DE2107414B2

DE2107414B2 - Vorrichtung zur aufnahme von schwingungen oder stoessen

Info

Publication number: DE2107414B2
Application number: DE19712107414
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Yoshioka, Koji, Higashiosaka (Japan)
Priority date: 1970-02-17
Filing date: 1971-02-16
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE2107414A1; FR2080569A1; CA925111A; FR2080569B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Schwingungen oder Stößen in horizontaler und vertikaler Richtung an einem Rad, insbesondere in einem Fahrzeugrad, mit einer federnden Abstützung und einer mit der Radlagerung in Verbindung stehenden Exzentervorrichtung.

Gemäß der DT-OS 1455811 ist eine Radlenkeranordnung für Fahrzeuge der vorstehenden Art bekannt. Hierbei Lt der Zapfen mit dem Lager über drehelastische Blöcke verbunden. Bei einer auf den Lenker ausgeübten Stoßkraft wird eine Torsionskraft auf die drehelastischen Blöcke übertragen, und unter Ausnutzung der drehelastischen Wirkung des elastischen Materials wird die durch die Stoßbeanspruchung auftretende Schwingung gedämpft. Somit erfolgt bei dieser Radlenkeranordnung für Fahrzeuge die Stoßdämpfung durch die Absorption des drehelastischen Teils in den Blöcken. Zusätzlich kann zur Aufnahme von vertikalen Schwingungen und Stoßen die Aufhängung eine vertikal bewegliche Feder oder eine Dämpfungseinrichtung enthalten, über die vertikale Schwingungen und Stöße teilweise gedämpft und teilweise vom Rad auf den Rahmen übertragen werden. Da jedoch bei einer Stoßbeanspruchung eines Rades meist auch eine in Horizontalrichtung wirkende Stoßkumponente auftritt, bewirkt diese, daß sich die Radachse in ihrem Lager geringfügig in horizontaler Richtung verschiebt und somit eine starke Beanspruchung des Radlagers zur Folge hat. Aus diesem Grunde Schlagen Radlager schnell aus und müssen ausgewechselt werden. Dies ist insbesondere beispielsweise deben Kraftfahrzeugen und Schienenfahrzeugen auch bei Fahrgestellen von Flugzeugen sehr nichteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Schwingungen oder ttößen derart auszubilden, daß neben den Schwingungen oder Stößen in vertikaler Richtung auch jene in horizontaler Richtung aufgenommen werden können, ohne daß sich die Radachse im Lager in radialer

geben. ι

Die Räder an den Federbeinen eines Flugzeug] «5 werden beispielsweise bei der Landung einerseit durch Unebenheiten der Rollbahn vertikalen und ho rizontalen Schwingungs- und Stoßbeanspruchungei ausgesetzt, und andererseits müssen beispielsweise beim Landen die Räder des Federbeins von Null au die Flugzeuggeschwindigkeit beschleunigt werden, s< daß beträchtliche Beschleunigungskräfte, die in hori zontaler Richtung wirken, auftreten. Mit Hilfe der er^ findungsgemäßen Vorrichtung können diese Beschleunigungskräfte beträchtlich reduziert werden. ³S und insbesondere wird die starke Beanspruchung des Radlagers beim Auftreten von Beschleunigungskräften vermindert. Zudem ist eine glattere Landung möglich, da nämlich die Flugzeuginsassen von den wirkenden Beschleunigungskräften nahezu nichts mehr merken.

Bei Schienenfahrzeugen trägt dies beispielsweise zur F.rhöhung des Fahrkomforts der Fahrgäste beim schnellen Abbremsen des Zuges bei. Ähnlich verhält es sich auch bei Kraftfahrzeugen. Da insbesondere bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die horizontal wirkenden Stoß- und Schwingungsbelastungen vorder Übertragung auf den Unterbau abgeschwächt werden, wird der Unterbau selbst einer wesentlich geringeren Schwingungsbeanspruchung ausgesetzt, so daß neben dem dadurch verursachten besseren Fahrkomfort der Geradeauslauf der Räder erhalten bleibt und die entsprechenden Lager der Radachsen auf Grund der verminderten Beanspruchung eine erhöhte Lebensdauer besitzen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung für ein Fahrzeugrad in teilweise geschnittener Darstellung; Fig. 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Vorrichtung zur Aufnahme von Schwingungen gemäß der Erfindung bei den Rädern eines Lastkraftwagens;

Fig. 3 ist eine Ansicht des Vorderteils des in Fig. 2 gezeigten Lastkraftwagens, wobei das Vorderrad in einer Stellung gezeigt ist, nachdem dieses auf ein Hindernis aufgetroffen ist;

Fig. 4 ist eine Fig. 3 entsprechende Ansicht, in der das Vorderrad des Lastkraftwagens unmittelbar nach dem Auftreffen auf einem Vorsprung der Laufbahn für den Lastkraftwagen gezeigt ist;

Fig. 5 ist eine Fig. 4 entsprechende Ansicht, in der das Vorderrad des Lastkraftwagens in der Stellung gezeigt ist, nachdem das Vorderrad unmittelbar den Vorsprung auf der Laufbahn überwunden hat;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Aufnahme von Schwingungen oder Stoßen, insbesondere in horizontaler Richtung bei der Vorrichtung gemäß der Erfin-

dung zeigt;

Fig- 7 ist ein Diagramm, in dem die Umfangsgeschwindigkeit eines Flugzeugrades bei einer bekannten Vorrichtung während der Landung des Flugzeugs erläutert ist;

Fig. 8 zeigt in einer schematischen Ansicht den Bewegungsablauf eins Flugzeug-Landegestells, welches mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist:

Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. Π zeigt in einer Vorderansicht die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform;

Fig. 12 ist eine Schnittansicht einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 ist eine Schnittansicht gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung, und

Fig. 14 ist eine Vorderansicht der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform der Erfindung.

Die Vorrichtung zur Aufnahme von Schwingungen oder Stoßen in horizontaler und vertikaler Richtung in einem Rad gemäß der Erfindung ist insbesondere für ein Fahrzeugrad bestimmt, ist jedoch ebenfalls bevorzugt für sich um eine Achse drehende Bauteile geeignet, wie z.B. für einen Schwingarm, eine Walze, eine Riemenscheibe, ein Flügelrad, ein Zahnrad, eine Frässpindel, eine Schleifscheibe, ein Schwungrad fur eine Planierschaufel oder auch beispielsweise für einen Greifer für erdbewegende Baumaschinen. An Hand der Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung, insbesondere an Hand von Fahrzeugrädern erläutert, bei denen bisher immer ein störender Einfluß infolge der Schwingungen oder Stöße in horizontaler Richtung auftraten. Hierbei ergibt sich die Schwierigkeit, daß infolge der horizontal gerichteten Schwingungen oder Stöße sich die Radachse in radialer Richtung geringfügig verschiebt. Durch diese Verschiebung tritt eine Änderung des Drehmoments auf und führt zu einer zusätzlichen Schubkomponente am Fahrzeugrad. Ferner kann bei der Verschiebung des Lagers eines Fahrzeugrads ein Drehmoment zwischen dem Lager und der Achse auftreten, welche zu Überbeanspruchungen des Lagers für die Radachse führt und ein Ausschlagen dieses Lagers bewirkt.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung sollen insbesondere die horizontal gerichteten Schwingungen oder Stöße wirksam verringert werden, was zur Verringerung der Beschleunigungski äfte beim Auftreten von horizontal gerichteten Schwingungen oder Stoßen fuhrt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für Lastkraftwagen gezeigt. Ein Lastkraftwagen 32 besitzt am Wagenunterbau angeordnete Scheibenräder oder Felgen Ie, auf denen die Reifen aufgezogen sind. Die Raddrehachse 3 ist um ein Lager 5 für die Raddrehachse gelagert, während für den Exzenterkörper 4 ein Lager 6 vorgesehen ist. Eine federnde Abstützung 2a, die direkt mit dem Wagenunterbau 70 verbunden ist, greift direkt an der Drehachse des Exzenterkörpers 4 an. Der Lastkraftwagen 32 bewegt sich auf einer Fahrbahn Sb mit einer Geschwindigkeit V₀ in Richtung auf ein Hindernis 31. Wenn das Raü le auf einer Oberfläche einer Fahrbahn 9b abrollt, bewegt sich die Raddrehachse 3 vertikal in bezug auf die Drehbewegung des Rades le, da sich die Raddrehachse 3 von dem Mittelpunkt des Rades Ie entfernt. Wenn jedoch das Rad Ie auf einer ebenen Oberfläche einer Fahrbahn 86 mit gleichförmiger Geschwindigkeit abrollt, tritt keine vertikale Bewegung der Raddrehachse auf. Wenn entsprechend Fig. 1 das Rad 1/auf einer ebenen Oberfläche abrollt, können zwei Bewegungsformen entstehen, d. h. eine RcJlbewegung des Rades Ie und eine kreisförmige

Bahnbewegung der Raddrehachse 3. Die Rollbewegung des Rades 1 e als eine der Bewegungsformen ist nicht mit einer vertikalen Bewegung oder Veränderung bezuglich der potentiellen Energie verbunden, während die kreisförmige Bahnbewegung der Rad-

»5 drehachse 3 mit einer Vertikalbewegung verbunden ist und somit eine Änderung der potentiellen Energie beinhaltet. Beim Abrollen auf einer ebenen Oberfläche stellt sich lediglich die Rollbewegung des Rades leein. Wenn das Rad Ie beispielsweise auf einer rau-

*> hen Oberfläche abrollt oder ein Beschleunigungsbzw. Bremsvorgang auftritt, oder wenn sich der Rollwiderstand beim Abrollen des Rades 1 e auf der Oberfläche ändert, bewegt sich die Raddrehachse 3 entlang einer kreisförmigen Bahn. Das Rad 1 e überträgt die

^J5 Belastung von der Fahrbahnoberfläche auf den Exzenterkörper 4 über die Raddrehachse 3 und die federnde Abstützung la auf den Fahrzeugunterbau. Im folgenden wird die Aufnahme von horizontalen Längsstößen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Der Lastkraftwagen 32 rollt über das Rad 1 e auf der Fahrbahnoberfläche 86 ab, und der Lastkraftwagen bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 0 mit dem Rad Ie in Richtung auf ein Hindernis 31 und stößt gegen dieses an.

Zunächst trifft das Rad Ie auf das Hindernis 31, wie in Fig. 3 gezeigt ist, und die Raddrehachse 3 bewegt sich zusammen mit dem Wagenunterbau 70 entlang einer kreisförmigen Bahn entsprechend der Drehung des Exzenterkörpers 4 um die Exzenterdrehachse p. Beim Autoreifen des Rades Ie tritt bei bekannten Vorrichtungen eine plötzliche Richtungsänderung der Bewegung des Rades Ie auf. Somit ändert sich die Bahn des Rades Ie in ihrer Richtung plötzlich an einem bestimmten Funkt, dem Knäckpunkt. Bekannte Vorrichtungen sind so ausgelegt, daß das Rad Ie diesen Knickpunkt langsam durchläuft. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung hingegen ändert sich die Bewegungsrichtung des Rades Ie auf

Grund der kreisförmigen Bewegungsbahn langsam, so daß gar kein Knickpunkt vorhanden ist und keine Stoßbeanspruchung bemerkbar wird.

Dadurch, daß das Rad Ie eine kreisförmige Bewegungsbahn durchläuft, werden bei horizontal gerich-

teten Stoßbeanspruchungen im Vergleich zu bekannten Radaufhängungen folgende Vorteile erzielt. Die Raddrehachse nimmt eine stabile Gleichgewichtsstellung ein. Gleichzeitig ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich vereinfacht, da die

kreisförmige Bewegungsbahn durch die Drehbewe gung der Raddrehachse in Verbindung mit der Drehbewegung des Exzenterkörpers 4 um die Exzenterdrehachse durchlaufen werden kann.

Im folgenden soll auf die Fig. 4 der Zeichnung Bezug genommen werden. Wenn ein Rad Ie auf einei ebenen Fahrbahnoberfläche 86 abrollt und auf einer Vorsprung 33 trifft, der so hoch ist, daß er von dem Rad Ie überwunden werden kann, wird die Raddreh·

U / 414

achse 3 zusätzlich zu der Belastung W einer äußeren Kraft F unterworfen, die von dem Vorsprung 33 erzeugt wird, so daß die Raddrehachse 3 entlang einer kreisförmigen Bahn um den Winkel θ verschoben wird. Nachdem das Rad Xe den Vorsprung 33 überwunden hat, ist die Raddrehachse 3, wie in Fig. 5 gezeigt, lediglich der Belastung W ausgesetzt, so daß es sich nach unten zurückbewegen kann. Zu diesem Zeitpunkt ist die Belastung W durch einen Punkt gerichtet, der um einen horizontalen Abstand χ entsprechend der Winkelverschiebung θ₂ von dem Berührungspunkt G mit der Fahrbahnoberfläche Sb entfernt ist, so daß das Rad Xe einem Moment Wx um den Punkt G im Gegenuhrzeigersinn ausgesetzt ist. Daher dreht sich das Rad Xe vorwärts und entsprechend dreht sich der Exzenterkörper 4. Während dieses Zeitraums wird die potentielle Energie der Raddrehachse 3 wieder in kinetische Energie für die Raddrehachse 3 des Rades Xe und des Exzenterkörpers 4 umgeformt. Wenn die Mittelachse O der Raddrehachse 3 bei der Stellung senkrecht unterhalb der Exzenterdrehachse ρ des Rades Xe den Abstand e einnimmt, besteht die Tendenz, daß die Raddrehachse 3 auf Grund der Trägheitskraft des Exzenterkörpers 4 pendelt, jedoch kann diese Tendenz durch die Last W, die auf die Raddrehachse 3 einwirkt, überwunden werden. Dies ergibt sich dadurch, daß die Pendelbewegung der Raddrehachse 3 merklich bei Erhöhung der Last W abnimmt. Da die Aufnahme der Stoß- und Schwingungsbeanspruchung unter Ausnutzung der Schwerkraft erfolgt, kann das Funktionsprinzip der Vorrichtung gemäß der Erfindung als Schwerkraftdämpfung bezeichnet werden.

Die Raddrehachse 3 wird daher, obwohl sie um den Winkel Θ, unter Einwirkung der äußeren Kraft F verschoben wird, während der Rückbewegung vertikal verschoben, so daß keine Tendenz für eine nachteilige Beeinflussung der Lauf eigenschaften des Rades Ie besteht. Diese Wirkung ist überraschend, da auf Grund theoretischer Überlegungen erwartet wurde, daß bei einer Vorrichtung zur Aufnahme von Schwingungen oder Stoßen mit einer horizontalen Wirkung einer reversiblen Feder eine Horizontalschwingung auf Grund der Federwirkung während einer Rückbewegung erzeugen mußte, die die Fahreigenschaften des Fahrzeugs nngiinsrig beeinflußten.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die kreisförmige Bewegungsbahn der Raddrehachse zu einer Dämpfungsng führt, soll die erfindungsgemäße Vorrichtung im folgenden an Hand des Verhaltens bei der Drehung erörtert werden. Wenn die Vorrichtung für ein Rad Ie bestimmt ist, das auf einer Oberfläche mit konstanter Geschwindigkeit abrollt, erfährt das Rad Ie auf Grund einer Unebenheit auf der Fahrbahnoberfläche einen horizontal gerichteten Stoß, der beispielsweise die in der Fig. 6 gezeigte, mit /₄ bezeichnete ImpulsfoTm annehmen kann, wobei die Belastung iFanf der Onfinate und die Zeit Tauf der Abszisse aufgetragen sind.

Da die Stoßkraft bei einer horizontal einwirkenden Stoßbeanspruchung auf das Rad Ie bei der erfindungsgemäßea Vorrichtung, die durch die Form des Impulses /₄ bezeichnet ist, weniger als eine halbe Umdrehung aafrecbterfiaften bleibt, wird die Fahreigenschaft des Fahrzeugs nicht nachteilig beeinflußt. Die erfinduogsgemäBe Vorrichtung überwindet die Schwierigkeiten bei einer Radaufhängung, wenn diese, wie bekannt, eine Längsfederung enthält, bei der nämlich, insbesondere bei einem horizontal auf das Rad 1 e wirkender Stoß, eine Schwingung zwischen dem Fahrzeugunterbau und dem Rad Ie erzeugt, die die Laufeigenschaften des Fahrzeugs ungünstig beein- 5 flußt.

Wenn die Frequenz der von außen aufgezwungenen Schwingung ungefähr mit der Eigenfrequenz des Schwingungssystems übereinstimmt, kommt es zu einer Resonanz. Bei Vorrichtungen zur Aufnahme von

ίο Stößen und Schwingungen ist diese Schwierigkeit der Überwindung des Resonanzproblems zu lösen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung tritt die auf den Fahrzeugunterbau einwirkende Stoßkraft in Form des in Fig. 6 gezeigten Impulses /₄ auf, so daß kein Reso-

'5 nanzproblem in Verbindung mit der Kreisbewegung auftritt. Somit weist die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil auf, daß horizontal wirkende Stöße und Schwingungen ohne Resonanzprobleme in ihren Auswirkungen verringert werden können.

²⁰ An Hand der Fig. 7 und 8 wird eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erörtert, die bei einem Fahrgestell eines Flugzeugs eingebaut ist. An Hand der Fig. 7 und 8 wird die stoßaufnehmende Wirkung bei Landungs- und

25 Beschleunigungsstößen des Flugzeugrades erläutert. Fig. 8 zeigt die Stellungen des Rades Ie und der Raddrehachse 3 vor und nach der Landung des Flugzeugs, ohne einen Rückprall von der Fahrbahn 8b, wenn eine Vorrichtung gemäß der Ausbildungsform

der Erfindung vorgesehen ist. In der Zeichnung ist mit J die Bahn der Exzenterdrehachse ρ des Rades Ie, mit k die Bahn der Mittelachse ο der Raddrehachse 3 und mit e die Exzentrizität zwischen dem Rad Xe und der Raddrehachse 3 bezeichnet. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die relativen vertikalen Stellungen der Exzenterdrehachse ρ des Rades Xe und der Mittelachse ο der Raddrehachse 3 am Punkt L untereinander ausgetauscht sind.

Zu dem Zeitpunkt /,, zu dem das Rad Ie die Fahr-

bahn 8b berührt, kann sich das Rad Xe entlang einem geschlossenen Kreis mit dem Radius des Abstands zwischen der Exzenterdrehachse ρ unH der Mittelachse der Raddrehachse 3 bewegen, wenn jedoch die Raddrehachse 3 abgesenkt wird, während sich der

Abstand zwischen der Raddrehachse 3 und der Fahrbahn 8b verringert, nimmt die Länge des Krdsbogens, entlang dem sich das Rad Xe bewegen kann, nach und nach ab, und schließlich in der Stellung I₂, in der die Mittelachse ο der Raddrehachse 3 direkt unterhalb der Exzenterdrehachse ρ des Rades Xe liegt, ist die Bewegungsmöglichkeit des Rades 1 e auf der kreisförmigen Bahn beendet.

Beim Aufsetzen des Flugzeugs auf die Fahrbahn bzw. die Rollbahn entsteht ein sogenannter Lan-

dungsstoß, der dadurch verursacht wird, daß in dem Augenblick, wenn das Rad Ie die Fahrbahn 8b berührt, die Räder und die Fahrbahn miteinander in Wechselwirkung treten, und daß sich die Radgeschwindigkeiten diskontinuierlich verändern. Bei der

60 erfindungsgeraäßen Vorrichtung hingegen, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, tritt die Raddrehachse 3, die mit dem Flugzeug starr verbunden ist, mit der Fahrbahn bzw. Rollbahn 86 überlas Rad Ie und den Exzenter-P⁰¹JF₁ ^{4 m} Wechserwirkung, und es entsteht keine

65 Stoßbelastung, daß sich das Rad leauf einer kreisförmigenBahn ö bewegen kann, und daß sich der Exzenterkorper 4 mn die Mittelachse ο der Raddrehachse drehen kann (γ). Diese Betriebsweise stetlt sich ein,

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solange sich das Rad Ie zwischen den Stellungen /, und I₂ befindet. Da die zu diesem Zeitpunkt erzeugte Kraft jedoch niedrig ist, wird die Drehbewegung γ des Exzenterkörpers 4 auf bekannte Art und Weise, z.B. durch eine Bremse oder einen Rotationsdämpfer, unter Erhöhung der Energieaufnahme behindert. Somit läßt sich der Verlauf k abglätten, wie dies in durchgezogener Linie in Fig. 8 gezeigt ist. Der ungeglättete Verlauf k ist in Form einer durchbrochenen Linie dargestellt. Auf diese Art und Weise kann die Stoßdauer verlängert werden, und eine plötzliche Änderung des Drehmoments kann abgefangen werden, so daß sich die Stoßauswirkung auf das Flugzeug selbst vermindert.

Fig. 7 zeigt die Änderung der Radumfangsgeschwindigkeit während der Landung des Flugzeugs. 2'um Zeitpunkt T = 0 der Landung ist die Umfangsgeschwindigkeit des Rades Ie=O, jedoch wird das Rad Ie einer stufenweisen Beschleunigung unterworfen, bis es eine Umfangsgeschwindigkeit aufnimmt, die der der horizontalen Geschwindigkeit V₀ des Flugzeugs entspricht. Da jedoch das Rad Ie mit einer Trägheit behaftet ist, beginnt sich das Rad Ie erst zum Zeitpunkt T = 0 zu drehen und erreicht die Umfangsgeschwindigkeit V₀ zur Zeit T = te, wie dies in gestrichelter Linie dargestellt ist. In dem Zeitraum zwischen T=O und T = te kommt es zu einer kräftigen Gleitbewegung zwischen dem Rad Ie und der Fahrbahn bzw. Rollbahn. Dieses Gleiten bewirkt zusammen mit der Stoßbelastung auf Grund des plötzlichen Auftreffens des Rades Ie auf die Rollbahn eine erhebliche Reibungsarbeit zwischen dem Rad Ie und der Rollbahn, so daß die Reifen des Rades Ie einem starken Verschleiß ausgesetzt sind.

Wenn sich die auf das Rad Ie während der anfänglichen Beschleunigung des Rades Ie ausgeübte Belastung reduzieren läßt, und zwar während des Zeitraums, zu dem ein großer Unterschied zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Rades Ie und der Horizontalgeschwindigkeit des Flugzeugs besteht, läßt sich die Auftreffkraft, die auf das Rad Ie in Richtung der Rollbahn einwirkt, verringern, so daß die Reibarbeit abnimmt. Gemäß Fig. 8 wird das Rad Ie auf Grund der durch die Berührung mit der Rollbahn zwischen den Punkten Z₁ und I₂ hervorgerufenen Drehkraft beschleunigt. Da jedoch das Rad Ie eine kreisförmige Bahnbewegung d ausführen kann, wird während dieser Zeitspanne das Rad Ie keiner Stoßkraft beim Landen ausgesetzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt somit, daß eine starke Reibarbeit während der anfänglichen Radbeschleunigungszeit, die den wichtigsten Zeitraum im Hinblick auf den Beschleunigungsstoß darstellt, vermieden wird, so daß die damit verbundenen Beschädigungen bzw. Nachteile ausbleiben.

Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach aufgebaut, gewichtsmäßig leicht, so daß sie ohne Schwierigkeiten zum Einbau in ein Fahrgestell eines Flugzeugs geeignet ist.

Eine weitere Ausbildungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird an Hand eines Fahrzeugrades unter Bezugnahme auf die Fig. 9 erläutert. Auf das Scheibenrad bzw. die Felge Ie wird ein Reifen aufgezogen. Die Felde Ie besitzt eine Nabe 36 und eine Aufnahmebohrung 36d, deren Mittelpunkt mit der Radachse des Rades Ie zusammenfällt Ein zylindrischer Exzenterkörper Ai ist drehbar in der Bohrung 36d über Kegelrollenlager 6b gelagert. Der Exzen

terkörper Ai besitzt eine exzentrische Bohrung Aic deren Achse parallel zu der Exzenterachse des Exzen terkörpers Ai verläuft. Die Raddrehachse 3b ist dreh bar in die exzentrische Bohrung Aid über Kegelrollen lager 5b eingebaut, und an jedem Ende ist sie mi einer bekannten federnden Abstützung 37 in de Bohrung lad in dem unteren Endbereich la verbun den. Die federnde Abstützung 37 stellt eine Kombi nation einer Schraubenfeder 38 und eines hydrauli

ίο sehen Dämpfers dar. Der untere Endbereich la de federnden Abstützung 37 ist mit der Raddrehachsi 3b mit Hilfe einer Mutter 45 und Scheiben 46 um 47 verbunden, so daß die Rotations- und Axialbewe gungder Raddrehachse 3b begrenzt ist. Der hydrauli sehe Dämpfer besitzt einen Dämpfungszylinder 39 einen Kolben 40, eine öldichtung 41 und arbeitet al: Betriebsmedium mit öl. Der obere Endbereich 48 de federnden Abstützung 37 ist an dem nicht gezeigtei Rahmen bzw. Unterbau des Fahrzeugs befestigt. Di< Bezugsziffer 43 bezieht sich auf eine untere Abdek kung, deren Durchmesser kleiner ist als der der oberei Abdeckung 44 und die teleskopartig in die obere Ab deckung 44 einrückbar ist. Wenn in vertikaler Rieh tung keine Bewegungsfreiheit berücksichtigt werdet muß, kann die federnde Abstützung 37 weggelassei werden und die Raddrehachse 3b unmittelbar an Fahrzeugrahmen befestigt sein.

Demzufolge enthält die erfindungsgemäße Vor richtung im Vergleich zu bekannten Radaufhängun gen lediglich einen Exzenterkörper Ai, der über konische Rollenlager 6b gelagert ist. Der Exzenterkörpei Ai ist über die Kegelrollenlager 6b um die Mittelachse der Raddrehachse 3b drehbar, und das Rad le is drehbar bezüglich des Exzenterkörpers 4. Daher kanr sich das Rad Ie entlang einer kreisförmigen Bahn mi einem Radius, der der Exzentrizität zwischen der Mittelachse des Rades Ie und der Raddrehachse 3b entspricht, bewegen.

Wenn das Rad Ie auf der Fahrbahnoberfläche haftet, wenn das Rad auf der Oberfläche der Fahrbahr abrollt, kann sich die Raddrehachse auf einer kreis förmigen Bahn in bezug auf das Rad Ie bewegen. Di bei dieser Ausführungsform die Raddrehachse 3 ar der federnden Abstützung 37 befestigt ist, kann sich diese unmittelbar in bezug auf das Rad Ie ebenfalh auf einer kreisförmigen Bahn bewegen.

Unter federnder Abstützung 37 sind neben dei Kombination von Schraubenfedern und hydraulischem Dämpfer auch andere Fahrzeugaufhängunger zu verstehen, wie Querlenker und MacFarson-Systeme und öldämpfereinheiten, wie sie bei Flugzeugstoßfängern verwendet werden. Ebenfalls ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für Fahrrädei geeignet. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform gemäß den Fig. IC und 11 ist ein belastetes Gehäuse 1, wie z. B. ein Fahrzeugrahmen oder ähnliches, mit einer Bohrung Ic

versehen und weist eine Drehachse 3a auf. Die Drehachse 3a ist an jedem ihrer Enden drehbar in einei Bohrung Ajd eingebaut, die im Exzenterkörper 4j vorgesehen ist, und enthält eine Lagerbuchse 5a. Die Bohrung 3a befindet sich im Abstand von der Exzen terachse des Exzenterkörpers Aj, so daß sie eine Mit telachse besitzt, die parallel zu der Exzenterdrehachse des Exzenterkörpers 4/ verläuft. Jeder Exzenterkörper Aj wird von einer Abstützung 2 mit einer Bohrung

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ίο

ld über ein Lager 6α drehbar getragen. Die Bezugsziffer 81 bezeichnet ein ringförmiges Lagermetall, und die Bezugsziffer 82 bezieht sich auf eine Abschlußplatte. Bei der dargestellten Ausführungsform fällt die Drehachse des belasteten Gehäuses 1 mit der Mittelachse der Bohrung Id zusammen.

Das belastete Gehäuse I₁ z. B. ein Fahrzeugunterbau, ist hierbei auf einer kreisförmigen Bahn beweglich. Erfindungsgemäß ist die Drehachse 3a entweder bezüglich des belasteten Gehäuses 1 oder des Exzenterkörpers Aj drehbar.

An Hand von Fig. 12 wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung erläutert. Das belastete Gehäuse 1, z.B. ein Fahrzeugrahmen, besitzt eine Bohrung Id zur Aufnahme einer Lagerbuchse 6a, in der der Exzenterkörper 4/ drehbar gelagert ist. Der Exzenterkörper Af besitzt eine exzentrische Bohrung 4/d, die sich im Abstand von der Exzenterdrehachse ρ befindet, und eine Drehachse 3a ist drehbar in einer Lagerbuchse 5fl innerhalb der exzentrischen Bohrung Ajd vorgesehen. Jedes Ende der Drehachse 3ö wird drehbar durch eine Lagerbuchse 5a getragen, die in der exzentrischen Bohrung Ajd angeordnet ist, welche in dem anderen Exzenterkörper Aj ausgebildet ist, und die exzentrische Bohrung Ajd befindet sich im Abstand von der Achse des Exzentei körpers Aj. Jeder der Exzenterkörper Aj, die die gegenüberliegenden Enden der Drehachse 3 tragen, ist über einer Lagerbuchse 6a drehbar in einer Bohrung Id gehalten, die in einer Abstützung 2 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform kann sich das belastete Gehäuse 1 auf zwei verschiedenen kreisförmigen Bahnen bewegen, was durch die Exzenterkörper 4/und Aj ermöglicht wird. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen muß die Drehachse 3a drehbar in bezug zu mindestens einer der Exzenterkörper Af bis Aj sein.

Bei der in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungsform ist die Exzentrizität zwischen der Drehachse und der Exzenterdrehachse des Exzenterkörpers mit Hilfe von Einstellschrauben oder Bolzer verstellbar, wodurch die Exzentrizität entsprechenden Belastungszuständen angepaßt werden kann. Die Drehachse 3a wird an jedem Ende verstellbar von einem Schlitz Acd aufgenommen, der in dem Exzenterkörper Ac ausgebildet ist, der durch eine Lagerbuchse S/ mit Hilfe eines Klemmteils 58 festgelegt ist, das an dem Exzenterkörper Ac durch mehrere Schrauben 59 befestigt ist, die in entsprechende Gewindebohrungen 60 eingeschraubt sind. Auf diese Art und Weise kann die Exzentrizität stufenweise entsprechend den Abständen zwischen den Gewindebohrungen 60 verändert werden. Vorzugsweise kann die Zwischenfläche zwischen dem Exzenterkörper und der Abstützung kugelförmig ausgebildet sein, so daß eine Selbstausrichtung ermöglicht wird.

Wenn die Vorrichtung einer Schubkraft unterworfen ist, kann die Zwischenfläche konisch ausgebildet sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermindert die Auswirkungen von Stoß- und Schwingungsbeanspruchungen, insbesondere in horizontaler Richtung, die durch entsprechende äußere Kräfte auftreten. Der Radius der kreisförmigen Bahn, die bei Stoß- und Schwingungsbeanspruchungen durchlaufen wird, läßt sich beliebig abändern. Der Aufbau der erfindungsge-

mäßen Vorrichtung ist einfach und besitzt eine ausreichende Festigkeit, insbesondere enthält sie keinerlei Bauteile aus federndem Material, so daß insbesondere dabei auftretende Resonanzprobleme vermieden sind. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist auch zur

Lagerung von Sitzstützen in Fahrzeugen geeignet und vermindert die Stoßwirkung infolge von Auffahrunfällen von Kraftfahrzeugen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

£ I U/ 414 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufnahm- von Schwingungen oder StöGen in horizontaler und vertikaler Richtung an einem Rad, insbesondere an einem Fahrzeugrad, mit einer federnden Abstützung und einer mit der Radlagerung in Verbindung stehenden Exzentervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentervorrichtung in der Radnabe (56) angeordnet ist, daß die federnde Abstützung (37) an der Exzenterdrehachse (/?) angreift, und daß in einem Abstand parallel zur Exzenterdrehachse (p) die Raddrehachse (3, 3a, 3b) im Exzenterkörper (4,4/, 4c, 4i, 4/) festliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterkörper (4, 4c, 4/, 4i,4/) als Lagerzapfen für die Radnabe (36) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Exzenterkörper (4/, 4;) auf einem von der federnden Abstützung (37) getragenen, die Exzenterdrehachse (b) bildenden Lagerbolzen drehbar gelagert ist.

Richtung verschiebt. Diese Aufgabe wird dadurch g^ lost, daß die Exzentervorrichtung in der Radnabe at geordnet ist, daß die federnde Abstützung an der Ej zenterdrehachse angreift und daß in einem Abstan parallel zur Exzenterdrehachse die Raddrehachse ii Exzenterkörper festliegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglich daß die Beschleunigungskräfte, die insbesondere bt horizontalen Stoßen auftreten und zu einer Verschie

»° bung der Radachse in radialer Richtung fuhrer wirksam verringert werden.

Weitere Merkmale sind in Unteransprüchen ange