DE2750531A1

DE2750531A1 - Federndes gelenk

Info

Publication number: DE2750531A1
Application number: DE19772750531
Authority: DE
Inventors: Peter Sperner
Original assignee: Clouth Gummiwerke AG
Current assignee: Clouth Gummiwerke AG
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1979-05-17

Description

Federndes Gelenk
Die Erfindung betrifft ein federndes Gelenk, insbesondere eine drehelastische Fahrzeugachse, bestehend aus einem polygonalen Gehäuse, einem konzentrisch in dem Gehäuse angeordneten polygonalen Stab bzw. Rohr und zwischen dem Gehäuse und dem Stab eingebrachten elastischen Strängen, wobei die Anzahl der elastischen Stränge der Anzahl der Flächen des Stabes entspricht.
Bei derartigen drehelastischen Fahrzeugachsen sind die eingebrachten elastischen Stränge im allgemeinen als Walzen ausgebildet (DT-OS 16 30 647, DT-OS 19 14 968). Die damit erreichbaren Federkennlinien verlaufen im oberen Arbeitsbereich sehr steil. Dieses führt zu einer sehr harten Abfederung, die bei drehelastischen Fahrzeugachsen nicht erwünscht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein federndes Gelenk, insbesondere eine drehelastische Fahrzeugachse zu schaffen, das auch im oberen (stark belasteten) Arbeitsbereich eine verhältnism('ig weiche Federcharakteristik aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemän, dadurch gelöst, daß die elastischen Stränge im ungespannten Zustand einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen, der über seine gesamte oder zumindest über einen Teil seiner Länge mit zwei flügelartigen Ansätzen versehen ist. Hierdurch ist der obere Teil der Federkennlinie in gewünschter Weise zu gestalten.
Es ist zwar bereits ein Torsionsfeder-Element bekannt, dessen elastische Stränge flügelartige Ansätze aufweisen (DT-AS 11 92 461 Diese Ansätze stehen aber in formschlüssigem Eingriff mit dem Gehäuse und dem Rotor und haben daher eine völlig andere Wirkung als die erfindungsgemäßen Ansätze.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im ungespannten Zustand die mit dem Gehäuse bzw. dem Stab jeweils in Berührung kommenden Begrenzungsflächen der Ansätze der Form der entsprechenden Flächen des Gehäuses bzw. des Stabes weitgehend angepat sind. Durch diese Manahme wird das Volumen der elastischen Stränge erheblich vergrceert (beispielsweise um 50 %); für die elastischen Stränge kann daher ein Werkstoff mit geringerer Shore-Härte verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung sind die elastischen Stränge unter Vorspannung eingebracht. Bei einer Drehung des Gehäuses bzw. des Stabes führen die elastischen Stränge eine rollende Bewegung aus. Da bei Beginn des Abrollvorgangs Vorspannung in den elastischen Strängen, also auch in den flügelartigen Ansätzen herrscht, stützen sich die Ansätze an das Gehäuse bzw. den Stab ab, so daß die Federkennlinie zunächst stark ansteigt. Bei weiterer Drehung des Gehäuses bzw. des Stabes heben sich die flügelartigen Ansätze ab und die Kennlinie wird flacher. Durch die Wahl einer entsprechenden Vorspannung, Länge und Shore-Härte der elastischen Stränge, läßt sich eine drehelastische Fahrzeugachse mit den besten für den jeweiligen Verwendungszweck gewünschten Federungseigenschaften herstellen.
Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen elastischen Strang im Querschnitt; Fig. 2 ein mit vier elastischen Strängen versehenes federndes Gelenk im Querschnitt; Fig. 3 ein mit drei elastischen Strängen versehenes federndes Gelenk, ebenfalls im Querschnitt; Fig. 4 ein weiteres mit drei elastischen Strängen versehenes federndes Gelenk; Fig. 5 einen weiteren elastischen Strang im Querschnitt.
Der elastische Strang 1 gemäß Fig. 1 weist einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt 2 auf, an dem zwei flügelartige Ansätze 3 über einen Teil oder über die gesamte Länge des elastischen Stranges 1 angeordnet sind. Der elastische Strang 1 besteht aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff.
Das in Fig. 2 gezeigte federnde Gelenk weist ein Gehäuse 4 auf, das aus einem Vierkantrohr mit abgerundeten Ecken gebildet ist. In dem Gehäuse 4 ist ein dünneres Vierkantrohr 5 mit konkav ausgebildeten (nach innen gemuldeten) Flächen angeordnet. Zwischen den abgerundeten Ecken des Gehäuses 4 und den konkaven Flächen des Vierkantrohres 5 sind die elastischen Stränge 1 eingebracht. Die so eingebrachten Stränge 1 sorgen für eine konzentrische Lage des Vierkantrohres 5 gegenüber dem Gehäuse 4.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten federnden Gelenk besteht das Gehäuse 6 aus einem ungleichwinkligen Sechskantrohr (mit drei gleichen spitzen Winkeln und drei gleichen stumpfen Winkeln).
In dem Gehäuse 6 ist ein Dreikantstab 7 angeordnet, dessen Flächen konkav ausgebildet und dessen Ecken abgerundet sind.
Zwischen den konkaven Flächen des Dreikantstabes 7 und den spitzen Winkeln des Gehäuses 6 sind die elastischen Stränge 1 eingebracht, die für eine konzentrische Lage des Dreikantstabes 7 gegenüber dem Gehäuse 6 sorgen.
Fig. 4 zeigt ein federndes Gelenk, bei dem das Gehäuse 8 aus einem gleichwinkligen Dreikantrohr mit abgerundeten Ecken besteht. Der in dem Gehäuse 8 angeordnete Dreikantstab 9 ist gleichwinklig ausgebildet und weist ebenfalls abgerundete Ecken auf. Zwischen den Ecken des Gehäuses 8 und den Flächen des Dreikantstabes 9 sind elastische Stränge 10 eingebracht.
Der in Fig. 5 gezeigte elastische Strang 10 weist einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf, der mit zwei flügelartigen Ansätzen 11 versehen ist, wobei die flügelartigen Ansätze 11 den Erfordernissen des federnden Gelenks gemäß Fig. 4 angepaßt sind.
Durch unterschiedliche Ausbildung des Gehäuses, des Rohres bzw. Stabes und insbesondere der elastischen Stränge ist die Federkennlinie für das erfindungsgemäße federnde Gelenk wunschgemäß zu bestimmen.
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Claims

Anspruche: ¼ Federndes Gelenk, insbesondere drehelastische Flhrzeugachse, bestehend aus einem polygonalen Gehäuse, einem konzentrisch in dem Gehäuse angeordneten polygonalen Stab bzw. Rohr und zwischen dem Gehäuse und dem Stab eingebrachten elastischen Strängen, wobei die Anzahl der elastischen Stränge der Anzahl der Flächen des Stabes entspricht, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die elastischen Stränge (1) im ungespannten Zustand einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt (2) aufweisen, der über seine gesamte oder zumindest über einen Teil seiner Länge mit zwei flügelartigen Ansätzen (3) versehen ist.
2. Federndes Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ungespannten Zustand die mit dem Gehäuse (4) bzw. dem Stab (5) jeweils in Berührung kommenden Begrenzungsflächen der Ansätze (3) der Form der entsprechenden Flächen des Gehäuses (4) bzw. des Stabes (5) weitgehend angepaßt sind.
3. Federndes Gelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Stränge (1) unter Vorspannung eingebracht sind.