DE2126701A1 - Rad-Aufhängungssysteme - Google Patents
Rad-AufhängungssystemeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B9/00—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
- B60B9/26—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces comprising resilient spokes
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Description
28. Mai 1971 Unsere Zeichen: A 18471/Do
Herr JOHN RUSSELL CROMPTON MOORE, Little Melton, Norwich,
Norfolk, England.
Rad-Aufhangungssysteme Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung P 20 00 110.9)
Die Erfindung bezieht sich auf Aufhängungssysteme und betrifft
insbesondere derartige Systeme, welche abgefederte, sioh drehende Elemente, wie Räder, Riemenscheiben und
Zahnräder haben* nach Patentanmeldung P 20 00 110.9.
Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung des in der
Patentanmeldung P 20 00 110.9 dargestellten Gegenstandes, und soll vor allem in Zusammenhang mit dem darin beschriebenen
Aufhängungssystem verwendet werden, d.h. mit einem
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System, welches ein sich drehendes Element mit einem Federungsteil zur Drehmomentübertragung hat, welcher dabei
eine Nabe und einen Radkranz des Elementes verbindet, wobei das System außerdem Steuerelemente hat, wel-■
ehe an diesem Radkranz durch Lagerelemente gekoppelt
sind, um dadurch den Radkranz gegenüber Körperbewegung entlang eines vorbestimmten Weges relativ zu einer Aufhängungshalterung
zwangsläufig zu halten. Bei einem solchen System liegt die Schwierigkeit in der Schaffung
eines sich drehenden Elementes oder Rades, welches zwischen seiner Nabe und seinem Radkranz keine zyklischen
Störungen bewirkt, d.h. keine zwischen Nabe und Radkranz auftretenden zyklis chenWinke Iver änderungen, wenn die Nabe
vom Radkranz versetzt ist.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein sich anpassendes, drehbares Element zu schaffen, in welchem bei
einem gegebenen Nabenablenkbereich, die Nabe in Bezugzum Radkranz keine körperliche Winkelveränderung zeigt.
Wenn ein Parallelogramm an seinen Ecken angelenkt ist, und an diesen ein Seitenelement befestigt ist, dann ver-
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bleibt das entgegengesetzte Seitenelement zu diesem Element parallel, wenn dasselbe in der Weise bewegt wird,
daß die restlichen Teile Bogen vollziehen. Wenn eine solche Anordnung mit einer weiteren solchen Anordnung verbunden
wird, indem zwei der bewegbaren Seiten miteinander verbunden werden oder indem diese zwei bewegbare Seiten
gemeinsam haben, dann verbleibt die Winkelbeziehung der beiden Seitenelemente, welche den verbundenen oder
gemeinsamen, bewegbaren Seitenelementen gegenüberliegen, während der Verschiebungen der angelenkten Teile konstant.
Vorrichtungen, welche diese geometrische Anordnung ausnutzen, sind z.B. Zuggeräte, künstliche Glieder,
Plugzeugzubehör, Manipulationsmittel in radioaktiven Bereichen usw. Es wird deshalb vorgeschlagen, eine ähnliche
Anordnung in der Erfindung zu verwenden.
Nach der Erfindung ist ein drehbares Element mit einer Laufbuchse und einem Rand vorgesehen, welches außerdem
ein nachgiebiges Element zur Drehmomentübertragung mit mindestens zwei Speichenstrukturen hat, wobei jede dabei
einen ersten und zweiten Speichenteil aufweist, welche in Reihe mit einem Winkel zueinander zwischen der
Nabe und dem Radkranz verbunden sind, wobei jeder Teil
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zwei an zwei bestimmten Befestigungsstellen angebrachte Elemente hat, und die Befestigungsstellen bei der Reihenverbindungsstelle
der Speichenteile derartig verbunden sind, daß die vier Befestigungsstellen Jedes Speichenteiles
sich im wesentlichen an den Ecken eines Parallele-grammes befinden, in Achsrichtung des Elementes gesehen.
Die vier Befestigungsbereiche jedes Speichenteiles brauchen nicht ganz genau an den Ecken eines Parallelogrammes
zu sein, da eine gewisse Differenz erwünscht sein kann, um in einem bestimmten Aufhängungssysfeem die Ungradlinigkeit
auszugleichen.
Vorzugsweise befindet sich der Winkel zwischen den Linien,
welche die beiden bestimmten Befestigungsstellen jedes Teiles des ersten Abschnittes und die entsprechenden
Linien des zweiten Abschnittes verbinden im Bereich von 90°. ■·■■■
Die Verbindungsstelle, an welcher zwei Abschnitte in Reihe miteinander verbunden sind, kann durch eine Verbindungseinrichtung
begrenzt sein, welche dabei Teil eines der Speichenabschnitte bildet oder welche ein zwischen den
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beiden Abschnitten eingeführter unabhängiger Bauteil ist. Eine solche Einrichtung bildet einen gemeinsamen Teil,
welcher die Parallelogramme der Abschnitte entlang einer im wesentlichen gemeinsamen Linie oder die Parallelogramme
entlang bestimmter Linien vervollständigen kann. In jedem Fall sieht jeder Speichenabschnitt eine Parallelogrammform
vor, wobei sich die eine zwischen der Nabe und der Verbindungsstelle der Abschnitte und die andere zwischen
dem Radkranz und der Verbindungsstelle erstreckt.
Wenn ein Rad mit derartigen Speichenstrukturen konstruiert wird, dann hat es sich dabei gezeigt, wenn die Nabe aus
einer koaxialen Stellung mit dem Radkranz in eine gegebene Richtung abgelenkt ist, daß die Teile des Radkranzes, welche
entlang dieses Ablenkungsweges liegen, ihr Winkelverhältnis mit der Nabe beibehalten, und wenn die Teile, welche
diese Ablenkung zulassen, eine angemessene Quersteifigkeit haben, dann wird eine im wesentlichen genaue Naben-
und Radkranzausrichtung in einer radialen Ebene beibehalten* Sämtliche, nicht auf der Linie des Ablenkungsweges liegende Radkranzteile unterziehen sich in Bezug
zum Radkranz einer Winkelverschiebung. Anders ausgedrückt,
verbleibt ein mit der Nabenachse koaxialer Bogen parallel zu einem mit der Radkranzachse koaxialen Bogen, und zwar
entlang der Ablenkungslinie.
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In dem oben beschriebenen Aufhängungssystem gewährleisten die gerade beschriebenen Kennzeichen einen zwangläufigen
Antrieb, welcher im wesentlichen ohne zyklische Störungen zwischen Nabe und Radkranz ist, und zwar ohne daß Querverbinder
zwischen den Speichenstrukturen benötigt werden. Winke labhängige Schwankungen des zu übertragenden Moments zwischen
Radkranz und Nabe bei Auslenkung der Aufhängung sind hier vermieden, so daß das übertragene Drehmoment zwischen
dem Antriebselement und dem mit der Straße in Berührung stehenden Radkranz konstant bleibt, und nicht durch Unregel-K
mäßigkeiten, welche durch die Radkonstruktion hervorgerufen werden können, verzogen sind. Im praktischen Fall können natürlich
in der Erfindung noch Restfehler sein. So kann beispielsweise ein durch die Umstände bedingter Fehler, welcher
eine geringe Drehunregelmäßigkeit erzeugt, ergeben, - wenn der Reifen auf einen Straßenbuckel mit einem Winkel auftrifft,
- daß sich die Berührungsmittelfläche des Reifens außerhalb der Linie des bezeichneten Auslenkweges befindet.
Zwangsläufige Fehler können beispielsweise dann auftreten, wenn die Gesamtaufhängung optimiert wird, wie es durch den
Schwenkwinkel einer Schwinge im Ablenkungsweg der Aufhängung
der Fall sein kann. Bestehen die Speichenabschnitte aus einem federnden Material, dann würden
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diese ein Feder"-Rad erzeugen, welches dabei eine unbedeutende
Menge an Drehspannung hat.
Während das erwünschte Ergebnis im rein geometrischen Sinne mit einer einzigen Speichenstruktur erhalten werden könnte,
und diese dabei ausreichen wurde, wo dynamische Bedingungen
kein Problem darstellen, erfordert im Fall von Fahrzeugrädemund dergleichen.ein Massenausgleich und die
Vermeidung starker Biege- und Verwindungsbeanspruchung unter seitlicher Belastung, mindestens zwei vollständige
Speichenstrukturen und, je nach den Anordnungsmerkmalen in einer beliebigen Anwendung,können sich drei, vier oder
fünf solcher radial in gleich entfernten Stellungen angebrachte
Strukturen als zufriedenstellend erweisen.
Die oben beschriebenen Speichenabschnitte können drehbar
angelenkt sein und aus vielen starren Materialien bestehen. Als Alternative können siejff auch aus einem federnden Walzblech,
möglichst Federstahl sein.
durch
Starre Speichenelemente können/federnde oder freie Lagerelemente vieler Arten geschwenkt werden, wie Gummibuchsen,
Verbundgummistreifen oder elastische Metallgelenke. Federnde Speichenteile lassen sich beQuem an ihren Enden befesti- '
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gen, doch können diese als Alternative eine Kombination aus befestigten und angelenkten Verbindungen haben. Daraus
ergibt sieh, daß dort, wo zwei gleiche und parallele
Längen eines federnden Materiales bei einer gegebenen Trennung an zwei unnachgiebigen Seitenteilen befestigt sind,
federnde Abweichungen, welche mit jenen verglichen werden können, die ihrerseits mit starren doch drehbar angelenkten
Teilen möglich sind, dann erhalten werden, wodurch im wesentlichen ähnliche geometrische Bewegungen sich ergeben
können. Außerdem braucht nicht jeder einzelne Speichenabschnitt auf zwei parallele Speichenteile beschränkt zu
sein, vorausgesetzt, daß alle Teile die gleiche Länge haben, d.h., zusätzliche Teile können parallel zum erforderlichen
Mindestmaß zweier Teile angebracht sein. Außerdem ist in diesem Fall der kürzeste Weg, welcher die Befestigungsstellen
an jedem Ende der Speichenteile eines Speichenabschnittes verbindet, nicht unbedingt eine gerade
Linie, z.B. wenn ein Abschnitt einer Speichenstruktur aus verschiedenen parallelen und gleichen Teilen besteht,
welche an der gebogenen Oberfläche der Radkranzinnenfläche befestigt sind, dann wirken diese in der korrekten Weise,
wenn die Restenden an dem Verbindungspunkt derartig befestigt sind, daß ein ähnlich gebogener Weg für die Befestigungsstellen
an dem Verbindungspunkt vorgesehen ist.
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Mit federnden Speichenelementen versehene Räder können
freitragend sein und Fahrzeuglasten tragen, und zwar besonders dann, wenn das Fahrzeug einfacher Art oder
leichter Bauweise ist, doch wird ansonsten vorgezogen, daß diese in einem Aufhängungssystem verwendet werden,
wie schon beschrieben, in welchem höhere Lasten durch zusätzliche Federelemente getragen und geeignete Steuerelemente
beigefügt werden können, wodurch sich ein viel wirksamerer Ablenkbereich ergibt. Mit. starren und frei
angelenkten Speichenteilen konstruierte Räder können nicht unbegrenzt Lasten haltern, und sind allein in Kombination
mit dem bereits erwähnten Aufhängungssystem zu
verwenden. In dem Fall, in welchem starre Speichen in Verbindung mit federnden Gelenken verwendet werden, vergleicht
man die Kennzeichen des Rades mit den Rädern, welche federnde Speichen verwenden und, je nach, dem durch
die Gelenkverbindungen vorgesehenen Elastizitätsgrad, können diese allein verwendet werden und sind dabei selbsttragend.
Im allgemeinen wird die geringste Raummenge innerhalb des Rades durch Abweichungen bei den Speichenstrukturen
verbraucht, und zwar bei einer Ausführung mit gegebener
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Quersteifheit,, wenn die Speichenstrukturen durch direkte
Übereinanderlagerung oder Kopplung der Speichenabschnitte gebildet sind, d.h., wenn sich beide Speichenteile in der
gleichen radialen Ebene befinden. Falls es erwünscht ist, eine größere Anzahl von vier oder fünf derartigen Speichen
im Rad vorzusehen oder in einer bestimmten Anwendung bei einer einfachen Überlagerung Gestaltungsschwierigkeiten
bestehen, dann kann eine gekreuzte oder versetzte Speichenkonstruktion verwendet werden. Auch bei anderen Gelegenheiten
lassen sich diese Speichen verwenden, wie z,B. bei in einem Rad befindlichen, zu vielen getrennten Speichen,
wodurch sich eine Verschiebung durch die gegeneinander
wirkenden, beweglichen Teile einschränkt.
wirkenden, beweglichen Teile einschränkt.
Nachdem der zu verwendende geometrische Plan, die Zahl der Speichen und ihre Auslegung für einen bestimmten Anwendungsfall festgelegt sind, sind Bestimmungsgrößen, nach denen in
der Bemessung weiter zu entscheiden ist, ob nun gegenüber f dem Anfangsentwurf Korrekturen vorgenommen werden müssen,
die Quersteifigkeitj, das Drehmoment und die Arbeitsdrehzahl.
-U-
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Die Paktoren, die für die Anwendung von langen und dünnen
Selenverbindungen gegenüber kurzen Lagern mit einem großen Durchmesser sprechen, sind deren Länge, welche einen
besonders hohen Querwiderstand ergibt, deren Gedrängtheit in radialer Richtung, wodurch auch ein größerer Verschiebungsbereich
möglich ist, und die Möglichkeit, breite,
dünne und leichte Speichenteile zu verwenden, welche eine hohe Seitenfestigkeit haben. Bei federnden Speichenteilen ist es zweckdienlich, die Speichengestaltung zuerst dahingehend festzulegen, daß der benötigte Abschnitt Stoßbelastungen unter seinem Höchstdrehmoment bei ganzer Ablenkung und den Zentrifugalkräften bei Höchstgeschwindigkeiten widerstehen kann.
dünne und leichte Speichenteile zu verwenden, welche eine hohe Seitenfestigkeit haben. Bei federnden Speichenteilen ist es zweckdienlich, die Speichengestaltung zuerst dahingehend festzulegen, daß der benötigte Abschnitt Stoßbelastungen unter seinem Höchstdrehmoment bei ganzer Ablenkung und den Zentrifugalkräften bei Höchstgeschwindigkeiten widerstehen kann.
Starre Speichenteile können relativ einfach aus Leichtmetall gegossen oder geschmiedet sein, aus einem Stahlblech
gestanzt oder nicht metallischen Stoffen, wie verstärktem Kunststoff, hergestellt oder geformt sein. Einige.dieser
Kunststoffe haben ausgezeichnete Lagereigenschaften, in
welchen Fällen auf gesonderte Buchsen oder sonstige Lager verzichtet werden kann. Streben, Rippen sowie Riffelungen oder dergleichen können in den Teilen eingeformt
sein, um dadurch deren Steifigkeit zu erhöhen.
welchen Fällen auf gesonderte Buchsen oder sonstige Lager verzichtet werden kann. Streben, Rippen sowie Riffelungen oder dergleichen können in den Teilen eingeformt
sein, um dadurch deren Steifigkeit zu erhöhen.
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Eine bevorzugte Gelenkanordnung weist zylindrische Gummibüchsen
auf, welche durch Druck oder Haftung oder durch Druck und Haftung befestigt sind, und in einer zusammengefügten
oder zapfenartigen Gelenkverbindung verwendet werden, in welcher ein Teil mit einem anderen Teil im
Eingriff ist, und dabei durch diese beiden Teile und durch die Buchse ein Scharnierstift eingeschoben ist. In einer
derartigen Gelenkverbindung sind gesonderte Gummibuchsen
in Form kurzer Zylinder oder Röhrenabschnitte in jedem vorgeformten Gelenkfinger eingesetzt, die Speichenteile
eingerückt und ausgerichtet, Scheiben, welche die Reibung vermindern, zwischen den verschiedenen Buchsen eingesetzt,
und ein sich an seinem Führungsende verjüngender Scharnierstift in die Gesamtvorrichtung vorzugsweise durch ein
Haft- oder Sperrmittel eingepreßt, welches, solange es flüssig ist, als Schmiermittel wirkt, doch nachfolgend
aushärtet. Das sich verjüngende Ende, welches schließlich
durch die Gelenkverbindung hindurchragt, wird anschließend abgetrennt. Der Durchmesser des Stiftes kann so bemessen
sein, daß dieser den Gummi bis zu einem gewünschten Grad zusammenpreßt. In einer weiteren, bevorzugten Anordnung
ähnlichen Aufbaus werden wesentliche Abstände zwischen den einzelnen Gelenkfingern belassen, wenn diese im Eingriff
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sind, und eine kontinuierliche Gummiröhre wird in die ausgerichteten
Scharnierbohrungen eingezogen, wobei die Vorrichtung durch einen eingesetzten Seharnierstift vervollständigt
wird. Im ersten Beispiel gelangt durch die Scheiben eine Druckkraft zwischen die Finger, und es entsteht
dabei eine Gleitreibung, während im zweiten Beispiel eine Bewegung der Gelenkverbindung eine Verdrehung in den ausgesetzten
Teilen der Gummiröhre bewirkt, und eine Druekkraft
durch die Scherkräfte in die Röhre und durch Spannung und
Druck in wechselnden Teilen verschiedener, ausgesetzter Gummistücke gelangen. Dabei können im Handel befindliche
Gummibuchspn verwendet werden, doch; sind die bevorzugten,
beschriebenen Formen auf Grund der Einfachheit, des Gewichtes, dps Umfanges und der Kosten besonders vorteilhaft.
Zusätzlich können diese Formen eine Gleitreibung vermindern^ dabei gedrängter Bauart sein und benötigen
keine Schmierwartung, haben eine lange Haltbarkeit und gegenüber witterungsbedingten Einflüssen einen guten Widerstand,
sowie bei einer bestimmten Gummiwanddicke einen besonders guten Winkelbereich.
Wird einmal angenommen, daß zwei Speiehenteile, wie beschrieben, bei einem durchschnittlichen Winkel von 90
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angelenkt sind, wenn jeder Teil bis der dazugehörige Winkel auf 70° vermindert ist verschoben wird, dann sind die einzelnen
Buchsen nur 10° vom Scharnierstift verschoben. Andererseits
würde eine Buchse, welche sich für eine Verschiebung von 20° eignet, eine größere Gummitiefe erfordern,
was zu höheren Kosten, einem größeren Umfang und einem höheren Gewicht sowie einer stärkeren Querfederung
führen würde, wobei durch Erhöhung des Buchsendurchmessers
und des RaumVerbrauches die Buchse den erhaltbaren Verschiebungs-
bzw. Ablenkbereieh vermindern könnte. Die genannten Winkelgrößen sind dabei nur zur Verdeutlichung
gedacht.
Wegen der Rückstellwirkung der federnden Buchsen und um
die Gesamtwirkung auszugleichen, ist es wünschenswert, daß die angelenkten Bauteile mit den zugehörigen Teilen im
wesentlichen bereits unter dem Durchschnittswinkel zusammengebaut werden, den sie haben, wenn sie im Gebrauch
sind.
Wirtschaftlich können starre Speiehenteile so hergestellt werden, daß Leichtmetallstränge stranggepreßt werden, die
dann in durch die Speichenbreite bestimmte Längen geschnitten und an den Enden in Querrichtung mit Bohrungen
versehen werden, um -
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dadurch, dem Durchmesser der zu verwendenden Buchse zu entsprechen,
und dabei in einem Vorgang mittels eines Mehrfachfräsers eingelassen oder mit einem Schlitz versehen werden.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt bzw. zeigen:
als Diagramm verschiedene Ausführungsformen eines federnden Rades,
eine Ansicht eines Radteiles der Figur 1,
.eine Ansicht eines Speichenteilabschnittes,
ein Gelenk- oder ein Verbindungsteil,
eine Ansicht einer federartigen Gelenkverbindung,
eine Ansicht einer sich überkreuzenden Speichenanordnung,
eine Ansicht einer aus einem federnden Walzbleeh bestehenden Speichenverbindung,
■ eine Ansicht eines aus Radkranzsteuerelementen.
bestehenden Rades und
eine Ansicht der Steuerelemente nach Fig. 12.
Figur 1 ist ein Diagramm einer mit Gelenkteilen versehenen, vorgeschlagenen Konstruktion, wobei im wesentlichen starre
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Fig. | 1, 3, 4 5 und 6 |
Fig. | 2 |
Fig. | 7 |
Fig. | 8 - |
Fig. | 9 |
Fig. | 10 |
Fig. | 11 |
Fig. | 12 |
Fig. |
Speichenteile 5 durch Drehachsen 4 zwischen Verbindungseinrichtungen
5 und Radkranz 1 und zwischen Nabe 2 und Verbindungseinrichtungen J5 in der Weise angelenkt sind, daß
Radkranz und Nabe in angemessener AbstandsbeZiehung verbleiben,
wenn sich dieselben einer relativen Verschiebung von der koaxialen Stellung unterziehen. Die Nabenspeichenteile
haben alle die gleiche Länge und sind in jeder Speiche parallelj gleichermaßen sind die Radkranzspeichenteile
alle gleich lang und dabei parallel.
Fig. 2 zeigt eine geeignete Konstruktion einer Ausführungsform eines Speichenteiles nach Pig. I.
Fig. 3 z£igt diagrammartig einen vorgeschlagenen Entwurf
für Federspeichen, welche starr am Radkranz befestigt sind, sowie Naben- und Verbindungseinrichtungen 3* und die Fig. 4,
5..und 6 zeigen wechselweise Entwürfe von mit festen Verbindungsstellen
versehenen Federspeichen.
Fig. 7 zeigt ein stäbchenförmiges Endstück eines stranggepressten
Speichenelementes 5 aus Leichtmetall, nachdem dieses für die Gelenkverbindung mit Bohrungen versehen worden
ist, und zum Eingriff mit seinem Ergänzungsteil eingelassen
ist. Die Finger können dabei mit Gleitlagern, wie Nadelwälz-
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lager oder dergleichen, doch vorzugsweise mit Gummi ausgefüttert sein.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht einer Gelenkverbindung oder
eines Verbindungsteiles 3, welches sich für in Pig. 7 dargestellte
Speichenteile eignet, und dabei mit Gummibuchsen
6 und Mittelstiften 7 zusammengebaut ist. Es ist offensichtlich, daß solche Verbindungseinrichtungen ebenfalls von
stranggepreßten Abschnitten abgeschnitten werden können, um durch Bohren und Einlassen vollständige Bauteile zu erhalten.
Fig. 9 ist eine Ansicht eines weiteren Scharnieres, in welchem
dessen Pinger mit weitem Spiel in Eingriff sind, wodurch
sich eine kontinuierliche Gummibuchse 6 verdrehen kann, wenn sich die angrenzenden Pinger einer relativen Winkelverschiebung
unterziehen, und zwar während der Radkranz abgelenkt ist, um so gleitende Oberflächen zwischen den
Fingern Auszuschalten.
Fig. 10 stellt eine dem Zweck entsprechend verkreuzte
Speichenatnordnung dar, in welcher die Nabenspeichenteile
über der Nabe und die Radkranzteile über dem Radkranz ver-
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setzt sind. Ganz deutlich könnte, und zwar durch. Drehen des
Speichenteiles A in eine senkrechte Stellung und durch Senken
der Speiche B, eine solche Anordnung dahingehend verwendet werden, um die radiale Halterungseoene an der Nabe
in Beziehung zu jener an dem Radkranz zu versetzen.
Fig. 11 zeigt e^ne Methode, durch welche eine Verbindung,
welche aus einem federnden Walzbleeh ist, gebildet werden kann, aus welchem wiederum federnde Speichenteile herge-
stellt werden. Jedes Speichenpaar erhält durch Verbiegen der Metallplatte eine U-Form, und zwar in der Weise, daß
ein abgewinkeltes Glied 8 zwischen den zwei Teilen an ihrem genauen Trennungsabstand belassen wird, woraufhin anschließend
die winkelartigen Glieder 8 miteinander befestigt werden, wobei deren Außenflächen durch Hartlöten,
Festklemmen oder anderweitig miteinander verbunden werden.
Diese Beispiele sind an sich nicht erschöpfend. Kleinere
Abweichungen in der Geometrie, um besondere Erfordernisse zu
erfüllen, sind möglich, und so können z.B. die Speichenteile statt gerade an ihren Enden ge-
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kröpft sein, um die Abstände oder andere Dinge zu verbessern,
Größenzugaben können bei federnden Buchsen bei Verzerrrung derselben, wenn diese belastet sind, eingeräumt
werden, die Speichen können direkt am Radkranz oder an der Nabe oder damit aus einem Stück bestehenden Teilen
oder an daran befestigten Teilen usw. befestigt sein. Insbesondere können andere Gelenkkonstruktionen verwendet
werden, wie beispielsweise eine federnde Gelenkverbindung mit einem zylindrischen Teil und einem damit zusammenwirkenden
hohlen, zylindrischen Teil, welcher entlang einer Seite offen ist und eine Weite hat, welche
ihrerseits durch die Erfordernisse der Winkelauswanderung der Gelenkverbindung bestimmt wird. Der zylindrische
Teil befindet sich koaxial innerhalb des hohlen Teiles und Gummis, wie einem Kunstharz, und ist in dem
ringförmigen Hohlraum zwischen den Teilen eingeformt. Auch kann eine gespaltene Gummiröhre in den Hohlraum eingezogen
werden, und mit den Innenflächen verhaftet werden.
In allen Fällen kann ein Lager mit dem Radkranz verbunden
werden, um dadurch das Rad in einem schon beschriebenen Aufhängungssystem zu befestigen.
Eine solche Ausführungsform wird nun unter Hinweis auf
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die Pig. 12 und 1} beschrieben, wobei Fig. 12 einen Axialabschnitt
eines Rades zeigt, welches angelenkte Speichenteile 5, wie in Fig. 8 dargestellt, hat. Fig. 13 zeigt
einen zykloidartigen,Hebelmechanismus, welcher teilweise
in Fig. 12 dargestellt ist, und sich dabei im Radkranzumfang 1 befindet.
In Fig.12 ist die Radnabe 2 durch zwei Lager auf einer Nabenwelle
9 befestigt, deren eines Ende in einem Nabenträ-
Ψ ger 10 befestigt ist. Der Nabenträger 10 ist durch eine
Bremsscheibe 11 mit der Nabe 2 verbunden. Ein nach innen
gerichteter Flansch 12 am Rand 1 wirkt mit einem Umfangszapfen
13 an einer Platte 14 zusammen. In der Mitte der
Platte 14 befindet sich eine Sperrspindel I5 und eine Mutter
16, wobei die Spindel ein Lager I? trägt, durch welches
ein Radkranzelement mit dem Radkranz verbunden werden kann, um so die Nabe 2 zu umgehen. Das Radkranzsteuerelement
kann verschiedenartigst geformt sein und wirkt dahingehend, daß sich der Radkranz in einer im wesentlichen
geraden Linie in Bezug zur Nabe bewegt, wie beispielsweise als Wattgestänge oder als Hypozykloidsteueranordnung,
welche die Lagerwelle 9 mit dem Lager I7 verkoppelt und
dabei ebenfalls mit einer Welle 18 derartig verbunden ist, daß sieh dlesfi mit der Radkranzabweichung dreht.
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In dieser Ausführungsform ist das Radkranzsteuerelement
ein Hebelmechanismus wie in Fig. 13 dargestellt, welcher
einer Hypozyklοidsteueranordnung entspricht und dahingehend
wirkt, daß sich die Radkranzabweichungen auf einen im wesentlichen linearen Weg beschränken. Der Mechanismus
weist einen an einer Lagerwelle 9 festgespannten Arm 19 auf und haltert dabei drehbar an seinem freien Ende
einen Arm 20. Der Arm 20 ist schwenkbar mit einem Ende eines Hebels 21 verbunden, wobei das andere Ende mit dem
Radkranzlager I7 verbunden ist. Die Mitte des Hebels 21
ist schwenkbar mit einem an der Welle 18 festgespannten
Arm 22 verbunden. An der Stelle, an welcher sich die Welle 18 vom Lagerträger 10 hebt, gelangt durch bekannte Hilfsmittel
wie eine übliche Aufhängefeder an die Welle eine Fahrzeugbremsung. Eine solche Feder kann derartig ausgeführt
sein, daß diese eine vorbestimmte Stellung zum Radkranz in Bezug zur Nabe hat, und zwar mit einer vorbestimmten
Belastung am Rad, wodurch die erwünschten Abweichungen für Prellstoß und Rückschlag berücksichtigt werden. Ähnlich
läßt sich ein Dämpfungselement und eine Antirolleinrichtung verwenden.
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Außerdem sollte beachtet werden, daß die oben beschriebenen
Ausführungsformen, wenn sie für ein Straßenfahrzeug gedacht sind, so entwickelt sein können, daß diese einen
Durchmesserbereich für die Nabe vorsehen, und zwar im Bereich von mindestens 15$ bis 25$ des tatsächlichen Außendurchmessers
der Speichenstrukturen oder des Innendurchmessers der Strukturen, woran diese auch immer befestigt
sein mögen, sei.es nun der Radkranz oder an diesem daran
befestigte Elemente.
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Claims (10)
1./Drehbares Element mit einer Nabe, einem Radkranz und
einem federnden Element zur Übertragung eines Drehmomentes,
welches die Nabe und den Radkranz miteinander verbindet, wobei das Federungselement mifendestens zwei federnde Speichenstrukturen
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speichenstruktur (3>
5) erste und zweite Speiehenabschnitte (5) hat, welche in Reihe mit einem Winkel zueinander
zwischen.der Nabe (2) und dem Radkranz (1) verbunden
sind, daß jeder Abschnitt zwei Teile (5) aufweist, welche an zwei bestimmten Befestigungsstellen (4) angebracht sind,
daß die Befestigungsstellen (4) an der Reihenverbindungsstelle (3) der Speiehenabschnitte derartig vorgesehen sind,
daß sich die vier Befestigungsstellen (4) jedes Speiehenabschnittes
(5) an den Ecken eines Parallelogrammes, in Achsrichtung gesehen, befinden.
2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Befestigungsstellen (4) Gelenkverbindungen
aufweisen (wie es in Pig. 7 dargestellt ist).
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5. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens einige der Gelenkverbindungen frei schwenkbar sind.
4. Element nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,,
daß mindestens einige Gelenkverbindungen federn,(wie es in Fig. 9 dargestellt ist. )
5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede federnde Gelenkverbindung zwei Teile aufweist, welche
entsprechend drehbar befestigt sind, und daß ein federndes Element (6) zwischen diesen Teilen haftend angebracht
ist.
6. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
jede federnde Gelenkverbindung zwei entsprechend sich drehen-. de Teile mit zwei ineinandergreifenden hohlen Fingern hat,
), daß ein Scharniers ti ft (7) durch die Pinger geht, und daß
mindestens eine federnde Buchse (6) in zusammengepresster Lage zwischen dem Scharnierstift (7) und den Fingern eingeschoben
ist.
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7. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Scheiben zwischen den angrenzenden Fingern eingeschoben
sind.
8. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pinger in Abstände angeordnet sind, und daß sich die
nachgebende Buchse (6) über die Zwischenräume zwischen
den Fingern erstreckt,{wie in Fig. 9 dargestellt ist.)
9. Element nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichenteile (5) im wesentlichen starr sind, und alle Befestigungsstellen (4) Gelenkverbindungen
aufweisen.
10. Element nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß
alle Gelenkverbindungen federn.
11. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speiehenteile federn,(wie es in den Fig. 5 bis 6 dargestellt ist.)
12. Element nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiehenteile (5) starr in ihren Befestigungsstellen
(4) angebracht sind.
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13. Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Speichenabschnitt (5) aus einer aus einem federnden Material bestehenden Platte ist, welche eine U-Form hat und
deren Glieder die Speichenteile (5) sind und deren Schleife dabei eine Verbindungsstelle (8) bildet, durch welche der
Abschnitt (5) in Reihe mit dem anderen Speichenabschnitt (5) befestigt ist,fwie es in der Fig. 11 dargestellt ist. )
14. Element nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn-
zeichnet, daß mindestens ein Speiclaenabschnitt (5) mehr als
zwei Speichenteile (5) hat, welche so angeordnet sind, daß die vier Befestigungsstellen (4) eines beliebigen Speiehenteilpaares
(5) sich an den Parallelogrammecken befinden, wie in Achsrichtung der Fig. 1 und 6 zu sehen ist.
15. Element nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Speichenstruktur (3* 5) der Winkel zwischen den beiden Speichenteilen (5) etwa 900 beträgt.
16. Element nach den Ansprüchen 1 bis I5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nabe (2) mindestens 15# des tatsächlichen
Aussendurchmessers der Speichenstrukturen (3, 5) diametral ablenken kann.
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109849/UU
17· Element nach den Ansprüchen 1 bis l6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (17) mit dem Radkranz (1) verbunden ist, so daß ein Radkranzsteuerelement am Radkranz (1)
verwendet werden kann, während dieses die Nabe (2) umgeht.
18. Element nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Radkranzsteuerelemente (18 bis 22) mit dem Radkranz
(1) durch das Lager (17) verbunden sind, um dadurch eine relative Bewegung der Nabe (2) und des Radkranzes (1) auf
einem vorbestimmten Weg während der Drehung der Nabe (2) ,
und des Radkranzes (1) einzuschränken.
19· Element nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuerelement einen Teil (18) hat, welcher sich bei der relativen Bewegung bewegt, und daß eine Stutzfeder
mit dem Teil (18) verbunden ist, um die relative Bewegung abzufedern. .
20. Element nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerelement ein Zykloidmechanismus
ist.
- 28 -
109849/1414
21. Element nach einem der Ansprüche 18 oder I9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerelement ein Hebelmechanismus (I9 bis 22) ist, welcher einem Zykloidmechanismus
gleicht,(wie in Fig. 1J>
dargestellt ist.)
10 9 8 4 9/ 1 41 L
α*
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- 1971-05-28 DE DE19712126701 patent/DE2126701A1/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021049964A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | ノース・メディコ株式会社 | 車輪及びそれを用いた走行可能な装置 |
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IT982343B (it) | 1974-10-21 |
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