werden gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch behoben, daß die Dosenreibungsfeder derart stehend angeordnet ist, daß der eine Dosendeckel mit der Radachse, der andere Dosendeckel mit dem Fahrzeugrahmen oder dem Fahrzeugaufbau fest, jedoch lösbar verbunden, und die Dosenreibungsfeder so eingebaut wird, daß die kegeligen Mantelflächen des Innenringes der Dosenreibungsfeder sowie die :entsprechenden Flächen der beiden Außenringe eine solche Neigung zu der Federachse haben, daß sie eine gedachte Kugel, deren Mittelpunkt auf der Federachse liegt, tangierend einschließen. Auf diese Weise werden die auf die Feder einwirkenden Querkräfte durch die Kugelmitte oder annähernd durch diese geleitet. Hierdurch wiederum ist die Dosenreibungsfeder imstande, Quer- bzw. Schubkräfte ohne Moment von der Radachse unmittelbar auf den Fahrzeugrahmen bzw. den Fahrzeugaufbau sowie auch umgekehrt vom Fahrzeugrahmen direkt auf die Radachse zu übertragen, ohne daß sich dabei die Radachse gegenüber dem Fahrzeugrahmen verschiebt: Die Stöße auf die Radachse werden von der Dosenreibungsfeder federnd aufgenommen und zum größten Teil durch Reibungsarbeit vernichtet, so daß schädliche Schwingungen vollkommen vermieden werden. Ferner wirkt eine derartig ausgebildete Dosenreibungsfeder als Kugelgelenk, so daß trotz der verhältnismäßig starren Verbindung zwischen Radachse und Fahrzeugrahmen die Verwindbarkeit des Rahmens nicht behindert wird. Vielmehr kann die Federung den Verwindungen des Rahmens ohne schädlichen Einfluß folgen. Diese vorteilhafte Wirkung tritt insbesondere deshalb ein, weil sich die am Angriffspunkt der Tangenten an der gedachten Kugel bzw. auf die kegeligen Mantelflächen angesetzten Senkrechten im Mittelpunkt des die Kugel begrenzenden Kreises schneiden.The mentioned shortcomings are essentially thereby made according to the invention fixed that the can friction spring is arranged upright so that the one Can cover with the wheel axle, the other can cover with the vehicle frame or firmly, but detachably connected to the vehicle body, and so is the can friction spring is installed that the conical outer surfaces of the inner ring of the can friction spring as well as the: corresponding surfaces of the two outer rings such an inclination to the The spring axis has an imaginary sphere whose center is on the spring axis lies, include tangentially. That way, those on the Spring acting transverse forces passed through the center of the ball or approximately through it. This in turn means that the can friction spring is able to exert transverse or shear forces without Moment from the wheel axle directly to the vehicle frame or the vehicle body and vice versa from the vehicle frame directly to the wheel axle without that the wheel axle shifts in relation to the vehicle frame: The bumps on the wheel axles are resiliently taken up by the can friction spring and to the largest Partly destroyed by friction work, so that damaging vibrations are complete be avoided. Furthermore, such a trained can friction spring acts as Ball joint, so that despite the relatively rigid connection between the wheel axle and vehicle frame, the flexibility of the frame is not hindered. Much more the suspension can follow the torsion of the frame without damaging influence. This advantageous effect occurs in particular because the at the point of attack the tangents attached to the imaginary sphere or the conical lateral surfaces Cut perpendiculars in the center of the circle delimiting the sphere.

Um auch die Drehmomente der Radachse von der Feder fernzuhalten, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein Dosendeckel, beispielsweise der der Radachse zugekehrte Deckel, mit einem durch die Dosenreibungsfeder gesteckten Bolzen fest verbunden, während der dem Fahrzeugrahmen bzw. dem Fahrzeugaufbau zugekehrte Dosendeckel vom Bolzen unberührt bleibt, dessen oberes Ende durch einen am Fahrzeugrahmen gelagerten, in Fahrzeuglängsrichtung schwingenden Längslenker geführt ist. Der Führungsbolzen nimmt die Drehmomente auf und leitet sie unmittelbar in den 'Fahrzeugrahmen. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß das untere Ende des Führungsbolzens mit dem unteren Dosendeckel der Feder oder aber mit der Radachse unmittelbar verbunden ist, während das freie obere Bolzenende einen verstellbaren Anschlag trägt, welcher das Entspannen der Feder begrenzt. In besonderen Fällen kann es von Vorteil sein, auch den Bolzen zusätzlich zu führen. Hierzu wird das obere Bolzenende mit einem am Fahrzeugrahmen gelagerten Lenker verbunden. An Stelle des in Fahrzeuglängsrichtung schwingenden Längslenkers können an jedem Ende der Radachse zwei oder mehr Dosenreibungsfedern symmetrisch zur Radachse angeordnet sein, wobei deren obere und untere Dosendeckel jeweils unter sich, die oberen Dosendeckel mit der Radachse und die unteren Dosendeckel mit dem Fahrzeugrahmen verbunden werden. In diesem Falle erfolgt die Führung der Radachse wechselseitig durch die Federn. Eine solche Anordnung ist verwindungssteifer als die Verwendung von jeweils nur einer Feder und einem Lenker.In order to keep the torque of the wheel axle away from the spring, is according to a further proposal of the invention, a can lid, for example the The cover facing the wheel axle, with one inserted through the can friction spring Bolts firmly connected while facing the vehicle frame or the vehicle body The socket cover remains unaffected by the bolt, the upper end of which is attached to the vehicle frame mounted, in the vehicle longitudinal direction swinging trailing arm is performed. The guide pin absorbs the torques and transmits them directly to the 'vehicle frame. the The arrangement can be made so that the lower end of the guide pin directly connected to the lower box cover of the spring or to the wheel axle is, while the free upper bolt end carries an adjustable stop, which the relaxation of the spring is limited. In special cases it can be advantageous also to guide the bolt in addition. For this purpose, the upper end of the bolt is secured with a connected to the handlebars mounted on the vehicle frame. Instead of in the longitudinal direction of the vehicle oscillating trailing arm can have two or more can friction springs at each end of the wheel axle be arranged symmetrically to the wheel axle, the upper and lower can lids each under each other, the upper can lid with the wheel axle and the lower can lid be connected to the vehicle frame. In this case, the management takes place Wheel axle alternately through the springs. Such an arrangement is more torsion-resistant than using just one spring and one handlebar at a time.

Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich, die zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes enthalten. In beiden Fällen dient die Dosenreibungsfeder zur Abfederung der Radachse eines landwirtschaftlichen Lastenanhängers.Details of the invention are from the description and the drawing apparent, which contain two exemplary embodiments of the subject matter of the invention. In both cases, the can friction spring is used to cushion the wheel axle agricultural cargo trailer.

Abb. i zeigt den Einbau einer Dosenreibungsfeder im Vertikalschnitt, und zwar in unbelastetem Zustand, Abb. 2 in Seitenansicht, Abb. g in Ansicht von oben, während Abb. 4 einen Schnitt gemäß Abb. i, jedoch in belastetem Zustand darstellt; in Abb. 5 ist die Anordnung zweier Dosenreibungsfedern teils im Schnitt, teils in Ansicht dargestellt. Die Dosenreibungsfeder besteht im wesentlichen aus dem hülsenförmigen Federinnenring i und den beiden als Dosendeckel ausgebildeten Außenringen2 und 3. Der Federring i ist an der Stelle 4 geschlitzt und hat nach seinen Stirnseiten zu die kegeligen Mantelflächen 5, auf welche sich die Dosendeckel 2 und 3 mit ihren kegeligen Flächen 6 abstützen. Die kegeligen Flächen 5 des Federringes i schließen tangierend eine gedachte Kugel mit Mittelpunkt auf der Federachse ein, wie aus dem in Abb. i strichpunktiert eingezeichneten Kreis 7 hervorgeht. In beiden Ausführüngsbeispielen ist die Dosenreibungsfeder zwischen der Radachse 8 und dem Fahrzeugrahmen g angeordnet, wobei ihr unterer Dosendeckel :2 mit der Radachse, ihr oberer Dosendeckel 3 mit dem Fahrzeugrahmen in Verbindung steht. Zu diesem Zweck wird der Dosendeckel 3 mit einer Verbindungsplatte io verschraubt, die ihrerseits mit dem Achsträger i i verschweißt ist. Zum Befestigen des unteren Federendes hat die beispielsweise aus einem Rohr bestehende Radachse 8 einen angeschweißten Blechbügel 1.2, der als Federauflage dient. Auch zwischen dem unteren Dosendeckel 2 und dem Blechbügel 12 ist eine Verbindungsplatte 13 eingelegt, die mittels zweier um die Radachse 8 herumgeführter Bügelschrauben 1q. mit dem Dosendeckel 2 und der Federauflage 12 verschraubt wird.Fig. I shows the installation of a can friction spring in vertical section, namely in the unloaded state, Fig. 2 in side view, Fig. g in view of above, while Fig. 4 shows a section according to Fig. i, but in a loaded state; in Fig. 5 the arrangement of two can friction springs is partly in section, partly in View shown. The can friction spring consists essentially of the sleeve-shaped Inner spring ring i and the two outer rings 2 and 3 designed as can lids. The spring ring i is slotted at the point 4 and has to its end faces the conical outer surfaces 5, on which the can lids 2 and 3 with their Support conical surfaces 6. The conical surfaces 5 of the spring washer i close tangent an imaginary sphere with center on the spring axis, as from the circle 7 shown in dash-dotted lines in Fig. i. In both examples the can friction spring is arranged between the wheel axle 8 and the vehicle frame g, where your lower can lid: 2 with the wheel axle, your upper can lid 3 with the vehicle frame is in connection. For this purpose, the can lid 3 with screwed to a connecting plate io, which in turn is welded to the axle beam i i is. To fasten the lower end of the spring, for example, it consists of a tube existing wheel axle 8 a welded sheet metal bracket 1.2, which acts as a spring pad serves. A connecting plate is also located between the lower can lid 2 and the sheet metal bracket 12 13 inserted by means of two U-bolts passed around the wheel axle 8 1q. is screwed to the can lid 2 and the spring support 12.

Die so ausgebildete und angeordnete Dosenreibungsfeder kann Belastungen aus jeder Richtung aufnehmen. Die in der Richtung der Federachse auf die Feder einwirkenden Kräfte werden federnd aufgenommen und zum größtenTeil durchReibungsarbeit vernichtet, während die in der Fahrtrichtung, entgegengesetzt oder schräg dazu auftretenden Beanspruchungen von der Radachse 8 auf den unteren Dosendeckel 2 und über den Federring i ohne Moment unmittelbar auf den oberen Dosendeckel 3 und weiter in den Achsträger i z, oder umgekehrt, vom Achsträger i i aus in entsprechender Weise unmittelbar auf die Radachse 8 geleitet werden. Ein Verschieben zwischen Radachse und Wagenkasten tritt dabei nicht ein. Diese vorteilhafte Wirkung beruht darauf, daß die in Abb. i strichpunktiert eingezeichneten Senkrechten 15 und 16 auf die kegeligen Flächen 5, die gleichzeitig den Verlauf der Quer- und Schubkräfte in der Feder andeuten, sich im Mittelpunkt des Kreises 7 schneiden, der die von den Kegelflächen tangierend eingeschlossene Kugel darstellen soll. Insofern, bildet also jede Feder gleichzeitig auch ein Kugelgelenk, in welchem sich die Abfederung den etwaigen Verwindungen des Fahrzeugrahmens anpaßt. Um auch die Drehmomente der Radachse 8 von der Dosenreibungsfeder fernzuhalten, ist in die Feder, und zwar in der Federachse verlaufend, ein Führungsbolzen I7 eingebaut, dessen unteres Ende mit dem unteren Dosendeckel 2 und der Verbindungsplatte I3 verschweißt und im Bügel I2 geführt ist. Das obere Bolzenende greift durch entsprechende Bohrungen des oberen Dosendeckels 3 und der Platte Io und des Achsträgers II hindurch und hat in der am Achsträger befestigten Lagerplatte I8 seine Führung. Der Bolzen I7 nimmt die Drehmomente auf und leitet sie über den mit seinem oberen Ende gelenkig verbundenen, ortsfest gelagerten Lenker I9 in den Achsträger II. Außerdem weist der Bolzen I7 an seinem oberen Ende einen verstellbaren Anschlag 2o auf, der das Entspannen der Dosenreibungsfeder begrenzt. In Abb. 4 ist auf den Lenker I9 verzichtet und der Bolzen I7 etwas kürzer gehalten, während der obere Dosendeckel 3 und die Platte I0 unmittelbar zur Bolzenlagerung herangezogen sind.The can friction spring formed and arranged in this way can bear loads record from any direction. The ones acting on the spring in the direction of the spring axis Forces are resiliently absorbed and mostly destroyed by friction work, while those occurring in the direction of travel, opposite or at an angle to it Stresses from the wheel axle 8 on the lower can cover 2 and via the spring washer i without a moment directly onto the upper can lid 3 and further into the axle support i z, or vice versa, directly from the axle support i i in a corresponding manner are directed to the wheel axle 8. A shift between the wheel axle and the car body does not occur. This advantageous effect is based on the fact that the in Fig. i vertical lines 15 and 16 drawn in dash-dotted lines on the conical surfaces 5, which simultaneously indicate the course of the transverse and shear forces in the spring, intersect at the center of the circle 7, which is tangent to the conical surfaces should represent enclosed sphere. In this respect, each spring forms at the same time also a ball joint in which the cushioning of the eventual Adjusts twisting of the vehicle frame. To also the torques of the wheel axle 8 To keep away from the can friction spring is in the spring, namely in the spring axis running, a guide pin I7 installed, its lower end with the lower Can lid 2 and the connecting plate I3 is welded and guided in the bracket I2. The upper end of the bolt engages through corresponding holes in the upper box lid 3 and the plate Io and the axle support II through and has in the on the axle support attached bearing plate I8 its leadership. The bolt I7 absorbs the torques and leads it over the fixedly mounted one, which is hingedly connected to its upper end Link I9 in the axle beam II. In addition, the bolt I7 at its upper end an adjustable stop 2o, which limits the relaxation of the can friction spring. In Fig. 4 the handlebar I9 is omitted and the bolt I7 is kept a little shorter, while the upper can lid 3 and the plate I0 directly to the bolt storage are used.

Bei der Ausführung nach Abb. 5 sind an jedem Ende der Radachse 8, und zwar symmetrisch zu dieser, zwei Dosenreibungsfedern 2I und 2:2 vorgesehen, deren oberer Dosendeckel 2,3 bzw. 24 durch die Platte 25 und deren unterer Dosendeckel 26 bzw. 27 durch die Platte 28 untereinander verbunden sind. Die obere Platte 25 wiederum ist mit dem Achsträger II, die untere 28 mit dem Blechbügel I2 verschraubt. In dieser Anordnung ist je Federpaar nur ein Führungsbolzen 29 bzw. 30 mit Anschlag 3I bzw. 32 erforderlich, wobei das untere Bolzenende mit den Platten 26 und 28 bzw. 27 und 28 verschweißt wird. Auf die Lenker kann hier verzichtet werden, weil die Federn sich gegenseitig führen. Außerdem ist diese Federanordnung verwindungssteifer als die Ausführung nach Abb. I bis 4.In the embodiment according to Fig. 5, two can friction springs 2I and 2: 2 are provided at each end of the wheel axle 8, namely symmetrically to it, the upper can lid 2, 3 and 24 through the plate 25 and its lower can lid 26 and 27 are connected to one another by the plate 28. The upper plate 25 in turn is screwed to the axle support II, the lower 28 to the sheet metal bracket I2. In this arrangement, only one guide pin 29 or 30 with stop 3I or 32 is required for each spring pair, the lower end of the pin being welded to the plates 26 and 28 or 27 and 28. The handlebars can be dispensed with here because the springs guide each other. In addition, this spring arrangement is more torsion-resistant than the design according to Figs. I to 4.

Im übrigen ist die Erfindung auf die beiden dargestellten und beschriebenen Ausführungen nicht beschränkt, sondern umfaßt noch weitere Ausführungs- und Anwendungsbeispiele. So könnte die Fahrzeugfederung gemäß der Erfindung auch so beschaffen sein, daß die Dosenreibungsfedern in Verbindung mit anderen Federarten verwendet werden, um einerseits das größte Arbeitsvermögen, andererseits aber auch die beste Eigendämpfung zu erzielen. Ebenso würde es schon eine bauliche Vereinfachung und Verbilligung der Abfederung mit sich bringen, wenn an Stelle der bei Fahrzeugfederungen üblichen Stoßdämpfer Dosenreibungsfedern eingebaut würden. Schließlich können diese Federn in entsprechender Weise auch bei Gleiskettenfahrzeugen verwendet werden.Otherwise, the invention is based on the two illustrated and described Designs are not restricted, but also include further exemplary embodiments and application examples. The vehicle suspension according to the invention could also be designed so that The can friction springs can be used in conjunction with other types of springs on the one hand the greatest working capacity, on the other hand also the best self-absorption to achieve. Likewise, it would already be a structural simplification and cheaper the cushioning, if instead of the usual for vehicle suspensions Shock absorbers can friction springs would be incorporated. After all, these feathers can can also be used in a corresponding manner in caterpillar vehicles.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Suspension for vehicles, especially motor vehicles, using ring springs designed as can friction springs, which consist of a slotted inner ring and two cover-shaped outer rings surrounding this conical exist, characterized in that the can friction spring is arranged upright is that one can lid (2) with the wheel axle (8), the other can lid (3) firmly but detachably connected to the vehicle frame (9, II) or the vehicle body and the can friction spring is installed in such a way that the conical outer surfaces (5) of the inner ring (i) and the corresponding surfaces (6) of the two outer rings (2nd and 3) have such an inclination to the spring axis that they form an imaginary sphere whose Center lies on the spring axis, include tangent.

2. Suspension after Claim i, characterized in that a can lid, for example that of the Wheel axle (8) facing cover (2), with one inserted through the can friction spring Bolts (17) firmly connected to the vehicle frame (9 to i i) or the vehicle body facing can lid (3), however, remains unaffected by the bolt (17), the upper one End by a mounted on the vehicle frame, swinging in the vehicle's longitudinal direction Trailing arm (i9) is guided.

3. Suspension according to claim i or 2, characterized in that that at each end of the wheel axle (8) two or more can friction springs (21, 22) are arranged are, the upper cover (23 and 2q.) and lower cover (26 and 27) rigid among themselves are connected, the upper can lid on the vehicle frame (11), the lower Can lids are attached to the wheel axle.