DE1072893B

DE1072893B - Gummimetall-Drehschubfeder-Anordnung zur Fahrzeug-Radabfederung

Info

Publication number: DE1072893B
Application number: DENDAT1072893D
Authority: DE
Inventors: Hamburg-Harburg Dipl.-Ing. Raoul Jörn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1960-01-07

Description

Gummimetall - Drehschubfeder -Anordnung zur Fahrzeug-Radabfederung Die Erfindung bezieht sich auf eine Gummimetall-Drehschubfeder-Anordnung zur Fahrzeuge-Radabfederung, deren Achse quer zur Fahrzeug-Längsrichtung liegt und deren Innenrohre die Kurbelarme mit der Radachse tragen, während die Außenrohre am Fahrzeugrahmen befestigt sind.
Es sind Gummi-Drehschubfedern zur Abfederung von Fahrzeugen bekannt, die aus einem Innenrohr und einem dazu konzentrischen Außenrohr mit einer dazwischenliegenden einvulkanisierten Gummischicht bestehen und bei denen das Innenrohr einen Kurbelarm trägt, an dessen Ende eine Radachse angebracht ist, während das Außenrohr am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Bei Vertikalkräften an der Radachse bzw. am Ende des Kurbelarmes infolge des Fahrzeuggewichtes oder von Fahrstößen verdreht sich das Innenrohr des Drehschubelementes gegen das Außenrohr. Dabei erleidet der Gummi eine Schubverformung. Es ist auch die umgekehrte Anordnung bekannt, bei der das Innenrohr festgehalten wird und das Außenrohr den Kurbelarm trägt.
Es ist weiterhin bekannt, das Außenrohr aus zwei mit Flanschen versehenen Schalenhälften herzustellen, die beim Einbau in das Fahrzeug zusammengespannt werden, so daß der Gummi eine zur Erzielung hoher Dauerfestigkeit erforderliche Druckvorspannung bekommt. Derartige Elemente erlauben eine Verdrehung des Innenrohres zum Außenrohr von etwa 15° im Dauerbetrieb und eine Verdrehung von etwa 30° bei selten auftretenden Spitzenbelastungen. Der erzielte Federweg ist von der Länge des Kurbelarmes, der die Radachse trägt, abhängig.
Derartige Drehschubelemente sind zwar in radialer Richtung verhältnismäßig hart, neigen aber zum Verkanten. Dadurch stellt sich das Rad schief, die Fahreigenschaften werden verschlechtert, und der Gummi wird vorzeitig zerstört, da das Verkanten im Drehschubelement mit schädlichen Zugspannungen verbunden ist. Um dieses Verkanten zu vermeiden, hat man häufig beidseitig zusätzliche Kugel- oder Rollenlager angebracht oder auch Kunstharzlager, die die radialen Kräfte und die verkantenden Momente als radiales Kräftepaar aufnehmen. Durch diese Abhilfe geht jedoch der Vorteil der Wartungsfreiheit verloren, und die Herstellung wird wesentlich verteuert. Man kann ferner, um die Verkantung klein zu halten, die Drehschubelemente möglichst lang herstellen, um eine bessere Aufnahmebasis für das verkantende Moment zu haben. Hierbei treten jedoch Fertigungsschwierigkeiten auf.
Für die Herstellung und auch für die Montage der Drehschubelemente ist es wesentlich günstiger, diese mit großem Durchmesser, aber geringer axialer Länge zu verwenden. Die Erfindung besteht darin, daß die den beiden Rädern nebst Kurbelarmen einer Fahrzeugachse zugeordneten, jeweils an einem Rahmenlängsträger befestigten Metall-Gummi-Metall-Drehschubfederelemente die alleinige Federung für die Kurbelarme bilden und die Innenrohre durch einen biegesteifen Stab miteinander verbunden sind. Auf diese Weise werden die Biegekräfte oder verkantenden Kräfte vom Drehschubelement ferngehalten und durch den biegesteifen Verbindungsstab aufgenommen.
Da der biegesteife Verbindungsstab nach der Erfindung jedoch keine Verdrehkräfte auf das gegenüberliegende Federelement übertragen soll, ist nach der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Stab als ein flaches, hochkant stehendes Federblatt ausgeführt ist, das gegen verdrehende Momente sehr weich ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Räder zu beiden Seiten des Fahrzeuges unabhängig voneinander federn, wie es für geländegängige Fahrzeuge besonders wichtig ist. Weiterhin sieht die Erfindung vor, als Verbindungsstab ein offenes C-Profil oder ein geschlitztes Rohr zu verwenden, da diese Bauelemente durch ihr großes Trägheitsmoment sehr biegesteif sind, aber nicht geeignet sind, verdrehende Kräfte zu übertragen und diesen daher nur geringen Widerstand entgegensetzen.
Da der Verbindungsstab der Drehschubelemente an seinen Enden Flansche trägt, die mit entsprechenden Flanschen an der Stirnseite der Innenrohre der Drehschubelemente verbunden werden, ist er geeignet, axiale Kräfte von einer Seite auf die andere zu übertragen. Hierdurch wird der Nachteil der Drehschubfedern, daß sie in axialer Richtung verhältnismäßig weich sind, verringert, da nun beide Elemente zur Aufnahme axialer Kräfte herangezogen werden. Gleichzeitig erlaubt diese Anordnung, das gesamte Federaggregat schon vor der Montage zu einer. Einheit zu vereinigen, die mittels weniger Schraubenbolzen am Fahrgestellrahmen befestigt werden kann.
Die Zeichnung zeigt die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt Abb. 1 die eine Seitenansicht der Federanordnung, Abb. 2 die Oberansicht zur Abb. 1, Abb.3 die Zerlegung der Federanordnung einer Achsseite in einzelne Montageteile und Abb. 4 verschiedene Querschnittformen des biegesteifen Verbindungsstabes.
Nach Abb. 1 und 2 sind zwei zylindrische Drehschubfederkörper 1 aus Gummi mit einem zylindrischen inneren Metallteil 3 und äußeren Halbschalen 2 festhaftend verbunden. Die Halbschalen 2 tragen von oben gesehen Querflansche 6 und 7, die zum Befestigen des Federkörpers an einem Rahmen 8 dienen, wozu Schrauben 9 verwendet werden können, durch deren festes Anziehen die Gummikörper 1 mehr oder weniger auf Druck vorspannbar sind. Jeder innere Metallteil 3 trägt Endflansche 10 und 11.
Die äußeren Endflansche 11 dienen zum Anschließen von Schwingarmen 12 und 13 und damit zum Einleiten axialer Kräfte und des Drebmomentes in die Drehschubkörper 1 und 2. Die Schwingarme 12 und 13 mit den Befestigungsflanschen 14 und 15 tragen die Räder 16. Der um die Horizontalachse biegesteife Stab 17 trägt an seinen Enden die zylindrischen Stäbe 18 und 19, auf denen die Anschlußflansche 20 und 21 angebracht sind, die lediglich zum Einleiten axialer Kräfte dienen, indem sie sich an die Flansche 10 anlegen.
In Abb. 3 sind die in Abb. 1 und 2 beschriebenen Einzelteile nochmals auseinandergezogen dargestellt. Es wird dabei weiter erkennbar, daß das zylindrische Entstück 18 des Stabes 17 außen ein Gewindestück 22 trägt, durch das der Kurbelarm 12 über die Unterlegscheibe 23 und die Mutter 24 gesichert wird.
Nach Abb. 4 kann der Querschnitt des biegesteifen, aber verdrehweichen Stabes als hochkant stehender Flachstahl 25 oder als C-Prof 26 und schließlich als geschlitztes Rohr 27 ausgeführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gummimetall-Drehschubfeder-Anordnung zur Fahrzeug-Radabfederung, deren Achse quer zur Fahrzeug-Längsrichtung liegt und deren Innenrohre die Kurbelarme mit der Radachse tragen, während die Außenrohre am Fahrzeugrahmen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Rädern (16) nebst Kurbelarmen (12 und 13) einer Fahrzeugachse zugeordneten, jeweils an einem Rahmenlängsträger (8) befestigten Metall-Gummi-Metall-Drehschubfederelemente (1, 2 und 3) die alleinige Federung für die Kurbelarme bilden und die Innenrohre (3) durch einen biegesteifen Stab (17) miteinander verbunden sind.
2. Gummimetäll-Drehschubfeder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab in an sich bekannter Weise als ein flaches, hochkant stehendes Federblatt (25) ausgeführt ist.
3. Gummimetall-Drehschubfeder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab als offenes C-Profil (26) ausgeführt ist.
4. Gummimetall-Drehschubfeder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab in an sich bekannter Weise als geschlitztes Rohr (27) ausgeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1699 839; deutsche Auslegeschrift A 20968 I1163 c (bekanntgemacht am 30. B. 1956).