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Federvorrichtung für Kraftfahrzeuge Für die Federung von, Fahrzeugen,
insbesondere Kraftfahrzeugen, sind Blatt-, Schrauben- und Drehfedern bekannt. Diese
Federn haben den Nachteil, daß sie nur einem geringen Bruchteil der bei Belastung
in ihnen gespeicherten Energie durch innere und äußere Reibung vernichten, so daß
es hierbei in der Regel erforderlich ist, besondere Dämpfungseinrichtungen vorzusehen,
durch welche die von den Federn aufgenommene Stoßenergie zur Abkürzung der Schwingungszeit
vernichtet wird. Man hat zwar versucht, Dämpfungseinrichtungen durch Verwendung
von Schwinghebeln in Verbindung mit komplizierten Federsystemen, bei welchen mehrere
Schraubenfedern gegeneinander wirken, zu umgehen, doch kannte sich dieser Vorschlag-
schon wegen des verwickelten Aufbaus der Federvorrichtung, im übrigen. aber auch
wegen der hierbei nur unvollkommen erreichbaren Dämpfung in der Praxis nicht durchsetzen.
Bei dieser bekannten Federvorrichtung für die Aufnahme der vertikalen Stoßbeanspruchungen
aus der Fahrbahn ist die Radachse mit dem freien Ende eines am Fahrzeugrahmen schwenkbar
gelagerten Hebels. verbunden, welcher gegenüber einem am Fahrzeugrahmen fest angeordneten,
das Federsystem fest umschließenden Gehäuse oberhalb durchDruckfedern und unterhalb
durch Zugfedern abgestützt ist.
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Es ist ferner bekannt, bei Kraftfahrzeugen zusätzlich zu der in. üblicher
Weise ausgebildeten Hauptabfederung und der Dämpfungsvorrichtung
eine
weitere Federvorrichtung zu verwenden, deren Aufgabe es in erster Linie ist, durch
Überlagerung des Hauptfederungssystems deren Schwingungsweite zu verringern- Zu
diesem Zweck besteht die Hilfsfederung aus einem an einem Ende mit dem Fahrzeugrahmen
und am anderen Ende mit der Achse bzw. den Rädern in Verbindung stehenden Hebel,
welcher in vorzugsweise kurzem Abstand von dem festen Drehpunkt des Hebels am Fahrzeugrahmen.
gegen das freie Ende einer nach beiden Seiten schwingenden, fest am Fahrzeugrahmen
verankerten Blattfeder abgestützt ist. Durch die Anlenkung der Blattfeder des Hilfssystems
in vorzugsweise kurzem Abstand vom festen Drehpunkt des Hebels soll erreicht werden,
daß die Schwingungsweite der Blattfeder der Hilfsfederung nur einen Bruchteil derjenigen
der Feder des Hauptfedersystems beträgt, so daß sich die Federcharakteristiken beider
Federsysteme im Sinne einer Dämpfung der Schwingungsweite überlagern.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine besonders einfache
Federung für die Aufnahme der vertikalen Stoßbeanspruchungen aus der Fahrbahn bei
Kraftfahrzeugen zu schaffen; welche bei raumsparender Anordnung die Verwendung einer
besonderen Dämpfungseinrichtung erübrigt und im übrigen eine leichte Auswechselbarkeit
der Federeinheit gestattet, um die Federungscharakteristik in weiten Grenzen je
nach der Art des Fahrzeugs bzw. dessen Beladung und den Straßen- bzw. Geländebedingungen
den gewünschten Verhältnissen entsprechend anpassen zu können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer solchen bekannten
Federvorrichtung aus, bei welcher die Radachse mit dem freien Ende eines am Fahrzeugrahmen
schwenkbar gelagerten Hebels verbunden ist, welcher gegen eine vorzugsweise am Rahmen
des Fahrzeuges angreifende Druckfeder abgestützt ist, und kennzeichnet sich dadurch,
daß der Hebel in einem etwa einem Fünftel bis einem Zehntel seiner Länge entsprechenden
Abstand vom Schwenkpunkt gegen eine Ringfeder abgestützt ist. Die Erfindung beruht
auf der Erkenntnis, daß durch diese Federvorrichtung die Eigenschaften einer normalen
Druckfeder, z. B. einer Schraubenfeder, mit denen einer Dämpfungsvorrichtung in
einer für die Federungscharakteristik von Kraftfahrzeugen geeigneten Weise vereinigt
sind. Abgesehen von dem Vorteil, daß die Federvorrichtung gemäß der Erfindung außer
dem Schwinghebel nur ein einziges, praktisch nicht zu wartendes Element aufweist,
welches die Eigenschaften einer Feder mit denen einer Dämpfvorrichtung vereinigt,
wird darüber hinaus ein weiterer Vorteil betriebstechnischer Art dadurch erreicht,
daß die verwendete Ringfeder nahezu schwingungslos fast die gesamte ihr vermittelte
Stoßenergie selbst vernichtet und auch für größere Belastungen außerordentlich geringe
Abmessungen erfordert. Durch Veränderung des Angriffspunktes der Ringfeder am Hebelarm
sowie durch einfach und schnell auszuführenden Austausch der Ringfeder gegen eine
solche mit anderer Charakteristik ist es ferner möglich, die Federungsverhältnisse
des Fahrzeuges innerhalb weiter Grenzen beliebig zu verändern. Die Möglichkeit zur
Verwendung der für andere Zwecke an sich bekannten Ringfeder für die Abfederung
der Radachsen. von Kraftfahrzeugen beruht auf dem Grundgedanken, daß der Hebel zur
Vergrößerung des für Ringfedern. kennzeichnenden geringen Federweges in einem solchen
Abstand vom Schwenkpunkt gegen die Ringfeder abgestützt werden muß, welcher etwa
einem Fünftel bis einem Zehntel seiner Länge entspricht.
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Es ist zwar an sich bekannt, bei Kraftfahrzeugen der zur Radfederung
dienenden Blattfeder einen am Fahrzeugrahmen angelenkten Hebel zuzuordnen, welcher
in einem etwa einem Fünftel seiner Länge entsprechenden Abstand am Fahrzeugrahmen
zusätzlich durch eine Schraubendruckfeder abgestützt ist. Hierbei dient jedoch die
Schraubenfeder bzw. diese in, Verbindung mit dem Hebel als Dämpfungsvorrichtung
für die. zur Abstützung der Achse dienende Blattfeder. Ähnlich wie bei der weiter
oben bereits behandelten bekannten Federvorrichtung dient daher auch bei dieser
Bauart die an einem Hebel angelenkte Druckfeder als zusätzliches Federsystem, welches
die Schwingungen. der Hauptfederung im Sinne einer Dämpfung überlagert, ohne daß
diesen. bekannten Vorschlägen die Erkenntnis der vorliegenden Erfindung zugrunde
liegt, die Achsenfederung auf einfache und wirkungsvolle Weise ausschließlich unter
Verwendung eines Hebels zu bewirken, welchem in einem etwa einem Fünftel bis einem
Zehntel seiner Länge entsprechenden Abstand vom Drehpunkt eine Ringfeder zugeordnet
ist, die bei dieser Anordnung die Charakteristik einer normalen Druckfeder mit der
einer Dämpfungsvorrichtung vereinigt.
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Die Verwendung von Ringfedern ist auf anderen Gebieten der Technik
an sich bekannt, wobei es gerade auf ihre von anderen Federn grundsätzlich abweichende
Charakteristik ankommt, bei kurzem Federweg außerordentlich große Kräfte aufzunehmen.
In Ausnutzung dieser Eigenschaften ist es beispielsweise bekannt, Ringfedern zur
Rückstellung der seitenbeweglichen Achsen von kurvenbeweglichen Schienenfahrzeugen
in die Mittellage nach dem Durchfahren von Gleiskrümmungen zu verwenden, wobei zur
Verkleinerung der auf die Rückstellfeder übertragenen Bewegung der verschieblichen
Achsen Übersetzungsgetriebe eingeschaltet sind, um auf diese Weise einen. zu großen
Rückdruck auf den Fahrzeugrahmen zu vermeiden, der zur Entgleisung führen würde.
Bei dieser bekannten. Anordnung liegen. jedoch sowohl hinsichtlich der Belastungsverhältnisse
als auch hinsichtlich der Art des Einbaus und der Wirkungsweise der Federvorrichtung
abweichende Anforderungen gegenüber solchen Federvorrichtungen, vor, welche zur
Aufnahme der Stoßbeanspruchungen bei Kraftfahrzeugen dienen. Dies .ergibt sich schon
daraus, daß es auf eine Dämpfungsvorrichtung hierbei im Gegensatz zu den Verhältnissen
bei Federvorrichtungen. für Kraftfahrzeuge nicht ankommt, während andererseits die
bei solchen Rückstellvorrichtungen
bei Schienenfahrzeugen erforderliche,
auf längerem Weg nur gering ansteigende Federkraft nicht der Charakteristik entspricht,
die den besonderen Anforderungen bei Kraftfahrzeugen bzw. deren Belastungsverhältnissen
Rechnung trägt und daher für diese als wünschenswert anzusehen ist. Tatsächlich
ist daher in der Praxis die Ringfeder zur Abfederung der Achsen von Kraftfahrzeugen
nicht benutzt worden, da die der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis fehlte,
daß die Ringfeder trotz ihrer von allen bisher für diesen Zweck verwendeten Federn
völlig verschiedenen Eigenschaften in Verbindung mit einer bestimmten Hebelanordnung
mit einfacheren Mitteln praktisch die gleiche für die Abfederung von Kraftfahrzeugrädern.
als wünschenswert anzusehende Charakteristik. aufweist, wie sie bisher auf weit
umständlichere Weise durch die Kombination von z. B. Schraubenfedern mit Dämpfungsvorrichtungen
erzielt wurde.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Das auf der Fahrbahn I abgestützte Rad .2 des Fahrzeuges ist über
die Achse 3 mit dem einarmigen Hebel 4 verbunden. Der Hebelarm 4 ist bei 5 in der
Radialebene des Rades 2 schwenkbar gelagert. Der Lagerbock 6 ist an dem Rahmen 7
des Fahrzeuges berestigt. Zwischen dem Rahmen 7 und dem Hebelarm 4 ist innerhalb
der Schwenkebene des Hebelarmes die Ringfeder 8 eingeschaltet, gegen deren dem Rahmen
7 abgekehrtes Ende der Hebelarm in einem dem Fünftel seiner Länge entsprechenden
Abstand vom Schwenkpunkt abgestützt ist.