<Desc/Clms Page number 1>
Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der der hohle Drehzapfen der die Räder tragenden Schwinghebel mit der ihn umschliessenden festen Lagerhülse durch eine hohlzylindrische Gummidrehfeder festhaftend verbunden ist. Die aufzunehmende Last hat hiebei eine Schubbeanspruchung der Gummischichten zur Folge. Bei derartigen Federungen musste man zu verhältnismässig grossen und schlecht unterzubringenden Baulängen der Federungselemente greifen, wenn grössere Lasten aufgenommen werden sollten, weil sonst die Zerreissfestigkeit des Gummimaterials und der Haftverbindung überschritten wurde.
Es sind auch Drehfedern bekannt, bei denen zwischen mehreren konzentrischen Metallhülsen entsprechende Gummihülsen unter grossem Druck angebracht sind. Der unter Druck zwischen die Metallhülsen eingepresste Gummi, der an ihren Mantelflächen nur durch Reibungskraft gehalten wird, besitzt aber eine äusserst geringe Verformungsmöglichkeit. Diese ist nur insoweit gegeben, als eine Streckung der zusammengepressten, radialen Gummifasern auf ihre ursprüngliche Länge vorgenommen wird. Jede weitere Dehnung der radialen Gummifasern würde eine Verringerung der an den Mantelflächen auftretenden Reibungskraft und damit die Gefahr des Gleitens und des Verschleisses der Gummihülsen und im weiteren Verlauf ihre vollständige Wirkungslosigkeit hervorrufen.
Aus diesem Grunde benötigt man zur Erreichung der notwendigen Federwege mehrere, durch die eingepressten Gummikörper miteinander verbundene, in ihrer Federwirkung hintereinander geschaltete Hülsen.
Es ist klar, dass infolge dieser Anordnung dem einzelnen Federaggregat nur eine aus einbautechnischen Gründen beschränkte Belastung zugemutet werden kann. Abgesehen davon entstehen bei diesem Federungselement die durch die Reibung und Haftung an den Wänden bedingten, oben angedeuteten Nachteile.
Die vorliegende Erfindung will durch Parallelschaltung mehrerer über ungespannte Gummihülsen haftend miteinander in Verbindung stehender Metallhülsen, von denen abwechselnd eine mit dem festen, die andere mit dem schwingenden Teil verbunden ist, eine Federung mit ausreichender
EMI1.1
schaffen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der hohle Drehzapfen mit einem ihn durchsetzenden festen Zapfen durch eine weitere. zur ersten konzentrisch angeordnete hohlzylindrische Gumnidrehfeder festhaftend verbunden ist.
Dabei können je nach den Platzverhältnissen zwei Gummikörper oder auch mehrere Anwendung finden, und es können die festen oder die mit dem Ausleger beweglichen Hülsen innerhalb der andern Hülsen zwischen die Gummikörper gelegt sein. Eine einfache Ausführungsform der Erfindung mit einer Vergrösserung der Haftflächen auf nicht ganz das Doppelte ergibt sich in der Weise, dass der eine, z. B. der mit dem Ausleger verbundene sohwingbare Teil als Hülse ausgebildet und je innen und aussen mit einer Gummihülse verbunden ist, von denen die äussere Hülse in einer sie umgebenden Hülse des andern, z. B. des festen Teiles, gelagert ist, während die innere Gummihülse einen inneren, mit dem andern Teil verbundenen Bolzen umgibt.
Bei dieser Ausbildungsart kann man daher durch Anfügen weiterer Hülsen eine beliebige Federkraft in einem Element unterbringen, insbesondere durch eine solche Vervielfachung der ineinander angeordneten federnden Gummihülse, dass der zu mehreren konzentrisch angeordneten Hohlzylindern
<Desc/Clms Page number 2>
ausgebildete hohle Drehzapfen mit mehreren ihn durchsetzenden festen hülsenförmigen Zapfen durch weitere konzentrisch angeordnete Gummidrehfedern festhaftend verbunden ist. Die Gummikörper und die zu ihnen gehörigen Hülsen brauchen aber nicht geschlossene Ringe oder Zylinder zu bilden, sondern sie können als Ringsegmente ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist dabei die Länge, Dicke und Nachgiebigkeit des Gummimaterials der inneren und äusseren Hülsen voneinander verschieden, u. zw., indem entweder einzelne dieser Eigenschaften voneinander oder mehrere in zueinander passender Weise abweichen. Gleichförmige Gummibeánspruchungen kann man z. B. dadurch erzielen, dass die inneren Gummihülsen zwar länger sind als die äusseren, dass sie aber entweder bei gleicher Dicke geringere Nachgiebigkeit des Materials oder bei dessen gleicher Nachgiebigkeit geringere Dicke besitzen.
Hiedurch wird erreicht, dass bei bestimmtem Federungsausschlag die Schubheanspruehung des Gummimaterial in den verschiedensten Gummiringen gleich ist. Es können aber auch zur Erzielung besonderer Federungskennlinien, z. B. einer progressiven Widerstandssteigerung, auch andere Abmessungsversehiedenheiten gewählt werden und es können ebenfalls einzelne der Gummiringe mit radial verlaufenden Anschlagstücke der festen Hülsen zusammenwirken, die bei grösserem Federungsausschlag neue Federungskräfte hinzukommen lassen.
Zur Aufnahme seitlicher Beanspruchungen, insbesondere bei der Kurvenfahrt oder bei Fahrstössen, empfiehlt sich die Hinzunahme von zwischen parallelen Ringscheiben gelegenen flachen Gummiringen, die von axialen Kräften auf Druck beansprucht sind. Bei Druckbeanspruchung lässt das Gummimaterial weit weniger Bewegungsfreiheit zu als bei Sehubbeanspruchung, so dass dadurch ein "Schwimmen" des Fahrzeuges vermieden ist.
Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, u. zw. zeigt Fig. l einen teilweisen Längsschnitt des Auslegers und seiner Lagerung, Fig. 2 einen Teilquerschnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 1, Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt längs der Linie ICI-ICI der Fig. 1 und Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungsform der Lagerung im Teillängsschnitt.
Gemäss den Fig. 1-3 ist der das Rad tragende Ausleger 1 mittels Keilverbindung 2 auf einer
EMI2.1
die ihrerseits mit der Auslegerhülse 3 und der festen Hülse 9 durch Keil-und Nutverbindung 7 verbunden sind. Die äussere Hülse 8 und die innere Hülse 9 sind mittels Schraubverbindung 13 od. dgl. mit einem festen Teil des Fahrzeuges, z. B. einem Rahmenholm 14, verbunden. An einem Ende der Hülse 3 befinden sich Gummiringe 15 und 16, die zwischen Druckringen 17 und 18 und den Zwischenscheiben C und 74 eingebracht sind.
Die Drur. kringe 17 beanspruchen bei Axialschüben in der Richtung vom Ausleger nach innen die Gummiringe 15 auf Druck, während die durch Bolzen 19 mit der Hülse 3 in Verbindung stehenden Platten 18 die Gummiringe 16 auf Druck beanspruchen, wenn ein Axialschub nach aussen (in der Zeichnung nach links gerichtet) aufzunehmen ist. Die Gummiringe 15 und 16 sind in bekannter Weise zwischen Metallplatten vulkanisiert, welche mit ihren Druckplatten 17 und 18 in Verbindung stehen. Die Bolzen 19 liegen innerhalb der Distanzhülsen 20 und durchbrechen die Teile 9 und 14 in Langlöchern 21 (Fig. 2), welche die erforderliche Drehbewegung der schwingbaren Teile des Auslegerarms gegenüber den andern Teilen zulassen.
Die Wirkungsweise der Lagerung ist folgende :
Auf den Ausleger 1 ausgeübte Belastungskräfte werden zunächst auf die schwingbare Hülse 3 als Drehmoment übertragen und von dieser als Schubbeanspruchung nach aussen über den Gummiring 4, nach innen über den Gummiring 10 an die festen Hülsen 8 und 9 weitergegeben. Die Elastizitätskräfte der Gummiringe 4 und 10 zusammen ergeben im wesentlichen die Federungskräfte. Zu diesen kommen auch noch die Kräfte hinzu, die für die radiale Verformung der Ringe 15 und 16 aufzubringen sind. Die aufzunehmenden Kräfte verteilen sich auf grosse Haftflächen längs des Umfanges der Hülse 3 und der Stirnflächen der Ringe 17 und 18.
Bei der gezeichneten Anordnung ist durch die Hinzunahme einer weiteren Hülse und eines weiteren Gummisehlauches eine Erhöhung der Aufnahmefähigkeit der Gummifederung um etwa 100% gegenüber der Federung mit nur einem Gummischlauch erzielt. Durch Ansetzen weiterer Hülsen und Ringteile, gegebenenfalls auch unter Umkehrung der Verhältnisse von festen und schwingenden Teilen liesse sich eine weitere Vervielfachung der Arbeitsaufnahmefähigkeit ohne Vergrösserung der Baulänge erzielen.
Die Anordnung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, dass statt des mittels Bolzen angeschlossenen Druckringes 18, der auf den Gummiring 16 wirkt, ein Gummiring 22 vorgesehen ist, der sich zwischen zwei umgebördelten Endflanschen 23 und 24 der Metallhülsen 11 und 12 befindet. Das einschiebbare, aus den Gummiteile 10 und 22 und den Metallteilen 11 und 12 bestehende Hülsenaggregat wird durch einen aufschraubbaren Haltering 25 festgehalten und gegenüber axialen Drücken abgestützt.
Statt der gezeigten Keil-und Nutverbindung können selbstverständlich auch andere gegen Drehung feste Verbindungen, z. B. Stifte, Sechs-oder Vielkant u. a. m. Verwendung finden,