DE202015008166U1

DE202015008166U1 - Rubber spring axle with cord or rod-shaped elastomer elements

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Publication number: DE202015008166U1
Application number: DE202015008166.5U
Authority: DE
Original assignee: Knott GmbH
Current assignee: Knott GmbH
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2015-12-08
Anticipated expiration: 2025-11-26

Abstract

Gummifederachse mit einem Achsrohr (2) und mindestens einer koaxial im Achsrohr (2) angeordneten Schwingwelle (3), die begrenzt drehbar im Achsrohr (2) gelagert ist, wobei in Zwischenräumen zwischen dem Achsrohr (2) und der Schwingwelle (3) schnur- oder stabförmige Elastomerelemente (6) angeordnet sind, die bei einer Drehung der Schwingwelle (3) im Achsrohr (2) verformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die schnur- oder stabförmigen Elastomerelemente (6) einen Kern (11) und einen den Kern (11) umgebenden Mantel (12) aufweisen, wobei der Kern (11) und der Mantel (12) aus unterschiedlichen Materialien und/oder aus voneinander getrennten Elementen bestehen.Rubber spring axis with an axle tube (2) and at least one coaxially in the axle tube (2) arranged oscillating shaft (3) which is limited rotatably mounted in the axle tube (2), wherein in intermediate spaces between the axle tube (2) and the oscillating shaft (3) cordless or rod-shaped elastomer elements (6) are arranged, which are deformed in a rotation of the oscillating shaft (3) in the axle tube (2), characterized in that the cord or rod-shaped elastomeric elements (6) has a core (11) and a core (11 ) surrounding shell (12), wherein the core (11) and the jacket (12) made of different materials and / or from separate elements.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gummifederachse mit einem Achsrohr und mindestens einer koaxial im Achsrohr angeordneten Schwingwelle, die begrenzt drehbar im Achsrohr gelagert ist, wobei in Zwischenräumen zwischen dem Achsrohr und der Schwingwelle schnur- oder stabförmige Elastomerelemente angeordnet sind, die bei einer Drehung der Schwingwelle im Achsrohr verformt werden, gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rubber spring axle with an axle tube and at least one coaxially arranged in the axle tube oscillating shaft, which is limited rotatably mounted in the axle tube, wherein in between spaces between the axle tube and the oscillating shaft or rod-shaped elastomer elements are arranged, which upon rotation of the oscillating shaft in the axle tube be deformed, according to the preamble of claim 1.

Eine Gummifederachse dieser Art, die insbesondere bei Fahrzeuganhängern eingesetzt werden kann, ist aus der DE 20 2013 009 443 U1 bekannt. Bei Fahrzeuganhängern besteht die Notwendigkeit, sowohl die Federung als auch die Dämpfung der Gummifederachse möglichst optimal aufeinander abzustimmen, damit bestmögliche Fahreigenschaften erreicht werden können. Zu berücksichtigen ist dabei, dass die Federung im Leerzustand des Anhängers weich sein soll, damit Hüpfbewegungen des Anhängers unterbunden werden. Im vollbeladenen Zustand soll die Gummifederachse um ein bestimmtes Maß einfedern. Bei einer Überlast, beispielsweise bei Durchfahren eines Schlagloches, soll die Federung jedoch über die normale Federsteifigkeit hinaus härter werden, um ein unerwünschtes Durchdrehen der Schwingwelle relativ zu den Elastomerelementen, die üblicherweise als schnur- oder stabförmige Gummielemente ausgebildet sind, zu verhindern. Ziel ist somit im Allgemeinen eine deutlich progressive Federcharakteristik, wobei die Federung im unteren Lastbereich weich und im oberen Lastbereich hart sein soll.A rubber spring axle of this type, which can be used in particular in vehicle trailers, is from the DE 20 2013 009 443 U1 known. For vehicle trailers, there is a need to optimally match both the suspension and the damping of the rubber spring axle, so that the best possible driving characteristics can be achieved. It should be noted that the suspension in the empty state of the trailer should be soft, so that jumping movements of the trailer are prevented. When fully loaded, the rubber spring axle should deflect by a certain amount. In an overload, for example, when driving through a pothole, the suspension should be harder beyond the normal spring stiffness addition, to prevent unwanted spinning of the oscillating shaft relative to the elastomeric elements, which are usually formed as cord or rod-shaped rubber elements. The aim is therefore generally a clearly progressive spring characteristic, the suspension in the lower load range should be soft and hard in the upper load range.

Eine derartige Federcharakteristik wird bei der Gummifederachse gemäß DE 20 2013 009 443 U1 dadurch erreicht, dass die Seitenwände des Achsrohrs mindestens einen nach innen gerichteten Vorsprung aufweisen, der insbesondere als nach innen gerichtete Sicke ausgebildet ist und den Zwischenraum zwischen Achsrohr und Schwingwelle derart verengt, dass hierdurch der Bewegungsraum des angrenzenden Elastomerelements in Umfangsrichtung des Achsrohr begrenzt wird. Diese bekannte Gummifederachse bietet gleichzeitig den Vorteil, dass auf einfache Weise ein Durchdrehen der Schwingwelle bei Überlast wirkungsvoll verhindert werden kann.Such a spring characteristic is in accordance with the rubber spring axis DE 20 2013 009 443 U1 achieved in that the side walls of the axle tube have at least one inwardly directed projection, which is in particular designed as an inwardly directed bead and narrows the space between the axle tube and oscillating shaft such that thereby the movement space of the adjacent elastomer element is limited in the circumferential direction of the axle tube. At the same time, this known rubber spring axle offers the advantage that in a simple manner, a spinning of the oscillating shaft in the event of overload can be effectively prevented.

Neben einer Optimierung der Federungscharakteristik, d. h. der Federkennlinie, ist es auch wünschenswert, die Dämpfung der Gummifederachse möglichst optimal auf die Federungscharakteristik abzustimmen, damit Schwingungen des Fahrzeuganhängers beim Ein- und Ausfedern der Gummifederachse möglichst schnell abklingen. Die Dämpfung korreliert hierbei mit der Walkarbeit, die beim Verformen der Elastomerelemente beim Ein- und Ausfedern der Gummifederachse aufgewendet wird, und mit der Reibung an den Kontaktflächen zwischen den Elastomerelementen und der Schwingwelle sowie zwischen den Elastomerelementen und dem Achsrohr.In addition to optimizing the suspension characteristics, d. H. the spring characteristic, it is also desirable to tailor the damping of the rubber spring axis optimally to the suspension characteristics, so that vibrations of the vehicle trailer decay as soon as possible during compression and rebound of the rubber spring axis. The damping correlates here with the flexing work that is used when deforming the elastomer elements during compression and rebound of the rubber spring axis, and with the friction at the contact surfaces between the elastomer elements and the oscillating shaft and between the elastomer elements and the axle tube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gummifederachse der eingangs genannten Art zu schaffen, die verbesserte Möglichkeiten zum Erreichen einer bestimmten Federungscharakteristik und -dämpfung bietet.The invention has for its object to provide a rubber spring axle of the type mentioned, which offers improved possibilities for achieving a specific suspension characteristics and damping.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gummifederachse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a rubber spring axle with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in the further claims.

Bei der erfindungsgemäßen Gummifederachse weisen die schnur- oder stabförmigen Elastomerelemente einen Kern und einen den Kern umgebenden Mantel auf, wobei Kern und Mantel aus unterschiedlichen Materialien und/oder aus voneinander getrennten Elementen bestehen.In the case of the rubber spring axis according to the invention, the cord or rod-shaped elastomer elements have a core and a jacket surrounding the core, the core and jacket consisting of different materials and / or separate elements.

Im Gegensatz zu bekannten Elastomerelementen, die üblicherweise über ihren gesamten Querschnitt aus dem gleichen Material bestehen, bieten die erfindungsgemäßen Elastomerelemente zusätzliche Möglichkeiten, bestimmte Federungs- und Dämpfungskennlinien von Gummifederachsen zu erreichen. Bestehen Kern und Mantel der Elastomerelemente aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise aus Gummimaterialien mit unterschiedlichen Härten, kann die Federungscharakteristik der Gummifederachse unter anderem auch durch das unterschiedliche Verformungs- und Federungsverhalten des Mantels und des Kerns beeinflusst werden. Besteht der Mantel der Elastomerelemente beispielsweise aus einem relativ weichen Material und der Kern aus einem härteren Material, ist es möglich, dass bei einer geringen Belastung der Gummifederachse lediglich der Mantel elastisch verformt wird und der Kern erst bei einer bestimmten höheren Belastung Federarbeit übernimmt. Bestehen zusätzlich oder alternativ hierzu der Kern und Mantel der Elastomerelemente aus voneinander getrennten Elementen, werden zwischen Kern und Mantel zusätzliche Kontakt- und Reibflächen geschaffen, mit denen die Dämpfung der Gummifederachse beeinflusst werden kann. Durch eine derartige zweiteilige Konstruktion kann in gewissen Grenzen die Dämpfung auch getrennt von der Härte der Federung beeinflusst werden. Durch die Verwendung eines Kern mit größerer Härte kann bei mittlerer bis hoher Belastung (50%–200% der Nennlast) die Federung auch deutlich härter ausgebildet werden, als dies bei Verwendung eines Elastomerelementes aus einheitlichem Material möglich wäre. Bei geringer Belastung kann dagegen der Mantel auch den Hauptteil der Federungsarbeit übernehmen.In contrast to known elastomer elements, which usually consist of the same material over their entire cross-section, the elastomer elements according to the invention offer additional possibilities for achieving specific suspension and damping characteristics of rubber spring axes. If the core and sheath of the elastomer elements are made of different materials, for example of rubber materials with different hardnesses, the spring characteristic of the rubber spring axis can be influenced inter alia by the different deformation and suspension behavior of the sheath and of the core. If the jacket of the elastomeric elements consists, for example, of a relatively soft material and the core of a harder material, it is possible that with only a slight load on the rubber spring axis, only the jacket is elastically deformed and the core assumes spring work only at a certain higher load. If, in addition or alternatively, the core and shell of the elastomeric elements consist of separate elements, additional contact and friction surfaces are created between the core and the jacket, with which the damping of the rubber spring axis can be influenced. By such a two-part construction, the damping can also be influenced separately from the hardness of the suspension within certain limits. By using a core with greater hardness, the suspension can also be formed much harder at medium to high load (50% -200% of rated load) than would be possible using an elastomeric element of uniform material. At low load, on the other hand the coat also take over the main part of the suspension work.

Vorteilhafterweise ist der Kern im Querschnitt kreisförmig oder oval. Auch der Mantel kann vor dem Verpressen im Achsrohr zweckmäßigerweise eine kreisförmige oder ovale Querschnittsform aufweisen. Die Querschnittsformen des Mantels und des Kerns können jedoch in weitem Umfang variieren und werden zweckmäßigerweise gezielt an die Geometrie des Achsrohrs und der Schwingwelle angepasst. Beispielsweise kann der Querschnitt des Mantels und gegebenenfalls auch des Kern auch dreieckig oder auf irgendeine andere Weise mehreckig sein.Advantageously, the core is circular or oval in cross-section. Also, the jacket may advantageously have a circular or oval cross-sectional shape before pressing in the axle tube. However, the cross-sectional shapes of the shell and the core can vary widely and are suitably adapted specifically to the geometry of the axle tube and the oscillating shaft. For example, the cross-section of the shell and optionally also the core may also be triangular or otherwise polygonal.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Mantel einen sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Hohlraum auf, wobei der Kern schnur- oder stabförmig ausgebildet, in den Hohlraum des Mantels eingeführt und lose im Mantel angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform können Mantel und Kern unabhängig voneinander hergestellt werden. Nach Herstellung des schlauchförmigen Mantels wird der Kern in den Mantel eingeführt. Es handelt sich somit um zweiteilige Elastomerelemente.According to an advantageous embodiment, the jacket has a cavity extending in its longitudinal direction, wherein the core is cord-shaped or rod-shaped, inserted into the cavity of the jacket and loosely arranged in the jacket. In this embodiment, the sheath and core can be made independently. After making the tubular sheath, the core is inserted into the sheath. These are thus two-part elastomeric elements.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist der Mantel einen sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Hohlraum auf, wobei der Kern den Hohlraum ausfüllt und stoffschlüssig mit dem Mantel verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform können die Elastomerelemente somit derart hergestellt werden, dass das Material für den Kern bei der Vulkanisation in den Hohlraum des Mantels eingespritzt wird, so dass sich das Material des Mantels fest mit dem Material des Kerns verbindet.According to an alternative embodiment, the jacket has a cavity extending in its longitudinal direction, wherein the core fills the cavity and is adhesively bonded to the jacket. Thus, in this embodiment, the elastomeric elements may be made such that the material for the core is injected into the cavity of the shell during vulcanization so that the material of the shell bonds firmly to the material of the core.

Vorteilhafterweise weist der Mantel eine Shore-Härte von 60–80 ShA, insbesondere von 65–75 ShA auf. Die Härte des Mantels beträgt somit vorteilhafterweise 70 +/– 10 ShA, besonders vorteilhafterweise 70 +/– 5 ShA.Advantageously, the sheath has a Shore hardness of 60-80 ShA, in particular 65-75 ShA. The hardness of the shell is thus advantageously 70 +/- 10 ShA, more preferably 70 +/- 5 ShA.

Vorteilhafterweise weist der Kern eine Shore-Härte von 45–98 ShA, vorzugsweise 55–85 ShA, besonders vorzugsweise 65–75 ShA auf. Die Härte des Kerns ist somit zweckmäßigerweise 70 +/– 25 ShA, besonders vorteilhafterweise 70 +/– 20 ShA.Advantageously, the core has a Shore hardness of 45-98 ShA, preferably 55-85 ShA, more preferably 65-75 ShA. The hardness of the core is thus expediently 70 +/- 25 ShA, particularly advantageously 70 +/- 20 ShA.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt der Durchmesser des Kerns 30–70%, vorzugsweise 40–60% des Außendurchmessers des Mantels.According to an advantageous embodiment, the diameter of the core is 30-70%, preferably 40-60% of the outer diameter of the shell.

Mantel und Kern bestehen zweckmäßigerweise aus Gummi, können jedoch auch aus anderen elastomeren Materialien bestehen.Sheath and core are suitably made of rubber, but may also consist of other elastomeric materials.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:

1: eine Darstellung der erfindungsgemäßen Gummifederachse schräg von oben; 1 a representation of the rubber spring axis according to the invention obliquely from above;

2: eine Seitenansicht eines schnur- oder stabförmigen Elastomerelementes; 2 a side view of a cord or rod-shaped elastomeric element;

3: eine Schnittdarstellung des Elastomerelementes von 2 in Richtung III-III von 2; 3 : a sectional view of the elastomer element of 2 towards III-III of 2 ;

4: eine räumliche, teilweise freigeschnittene Ansicht eines Teils des Elastomerelementes von 2; 4 a partial, partially cut-away view of part of the elastomeric element of FIG 2 ;

5: einen Querschnitt durch die Gummifederachse von 1 im unbelasteten Zustand bei 0° Einfederung; 5 : a cross section through the rubber spring axle of 1 in unloaded condition at 0 ° deflection;

6: das Detail VI von 5 in vergrößerter Darstellung; 6 : the detail VI of 5 in an enlarged view;

7: einen Querschnitt der Gummifederachse von 1 bei 1,0-facher Nennlast und ca. 15° Einfederung; 7 : a cross section of the rubber spring axle of 1 at 1.0 times rated load and approx. 15 ° deflection;

8: das Detail XIII von 7 in vergrößerter Darstellung; 8th : the detail XIII of 7 in an enlarged view;

9: einen Querschnitt durch die Gummifederachse von 1 bei 2,0-facher Nennlast und ca. 30° Einfederung; und 9 : a cross section through the rubber spring axle of 1 at 2.0 times nominal load and approx. 30 ° deflection; and

10: das Detail X von 9 in vergrößerter Darstellung. 10 : the detail X of 9 in an enlarged view.

Aus 1 ist eine Gummifederachse 1 für Fahrzeuge, insbesondere Anhänger, ersichtlich. Der Begriff ”Gummifederachse” ist hierbei im weitesten Sinne zu verstehen und soll nicht nur Achsen umfassen, die Federelemente aus Gummi aufweisen, sondern auch Federelemente aus allen anderen Arten von Elastomermaterialien, die bei derartigen Achsen zum Einsatz kommen können.Out 1 is a rubber spring axle 1 for vehicles, especially trailers, can be seen. The term "rubber spring axis" is to be understood in the broadest sense and is intended to include not only axes having spring elements made of rubber, but also spring elements of all other types of elastomeric materials that can be used in such axes.

Die Gummifederachse 1 umfasst ein Achsrohr 2 und zwei voneinander getrennte Schwingwellen 3, die von gegenüberliegenden Seiten her in das Achsrohr 2 eingesetzt und unabhängig voneinander im Achsrohr 2 über einen begrenzten Winkelbereich drehbar sind (siehe auch 5 bis 10). Am außenliegenden Ende einer jeden Schwingwelle 3 ist jeweils ein Schwinghebel 4 drehfest mit der Schwingwelle 3 verbunden. Das freie Ende 5 der Schwinghebel 4 dient in bekannter Weise zur Befestigung eines nicht dargestellten Achsstummels, auf dem eine ebenfalls nicht dargestellte Bremstrommel gelagert ist.The rubber spring axle 1 includes an axle tube 2 and two separate vibration waves 3 , which from opposite sides into the axle tube 2 used and independently in the axle tube 2 are rotatable over a limited angular range (see also 5 to 10 ). At the outer end of each oscillating shaft 3 is each a rocker arm 4 non-rotatable with the oscillating shaft 3 connected. The free end 5 the rocker arm 4 used in a known manner for attachment of a stub axle, not shown, on which a brake drum, also not shown is mounted.

Aus den 5 bis 10 ist ersichtlich, dass jede Schwingwelle 3 mittels vier Elastomerelementen 6 innerhalb des Achsrohrs 2 federnd gelagert ist, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird. Bei den Elastomerelementen 6 handelt es sich um schnur- oder stabförmige, im unbelasteten Zustand zylinderförmige Elastomerelemente, die sich längs der Schwingwellen 3 zumindest über einen wesentlichen Teil der Länge der jeweils zugeordneten Schwingwelle 3 erstrecken, wobei sie parallel zur Längsachse des Achsrohrs 2 in dessen Ecken angeordnet sind.From the 5 to 10 it can be seen that each oscillating shaft 3 by means of four elastomer elements 6 within the axle tube 2 springy is stored, as will be described in more detail below. For the elastomeric elements 6 it is cord or rod-shaped, in the unloaded state cylindrical elastomeric elements along the oscillating shafts 3 at least over a substantial part of the length of the respective associated oscillating shaft 3 extend, being parallel to the longitudinal axis of the axle tube 2 are arranged in its corners.

Das Achsrohr 2 hat eine viereckige, quadratische Querschnittsform. Die vier ”Ecken” des Achsrohrs 2 sind abgerundet und weisen einen vorbestimmten Radius auf. Weiterhin ist das Achsrohr 2 als durchgehendes Element ausgebildet, das sich vom linksseitigen Schwinghebel 4 bis zum rechtsseitigen Schwinghebel 4 erstreckt. Auf dem Achsrohr 2 sind ferner Auflager 7 befestigt, auf denen insbesondere nicht gezeigt Tragholme eines Fahrgestells aufgesetzt werden können.The axle tube 2 has a quadrangular, square cross-sectional shape. The four "corners" of the axle tube 2 are rounded and have a predetermined radius. Furthermore, the axle tube 2 formed as a continuous element extending from the left-side rocker arm 4 to the right-hand rocker arm 4 extends. On the axle tube 2 are also supports 7 fixed, on which in particular not shown supporting beams of a chassis can be placed.

Wie aus den 5 bis 10 ersichtlich, weist das Achsrohr 2 vier rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenwände 8 auf. Eine der Seitenwände 8 weist einen nach innen gerichteten Vorsprung 9 auf, der mittig in dieser Seitenwand 8 parallel zur Längsachse des Achsrohrs 2 angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung 9 als Sicke ausgebildet, die von der Außenseite des Achsrohrs 2 her eingedrückt wird. Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist es ohne weiteres möglich, den Vorsprung 9 außermittig, d. h. neben der Längsmittelachse der Seitenwand 8 anzuordnen.Like from the 5 to 10 can be seen, the axle tube 2 four side walls arranged at right angles to each other 8th on. One of the side walls 8th has an inward projection 9 up in the middle of this side wall 8th parallel to the longitudinal axis of the axle tube 2 is arranged. In the illustrated embodiment, the projection 9 formed as a bead extending from the outside of the axle tube 2 is pressed. As an alternative to the embodiment shown, it is readily possible, the projection 9 off-center, ie next to the longitudinal center axis of the side wall 8th to arrange.

Ferner ist es auch möglich, nicht nur eine Seitenwand 8, sondern zwei, drei oder alle vier Seitenwände 8 mit einem derartigen Vorsprung 9 zu versehen.Furthermore, it is also possible, not just a side wall 8th but two, three or all four sidewalls 8th with such a projection 9 to provide.

Der Vorsprung 9 dient zur sicheren Begrenzung des Federwegs bei starker Belastung der Gummifederachse sowie dazu, dass die Federkraft kurz vor Erreichen des maximalen Federwegs stark ansteigt. Durch den Vorsprung 9 wird der Freiraum zwischen der Schwingwelle 3 und dem Achsrohr 2 derart verringert, dass das Elastomerelement 6, das in den 5 bis 10 rechts oben eingezeichnet ist, daran gehindert wird, in Umfangsrichtung der Schwingwelle 3 bzw. des Achsrohs 2 im Gegenuhrzeigersinn weiter auszuweichen.The lead 9 is used to safely limit the spring travel under heavy load on the rubber spring axle and to ensure that the spring force rises sharply shortly before reaching the maximum suspension travel. By the projection 9 becomes the clearance between the swing shaft 3 and the axle tube 2 reduced so that the elastomeric element 6 that in the 5 to 10 is shown at the top right, is prevented in the circumferential direction of the oscillating shaft 3 or the Achsrohs 2 continue to dodge in the counterclockwise direction.

Anstelle von im Querschnitt kreisbogenförmigen Sicken können auch andere Vertiefungen in die Seitenwände 8 eingebracht werden, beispielsweise solche, die im Querschnitt V-förmige Vorsprünge ergeben. Weiterhin ist es auch denkbar, die Seitenwände 8 zwischen den Ecken ohne Vorsprung 9, d. h. vollkommen eben auszubilden und/oder auf der Innenseite der Seitenwände 8 an denjenigen Stellen, an denen in den 5 bis 10 der sickenartige Vorsprung 9 eingezeichnet ist, entsprechend geformte Leisten einzuschweißen.Instead of circular cross-section corrugations also other depressions in the side walls 8th are introduced, for example, those which result in cross-section V-shaped projections. Furthermore, it is also conceivable, the side walls 8th between the corners without projection 9 that is, completely flat and / or on the inside of the side walls 8th in those places where in the 5 to 10 the bead-like projection 9 is marked to weld correspondingly shaped strips.

Der sickenartige Vorsprung 9 erstreckt sich über die gesamte Länge des Achsrohrs 2, was eine einfache Fertigung des Vorsprungs 9 ermöglicht. Es ist jedoch auch möglich, den Vorsprung 9 lediglich in denjenigen Bereichen des Achsrohrs 2 vorzusehen, in denen sich auch die Schwingwellen 3 befinden.The bead-like projection 9 extends over the entire length of the axle tube 2 what a simple production of the projection 9 allows. However, it is also possible to get the lead 9 only in those areas of the axle tube 2 provide, in which also the vibration waves 3 are located.

Die beiden Schwingwelle 3 sind gleich ausgebildet und haben ebenfalls eine viereckige Querschnittsform, die im weitesten Sinne als quadratisch bezeichnet werden kann. Die Seitenwände 10 zwischen den vier abgerundeten Ecken sind konkav nach innen gekrümmt, so dass die vier Außenflächen zwischen den Ecken in Längsrichtung der Schwingwellen 3 verlaufende Vertiefungen aufweisen. Diese Vertiefungen dienen jeweils als Sitze für die Elastomerelemente 6.The two oscillating shaft 3 are equally formed and also have a quadrangular cross-sectional shape, which can be referred to in the broadest sense as square. The side walls 10 between the four rounded corners are concavely curved inwards, so that the four outer surfaces between the corners in the longitudinal direction of the oscillating waves 3 have running recesses. These recesses each serve as seats for the elastomeric elements 6 ,

In der in den 5 und 6 gezeigten 0°-Stellung sind die Seitenwände 10 der Schwingwelle 3, wenn man die konkaven Vertiefungen außer Acht lässt, in einem Winkel von 45° zu den Seitenwänden 8 des Achsrohrs 2 angeordnet, d. h. die beiden Diagonalebenen der Schwingwelle 3 verlaufen parallel bzw. senkrecht zu den Seitenwänden 8.In the in the 5 and 6 shown 0 ° position are the side walls 10 the oscillating shaft 3 if you disregard the concave depressions, at an angle of 45 ° to the side walls 8th of the axle tube 2 arranged, ie the two diagonal planes of the oscillating shaft 3 run parallel or perpendicular to the side walls 8th ,

Anstelle einer Schwingwelle 3 mit konkaven Außenflächen sind auch ohne weiteres Schwingwelle 3 einsetzbar, die zwischen den Ecken ebene Außenflächen haben, so dass die Schwingwelle 3 dann eine rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform hat.Instead of a rocking shaft 3 with concave outer surfaces are also readily swinging shaft 3 can be used, which have flat outer surfaces between the corners, so that the oscillating shaft 3 then has a rectangular or square cross-sectional shape.

Die Elastomerelemente 6 werden üblicherweise mit einer gewissen Vorspannung in die Freiräume zwischen den Schwingwellen 3 und dem Achsrohr 2 eingepresst, um eine gewisse Vorspannung zu erhalten. Die Außenkontur der Elastomerelemente 6 passen sich dabei der Innenkontur des Achsrohrs 2 und der Außenkontur der Schwingwellen 3 an, wie aus 5 ersichtlich ist.The elastomer elements 6 are usually with a certain bias in the spaces between the oscillating waves 3 and the axle tube 2 pressed in to obtain a certain bias. The outer contour of the elastomeric elements 6 fit the inner contour of the axle tube 2 and the outer contour of the oscillating shafts 3 on, like out 5 is apparent.

Bei einem Einfedervorgang, der in den 7 bis 10 gezeigt ist, dreht sich die Schwingwelle 3 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch die Elastomerelemente 6 in der gezeigten Weise verformt werden.In a compression process, in the 7 to 10 is shown, the oscillating shaft rotates 3 counterclockwise, causing the elastomeric elements 6 be deformed in the manner shown.

Federung und Dämpfung der Gummifederachse 1 sind von den Materialeigenschaften der Elastomerelemente 6, von deren Walkarbeit sowie von der Reibungsarbeit abhängig, die an den Kontaktflächen der Elastomerelemente 6 auftritt. Um diese Parameter in weitem Umfang einstellen und aufeinander abstimmen zu können, weisen die Elastomerelemente 6 einen Kern 11 und einen den Kern 11 umgebenden Mantel 12 auf, wobei Kern 11 und Mantel 12 aus unterschiedlichen Materialien und/oder aus voneinander getrennten Elementen bestehen.Suspension and damping of the rubber spring axle 1 are of the material properties of the elastomeric elements 6 , depending on their flexing work as well as the friction work, at the contact surfaces of the elastomeric elements 6 occurs. To adjust these parameters to a large extent and to be able to coordinate with each other, have the elastomeric elements 6 a core 11 and one the core 11 surrounding coat 12 on, being core 11 and coat 12 consist of different materials and / or separate elements.

Wie aus den 3 und 4 ersichtlich, sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl der Kern 11 als auch der Mantel 12 der unbelasteten Elastomerelemente 6 vor dem Einpressen in das Achsrohr 2 kreisförmig. Der Durchmesser des Kerns 11 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 50% des Durchmessers des Mantels 12. Weiter in der Kern 11 mittig im Mantel 12 angeordnet. Der Durchmesser des Kerns 11 kann jedoch in weitem Umfang variieren und beispielsweise 30 bis 70%, insbesondere 40 bis 60% des Außendurchmessers des Mantels 12 betragen. Weiterhin müssen die Querschnitte des Kerns 11 und des Mantels 12 nicht kreisförmig sein und können auch andere Querschnittsformen haben, beispielsweise oval, dreieckig oder auf andere Weise mehreckig. Die Querschnittsformen des Kerns 11 und des Mantels 12 können auch unterschiedlich sein, beispielsweise indem der Kern 11 eine kreisförmige Querschnittsform und der Mantel 12 eine ovale oder mehreckige Querschnittsform hat. Like from the 3 and 4 can be seen, in the illustrated embodiment, both the core 11 as well as the coat 12 the unloaded elastomeric elements 6 before being pressed into the axle tube 2 circular. The diameter of the core 11 in the illustrated embodiment is about 50% of the diameter of the shell 12 , Continue in the core 11 in the middle of the coat 12 arranged. The diameter of the core 11 However, it can vary widely and, for example, 30 to 70%, especially 40 to 60% of the outer diameter of the shell 12 be. Furthermore, the cross sections of the core must 11 and the coat 12 not be circular and may also have other cross-sectional shapes, such as oval, triangular or otherwise polygonal. The cross-sectional shapes of the core 11 and the coat 12 can also be different, for example, by the core 11 a circular cross-sectional shape and the jacket 12 has an oval or polygonal cross-sectional shape.

Weiterhin kann der Kern 11 lose im Mantel 12 angeordnet oder fest, insbesondere stoffschlüssig mit dem Mantel 12 verbunden sein.Furthermore, the core 11 loose in the coat 12 arranged or fixed, in particular cohesively with the jacket 12 be connected.

Zweckmäßigerweise bestehen Kern 11 und Mantel 12 aus elastomeren Materialien mit unterschiedlichen Härten. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn der Mantel eine Shore-Härte von 70 +/– 5 ShA aufweist. Andere Shore-Härten sind möglich, insbesondere zwischen 60–80 ShA, insbesondere von 65–75 ShA.Conveniently, core exist 11 and coat 12 made of elastomeric materials with different hardnesses. In the embodiment shown, it is expedient if the jacket has a Shore hardness of 70 +/- 5 ShA. Other Shore hardnesses are possible, in particular between 60-80 ShA, in particular from 65-75 ShA.

Der Mantel 12 besteht zweckmäßigerweise aus einem elastomeren Material mit einer Shore-Härte von 70 +/– 20 ShA, wobei alternative Härten zwischen 45–95 ShA, vorzugsweise zwischen 55–85 ShA, besonders vorzugsweise zwischen 65–75 ShA möglich sind.The coat 12 suitably consists of an elastomeric material having a Shore hardness of 70 +/- 20 ShA, with alternative hardnesses between 45-95 ShA, preferably between 55-85 ShA, more preferably between 65-75 ShA are possible.

Zweckmäßiger Weise bestehen die Materialien für den Kern 11 und den Mantel 12 aus Gummi oder einem gummiartigen Material.Conveniently, the materials are for the core 11 and the coat 12 made of rubber or a rubbery material.

Die Elastomerelemente 6 können dadurch hergestellt werden, dass der Mantel 12 mit einem inneren Hohlraum 13 (4) geschaffen wird, der in Längsrichtung und zweckmäßigerweise mittig im Mantel 12 angeordnet ist und sich über die gesamte oder zumindest über einen Teil der Länge des Mantels 12 erstreckt. In diesen Hohlraum 13 wird dann der Kern 11 eingeführt, der unabhängig vom Mantel 12 als separates schnur- oder stabförmiges Element hergestellt werden kann. Der Kern 11 kann lose im Mantel 12 angeordnet sein. In diesem Fall sind nicht nur Reibungsarbeit verrichtende Kontaktflächen zwischen Elastomerelementen 6 und Achsrohr 2 bzw. Schwingwelle 3 vorhanden, sondern zusätzliche Reibungsarbeit verrichtende Kontaktflächen zwischen Kern 11 und Mantel 12. Hierdurch kann in gewissen Grenzen die Dämpfung getrennt von der Härte der Federung beeinflusst werden.The elastomer elements 6 can be made by that the coat 12 with an internal cavity 13 ( 4 ) is provided, which in the longitudinal direction and expediently in the middle of the jacket 12 is arranged and spread over the entire or at least part of the length of the jacket 12 extends. In this cavity 13 then becomes the core 11 introduced, regardless of the coat 12 can be manufactured as a separate cord or rod-shaped element. The core 11 can loose in the coat 12 be arranged. In this case, not only friction work performing contact surfaces between elastomer elements 6 and axle tube 2 or oscillating shaft 3 present, but additional friction work performing contact surfaces between core 11 and coat 12 , As a result, within certain limits, the damping can be influenced separately from the hardness of the suspension.

Alternativ zu einer losen Anordnung des Kerns 11 ist es auch möglich, den Kern 11 fest, insbesondere stoffschlüssig mit dem Mantel 12 zu verbinden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Mantel 12 mit dem Hohlraum 13 hergestellt und das Material des Kerns 11 in den Hohlraum 13 eingespritzt und vulkanisiert wird, so dass sich das Material des Kerns 11 fest mit dem Material des Mantels 12 verbindet.Alternatively to a loose arrangement of the core 11 it is also possible the core 11 firmly, in particular cohesively with the jacket 12 connect to. This can be done, for example, that the coat 12 with the cavity 13 made and the material of the core 11 in the cavity 13 injected and vulcanized, leaving the material of the core 11 firmly with the material of the jacket 12 combines.

Durch einen geeigneten Materialmix zwischen Kern 11 und Mantel 12 können die Feder- und Dämpfungseigenschaften der Gummifederachse 1 in großem Umfang eingestellt bzw. variiert werden.Through a suitable material mix between core 11 and coat 12 can the spring and damping properties of the rubber spring axis 1 be adjusted or varied on a large scale.

Zweckmäßiger Weise besteht der Kern 11 aus einem härten Material als der Mantel 12. In diesem Fall übernimmt der weichere Mantel 12, d. h. die äußere Hülle, den Großteil der Walkarbeit, welche durch ihre Reibung zu den Grenzflächen des Achsrohrs 2 bzw. der Schwingwelle 3 die Federungsdämpfung erzeugt. Bei geringer Belastung wird der weichere Mantel 12 auch den Hauptteil der Federungsarbeit übernehmen.Conveniently, the core exists 11 made of a hardening material than the mantle 12 , In this case, the softer coat takes over 12 that is, the outer shell, most of the flexing work, which by their friction to the interface of the axle tube 2 or the oscillating shaft 3 generates the suspension damping. At low load becomes the softer coat 12 also take over the main part of the suspension work.

Durch Verwendung eines Kerns 11 mit größerer Härte wird bei mittlerer bis hoher Belastung (50% bis 200% der Nennlast) die Federung deutlich härter im Vergleich zu Elastomerelementen 6 aus einheitlichem Material.By using a core 11 With greater hardness, at medium to high load (50% to 200% of rated load) the suspension will be significantly harder compared to elastomer elements 6 made of uniform material.

Es ist auch möglich, dass der Kern 11 nur aus dem Hohlraum 13 besteht, d. h. die Elastomerelemente 6 bestehen nur aus dem hohlen Mantel 12. Das ”Material” des Kerns 11 besteht in diesem Fall aus Luft oder einem anderen gasförmigen Medium.It is also possible that the core 11 only from the cavity 13 exists, ie the elastomeric elements 6 consist only of the hollow coat 12 , The "material" of the core 11 in this case consists of air or another gaseous medium.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202013009443 U1 [0002, 0003]

Claims

Rubber spring axle with one axle tube ( 2 ) and at least one coaxial in the axle tube ( 2 ) arranged oscillating shaft ( 3 ), the limited rotation in the axle tube ( 2 ), wherein in intermediate spaces between the axle tube ( 2 ) and the oscillating shaft ( 3 ) cord or rod-shaped elastomer elements ( 6 ) are arranged, which upon rotation of the oscillating shaft ( 3 ) in the axle tube ( 2 ) are deformed, characterized in that the cord or rod-shaped elastomeric elements ( 6 ) a core ( 11 ) and one the core ( 11 ) surrounding coat ( 12 ), wherein the core ( 11 ) and the coat ( 12 ) consist of different materials and / or separate elements.

Rubber spring axle according to claim 1, characterized in that the core ( 11 ) is circular or oval in cross-section.

Rubber spring axle according to claim 1 or 2, characterized in that the jacket ( 12 ) has a longitudinally extending cavity (FIG. 13 ), wherein the core ( 11 ) cord or rod-shaped, in the cavity ( 13 ) of the jacket ( 12 ) and loose in the jacket ( 12 ) is arranged.

Rubber spring axle according to claim 1 or 2, characterized in that the jacket ( 12 ) has a longitudinally extending cavity (FIG. 13 ), wherein the core ( 11 ) the cavity ( 13 ) and cohesively with the jacket ( 12 ) connected is.

Rubber spring axle according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket ( 12 ) has a Shore hardness of 60-80 ShA, in particular 65-75 ShA.

Rubber spring axle according to one of the preceding claims, characterized in that the core ( 11 ) has a Shore hardness of 45-95 ShA, preferably 55-85 ShA, particularly preferably 65-75 ShA.

Rubber spring axle according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the core ( 11 ) 30-70%, preferably 40-60% of the outer diameter of the shell ( 12 ) is.