DE2703443A1

DE2703443A1 - Stossfaenger

Info

Publication number: DE2703443A1
Application number: DE19772703443
Authority: DE
Inventors: James E Donald; Gerald I Weight
Original assignee: MSE CORP
Current assignee: MSE CORP
Priority date: 1975-02-21
Filing date: 1977-01-28
Publication date: 1978-08-10
Also published as: GB1570300A; DE2703443C2; US4000912A

Description

Stoßfänger
Die Erfindung betrifft einen Stoßfänger zur Dämpfung von normalerweise auf einen Körper übertragenen Stoßkräften.
Eine Vielzahl von Stoßfängern oder Federungen sind erfunden worden, um die Schwingungsbewegung eines einem Stoß ausgesetzten Körpers unter Kontrolle zu bringen, wie sie zum Beispiel bei einem über eine unehene Flache fahrenden Fahrzeug auftreten, wobei Stöße auf jedes Fahrzeugrad ausgeübt werden. Die übliche Ausführung war in der Art eines hydraulischen, in einem Zylinder angeordneten Kolbens, welcher verschiedene Federn, Ventile und Kammern enthält. Der Widerstand gegenüber dem Fluß eines Mediums begrenzt die Schwingung des Fahrzeuges.
Verschiedene Stoßfänger sind auch unter Verwendung von Material mit natürlicher Elastizität hergestellt worden, beispielsweise unter Verwendung von Kork, Gummi, Ilolz u. dgl., wobei der Stoßfänger als zwischen den Rad und dem unterstützten Körper angeordnetes Teil ausgebildet ist. Einfache Federstoßfänger sind el)enfalls hergestellt und frei Aufprallvorrichtungen verwendet worden, die üblicherweise keine Fahrzeugbewegung zur Folge haben.
Bei den hydraulischen Stoßdämpfern ist es von Nachteil, daß die Konstruktion kompliziert ist und derartige Stoßdämpfer daher teuer herzustellen, zu reparieren und einzubauen sind.
Elastische rlaterialien ermüden rasch und verlieren dabei ihre Elastizität. Obwohl Federdämpfer gute Dämpfungseigenschaften aufweisen, haben sie wenig oder gar keine seitliche Stabilit;it, wenn Querkräfte angreifen, wie dies oft bei Fahrzeugen der Fall ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stoßfänger oder Stoßdämpfer zu schaffen, dessen Aufbau besonders einfach ist und der auch ei Fahrzeugen, bei denen seitliche Kräfte auftreten, ohne Ermüdungserscheinungen zuverlässig arbeitet.
Diese Aufgabe wird durch einen Stoßdämpfer der eingangs beschrieDenen Art gelöst, der gekennzeichnet ist durch ein erstes mit dem Körper verbundencs Teil mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, ein zweites Teil mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende des ersten Teils verschwenkbar mit dem ersten Runde des zweiten Teils verbunden ist, Federmittel zum Verhindern des Auseinanderschwenkens der zweiten Enden des ersten bzw. des zweiten Teils mit einer am zweiten Ende des #zweiten Teils anliegenden Feder und einem Bolzen, der fest mit dem zweiten Ende des ersten Teils verbunden ist, durch eine längliche Öffnung im zweiten Teil hindurchtritt, beim Auseinanderschwenken dies zweiten Enden der Teile frei in der öffnung verschieblich ist und beim Auseinander schwenken fest am ersten Teil gehalten bleibt, sowie durch einen einseitig am zweiten Teil befestigten Arm zur Aufnahme der Stoßkräfte derart, daß die zweiten Enden des ersten bzw. des zweiten Teils nach der Aufnahme eines Stoßes durch den Arm auseinandergeschwenkt werden.
Die vorliegende Erfindung löst also die Aufgabe durch einen Stoßfänger mit einer zwischen zwei Teilen, die vorzugsweise plattenförmig sind, angeordneten Feder. Im Fall eines Fahrzeugs trägt eines der Teile ein Stützrad. Die Feder liegt an einer zweiten Platte an,die im wesentlichen parallel zur Achse des Rades verläuft. Die erste Platte ist mit der zweiten Platte an einem Ende über eine Schwenkachse verbunden, und die Platten können sich über einen bestimmten Bereich berühren.
Die erste Platte ist in irgend einer bekannten Weise an dem Fahrzeug. befestigt. Ein länglicher Bolzen ist vorzugsweise an der ersten Platte befestigt; er kann bei einer Schraubenfeder koaxial in dieser angeordnet sein. Der Bolzen kann auch die andere Anlagefläche für die Feder tragen. Die Berührung des Rades mit einer unebenen Fläche führt zu einem Auseinanderschwenken der zwei Platten gegen die dämpfende Kraft der Feder.
Das Rad bewegt sich in der Schwenkrichtung um die Schwenkachse zwischen den Platten, aber es kehrt durch die rücktreibende Kraft der Feder in seine Ausgangslage zurück.
Die auf das Rad ausgeübte Stoßkraft wird durch das Zusammendrücken der Feder sowie die zum Verschwenken des Rades notwendigen Trägheitskräfte absorbiert.
Der Stoßfänger kann so montiert sein, daß er um eine senkrechte Achse drehbar ist. Dies kann mit hilfe eines Kugellagers und einer mit dem ersten Teil verbundenen Achse erreicht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.
Die nachfolgellde Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines gemäß der Erfindung gefederten Rades auf einer unebenen Fläche; Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 nach Erhalt eines Stoßes auf das Rad; Fig. 3 eine Vorderansicht des Rades der Figuren 1 und 2 und Fig. 4 eine Schnittansicht längs Linie 4-4 in Fig. 3.
Der Stoßfänger oder -absorber in seiner Gesamtheit ist in Fig. 1 mit dem Bezugs zeichen 10 bezeichnet. Er umfaßt ein Befestigungsmittel, beispielsweise einen Bolzen oder einen Stift 12, der mittels geeigneter Mittel, beispielsweise mittels einer au dem ein Gewinde tragenden Ende des Bolzens 12 befestigten Mutter 16, fest mit einem ersten, im allgemeinen die Form einer Platte aufweisenden Teil 14 verbunden ist. Federmittel 18 liegen auf dem Kopf 20 des Dolzens 12 einerseits und an der Unterfläche eines zweiten Teiles 22 an, wie dies in Fig. 3 deutlich sichtbar ist. Das zweite Teil 22 kann eine beliebige Form aufweisen, bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat es jedoch - wie in der Zeichnung dargestellt - im wesentlichen die Form einer Platte mit einem ersten Ende 24 und einem zweiten Ende 26. In ähnlicher Weise hat das erste Teil 14 ein erstes Ende 28 und ein zweites Ende 30.
Das erste Ende 28 des plattenförmigen Teiles 14 ist mit dem ersten Ende 24 des zweiten Teiles mittels eines in einem ehäuse 34 gehaltenen Lagerstiftes 32 schwenkbar verbunden. Das Gehäuse 34 ist mit dem ersten Ende 28 des plattenförmigen Teiles 14 durch eine Schweiß- oder Lötnaht 36 verbunden. Der Lagerstift 32 paßt fornschlüssig in eine Ausnehmung 38 und hält so das erste flnde 24 des zweiten Teiles 22.
An das zweite Teil 22 schließt sich ein Arm 40 an, der die normalerweise auf den Körper 42 übertragenen Stoßkräfte aufnimmt. Sinne Achse 44 mit einem vergrößerten, mit dem plattenförmigen Teil 14 längs einer Schweißlinie 45 verschweißten Kopf 46 verbindet den Körper 42 mit dem Stoßf;inger 10. Es gibt ungezählte, für die vorliegende Verbindung geeignete Verbindungsmöglichkeiten, die an sich bekannt sind. Wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt, kann die Achse 44 im körper 42 mit tels eines im körper 42 angeordneten Kugellagers 48 un eine senkrechte achse drehbar sein.
Für den Fall, daß der Körper 42 ein fahrbarer Gegenstand ist, ist ein um eine horizontale Achse drehbares ad 50 am Arm 40 befestigt. Der Arm 40 kann gabelförmig ausgebildet sein und auf beiden Seiten des Rades 50 als Lager für die Radachse 52 dienen. Muttern 53 sowie Sprengringc 60 verhindern eine axiale Verschiebung der Achse 52.
Der Bolzen 12 tritt durch eine Öffnung 54 in dem zweiten Teil 22. Diese Öffnung 54 ist länglich oder oval geformt, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Bolzen oder Stift 12 und dem zweiten Teil 22 ermöglicht wird, wie es im folgenden beschrieben wird. llenn keine Stoßkraft auf den Stoßfänger ausgeübt wird, dann kann das zweite Teil 22 am ersten plattenförmigen Teil 14 anliegen oder auch nicht. 11ie in Fig. 1 dargestellt, berühren sich die beiden Teile bei Punkt 56.
Im Betrieb nimmt der Arm 40 die normalerweise auf den Körper 42 übertragene Stoßkraft auf. Wenn ein Rad 50 am Arm 40 befestigt ist, dann stößt das Rad 50 typischerweise beispielsweise an eine Erhöhung 62 auf der Fahrfläche 64.
In diesem Falle hat der Arm 40 die Tendenz, um den Lagerstift 32 zu verschwenken, wie dies in Fig. 2 durch den Pfeil dargestellt wird, wobei sich die Enden 30 und 26 der Teile 14 bzw.
22 voneinander trennen. Die einerseits auf dem Kopf 20 des Bolzens 12 und andererseits an der unteren Fläche des zweiten Teiles 22 ruhende Feder 18 wirkt einer solchen Verschwenkung durch die zum Zusammenpressen der Feder benötigte Kraft entgegen.Die Federnkarnenverschiedene Formen annehmen, wie dies bekannt ist; die elastische, die Verschwenkung verhindernde Federkraft kann daher durch die Kraft gebildet werden, die zum Zusammenpressen, Auseinanderziehen oder Deformieren einer Feder in irqend einer reise erforderlich ist. Jegliche Feder, die den ersten plattenförmigen Teil 14 und den zweiten Teil 22 zusammendrückt, kann zu diesem Zweck verwendet werden. Die Stoßkraft hat auch die Tendenz, das Rad 50 in Richtung der Umdrehung zu beschleunigen. Daher dämpfen die Einwirkung der Schwerkraft und die Wirkung der Feder die auf den Körper ausgeübte Stoßkraft.
Die Federkraft der Feder 18 kann unterschiedlich groß gewählt werden, um iibermäßige Wege des zweiten Endes 30 gegenüber dem zweiten Ende 26 des Teiles 14 bzw. des Teiles 22 sowie ein übermäßiges Zurückschwingen oder Zurückschnappen dieser Teile zu verhindern. Wenn ein Rad 50 verwendet wird, verhindert eine starke Feder auch eine extreme Absenkung des Körpers 42, wenn eine Stoßkraft auftritt. Der Bolzen oder der Stift 12 ragt während der Trennung der beiden Teile durch die öffnung 54, die aus diesem Grunde oval, länglich, elliptisch etc. geformt ist, um eine solche Bewegung zu erlauben.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: 0 Stoßfänger zur Dämpfung von normalerweise auf einen Körper übertragenen Stoßkräften, gekennzeichnet durch ein erstes mit dem Körper (42) verbundenes Teil (14) mit einem ersten Ende (28) und einem zweiten Ende (30), ein zweites Teil (22) mit einem ersten Ende (24) und einem zweiten Ende (26), wobei das erste Ende (28) des ersten Teils (14) verschwenkbar mit dem ersten Ende (24) des zweiten Teils (22) verbunden ist, Federmittel (18)zum Verhindern des Auseinallderschwenkens uer zwe ten Enden (30,26)des ersten bzw.des zweiten Teils (14 bzw.22) mit einer am zweiten Ende (26) des zweiten Teils (22) anliegenden Feder und einem Bolzen (12), der fest mit dem zweiten Ende (30) des ersten Teils (14) verbunden ist, durch eine längliche öffnung (54) im zweiten Teil (22) hindurchtritt, beim Auseinanderschwenken der zweiten Enden (30, 26) der Teile (14 bzw. 22) frei in der öffnung (54) verschieblich ist und beim Auseinanderschwenken fest am Teil (14) gehalten bleibt, sowie durch einen einseitig am zweiten Teil (22) befestigten Arm (40) zur Aufnahme der Stoßkräfte derart, daß die zweiten Enden (30, 26) des ersten bzw. des zweiten Teils (14 bzw. 22) nach der Aufnahme eines Stoßes durch den Arm (40) auseinandergeschwenkt werden.
2. Stoßfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rad (50) an dem Ende des Armes (40) befestigt ist, das dem Ende gegenüberliegt, mit dem der Arm (40) an dem zweiten Teil (22) befestigt ist.
3. Stoßfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (50) den Körper auf einer Flache unterstützt, wenn der Körper als Fahrzeug auf einer solchen Fläche dient.
4. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnct, daß rlas erste Teil (14) am Körper um eine senkrechte Achse und das Rad <50) um eine horizontale Achse drehbar gelagert sind.
5. Stoßfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (14) beim Fehlen von Stoßkräften am zweiten Teil (22) anliegt.