DE1243030B

DE1243030B - Elastische Lagerung des oberen Endes eines Federbeines fuer lenkbare Fahrzeugraeder mit einem Gummikoerper

Info

Publication number: DE1243030B
Application number: DEC29322A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joachim Schick
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1963-03-07
Filing date: 1963-03-07
Publication date: 1967-06-22
Also published as: GB1022603A; US3279782A

Description

DEUTSCHES WTTWt PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

B60g

DeutscheKI.: 63 c-40

Nummer: 1243 030

Aktenzeichen: C 2932211/63 c

^ 243 030 Anmeldetag: 7.Märzl963

Auslegetag: 22. Juni 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Lagerung des oberen Endes eines Federbeines für lenkbare Fahrzeugräder mit einem Gummikörper, der an seinem dem Federbein abgekehrten Ende im Durchmesser größer ist als in seinem übrigen Teil und radial verspannt an seinem im Durchmesser größeren Ende durch nicht anvulkanisierte Klemmkörper am Fahrzeuguntergestell gehalten ist.

Es ist bei zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeuguntergestell wirksamen Stoßdämpfern bekannt, das obere Ende des Stoßdämpfers mittels eines Gummikörpers am Fahrzeuguntergestell elastisch zu lagern. Hierbei ist der Gummikörper so gestaltet, daß er an seinem dem Stoßdämpfer abgekehrten Ende größer ist als an seinem anderen Ende. Dieser Gummikörper, der zusammen mit einer am Stoßdämpfer anliegenden Gummischeibe verwendet wird, ist durch Verspannen in Achsrichtung des Stoßdämpfers und die ihn umschließenden metallischen Teile so vorgespannt, daß er nicht nur in Längsrichtung des Stoßdämpfers, sondern auch quer hierzu vorgespannt ist. Hierdurch wird zwar eine elastische Lagerung des Stoßdämpfers am oberen Ende erreicht, jedoch läßt diese Lagerung keine vergleichsweise großen Verdrehbewegungen des Stoßdämpfers gegenüber dem Fahrzeuguntergestell zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elastische Lagerungen der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß einerseits eine große Tragfähigkeit und andererseits große Verschwenkbewegungen des Federbeines zur Erzielung eines Lenkausschlages erreichbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß der das Federbein mit einer anvulkanisierten, zentral angeordneten Metallbüchse umschließende Gummikörper ausschließlich durch die an seinem größeren Durchmesser angreifenden Klemmkörper mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden, und diese Klemmkörper sind so gestaltet, daß eine deren Ränder verbindende gedachte Linie derart schräg in bezug auf die Längsachse des Federbeines verläuft, daß sie oben einen kleineren Abstand von der Längsachse hat als unten.

Die Tatsache, daß die am Fahrzeuguntergestell befestigten Klemmkörper ausschließlich am größeren Durchmesser des Gummikörpers angreifen und zudem das Federbein über die zentral angeordnete, anvulkanisierte Metallbüchse mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden ist, erlaubt eine große elastische Verformbarkeit des Gummikörpers, wenn das Federbein bei einem Lenkausschlag um seine Längsachse verschwenkt wird. Dennoch ist eine große axiale Be-Elastische Lagerung des oberen Endes eines
Federbeines für lenkbare Fahrzeugräder mit
einem Gummikörper

Anmelder:

Continental Gummi-Werke Aktiengesellschaft,
Hannover, Königsworther Platz 1

ίο ¹

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Joachim Schick, Hannover

Iastbarkeit der elastischen Lagerung vorhanden, da infolge der vorgenannten Gestaltung der Klemmkörper bei axialer Beanspruchung des Gummikörpers eine Druckschubverformung dieses Körpers eintritt. Zweckmäßigerweise ist der Gummikörper von einer am Federbein befestigten Verbreiterung unterstützt, und diese Verbreiterung ist mit Vorteil so ausgeführt, daß eine von ihren Rändern ausgehende, zum oberen Ende der Metallbüchse führende gedachte Linie im wesentlichen parallel zu der schon erwähnten gedachten, schräg gerichteten Linie verläuft.

Aus Gründen der besseren Belastbarkeit ist fernerhin der Gummikörper im Bereich seiner oberen frei liegenden Flächen mit einer Umfangsnut und/oder derart radial auf Druck vorgespannt, daß bei einer Einfederung die Druckvorspannung nicht oder praktisch nicht aufgehoben wird.

Die erwähnte Einspannung und Halterung des Gummikörpers mit Hilfe der am Fahrzeuguntergestell befestigten Klemmkörper lassen sich darüber hinaus am besten dann verwirklichen, wenn der Gummikörper im unverformten, nicht eingebauten Zustand in seinem unteren Teil konisch ausgebildet und in seinem oberen Teil wulstartig verdickt ist, wobei die konische Außenfläche in die wulstartige Verdickung allmählich übergeht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Fahrzeugabfederung mit einem gelenkten Rad, und zwar in Fahrtrichtung des Fahrzeuges gesehen in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die elastische Lagerung des unter Verwendung eines Stoßdämpfers gebildeten Federbeines am Fahrzeuguntergestell,
F i g. 3 den für diese Lagerung verwendeten Gummikörper im Schnitt, und zwar im unverformten also noch nicht eingebauten Zustand.

709 607ß09

Claims

Ein Stoßdämpferzylinder 1 mit der zugehörigen Stange 2 und einer sich nach unten hin erstreckenden Verlängerung 3 bilden ein Federbein, an dem unterhalb des Stoßdämpferzylinders 1 ein Achsschenkelträger 4 für das gelenkte Fahrzeugrad 5 befestigt ist. Das Federbein stützt sich oben über einen Teller 6 an dem bei 7 angedeuteten Fahrzeuguntergestell ab. Der Teller 6 bildet ferner ein Widerlager für eine konzentrisch zum Federbein angeordnete Schraubenfeder 8, die sich über einen weiteren Teller 9 mit ihrem unteren Ende an dem Stoßdämpferzylinder 3 abstützt. Das untere Ende des Federbeins bzw. der Verlängerung 3 ist über einen Querlenker 10 wiederum am Fahrzeuguntergestell 7 befestigt, und zwar so, daß beim Einfedern des Rades Längenänderungen des Federbeines, Verschwenkbewegungen des Querlenkers 10 und Lenkausschläge des Rades 5 möglich sind. Für die obere Lagerstelle des Federbeines wird ein Gummikörper 11 verwendet, der als Rotationskörper ao ausgebildet ist und innen mit einer konzentrisch angeordneten, anvulkanisierten Metallbüchse 12 versehen ist. Dieses Federelement wird auf den verjüngten Teil 2' der Stange 2 aufgeschoben. Die untere Stirnfläche des Gummikörpers 11 und der Buchse 12 liegen dabei an einer Verbreiterung 13 der Stange 2 an. Die Fixierung der Buchse 12 erfolgt durch die Verschraubung 14 am oberen Ende der Verlängerung 2'. Mit dem Fahrzeuguntergestell 7 sind Spannoder Klemmkörper 15 verbunden, die so bemessen sind, daß sie den Gummikörper 11 in seinem oberen Bereich 11' größeren Durchmessers erfassen können und im zusammengezogenen Zustand gemäß F i g. 2 den Gummikörper 11 auch radial vorspannen. Durch die Verspannbewegung der Klemmkörper 15 wird der in F i g. 3 dargestellte Federkörper 11 im wesentlichen in die Gestalt gemäß F i g. 2 übergeführt, wodurch somit der untere konische Teil 11", vor allen Dingen aber der obere wulstartig verdickte Teilll' des Federkörpers 11 gemäß F i g. 3 verformt wird. Von besonderer Bedeutung ist noch die Gestalt der Klemmkörper 15 in Verbindung mit der herzartigen Querschnittsform des Gummikörpers 11, der in F i g. 2 unter der statischen Last (normale Achslast des Rades 5) dargestellt ist. Die freien Ränder 15' der Klemmkörper 15 sind so angeordnet, daß die gedachte Verbindungslinie 16 in der Weise schräg ansteigt, daß ihr Abstand von der Längsachse des Federbeines oben geringer ist als im unteren Bereich. Infolge des Formschlusses durch die gewölbte Gestalt der Klemmkörper 15 entsteht somit für den Federkörper 11 ein wirksamer Querschnitt, der durch die Haftfläche der Buchse 12, die freien Außenflächen 17 und schließlich durch die gestrichelte Linie 16 begrenzt ist. Infolge der Schrägstellung der Linie 16 ergibt sich gewissermaßen eine Keilwirkung; der Gummikörper im Bereich des wirksamen Querschnittes wird bei axialer Belastung in Richtung des Pfeiles 18 auf Druck und auf Schub verformt, wodurch eine wünschenswerte, allmähliche Verhärtung bei der Einfederung des Rades 5 bzw. des Federbeines entsteht. Zusätzlich läßt der Gummikörper 11 drehelastische Bewegungen im Sinne des Doppelpfeiles 19 zu, wenn nämlich das Rad 5 eingeschlagen wird. Die radiale Vorspannung des Gummikörpers 11 ist gerade bei der drehelastischen Bewegung im Sinne des Pfeiles 19 deshalb von besonderer Bedeutung, weil sie auch bei größeren Dreh- bzw. Dreh- schubverformungen des Gummikörpers 11 den Rfaftschluß zwischen dem Gummikörper 11 einerseits und dem Klemmkörper 15 andererseits aufrechterhält. Die Querschnittsform des Gummikörpers 11 gemäß F i g. 2 kann auch verglichen werden mit der Kontur der Betätigungsmittel, so wie diese bei sor genannten Flügelmuttern üblich sind. Es können noch Anschlagbegrenzungen vorgesehen sein, die Relativbewegungen der Stange 2 gegenüber den Klemmkörpern 15 gegen die Richtung des Pfeiles 18 nach Erreichen eines bestimmten Hubes unterbinden. Auch werden die Ränder 15' vorzugsweise abgerundet — dies kann auch beim Rand der Erweiterung 13 der Fall sein —, damit bei entsprechenden Verformungen des Gummikörpers 11 dieser an den abgerundeten oder gegebenenfalls abgewinkelten Rändern fortschreitend zur Anlage kommen kann. Es sei noch erwähnt, daß die Erweiterung 13 deshalb eine besondere Bedeutung hat, weil sie insbesondere dazu beiträgt, einen für die Beanspruchung des Gummikörpers 11 günstigen Querschnittsbereich entstehen zu lassen. Die durch die Erweiterung 13 bedingte, praktisch wirksame Innenfläche des Gummikörpers 11 ist durch die gestrichelte Linie 20 wiedergegeben. Diese Linie läuft in etwa parallel zu der Linie 16. Es ist ferner vorteilhaft, die obere frei liegende Fläche 21 des Gummikörpers 11 zu entlasten. Dieses kann durch zwei Maßnahmen, die gegebenenfalls gemeinsam Anwendung finden können, erreicht werden. Im oberen Bereich des Gummikörpers 11 bzw; im Bereich der Randfaser, welche die Fläche 21 bildet, kann der Gummikörper 11 so weit radial vorgespannt werden, daß diese Druckvorspannung bei einer Einfederung nicht oder praktisch nicht abgebaut wird. Auch ist es möglich, bei 22 angedeutete ringförmige Nuten vorzusehen, die ebenfalls eine Entlastung des Gummikörpers 11 im Randgebiet der Fläche 21 ausschließen. Patentansprüche:

1. Elastische Lagerung des oberen Endes eines Federbeines für lenkbare Fahrzeugräder mit einem Gummikörper, der an seinem dem Federbein abgekehrten Ende im Durchmesser größer ist als in seinem übrigen Teil und radial verspannt an seinem im Durchmesser größeren Ende durch nicht anvulkanisierte Klemmkörper am Fahrzeuguntergestell gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der das Federbein mit einer anvulkanisierten, zentral angeordneten Metallbüchse (12) umschließende Gummikörper (11) ausschließlich durch die an seinem größeren Durchmesser angreifenden Klemmkörper (15) mit dem Fahrzeuguntergestell verbunden ist und die Klemmkörper so gestaltet sind, daß eine deren Ränder (15') verbindende gedachte Linie (16) derart schräg in bezug auf die Längsachse des Federbeines verläuft, daß sie oben einen kleineren Abstand von der Längsachse hat als unten.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper (11) von einer am Federbein (1, 2) befestigten Verbreiterung (13) unterstützt ist.

3. Lagerung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß eine von den Rändern der Ver-