DE1505363A1

DE1505363A1 - Federungseinheit,insbesondere zur federnden Aufhaengung von Fahrzeughalbachsen

Info

Publication number: DE1505363A1
Application number: DE19651505363
Authority: DE
Inventors: Ludwig Bacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-02-13
Filing date: 1965-02-13
Publication date: 1969-09-25
Also published as: US3400946A

Description

DR. ING. HANS LICHTI · PATENTANWALT

KARLSRUHE-DURLACH · GRÖTZINGER STRASSE Ol

TELEFON 4 1Γ24

__ - 11. Februar 1965

Dr. Expl.' ^1351/64

ludwig Bacher, Staffort, Brühlstr. 23

Federungseinheit, insbesondere zur federnden Aufhängung von Fahrzeughalbachsen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federungseinheit, insbesondere zur federnden Aufhängung von Fahrzeughalbachsen mit einer Gummifeder als Federelement·

Die federnde Aufhängung der Fahrzeugachsen soll harte Fahrbahnstöße in weiche, gedämpfte Schwingungen umwandeln, so daß nur kleine Kräfte und entsprechend mäßige Beschleunigungen auf das Fahrzeug übertragen werden. Bei den bekannten Konstruktionen dienen insbesondere Metallfedern, die als Blattfedern, Schraubenfedern oder Drehstabfedern ausgebildet sein können, als Federelement. Diesen bekannten mit Metallfedern arbeitenden Federungs-

909839/0488

-2- 1351/64-

einheiten haftet durchweg der Mangel einer fehlenden Eigendämpfung· an. Bei Federungseinheiten mit Blattfedern als Federungselement ist zwar eine gewisse Eigendämpfung vorhanden, jedoch genügt diese keineswegs, um auf gesondert anzubringende Stoßdämpfer verzichten zu können. Solche Federungseinheiten mit Metallfedern als Federungselement sind daher wegen der gleichzeitig benötigten Stoßdämpfer verhältnismäßig aufwendig und störanfällig. Der erforderlichpAufwand macht sich insbesondere bei nicht-angetriebenen Fahrzeugachsen bemerkbar, da an solche nur mitlaufende Räder aufnehmende Achsen - sofern sie nicht als Lenkachsen dienen - keine solch hohen Festigkeits- und Sicherheitsbedingungen geknüpft sind wie an angetriebene Achsen. Derartige, insbesondere für Fahrzeuganhänger bestimmte, nur mitlaufende Räder aufnehmende Achsen müssen daher, um wirtschaftlich verwertbar zu sein, einfach und billig hergestellt und ohne Schwierigkeiten montiert werden können.

Es ist bekannt, Gummi-Zwischenlager bei Metallteilen zur elastischen Stoßaufnahme, zum Dämpfen von Vibrationen und zur Unterbrechung der Leitung von Körperschall zu verwenden. In allen diesen Fällen wird

-3-909839/0*88 bad o_R!Giw

-3- 1351/64

der Gummi auf Druck beansprucht. Es iüt ferner bekannt, auf Druck beanspruchte Gummifedern für die Radaufhängung zu verwenden. Bei derartigen auf Druck beanspruchten Guiamifedern wirkt sich nachteilig aus, daß sich der Gummi unter der ruhenden Last zeitabhängig verformt. Die anfänglich sehr guten und äußerst günstigen Federungseigenschaften von Gummis lassen daher mit der Zeit nrch, so daß die Betriebssicherheit einer in solcher Weise aufgebauten Federungseinheit nicht gewährleistet ist. Um dieses als "Kriechen" bezeichnete Verformen der Guiomifedern zu vermeiden, werden im allgemeinen zu diesen Guimnifedern Metallfedern parallel angeordnet, die wenigstens in der Ruhelage die Gummifeder entlasten. Durch diese Maßnahme wird zwar die angestrebte progressive Federwirkung und eine sehr gute Dämpfung mit einer solchen Metallfeder-Gummifederkombination erzielt, jedoch der Aufwand für die Federungseinheit beträchtlich erhöht.

Der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, eine Federungseinheit zu schaffen, bei der als Federungselement Gummifedern, deren Federungskennlinie und Dämpfungseigenschaften sie zur federnden Aufhängung von Fahrzeugachsen besonders geeignet erscheinen lassen, verwendet werden sollen und die einfach und billig

909839/0488

bad original

-4- 1351/64

herzustellen, ohne Schwierigkeiten zu montieren und außerdem - um die ungefederte Masse niedrig zu halten verhältnismäßig leicht sein soll.

Ausgehend von einer Federungseinheit, insbesondere zur federnden Aufhängung von Fahrzeug-Halbachsen mit einer Gummifeder als Federelement, wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fahrzeug-Halbachse endständig am einen Arm eines in einem Schwenklager am Fahrzeugchassis angelenkten zweiarmigen Hebels aufgehängt ist, dessen anderer Arm über eine Gummifeder mit dem Fahrzeugchassis verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäß derart ausgebildeten Federungseinheit ist der Einsatz von Metallfedern, deren Federungskennlinie durch besondere Hilfsmittel progressiv gemacht werden müßte und die außerdem zusätzliche !Dämpfungsglieder erfordern würden, vollkommen vermieden. Als Federungselement wird ausschließlich eine Gummifeder mit deren bekannten günstigen Federungs- und Dämpfungseigenschaften verwendet . Das sogenannte "Kriechen" der Feder kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht stattfinden, da die Gummifeder in der Ruhelage nur geringfügig auf Zug beansprucht ist und im Fahrbetrieb im wesentlichen ebenfalls auf Zug beansprucht wird, wobei sich jedoch auch durch Entlastungen des abgefederten

BAD

909839/04 8 8

-5-

-5- 1351/64

Rades beim Fahren Druckbelastungen einstellen.

Zu einer bevorzugten Ausführungsforra dea Erfindungsgegenstandes aind das Schwenklager des Hebels und die chassisseitige Gummifeder-Befestigung als Baueinheit an einem gemeinsamen Träger angeordnet, der seineraeita an dem Fahrzeugchassis zu befestigen ist. Eine solche Federungseinheit ist ohne Schwierigkeiten in jeder Spurbreite unter dem Fahrzeugchaaaia anzubringen; sie ist infolge Fehlens von die Federcharakteristik beeinflussenden Hilfsmitteln und Dämpfungsgliedern äußerst leicht und sie ist ferner einfach und billig herzustellen, da sie außer dem die Fahrzeug-Halbachse tragenden Hebel und die Gummifeder keine beweglichen Teile besitzt. Weiter aiaubt die Verwendung der erfindungagemäßen Federeinheit als selbständige Baueinheit eine vereinfachte lagerhaltung. Solche je eine rechte oder linke Fahrzeug-Halbachse tragenden Federeinheiten können in beliebigem Spurabatand an beliebiger Stelle dea Fahrzeugea angebracht werden. Selbatveratändlich iat ea möglich, auch diese Halbachsen - beispielsweise durch einen jeder Achse zugeordneten Blektromotor - anzutreiben, oder die beiden Halbachsen in besonders gelagerten Fällen zu einer gemeinsamen Achse zu verbinden.

-6-909839/0Λ88

-6- 1351/64

Der die Fahrzeugachse tragende Hebel kann quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein, ist jedoch vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung vorgesehen. Bei einer derartigen Anordnung ist es zweckmäßig den zweiarmigen Hebel als Knickhebel auszubilden und an seiner Knickstelle im Schwenklager derart zu lagern, daß der Hebelarm zwischen Schwenklager und Fahrzeughalbachse in Ruhelage gegen die Chassisebene in spitzem Winkel divergiert. Durch die Knickung des Hebels im Drehpunkt wird erreicht, daß das Chassis zum Andrehen der Federungseinheit nicht durchbrochen werden muß. Ferner ergibt sich dadurch eine angestrebte positive Schrägfederung und damit ein Ausweichen des aufgehängten Rades nach oben-hinten, womit ein optimales Abfedern des Fahrzeuges gewährleistet ist.

Um den größten Federweg des Hebels zu begrenzen, ist zweckmäßig in an sich bekannter Weise auf dem Hebel, zwischen Schwenklager und Fahrzeughalbachse ein Gummipuff er, zum Chassis weisend, angebracht.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, wobei:

Fig. 1 die Federungseinheit im Längsschnitt

entlang der Schnittlinie I - I der Figur 2;

-7-909839/0488

-7- 1351/64

Pig. 2 einen Querschnitt der Schnittlinie nach II - II der Figur 1

zeigt.

Eine das Fahrzeugrad tragende Fahrzeug-Halbachse ist endständig am einen Arm eines zweiarmigen Knickhebels 2 aufgehängt, der seinerseits an seinem Knickpunkt in einem Schwenk-Lager 3 gelagert ist. Am Ende des anderen Arms des Hebels 2 ist eine Gummifeder 4

angeschraubt, die am ^ühassis 5 befestigt ist. Die Schraube 6 zur Befestigung der Gummifeder durchdringt einen Rahmensehenkel 7 eines Chassisrahmens und einen diesem anliegenden Träger 8, der die Gummifeder 4 und den die Gummifeder tragenden Hebelarm bis zum Schwenklager 3» sowie das Schwenklager 3 in sich aufnimmt. Auf dem anderen Hebelarm zwischen Fahrzeug-Halbachse 1 und Schwenklager 3 ist ein Gummipuffer 9 zum Chassis weisend angeordnet, der zusammen mit einem ihm zugeordneten Widerlager 10 den Federweg des Hebels 2 begrenzt.

In der gezeigten Anordnung ist der Hebel in Längsrichtung des Fahrzeugchassis mit gegen die Chassisebene in spitzem Winkel nach unten divergierender Längsachse des die Fahrzeug-Halbachse tragenden Hebelarms angeordnet. Daraus ergibt sich eine schräg-positive

909839/0488 "⁸"

-8- 1351/64

Federung 11 und somit optimale ^ederungseigenschaften. Selbstverständlich kann der Hebel 2 auch quer zur Fahrzeuglängsachse angeordnet werden, jedoch ist es dann zweckmäßig, den Hebel 2 im Hebeldrehpunkt weniger stark als bei der Anbringung in Fahrzeuglängsrichtung zu knicken, um einwandfreie Auflage des Reifenprofils auf der Straßenfläche zu erreichen.

Bei der in der Zeichnung dargestelltenAusführungsform ist lediglich eine Gummifeder für alle Belastungsfälle vorgesehen. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, zusätzlich eine sogenannte Vorfeder zur Aufnahme der Schwingungen des unbelasteten Fahrzeugs anzuordnen, die zweckmäßig an dem die Gummifeder tragenden Arm des Hebels 2 in einer Mittellage zwischen der Gummifeder 4 und dem Schwenklager 3 angebracht ist. Die - in der Zeichnung nicht dargestellte Vorfeder kann eine gleichartige auf Zug beanspruchte Gummifeder oder auch eine Metallfeder sein. Die Gummifeder 4 übernimmt bei einer solchen Anordnung die Funktion der Lastfeder für das belastete Fahrzeug, wobei für schwerere Lasten auch mehrere solcher Gummifedern 4 in gleichem Abstand vom Schwenklager 3 vorgesehen sein können.

-9-909839/0488

Claims

11.Februar 1965 Patentansprüche

1. Federungseinheit, insbesondere zur federnden Aufhängung von Fahrzeug-Halbachsen mit einer Gummifeder als Federelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeug-Halbachse· (1) endständig am einen Arm eines in einem Schwenklager (3) am Fahrzeugchassis (5) angelenkten zweiarmigen Hebels aufgehängt ist, dessen anderer Arm über eine Gummifeder (4) mit dem Fahrzeugchassis (5) verbunden ist.

2. Federungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.

3. Federungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiarmige Hebel als Knickhebel (2) ausgebildet und an seiner Knickstelle im Schwenklager (3) derart gelagert ist, daß der Hebelarm zwischen Schwenklager (3) und Fahrzeug-Halbachse (1) in Ruhelage gegen die Chassisebene in spitzem Winkel nach unten divergiert.

909839/0488

1351/64

4. Federungeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Arm des Hebels zwischen Hebel-Schwenklager (3) und Fahrzeug-Halbachse

(l) ein zur.i Chassis (5) gerichteter Gummipuffer (9) vorgesehen ist.

5. Federungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4_f dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (3) des Hebels und die chassisseitige Halterung der Gummifeder

(4) an einem gemeinsamen Träger (8) angeordnet sind, der (8) an dem Fahrzeug-Chassis (5) befestigbar ist.

6. Federungseinheit nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Arm des Hebels 2 zwischen dem Schwenklager (3) und dem Gummipuffer (4) etwa in Mittelstellung eine als Gummifeder oder Metallfeder ausgebildete gegen das Chassis bzw. den Träger (8) abgestützte Vorfeder zur Aufnahme der Schwingungen des unbelasteten Fahrzeugs angebracht sind.

7. Federungseinheit nach jedem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Gummifeder (4) deren mehrere im gleichen Abstand von dem Schwenklager (3) vorgesehen sind, die einerseits am Fahrzeugchassis (5) bzw. dem Träger (8),andererseits an einem rechtwinklig horizontal abgekröpften Teil des Hebels (2) befestigt sind.

909839/0488

Lee rs ei te