DE2157585C2

DE2157585C2 - Federelement, insbesondere für die Abfederung von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2157585C2
Application number: DE19712157585
Authority: DE
Inventors: Hanspeter Dr.-Ing. Lachmann; Robert Müller; Peter 5000 Köln Sperner
Original assignee: CLOUTH GUMMIWERKE AG 5000 KOELN DE
Current assignee: CLOUTH GUMMIWERKE AG 5000 KOELN DE
Priority date: 1971-11-20
Filing date: 1971-11-20
Publication date: 1983-02-03
Also published as: CH553352A; NL7215426A; BE791072A; DE2157585A1; FR2161587A5

Description

Die Erfindung betrifft ein aus zwei Federn bestehendes Federelement insbesondere für die Abfederung von Fahrzeugen, wobei die zur axialen Federung vorgesehene Feder zwischen einem Kern und einem Gehäuse vorwiegend auf Schub und Druck beansprucht ist, während die zur radialen Federung vorgesehene Feder koaxial zu der erstgenannten Feder angeordnet und vorwiegend auf Schub beansprucht ist

Bei einem bekannten Federelement der vorgenannten Art sind beide Federn als Gummiringfedern ausgebildet die koaxial übereinander angeordnet sind (DE-AS 11 50 702). Gummiringfedern ermöglichen aber bekanntlich nur geringe Federwege, so daß bei diesem Federelement die möglichen Federwege sowohl in. axialer als auch in radialer Richtung nicht sehr groß sind. Da die obere Gummiringfeder, die zur Ausgleichung der in radialer Richtung auftretenden Bewegung dient sogenannte Abstützkörper aufweist die mit einem Kragen versehen sind, der den Gummiring umgreift ist hei auftretenden größeren Kräften in radialer Richtung die Gefahr der Abscherung des Gummiringes gegeben. Ein weiterer Nachteil dieses Federelements besteht darin, daß die Schwerpunkte der beiden Gummiringfedern in sehr großem Abstand übereinander liegen, wodurchi.das jCippverhalten des Federelements außerordentlich ungünstig ist

Ein anderes bekanntes Federelement besteht aus mindestens einer Gummirollfeder und Schraubenfedern (AT-PS 1 88 982). Dieses Federelement ermöglicht eine Querbewegung nur in dem Maße, wie sie die Gummiroüfeder zuläßt Bei GummiroHfedern ist die Möglichkeit einer Querbewegung aber außerordentlich gering.

Die Erfindung geht aus von einer Gummirollfeder, wie sie beispielsweise in der DE-PS 1193/37 beschrieben ist Auch bei derartigen GummiroHfedern ist die Möglichkeit der Querbewegung und damit der Querfederung durch die Form des Rollringes und die Art seiner Einspannung sehr begrenzt Unter Querbewegung wird hierbei jede Bewegungskomponente verstanden, die m«t der axialen Federkomponente einen Winkel von mehr als 10° einschließt Diese Querkomponenten sind insbesondere im Fahrzeugbau zur Abfederung von seitlichen Schienen- oder Fahrbahnstößen oder zur Abfederung von Zugkraftlängsschwingungen erwünscht

Die Erfindung geht ferner aus von Schichtfedern, wie sie beispielsweise in der der DE-PS 12 64 876 und DE-AS 11 86 899 beschrieben sind. Derartige Schichtfedern lassen erhebliche Querbewegungen zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federelement der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sowohl große axiale Federwege als auch in verschiedenen radialen Richtungen unterschiedliche radiale Federwege ermöglicht werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die vorwiegend auf Schub und Druck beanspruchte Feder eine an sich bekannte Gummirollfeder ist und daß die vorwiegend auf Schub beanspruchte Feder als an sich bekannte Schubfeder augebildet isi, deren radiale Bewegungsmöglichkeit in mindestens einer Richtung anlagebegrenzt ist

Da die zur axialen Federung vorgesehene Feder als Gummirollfeder ausgebildet ist werden große axiale Federwege ermöglicht während durch die Anlagebegrenzung der Bewegungsmöglichkeit der zur radialen Federung vorgesehenen Schichtfeder die radiale Federung zumindest in einer radialen Richtung nur innerhalb eines bestimmten Bereichs möglich ist

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Schichtfeder in dem Innenraum des als Anschlag dienenden Kerns der Gummirollfeder angeordnet und w^ist der Innenraum des kerns der Gummirollfeder euien ovalen Querschnitt auf. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der größtmögliche Federweg in jeder radialen Richtung durch den Abstand des Umfangs der Schichtfeder von der Wandung des Innenraums des Kerns der Gummirollfeder bestimmt

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Schichtfeder am Umfang des als Anschlag dienenden Gehäuses der Gummirollfeder angeordnet und aus in der Draufsicht krer-bogenförmigen Segmenten aufgebaut In diesem Falle ist der Federweg in Richtung der durch die kreisbogenförmigen Segmente verlaufenden Symmetrieachse geringer als der senkrecht zu dieser Richtung verlaufende Federweg.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schichtfeder in dem als Anschlag dienenden Kern der Gummirollfeder angeordnet und weist abgewinkelte Metallpiatten ? Γ Die Größe des Winkels der Metallplatten bestimmt die Federkonstante in die betreffende Richtung. Die Metaliplatten werden zwecktnäßigerweise in ο vaier Form angefertigt, so daß nach dem'Abbiegen ihre Projektionsfläche einen Kreis bildet. Der Innenraum des Kerns der Gummirollfeder kann in diesem Falle einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es

F ΐ g. 1 einen Halblängsschmtt durch ein Federelement, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in F i g. 1,

Fig.3 einen Halblängsschniit durch ein anderes Federelement,

Fig.4 eine Draufsicht auf das Federelement gemäß Fig. 3,

Fig.5 einen Längsschnitt durch ein weiteres Federelement und

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in F i g. 5.

Das in Fig. 1 dargestellte Federelement besteht aus einer Gummirollfeder, die einen Kern 1, einen Rollring 2 und ein Gehäuse 3 aufweist, sowie aus einer Schichtfeder, die aus einem Gummiblock 4 nut darin eingebetteten Metallplatten 5 besteht Der Gummiblock 4 ist an dem Rahmen 6 des Fahrzeugs ap.yulkar '.en.

Aus Fig.2 ist zu ersehen, daß durch de ovalen Querschnitt 7 des Innenraums des T"-^Jm^ 1 der Gummirollfeder die Freiheitsgrade uec Fee üiementes hinsichtlich Richtung und Größe ' ^.geiegl werden können.

Bei dem in Fig.3 und 4 ds/;:&;iellten Federelement ist die aus zwei GummiblöckeaS mitdarin eingebetteten Metaliplatten 9 bestehende^ Schichtfeder am Umfang des Gehäuses3 der GummiroUfeder angeordnet, wobei die Gummiblöck 8 und die Mefallplatten 9 Segmente 10 bilden.

Eine besonders sichere Standfestigkeit des Federelementes wird dadurch erreicht, daß die Schichtfeder so angeordnet wird, daß ihr Schwerpunkt mit dem Schwerpunkt der Gummirollfeder in einer Ebene liegt Das ist beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 der FaIL

In den F i g. 5 und 6 ist ein Federelement dargestellt, bei dem die Metallplatten 5 der Schichtfeder abgewinkelt sind. Als obere und untere Begrenzung der

ίο Schichtfeder dienen ein mit dem Rahmen 6 des Fahrzeugs verbundenes Anschlußstück 11 und ein mit dem Kern 1 der Gummirollfeder verbundenes Anschlußstück IZ Der Innenraum des Kerns 1 der Gummirollfeder, in den die Schichtfeder eingesetzt ist, ist so bemessen, daß selbst bei dem größtmöglichen Federweg in Richtung senkrecht zu der Abwinkelung der Platten 5 die Schichtfeder mit dem Kern 1 der Gummirollfeder nicht in Berührung kommt, während der größtmögliche Federweg in Richtung der Abwinkelung durch den Abstand des Umfangs der Schichtfeder von der Innenwandung des Kerns 1 der GummiroHfeder bestimmt ist_ In diesem Falle ist also der größtmögliche Federweg in derEerstgenannten Richtung durch die Abwinkelung der Platten 5 und in der i^veitgenännten

Richtung durch den als Anschlag dienenden Innenraum des Kerns 1 bestimmt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aus zwei Federn bestehendes Federelement, insbesondere für die Aofederung von Fahrzeugen, wobei die zur axialen Federung vorgesehene Feder zwischen einem Kern und einem Gehäuse vorwiegend auf Schub und Druck beansprucht ist, während die zur radialen Federung vorgesehene Feder koaxial zu der erstgenannten Feder angeordnet und vorwiegend auf Schub beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vorwiegend auf Schub und Druck beanspruchte Feder eine an sich bekannte Gummirollfeder ist und daß die vorwiegend auf Schub beanspruchte Feder als an sich bekannte Schichtfeder ausgebildet ist, deren radiale Bewegungsmögfichkeit in mindestens einer Richtung anlagebegrenzt ist

2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtfeder in dem Innenrauüj des als Anschlag dienenden Kerns 1 der Gummirollfeder angeordnet ist und daß der Innenraum te& Kerns 1 der Gummirollfeder einen ovalen Querschnitt aufweist

3. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtfeder am Umfang des als Anschlag dienenden Gehäuses (3) der Gummirollfeder angeordnet und aus in der Draufsicht kreisbogenförmigen Segmenten (10) aufgebaut ist

4. Federelement nach Ansp/uch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Schichtfeder in dem als Anschlag dienenden Kern (1) der Gummirollfeder angeordnet ist und abgewinkelte Metallplatten (5) aufweist