DE3105383C2 - "Federung für Fahrzeuge" - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit in ihrer Mitte an einer Radachse befestigten und an ihren Enden am Fahrzeugrahmen abgestützten Blattfederpaketen, von denen jeweils mindestens ein Führungsblatt am Fahrzeugrahmen angelenkt ist und mindestens ein weiteres Federblatt im Verlauf stärkeren Einfederns an außerhalb des Bewegungsbereiches des Führungsblattes am Fahrzeugrahmen angeordneten Abwälzflächen zur Verkürzung der wirksamen Federlänge bei zunehmender Federbelastung zur Anl?ge kommt. Ein? solche Verkürzung der wirksamen Federlänge ergibt eine progressive Federkennlinie, bei der sich die Federhärte dem jeweiligen Belastungszustand selbsttätig anpaßt.

Bei einer bekannten derartigen Federung (FR-PS 11 08 573) ist das an den Abwälzflächen zur Anlage kommende Federblatt auf der den Abwälzflächen zugewandten Seite des Führungsblattas angeordnet und durch zahlreiche sich gegen das Führungsblatt verkürzende Blatffedern zu einem Federpaket verstärkt Das Führungsblatt, das neben der vertikalen Be'astung durch das Fahrzeuggewicht, die Zuladung, die Fahrbahnstöße und die von der Kurvenfahrt herrührende Querneigung noch durch die im wesentlichen horizontal wirkenden Massenkräfte, die beim Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeuges auftreten, zusätzlich belastet ist, weist im Verhältnis zu seiner großen Längserstreckung nur eine kleine Berührungsfläche mit dem angrenzenden Federpaket auf. Es ist ebenfalls durch zahlreiche weitere Blattfedern verstärkt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das besonders gefährdete Führungsblatt zu entlasten und eine progressiv wirkende Federung zu schaffen, die bei hoher Sicherheit mit verhältnismäßig wenigen Federblättern auskommt Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das an den Abwälzflächen zur Anlage kommende Federblatt auf der von den Abwälzflächen abgewandten Seite des Führungsblattes angeordnet und breiter als dieses ausgebildet ist und nur mit seinen beiden über das Führungsblatt seitlich hinausstehenden Randstreifen an das Führungsblatt seitlich umgreifenden und an ihren Stirnseiten die Abwälzflächen tragenden Stützen zur Anlage kommt Diese Anordnung ergibt eine progressive Federung, bei der das Führungsblatt im Bereich seiner größten Beanspruchung durch das unterhalb von diesem angeordnete Federblatt auf einer größeren Fläche abgestützt wird. Die damit erzielte Entlastung des Führungsblattes erhöht die Sicherheit der Federung und ermöglicht es. mit weniger Federblättern auszukommen.

Bei einer anderen bekannten progressiven Fahrzeugfederung mit Blattfedern (DE-AS 1/27 784) greift ein Ansatz eines Hydraulikzylinders am einen Ende eines Federblattes an. das auf der vom Hydraulikzylinder abgewandten Seite des Führungsblattes angeordnet ist, und wölbt dabei dieses zu einer Abwälzfläche. an der sich das Führungsblatt anlegen kann. Demgegenüber wirken beim Erfindungsgegenstand Abwälzflächen auf ein unter dem Führungsblatt angeordnetes Federblatt, während das Führungsblatt selbst die Abwälzflächen nicht berührt, vielmehr zwischen diesen durchfedern kann.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der (rf 1 ndung umfaßt die Federung zwei beiderseits der Mitte eines Blattfederpaketes in etwa gleichem Abstand von dieser angeordnete Abwälzflächenpaare. Eine solche Anordnung ermöglicht ein gleichmäßiges, der Biegelinie des Führungsblattes entsprechendes Anschmiegen desselben an den Abwälzflächen. Die Federung des Fahrzeuges wird dadurch verbessert und das Führungsblatt geschont.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich der Abwälzflächen am Fahrzeugrahmen ein elastischer Formkörper angeordnet, an dem das Führungsblatt im Verlauf starken Einfederns zunehmend zur Anlage kommt. Durch diese Maßnahme wird das zwischen den Stützen durchfedernde Führungsblatt bei sehr starker Belastung durch einfache und leichte Mittel weich und damit schonend aufgefangen, wobei die Federkennlinie in erwünschter Weise einen zusätzlich progressiven

Verlauf erhält. Ein Ausknicken des Fünrungsblattes wird durch den Formkörper vermieden, was eine wesentliche Erhöhung der Sicherheit der Federung mit sich bringt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein an einem Kraftfahrzeugrahmen gelagertes Blattfederpaket in schematisrher Darstellung,

F i g. 2 dieses Federpaket in leicht durchgefedertem Zustand,

F:«: 3 dieses Federpaket in stärker durchgefedertem Zustand, wobei jeweils nur eine Hälfte dargestellt ist,

Fig.4 einen Schnitt durch die Federung nach der Linie IV-IVder Fig.2,

Fig.5 einen Schnitt durch die Federung nach der Linie V-V der F i g. 3 und

F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen Anschlag für das Führungsblatt eines Blattfederpaketes.

In Fig. 1 ist der teilweise dargestellte Rahmen eines Lastkraftwagens mit 11 bezeichnet Die beiden Enden einer Achse 12 des Lastkraftwagens sind jeweils an einem Biattfederpakei 13 befestigt, das am Rahmen 11 gelagert ist.

Das Federpaket 13 besteht aus einem Führungsblatt 14 und aus einem weiteren Federblatt 15, die aneinander anliegen. Eine Schraubverbindung 16 zwischen zwei U-förmigen Bügeln 17 und einer Platte 18 hält das Federpaket 13 in dessen Mitte zusammen und dient der Befestigung der Achse 12 am Federpaket 13.

Das Führungsblatt 14 weist an seinen beiden Enden Federaugen 19 auf, die Bolzen 20 umgreifen, die an einem Federbock 21 bzw. an einer an einem Federbock 22 aufgehängten Lasche 23 befestigt sind. Die Federböcke 21 und 22 sind am Rahmen 11 angeschweißt. Das Federblatt 15 hat eine größere Breite als das Führungsblatt 14. so daß an beiden Seiten ein Randstreifen 24 übersteht.

Beiderseits der Mitte eines Federpaketes 13 sind in gleichem Abstand von dieser am Rahmen 11 Stützpaare 25 angeschraubt, die jeweils aus Stützen 26 bestehen, deren Stirnseiten als Abwälzflächen 27 ausgebildet sind. Die Stützen 26 jedes Stützenpaares 25 sind beiderseits des Bewegungsbereiches des Führungsblattes 14 angeordnet, so daß dieses bei Belastung zwischen den Stützen 26 durchfedern kann. Der Abstand der Innenseiten 28 der Stützen 26 jedes Stützenpaares 25 ist tlso etwas großer als die Breite des Fünrungsblattes 14. während der Abstand der Außenseiten 29 der Breite des Federblattes 15 entspricht. Dadurch kommen bei stärkerem Einfedern des Federpaketes 13 die über das Führungsblatt 14 seitlich hniausstehenden Randstreifen 24 des Federblattes 15 zur Anlage an den Abwälzflächen 27. Die vier Abwälzflächen 27 sind eben und so geneigt, daß sie gegen die Mitte des Federpaketes 13 hin ansteigen. Die quer zum Federpaket 13 liegenden Ränder 30 der Abwälzflächen 27 sind abgerundet, so daß Beschädigungen des Federblattes 15 durch scharfe Kanten vermieden werden.

Die Abwälzflächen 27 können statt eben in ihrer Längserstreckung je nach der gewünschten Federkennlinie auch konkav gewölbt sein. Sie können eine größere oder kleinere Längserstreckung aufweisen und mehr gegen die Mitte oder mehr gegen die Enden des Federpaketes 13 zugeordnet sein.

Das Federpaket 13 nimmt im unbelasteten oder bereits belasteten Zustand des Lastkraftwagens etwa die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein, in der keine Berührung mit den AbwäL'iächen 27 stattfindet.

Bei wachsender Belastung, beispielsweise durch Erhöhung der Zuladung des Lastkraftwagens, kommen die Randstreifen 24 des Federblattes 15 an den Abwälzflächen 27 zur Anlage, wie in Fig.2 dargestellt ist. Dabei taucht das Führungsblatt 14 mit seitlichem Spiel in den Raum zwischen den Stützen 26 der Stützenpaare 25 ein.

Bei einem weiteren Anstieg der Belastung des Federpaketes 13 wälzt sich das Federblatt 15 mit seinen beiden Randstreifen 24 auf den Abwälzflächen 27 der beiden Stützenpaare 25 ab, v^bei das Führungsblatt 14 zwischen den Stützen 26 weiter durchfedert und sich dabei von den Enden 31 des Federblattes 15 etwas abhebt, wie F i g. 3 zeigt

Beim Abwälzen des Federblaues 15 verkürzt sich dessen wirksame Federlänge, wodurch sich die Federung versteift und eine progressive Federkennlinie entsteht, die eine gewünschte konstante Eigenfrequenz des Fahrzeugaufbaues bei allen Belastungen ermöglicht.

Das in F13. 6 im Längsschnitt dargestellte Stützenpaar 32 mit Abwälzflächen 27 ents- cht in seinem grundsätzlichen Aufbau demjenigen des . eingehenden Beispieles. Abweichend von diesem sind die Stützen 33 jedoch durch einen Steg 34 miteinander verbunden, der am Rahmen 11 eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Zwischen den Stützen 33 ist als Anschlag für das Führungsblatt 14 des Federpaketes 13 ein elastischer Formkörper 35 aus Gummi angeschraubt, der gegenüber den Abwälzflächen 27 etwas zurücksteht. Der Formkörper 35 hat eine prismatische Gestalt mit vier Seitenflächen 36,37, 38 und 39 sowie zwei Stirnflächen, die in der Zeichnung nicht sichtbar sind. Zwischen den Innenseiten 40 der Stützen 33 und den zu diesen parallelen Stirnseiten des Formkörpers 35 sind schmale Zwischenräume.

Die zum Rahmen 11 parallele Seitenfläche 36 des Formkörpers 35 liegt am Boden einer rechteckigen Vertiefung 41 im Steg 34 an. Die Ebene der dem Führungsblatt 14 gegenüberliegenden Seiterfläch^ 38 bildet mit dem Rahmen 11 so einen spitzen Winkel, daß das Volumen des Formkörpers 35 gegen die Mitte des Fede· paketes 13 zunimmt. Die Scüenflächc 38 des Fcrmkörpers 35 wird durch eine elastische Platte 42 aus Metall abgedeckt, die an einem an den Stützen 33 angeordneten Gelenk 43 schwenkbar gelagert und mit der Seitenfläche 38 des Formkörpers 35. beispielsweise durch Kleben, verbunden ist.

Bei hoher Belastung federt das Führungsblatt 14 so weit durch, daß es den Formkörper 35 berührt. Ein Ausknicken des Führungsblattes 14 wird damit vermieden. Die besondere Gestalt des Formkörpers 35. dessen Volumen gegen die Mitte des Federpaketes 13 zunimmt, führt bei steigender Belastung zu einem zunehmenden, der Biere'inie entsprechenden Anschmiegen des Führungsblattes 14 an den Formkörper 35. Die damit verbundene fortschrpiiende Verformung führt ru einer ständigen Versteifung des Fornikörpers 35. Dieser trägt damit zu einem erwünschten zusätzlich progressiven Verlauf der Federkennlinie bei. Die mit steigender Belastung sich vergrößernde Berührungsfläche zwischen dem Führungsblatt 14 und der Seitenfläche 38 des Formkörpers 35 verhindert ein gleichzeitiges Anwachsen der Flächenbelastung und entlastet daduich das weit durchgefederte Führungsblatt 14 im Bereich seiner stärksten Beanspruchung.

D'? elas .sehe Plat.e 42. die den Formkörper 35 abdeckt, schützt diesen vor Beschädigungen und erleichtert ein Gleiten des Führungsblaltcs 14 bei

flössen zunehmender Anlage am Formkörper 35. Die in der Zeichnung in ihrer Ausgangstage A dargestellte Platte 42. in der das Führungsblatt 14 diese noch nicht berührt, nimmt bei maximaler Belastung die angedeutete Stellung ßein. in der der Formkörper 35 am stärksten verformt ist.

Statt eines massiven Formkörpers kann auch ein mit einem oder mehreren Hohlräumen versehener Formkörper verwendet werden. Durch die Verwendung von Längslöchern beim Anschrauben des Formkörpers ergibt sich die Möglichkeit einer nachträglichen Anpassung an das Führungsblatt durch eine Längsverschiebung des Formkörpers gegenüber dem Federpaket. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die leichte Auswechselbarkeit des Formkörpers, beispielsweise gegen einen anders gestalteten, härteren Formkörper.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Federung für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in ihrer Mitte an einer Radachse befestigten und an ihren Enden am Fahrzeugrahmen abgestützten Blattfederpaketen, von denen jeweils mindestens ein Führungsblatt am Fahrzeugrahmen angelenkt ist und mindestens ein weiteres Federblatt im Verlauf stärkeren Einfederns an außerhalb des Bevvegungsbereiches des Führungsblattes am Fahrzeugrabmen angeordneten Abwäizflächen zur Verkürzung der wirksamen Federlänge bei zunehmender Federbelastung zur Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, daß das an den Abwäizflächen (27) zur Anlage kommende Federblatt (15) auf der von den Abwäizflächen (27) abgewandten Seite des Führungsblattes (14) angeordnet und breiter als dieses ausgebildet ist und nur mit seinen beiden über das Führungsblatt (14) seitlich hinausstehenden Randstreife" (24) an das Führungsblatt (14) seitlich umgreifende;) und an ihren Stirnseiten die Abwäizflächen (27) tragenden Stützen (26) zur Anlage kommt

2. Federung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei beiderseits der Mitte eines Blattfederpaketes (13) in etwa gleichem Abstand von dieser angeordnete Abwälzflächenpa&re (27).

3 Federung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen im Bereich der Abwälzflächen (27) am Fahrzeugrahmen (11) angeordneten elastischen Formkörper (35). an dem das Führungsblatt (14) im »erlauf starken Einfederns zunehmend zur Anlage kommt.

4. Federung nach Ampruch 2 und Anspruch 3, gekennzeichnet durch je einen e! ^tischen Formkörper (35), der zwischen den Stützen (33) jedes Abwälzflächenpaares (27) angeordnet ist.

5. Federung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Formkörper (35) im wesentlichen eine prismatische Gestalt aufweist, wobei eine Seitenfläche (36) parallel zum Fahrzeugrahmen (II) angeordnet ist und die Ebene der dem Führungsblatt (14) gegenüberliegenden Seitenfläche (38) so mit dem Fahrzeugrahmen (11) einen spitzen Winkel bildet, ^ daß das Volumen des Formkörpers (35) gegen die Mitte des Federpaketes (13) zunimmt.

6. Federung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Formkörper (35) gegenüber dem Führungsblatt (14) durch eine an einem Gelenk (43) gelagerte Platte (42) abgedeckt ist.