DE956023C - Federung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1957

O 4119II/63C

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federung,

bei der die Laufräder unabhängig voneinander durch Lenkerpaare oder sonstige Glieder geführt werden und die Abfederung durch ein U- oder V-förmig gestaltetes Federungselement erfolgt.

Bei den sogenannten unabhängigen Radabfederungen, bei welchen z. B. auf jeder Fahrzeugseite ein Radführungsglied durch eine Schraubenfeder gegen das Fahrzeug abgestützt ist, verwendet man ίο zweckmäßigerweise zusätzliche Federungen, sogenannte Stabilisatoren, Ausgleichsfederungen oder abhängige Federungen, um die entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen jeder Fahrzeugseite gegeneinander auszugleichen.

Man ordnet zu. diesem Zweck beispielsweise zusätzliche Schraubenfedern an, gegen die sich die Radfühnungsglieder jeder Fahrzeugseite abstützen. Man verwendet zum gleichen Zweck auch zusätzliche, quer zur Fahrtrichtung angeordnete und am Fahrzeug gelagerte Torsionsstabilisatoren, deren Enden mit einem der Radführungsglieder jeder Fahrzeugseite direkt oder über ein Zwischenglied, z. B. über einen kleinen Hebel, verbunden sind.

Auch hat man schon einen Lenker jeder Fahrzeugseite durch einen Federstab direkt miteinander verbunden. Dieser Federstab ist mit jedem Lenker starr verbunden und berührt nirgends den Rahmen. Derartige Stäbe können je nach ihrer Anordnung

und Formgebung mehr oder weniger gleichzeitig auf Torsion und Biegung beansprucht sein.

Im Gegensatz zu den genannten Federungen, bei welchen stets zwei Federungen, nämlich eine Haupt- und eine Ausgleichsfederung, vorgesehen sind, hat man auch schon versucht, mit einem einzigen Federiungselement auszukommen. Das Federungselement eines derartigen bekannten Vorschlages ist im wesentlichen U-förmig gebogen und ίο an seinen Enden als Kurbel ausgebildet. Die Zapfen dieser Kurbel wirken über je eine Rolle auf diePendeilhalbachsen der Radaufhängung. Die beiden in Fahrtrichtung verlaufenden Schenkel des U-förmig gebogenen Federungselementes werden hierdurch bei der Durchfederung des Fahrzeuges verdreht, wobei der quer zur Fahrtrichtung verlaufende Steg des Elementes im wesentlichen die Aufgabe hat, die auf Verdrehung beanspruchten Teile einzuspannen. Der Steg dieser Anordnung so wird auf Biegung beansprucht und kann auf Grund seiner Anordnung und Form keine wirksame Ausgleichsfederung bewirken. Hinzu kommt, daß die praktische Ausführung derartiger Federungen infolge des kurbelartig gebogenen Federungselementes außerordentlich kompliziert ist. Abkröpfungen der beschriebenen Art erfordern besonders viele Lagerstellen, die Anlaß zu hohem Verschleiß und vermehrter Wartung geben. Außerdem lassen sich kurbelartig gebogene Federungselemente kaum ziur Übernahme von Schubkräften mit heranziehen.

Es ist ferner schon bekanntgeworden, auf jeder Fahrzeugseite je einen Drehstab für die Federung vorzusehen. Das eine Ende eines jeden Drehstabes ist an einem der Lenker jeder Fahrzeugseite, und zwar entweder mit dessen Drehachse zusammenfallend oder im Abstand davon, angeordnet, wohingegen das andere Ende des Drehstabes am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Auch ist schon bekanntgeworden, die Enden derartiger Drehstäbe abzukröpfen und elastisch am Lenker bzw. am Rahmen des Fahrzeuges zu lagern. Die Heranziehung dieser Drehstäbe zu .gleichzeitiger Übernahme der abhängigen und der unabhängigen Federung ist jedoch an diesen Ausführungen nicht bekanntgeworden.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Federiungselement mit folgenden Eigenschaften zu schaffen: Das Federungselement soll bei einfachster Formgebung sowohl die Aufgabe der unabhängigen als auch die der abhängigen Fahrzeugfederung gleichzeitig übernehmen. Dabei sollen ferner die Eigenschaften der unabhängigen und der abhängigen Federung unabhängig voneinander beeinflußbar sein, ohne die Dimensionen oder die Gestaltung einzelner Stäbe oder Stababschnitte des Federungselementes ändern zu müssen. Zugleich soll das Federungselement so ausgebildet sein, daß es in der Lage ist, einen wesentlichen Anteil der auf das Fahrzeug wirkenden Schubkräfte, z. B. Bremskräfte, zu übernehmen, so daß hierdurch die Möglichkeit besteht, diese in der Nähe des Fahrzeugschwerpunktes angreifen zu lassen.

Schließlich soll die Erfindung eine gewisse Horizontalfederung der Radaufhängung zulassen, wenn die Radführungsglieder, an welchen das Federungselement angeschlossen ist, horizontal beweglich am Fahrzeug angeordnet sind.

Die Erfindung besteht in einem U- oder V-förmig gestalteten Federungselement, dessen Schenkelenden an den Radführungsgliedern, z. B. an Querlenkern jeder Fahrzeugseite unmittelbar, jedoch im Abstand von den Drehachsen dieser Querlenker, befestigt sind, während der mittlere Teil des Federungselementes am Fahrzeug gelagert ist.

Die Schenkel des Federungselementes sind in Fahrtrichtung bzw. im wesentlichen in Fahrtrichtung gerichtet, während der mittlere Teil des Federungselementes quer zur Fahrtrichtung verläuft und in zwei Lagern am Rahmen drehbar gelagert ist. ,

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie Ausgestaltungsmöglichkeiten und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt

Fig. ι den vorderen Teil eines Kraftfahrzeugrahmens im Grundriß mit einer Vorderradabfederung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Vorderansicht auf den Vorderradträger in Richtung des Pfeiles 2 der Fig. 1.

Die Rahmenlängsträger 10 sind im vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges durch zwei Querträger 11 und 12 miteinander verbunden. Zwischen diesen befindet sich ein elastisch am Rahmen gelagerter Vorderradträger 13, dessen Fortsätze 14 von unten her in zwei Löcher der Längsträger 10 ragen und an der Oberseite der Längsträger 10 durch die Prägeteile 15 befestigt sind. Der Vorderachsträger 13 ist V-förmig gestaltet. Seine Schenkel schließen einen stumpfen Winkel ein und sind nach hinten geneigt.

An dem Vorderradträger 13 sind parallel geführte obere und untere Lenker 16 und 17 befestigt. Die oberen, doppelarmigen Lenker 16 bewegen sich um die Drehachsen 18. An ihren äußeren Enden sind Kugelgelenke 19 für die Befestigung der oberen Arme 20 der Achsschenkel 21. Die unteren Lenker 17 bewegen sich um die Drehachsen 22. An ihren äußeren Enden sind sie mit den unteren Armen 23 der Achsschenkel 21 verbunden.

Die unteren Lenker 17 können entweder, wie dargestellt, um die Drehachsen 22 schwenken oder aber auch kugelgelenkartig am Vorderradträger 13 bzw. an Teilen des Fahrzeuges befestigt sein.

Zwischen ihnen und dem Vorderradträger 13 oder dem Rahmen sind ferner Stoßdämpfer 24 in bekannter Weise angeordnet.

Die Lenkung erfolgt über eine (nicht gezeigte) Spurstange, deren Enden an den Lenkspurhebeln der Achsschenkel 21 angreifen, so daß die Laufräder 26 um die Achsen 27 geschwenkt werden können.

An den unteren Lenkern 17 sind die Enden eines einstückigen U- oder V-förmig gebogenen Federungselementes 28 in den Halterungen 29 und 30 i^a5 befestigt. Die innen gelegenen Halterungen 30 sind

im Abstand von den Drehachsen 22 bzw. vom Drehpunkt der Lenker 17 gelegen. Dieser Abstand der Halterungen 30 von den Drehachsen 22 ist mitbestimmend für die Stärke des Federungsausgleiches, d. h. für die Stabilisatorwirkung der Federung; der genannte Abstand ist ohne Einfluß auf die sogenannte Hindernisfederung, d. h.· bei gleich großen. Hubbewegungen der Laufräder einer Achse. Die Enden des Federungselementes 28 sind in möglichst großen Bogen 31 nach außen geführt und in den äußeren Halterungen 29 an den Lenkern 17 befestigt. Hierdurch können örtliche Überbeanspruchiungen des Federungselementes 28 vermieden werden. Zweckmäßigerweise erfolgt die Befestigung unter Zwischenschaltung elastischer Mittel, z. B. Gummi. Die Enden des Federungselementes 28 können auch in großen Bogen nach innen geführt sein und in ähnlicher Weise, wie dargestellt, an den Lenkern befestigt sein; jedoch würde sich hierdurch die Beanspruchung der Bogen 31, besonders beim Bremsen, erhöhen.

Die genannten Bogen 31 sind beim Durchfedern des Fahrzeuges im wesentlichen auf Biegung beansprucht und verdrehen die nach hinten ragenden Schenkel 32 des Federungselementes 28. Die Bogen 31 werden bei Schubaufnahme, besonders beim Bremsen, zusätzlich, wenngleich in einer anderen Ebene, auf Biegung beansprucht. Vorzugsweise können die Enden des Federungselementes 28 in der Kraftebene, d. h. in der Verbindungslinie der Lagerstellen der Querlenker 17, gelagert sein, um eine Verdrehung des Querlenkers (im seine Längsachse bei Schubaufnahme zu vermeiden und um zusätzliche Beanspruchungen der nach hinten ragenden Schenkel 32 zu verhindern.

Die nach hinten ragenden Schenkel 32 des Federungselementes 28 sind quer zur Fahrtrichtung abgebogen. Der hierdurch gebildete Steg 33 ist in zwei Lagern 34 am Querträger 12 befestigt. Diese Lager 34 können quer nachgiebig ausgebildet sein, so daß sie besonders in Fahrtrichtung etwas nachgeben können und eine Horizontalfederungsmöglichkeit ergeben. Statt zwei Lager 34 kann auch ein Lager verwendet werden. Es empfiehlt sich, die beiden Lager 34 jedoch nicht zu nahe beieinander anzuordnen, da anderenfalls das Federungseletnent 28 bei ungleichen Hubbewegungen der Laufräder einer Achse die Ausgleichswirkung zwischen beiden Fahrzeugseiten teilweise wieder rückgängig machen würde.

Der Konstrukteur hat es in der Hand, sowohl die reinen Federungs- als auch die Federungsausgleichseigenschaften unabhängig voneinander für ein Fahrzeug abzustimmen, obwohl das Federuijgselement 28 über seine ganze Länge gleichen Querschnitt besitzen kann.

Ohne den Erfindungsgedanken zu ändern, kann es, je nach den Umständen und Anforderungen, selbstverständlich vorteilhaft sein, das Federungselement 28 aus verschiedenen Konstruktionsteilen zusammenzusetzen. Diese Konstruktionsteile können dann Unterschiede in der Wahl ihres Materials, ihrer Stärke und äußeren Gestaltung haben.

Es ist ferner auch möglich, auf die Bogen 31 des Federiungselementes 28 vollkommen zu verzichten und die vorderen Enden der Schenkel 32 in irgendeiner geeigneten Weise an den Lenkern stampf zu befestigen.

Die Erfindung läßt sich ferner auch in der Weise anwenden, daß sowohl die unteren als auch die oberen Querlenker über je ein Federungselement nach der Erfindung gegen das Fahrzeug abgestützt sind, wobei wenigstens eines dieser Elemente auch als abhängige Federung ausgebildet ist.

Es ist ferner auch möglich, das Federungselement an den äußeren Enden des Fahrzeuges zu befestigen, wenn dies z. B. die Motoranordnung oder die sonstige Gestaltung des Fahrzeuges erfordern sollte.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Federung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit unabhängig voneinander geführten Rädern, deren Radführungsglieder jeder Fahr- 8g zeugseite sich über ein die unabhängige und die abhängige Federung bewirkendes U- oder V-förmig gestaltetes Federungselement abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schenkel (32) des Federungselementes (28) an den Radführungsgliedern, z. B. an den ' unteren Querlenkern (17) jeder Fahrzeugseite unmittelbar, jedoch im Abstand von den Drehachsen (22) dieser Querlenker, befestigt sind, während der mittlere Teil (33) des Federungselementes in an sich bekannter Weise am Fahrzeug gelagert ist.

2. Federung nach Anspruch 1 mit unabhängig voneinander durch parallele Querlenker geführten Laufrädern, dadurch gekennzeichnet, daß sich die unteren und/oder die oberen Querlenker (16, 17) über je ein Federungselement (28) gegen das Fahrzeug abstützen und daß wenigstens eines dieser Federungselemente als abhängige Federung ausgebildet ist.

3. Federung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (33) des Federungselementes (28) quer zur Fahrtrichtung verläuft und mit zwei Lagern (34) am Rahmen drehbar gelagert ist.

4. Federung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Federungselementes (28) _Nnach außen umgebogen sind und in je zwei Halterungen (29, 30) mit den Radführungslenkern (17) unmittelbar verbunden sind..

5. Federung, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Schenke] (32) des Federungselementes (28) an den Querlenkern (17) bzw. Radführungsgliedern unter Zwischenschaltung elastischer Lager (bei 29, 30) erfolgt.

6. Federung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (32) des Federungselementes (28) in an sich bekannter Weise in der Kraftebene, d. h. in der Ver-

bindungslinie oder Verbindungsfläche der Lagerstellen der Querlenker (17), gelagert sind.

7. Federung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federungselement (28) auf seiner ganzen Länge in an sich bekannter Weise gleichbleibenden Querschnitt besitzt.

8. Federung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager (34) in an sich bekannter Weise als quer nachgiebige 10 Lager ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 830 162, 900 304, 15 915417, 924916;

britische Patentschrift Nr. 670446; USA.-Patentschrift Nr. 2 589 009.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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