DE955288C

DE955288C - Teleskopfederung, Besonders fuer Kraftraeder

Info

Publication number: DE955288C
Application number: DEA13542A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Butscheid; Herbert Kirchberg
Original assignee: Auto Union GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1951-06-22
Filing date: 1951-06-22
Publication date: 1957-01-03

Description

Teleskopfederung, besonders für Krafträder Es sind Teleskopfederungen für Krafträder bekannt, bei denen sich eine Feder auf das Ende eines rohrförmigen Ansatzes legt, wenn eine andere, konzentrisch zu der ersten Feder angeordnete Feder einen bestimmten Grad der Zusammendrückung erreicht hat. Eine Federkennlinie dieser beiden Federn besteht aus zwei sich schneidenden Geraden. Um ein weiches, stoßfreies Fahren im Wirkungsbereich der ersten Feder zu erzielen, wird die erste Feder weich, d. h. mit einer flach ansteigenden Kennlinie gewählt und Überlastungen durch besonders schlechte Straßen von einer entsprechend harten zweiten Feder mit steril ansteigender Kennlinie aufgenommen. Das Einsetzen der zweiten, härteren Feder äußert sich durch entsprechend unangenehme Beschleunigungsstöße. Eine Federung mit einem progressiven Ansteigen der Federkennlinie vermeidet diesen Nachteil.
Aufgabe der Erfindung ist eine Teleskopfederung mit einer nahezu progressiven Kennlinie.
Das schafft die Erfindung dadurch, daß eine Teleskopfederung aus zwei parallel geschalteten Hauptfedern besteht, denen bei steigender Belastung eine dritte Feder zugeschaltet wird und darin, daß bei weiter steigender Belastung die eine Hauptfeder durch Aneinanderliegen ihrer Win-Jungen ausgeschaltet wird.
Die Hauptfederung besteht in bekannter Weise aus einer oder aus zwei hintereinandergeschalteten Schraubenfedern. Der die Hauptfeder unterteilende Federteller dient dabei auch als Federteller für die Zusatzfeder, die ebenfalls eine Schraubenfeder ist. Er ist erfindungsgemäß entweder als Schraubenstück in die einstückige Hauptschraubenfeder geschraubt oder teilt die Hauptfeder in zwei Stücke, so daß die beiden die Hauptfeder bildenden Teile zwar räumlich hintereinander angeordnet, aber wirkungsgemäß parallel geschaltet sind, also gleichzeitig arbeiten.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann ein besonderer Federteller für die Zusatzfeder durch eine vom Hauptfederteller ausgehende, vorzugsweise durch den unteren Teil der Hauptfeder ragende Verlängerung gebildet sein. Beim Einfedern verschiebt sich das Einschraubstück und damit der mit ihm verbundene untere Federteller relativ zu dem Gleitrohr nach unten und verringert dadurch den Abstand zwischen dem Federteller und der Zusatzfeder bis auf Null. Die Federung wird durch einen Luftverdränger -gebremst. Der Luftverdränger besteht aus einer, vorzugsweise am inneren Federrohr befestigten und am anderen, vorzugsweise am äußeren Federrohr gleitenden, nur in einer Richtung dichtenden Manschette.
Die Zusatzfeder ist bei Normallast erfindungsgemäß um einen gewissen Federweg von dem Zusatzfederteller entfernt angeordnet. Das hat die Wirkung, daß über die Normalbelastung hinaus kleinere Einfederungen noch von der Hauptfeder allein aufgenommen werden.
Wie bekannt, wird das Ausfedern vorzugsweise durch Luftpumpenwirkung gebremst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung angegeben.
Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel; Abb.2 zeigt die Federkennlinie, die durch die Erfindung ermöglicht wird und eine beispielsweise Federkennlinie nach bisher bekannter Bauweise.
Die Abb. i zeigt ein`Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. Ein inneres Federrohr i ist durch zwei Gleitlager 2 und 3 in einem äußeren Federrohr 4 geführt. Ein Balg 5 schützt die Gleitstellen vor Verschmutzung und nimmt das Schmiermittel auf, das durch untere Öffnungen im Federrohr i in das Innere des Federrohres eintreten kann. Eine in die Federrohre i und 4. eingesetzte Schraubenfeder 6 bildet die Hauptfeder und wird durch ein Schraubstück 7 in zwei hintereinandergeschaltete Federstücke 8 und 9 abgeteilt. An das Schraubstück 7 ist eine durch das untere Stück 9 der Hauptfeder 6 hindurchgehende Verlängerung io angeschlossen, die einen Federteller i i trägt. Der Federteller i i hat bei ruhender Belastung einen bestimmten Abstand von einer Zusatzfeder 12, die im unteren Teil des Federrohres i untergebracht ist. Mit dem Schraubstück 7 kann man die anteiligen Längen der Federstücke 8 und 9 sowie gleichzeitig den Abstand zum Zusatzfederteller regeln und somit die Federkennlinie beeinflussen. Ein Gummiring i3 begrenzt in bekannter Weise das Einfedern, so. daß ein hartes Durchschlagen vermieden wird. Eine mit dem Federrohr i fest verbundene und im Federrohr 4 gleitende, nur in einer Richtung dichtende Gummimanschette 14 wirkt als Kolben eines Luftverdrängers und dämpft das Ausfedern. Auf dem das Ausfedern begrenzenden Gleitlager :2 sitzt eine kurze Schraubenfeder 15, die sich bei völliger Ausfederung gegen einen Verstärkungsring 16 der Gummimanschette 14 stützt und so die Manschette 14 gegen ein Aufsitzen schützt. Gemäß der Erfindung kann auch der Verstärkungsring 16 selbstfedernd ausgebildet sein, so daß die Schraubenfeder 15 entbehrlich ist. Ist die Gummimanschette 14 auch noch nach der anderen Seite verstärkt, so kann sie den Gummiring 13 ersetzen.
Die Wirkungsweise der Teleskopfederung gemäß der Erfindung ist folgende: Die Hauptfeder, die entweder ungespannt oder vorgespannt eingesetzt ist, ist bei Normallast so weit eingefedert, daß der Zusatzfederteller um einen gewissen Federweg von der Zusatzfeder. entfernt ist. Bei steigender Belastung verläuft daher die Kennlinie gerade weiter bis zum Berühren der Zusatzfeder. Die Zusatzfeder schaltet sich nun zu und verursacht mit dem ihr parallel geschalteten Hauptfederteil eine steilere Federkennlinie. Diesen beiden parallel geschalteten Federn wirkt der andere Hauptfederteil entgegen, und zwar so weit, bis seine Windungen aufeinan.derliegen. In diesem Punkt knickt die Federkennlinie wieder in eine steilere Richtung nach oben um, und es sind nur noch die beiden parallel geschalteten Federn - der Hauptfederteil und die Zusatzfeder - arbeitsfähig. Bevor aber auch diese zum Aufeinanderliegen ihrer Windungen kommen, ist ihnen ein federnder Gummiring gegengeschaltet. Damit beginnt der letzte Teil der Federkennlinie, die nunmehr nahezu asymptotisch verläuft. Die gesamte Einfederung wird nur bei außergewöhnlich starken Stößen erreicht.
BeimAusfedern wirkt dieLuftpumpenmanschette bremsend und verhindert in bekannter Weise Schwingungen und Flattererscheinungen.
Die Federkennlinie gemäß Abb.2 beginnt an dem Punkt 0, der der statischen vollen Belastung des Kraftrades entspricht. Die steigende Belastung wird zunächst von der gesamten Hauptfeder 6 bis zum Punkt a aufgenommen. In diesem Punkt ist der Leerweg zwischen dem Federteller i i und der Zusatzfeder 12 erschöpft, und diese schaltet sich nun dem Teil 9 der Hauptfeder parallel zu. Hierbei ergibt sich der Verlauf gemäß Linie a@b. Sobald die Windungen 8 der Hauptfeder 6 aufeinanderliegen, arbeiten nur noch die beiden parallel geschalteten Federn 9 und 12 im Bereich b-c, bis auch hier der Federweg erschöpft ist und sich nun der Gummipuffer 16 zuschaltet, dessen geringe Einfederung aus dem Kurvenverlauf c-d ersichtlich ist. Aus dieser Federschaltung ergibt sich fast eine progressive Federkennlinie mit im wesentlichen zwei Federn und der zusätzlichen Gummifeder.
Die punktiert gezeichnete Kurve zeigt eine progressive Federkennlinie, der die vorher beschriebenen Federkennlinien 0, a, b, c, d sehr nahe kommen. Die strichpunktierte Kennlinie zeigt eine Federung, bei der einer Hauptfeder eine Durchschlagsicherung nachgeschaltet ist. Aus dieser vergleichenden Darstellung ist der Vorteil des Gegenstandes der Erfindung gegenüber den bekannten Federungen ähnlicher Art ersichtlich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Teleskopfederung, besonders für Krafträder, mit progressiver Federkennlinie durch bei steigender Belastung zugeschaltete Federn, gekennzeichnet durch zwei parallel geschaltete Hauptfedern (8 und 9), denen bei steigender Belastung eine dritte Feder, die Zusatzfeder (12) zugeschaltet wird und daß bei weiter steigender Belastung die eine Hauptfeder (8) durch ein Aneinanderliegen ihrer Windungen ausgeschaltet wird.
2. Federung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die steigende Belastung zunächst von der gesamten Hauptfederung (6), bestehend aus zwei Federstücken (8 und 9), dann zusätzlich von der sich zuschaltenden Zusatzfederung (12) und schließlich nur noch von den beiden parallel geschalteten Federungen dem Hauptfederteil (9) und der Zusatzfeder (12), aufgenommen wird, so daß sich eine progressive Einfederungskennlinie ergibt.
3. Federung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch einen das Einfedern begrenzenden federnden Anschlag, z. B. einen Gummiring (13).
4. Federung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch einen die Hauptfeder unterteilenden Federteller, der auch als Federteller für die Zusatzfeder dient.
5. Federung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der die Hauptfeder (6) unterteilende Federteller als Schraübstück (7) in die einstückige Hauptschraubenfeder (6) geschraubt ist.
6. Federung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller die Hauptfeder (6) in zwei hintereinander angeordnete Stücke (8, 9) teilt.
7. Federung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen besonderen Zusatzfederteller (i i) für die Zusatzfeder (12), der an einer vom die Hauptfeder (6) unterteilenden Teller (7) ausgehenden Verlängerung (io) angeordnet ist. B.
Federung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (io) durch den einen, vorzugsweise den unteren Teil (9), der Hauptfeder ragt.
9. Federung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Normallast das Ende der Zusatzfeder (12) um einen gewissen Federweg von dem Zusatzfederteller (i i) entfernt ist. io.
Federung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftverdränger durch eine am einen - vorzugsweise am inneren -Federrohr (i) befestigte und am anderen--vorzugsweise am äußeren - Federrohr (q.) gleitende, nur in einer Richtung dichtende Manschette (i¢) gebildet ist. i i.
Federung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (1q.) durch eine Feder (15) gegen ein Aufsitzen geschützt wird.
12. Federung nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die z. B. aus Gummi bestehende Manschette (14) selbst federt.
13. Federung nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimanschette auch als Endanschlag für das Einfedern dient. 1q..
Federung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zusatzfederteller (i i) tragende, vom Hauptfederteller (7) ausgehende Verlängerung (io) bis zum Zusatzfederteller hohl ist und im unteren Teil auf den Umfang verteilte Eintrittsöffnungen (17 bis i9) für das Schmiermittel aufweist, die beim Einfedern von einer als Kolben im inneren Federrohr wirkenden Buchse (2o) freigegeben und beim Ausfedern verschlossen werden.
15. Federung nach Anspruch 14., dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenbuchse (2o) unten gegen den Zusatzfederteller (i i) und oben gegen ein Bund, Sprengring (21) od. dgl. anschlägt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 417 556; schweizerische Patentschrift Nr. 9,725; französische Patentschrift Nr.703140; Zeitschrift »Motorrundschau« vom io. Februar 1950, S.82.