DE637118C

DE637118C - Abfederung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE637118C
Application number: DES111322D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-10-14
Filing date: 1933-10-15
Publication date: 1936-10-22
Also published as: GB412203A; FR775556A; GB412204A; US2049474A; GB412195A; BE402119A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die die Räder tragenden Schwinghebel gegenüber dem Fahrzeuggestell unter Vermittlung von Gummidrehfedern abgestützt sind. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Schwinghebel mit einem hohlen . Drehzapfen unter Zwischenschaltung von Gummihülsen und Abstandshülsen in einer

to rohrförmigen Querversteifung lagern und an den die Drehzapfen tragenden Enden mit scheibenförmigen Gummikörpern versehen sind, die zwischen Blechscheiben des Wagenkastens und der Schwinghebel lagern und gemeinsam mit den Gummihülsen durch einen einzigen, durch die Ouerversteifung und die Schwinghebel hindurchgeführten Schraubenbolzen zusammengepreßt werden.

Es sind schon früher Abfederungen für Fahrzeuge vorgeschlagen worden, die im wesentlichen aus einer Feder in Form einer Gummischeibe bestehen. Diese Gummischeibe ist an beiden Seiten mit radialen Rippen und Furchen versehen und zwischen gegeneinander drehbaren Platten angeordnet, welche gleichfalls mit Rippen und Furchen versehen sind. Mit Hilfe eines zentralen Bolzens sind die Platten mit der Scheibe zu einem Block vereinigt. Derartige Anordnungen zeigen nur eine unvollkommene Abfederung, denn die durch die Rippen und Furchen entstandenen Gummiblöcke bilden den Hauptwiderstand gegenüber der Bewegung der Schwinghebel und wirken durch Zusammenpressen. Auch besteht nur eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit für die Schwinghebel, da das Zusammenpressen der Gummiblöcke derart erfolgt, daß sehr bald zwischen den beiden zusammenwirkenden Rippenplatten eine vollständige Bewegungsbegrenzung besteht. Die Federung wird dann, insbesondere bei Einwirkung einer größeren Last, schroff und hart, da eine Steigerung der Belastung einen raschen Anstieg im Widerstand der Gummiblöcke mit sich bringt. Man hat daher bei den bekannten geräuschvermindernden Blocklagern den Gummi stets unter starkem Druck eingesetzt, da die Blöcke die Belastung tragen müssen. Ferner wurde vorgeschlagen, sie aus hartem Gummi herzustellen. se

Im Gegensatz dazu wird gemäß der Erfindung für die Gummifedern eine Torsionsbelastung vorgesehen, die von höchster Wirksamkeit ist, so daß die Federung selbst bei großer Last niemals hart werden kann. Die Gummielemente werden mittels einer einzigen Stange oder einer ähnlichen Vorrichtung gemeinsam zusammengepreßt, wodurch der gegen Bewegungen der Schwinghebel aufgebrachte Widerstand sowohl der Gummischeiben als auch der Gummiringe gemeinsam verändert werden kann. Dadurch wird die

Anordnung jeder Belastung oder Beanspruchungsbedingung gerecht. . ..

Ferner hat man den Vorschlag gemacht, die Schwinghebel am Fahrzeuggestell' mittels; Gummischeiben zu verbinden, welche radial-Rippen besitzen, wobei diese Rippen in gleicht artige Vertiefungen einer am Schwinghebel" und einer am Fahrzeuggestell befestigten Platte eingreifen. Bei dieser Anordnung sitzen ίο die Schwinghebel auf einem Rohrquerträger. Im Gegensatz dazu verwendet die vorliegende Erfindung die unmittelbare Verbindung ■ zwischen dem Schwinghebel und dem Rohrquerträger mittels einer Gummifederung bzw. Gummiringen, denen die bereits erörterten Vorteile zukommen.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Abb. ι zeigt in teilweisem. Schnitt einFahrzeug, das gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Abb. 2 ist eine Draufsicht, teilweise im Schnitt.

Abb. 3 ist ein Querschnitt durch die Federung eines der Hinterräder. Abb. 4 stellt die Federung der Vorderräder im Schnitt dar.

Abb. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen der Arme, welche die Vorderachse mit dem Wagenkasten verbinden.

Abb. 6 zeigt eine etwas abgeänderte Form eines der Arme für die Hinterräder. Abb. 7 ist eine Einzelheit. Abb. 8 ist ein Querschnitt durch eine abgeänderte Form.

Gemäß den Abb. 1 bis 7 ist der Wagenkasten- 15 des Fahrzeuges in die vorderen und hinteren Lauf räder 16 und 17 mit Hilfe von Gummifederungen eingehängt. Hierbei ist der Wagenkasten, durch die Gummiteile gegen die Räder vollständig abisoliert, da sich zwischen den die Räder tragenden Schwinghebeln und dem Untergestell keine sich berührenden. Metallteile befinden.

Am Hinterteil des Wagenkastens ist ein Querrohr 18 und am Vorderteil ein weiteres Querrohr 19 befestigt. An ihren Enden 20 sind die Rohre mit Flanschen versehen und an dem Wagenkasten mit Hilfe von Bolzen 21 befestigt, die durch Bohrungen der Flansche 20 und der Seitenwand des Wagenkastens eingesetzt sind, wie aus den Abb. 3 und 4 zu ersehen ist.

In der dargestellten Ausführungsform ist gemäß Abb. 3 in beide Enden des Rohres 18 ein Rohrzapfen 22 eingesetzt, dessen eines Ende durch die Seitenwand des Wagenkastens, hinausragt.,

Jeder Rohrzapfen 22 ist von dem äußeren

Rohr 18 durch zwei hülsenförmige Gummifedern 23 getrennt, die wieder unter sich durch eine Abstandshülse 24 und lose Metallscheiben 25 getrennt sind. Zwischen der inneren Feder 23 der einen Seite des Fahrzeuges und der inneren Feder der entgegengesetzten ■ijiSeite erstreckt sich eine weitere AbstandsplSjuse 26 mit weiteren Scheiben 25 an den ^Efrcfen der Hülse.

'■\i:.jDie Metallscheiben 25 lassen einen gewissen Spielraum zwischen der Innenfläche des Rohres 18 und der Außenfläche des Rohres 22, so daß zwischen den Rohren 22 und 18 keine unmittelbare Metallverbindung besteht und die Gummifedern 23 eine elastische Verbindung gewährleisten.

An der Außenfläche des Wagenkastens und um das Ende des äußeren Rohres 18 ist durch die Bolzen 21 ein ringförmiger Flansch 2J befestigt. Das Ende des inneren Rohres 22 trägt einen Arm 28, welcher mit dem Rohr 22 starr verbunden ist.

Jeder der Arme besteht aus zwei Flachmetallpreßstücken, welche aneinandergenietet oder geschweißt sind. Der Arm ist an einem Ende gelocht, um ihn starr auf dem Ende des Rohres 22 befestigen zu können, wobei jedes Preßstück um dieses Loch herum nach innen zu abgebogen ist, wie es bei 29 angedeutet ist. Zwischen dem Flansch 27 und der Innenfläche des Armes 28 ist eine Gummischeibe 30 eingesetzt. Der Arm ist in der erforderliehen Lage -durch eine zentrale Stange 31 festgehalten, welche sich entlang der ganzen Breite des Wagenkastens zwischen Abschlußkappen 32 erstreckt, die in das Ende eines jeden Rohres 22 eingesetzt sind.

Die beiden Arme 28 für die Hinterräder können in der erforderlichen Lage durch Spannmuttern 33 gesichert werden, die auf den mit Gewinde versehenen Enden -der Stange 31 sitzen. Die Gummihülsen und -scheiben 23 und 30, die normalerweise einen kleineren Durchmesser haben als der Flansch 27 und das äußere Rohr 18, werden in der Längsrichtung zusammengepreßt und dadurch radial ausgedehnt, wodurch sie mit dem Flansch 27, der Außenfläche des Rohres 22 und der Innenfläche des Rohres 18 in Verbindung kommen und die Arme 28 sicher und fest gehalten werden, um den Wagenkasten egen die Räder abzustützen. 1»

Der zentrale Bolzen kann auch als Torsionsstange gebildet sein.

Am freien Ende jedes Armes 28 ist in einer Öffnung 34 der Radzapfen 35 befestigt.

Die Abstützung des- Wagenkastens auf den Vorderrädern ist genau so, wie es bei den Hinterrädern beschrieben'wurde.

Ein weiterer Flansch 36 ist mit dem äußeren Ende jedes Rohres 22 starr verbunden. Die Gummischeibe 30, welche zwischen den Flanschen 36 und 27 eingesetzt ist, wird n der Längsrichtung durch eine Verbin-

dungsstange 31 zusammengepreßt, so daß sie sich beim! radialen Ausdehnen an die Platten anschmiegt. Die Verbindungsstange zwingt die Gummihülsen 23, sich an die Rohre 22 und 19 ähnlich anzuschmiegen, wie das in Verbindung mit der Federungsvorrichtung der Hinterräder beschrieben wurde.

Die Erfindung ist für Fahrzeuge gedacht, in welchen der Motor die vorderen Laufräder

ίο 16 antreibt und in welchen der Motor 38, das Getriebegehäuse 39 und die Verkleidung des Differentialgetriebes 40 von einer hinteren und zwei vorderen Platten 41 und 42 getragen wird. Die Vorderräder 16, welche von an ihren Enden zwischen den Platten. 42 befestigten Blattfedern 43 getragen werden, werden von den Wellen 44 angetrieben, die mit dem Differentialgetriebe und den Laufrädern durch passende Universal verbindungen gekuppelt sind.

Die Platten 41 und 42 werden von zwei Armen 45 getragen. Diese Arme sind an den Flanschen 36 befestigt. Dadurch bildet der Motor mit seinem Tragrahmen und den Vorderrädern eine traktorartige Einheit, an welcher der Wagenkasten mit Hilfe der Arme

45 geschlossen ist.

Um eine gewisse beschränkte Beweglichkeit um die Längsachse der Arme 45 zu gewährleisten, bestehen diese letzteren aus zwei teleskopartig ineinanderliegenden Teilen.

Jeder der Arme besteht aus einem¹ äußeren

Rohr 45, welches an dem einen Ende des Flansches 36 befestigt und am¹ anderen Ende offen ist, um das Ende eines inneren Rohres

46 aufzunehmen, dessen anderes Ende am der hintersten Platte 42 befestigt ist, wie es die Abb. 5 zeigt.

Zwischen den Rohren 45 und 46 sind zwei Gummihülsen 47 angebracht, zwischen welchen ein Abstandsrohr 48 und Metallscheiben 49 vorgesehen sind, wobei diese Teile zwischen einem im äußeren Rohr 45 befestigten Widerlager 50 und einem um das innere Rohr 46 angebrachten weiteren Widerlager 51 liegen.

In das offene Ende des Rohres 46 greift

ein weiteres kurzes Rohr 52 ein, welches am vorderen Ende flanschartig ausgebildet und mit diesem Flansch an der vorderen Platte

So 42 befestigt ist. Im Innern des Rohrendes 52 ist ein mit Schraubengewinde versehener Metallring 54 befestigt, um das mit Gewinde versehene Ende 55 einer Verbindungsstange 56 zu erfassen. Die letztere erstreckt sich durch die Rohre 45 und 46 und ist an ihrem hinteren Ende mit einer Mutter 57 verschraubt, die sich gegen eine Abschlußkappe 58 des Rohres 45 legt.
Durch Verstellen der Mutter 57 können die Rohre 45 und 46 ineinandergeschoben werden, um die Gummihülsen 47 in der Längsrichtung zusammenzupressen und dadurch eine radiale Ausdehnung dieser zu verursachen, wodurch sich die Hülsen an die Innenfläche des Rohres 45 und an die Außenfläche des Rohres 46 anschmiegen.

Die Rohre 46 und 52 sind durch einen Ring 59 gegen Ineinanderschieben gesichert.

Die Platte 41 wird von den äußeren Rohren 45 getragen. Hierbei sind Gummiringe 60 zwischen der Platte und den Rohren vorgesehen. Die Gummiringe werden in ihrer Lage durch mit der Platte 4T vernietete Ringflansche 61 festgehalten.

Gemäß dieser Anordnung des Vorderradantriebes sind der Motor und die Vorderräder gegen das Fahrgestell durch die Gummiringe abisoliert, und jede Erschütterung wird am Übergang durch die Gummiteile, welche zwischen der Antriebseinheit und dem Wagenkasten eingebettet sind, gedämpft oder verschluckt.

Zwischen den Schwinghebeln 45 und 28 ist an jeder Seite des Wagenkastens eine nachgiebige Ausgleichsstange vorgesehen, um den Wagenkasten nach einer Verlagerung rasch in die normale Lage zu bringen und um zu verhindern, daß die Schwinghebel im Gebrauch infolge Verzerrung der Gummifeder oder infolge gegenseitiger Verschiebung der Feder oder der Scheiben und der Metallteile, mit welchen die Feder bzw. Scheiben" zusammenarbeiten, eine dauernde Verlagerung erfahren.

Jede Ausgleichsstange besteht aus Verbindungsstangen 62 .und 63, die miteinander durch ein Gehäuse 64 und eine Feder 65 verbunden sind. Letztere sitzt am Ende der Stange 62 zwischen einem Flansch 66 und einem ^ Schraubenzapfen 67 am .Ende des Gehäuses.

Ein weiterer Flansch 68 am Ende der Stange 63 schließt an das geschlossene Ende des Gehäuses 64 an. Das hintere Ende der Stange 63 ist mit einem Ansatz 69 am Ende des Armes 28 verbunden, wie es die Abb. 6 darstellt. Das vordere Ende der Stange 62 ist mit einem Ansatz 70 des Flansches 36 verbunden, an welchem der Arm 45 befestigt ist.

Auf diese Weise verbindet jede Ausgleichsstange die Arme 28 und 45 auf elastische Weise, und die Verbindungen zwischen den Stangen 62 und 63 und die Ansätze 69 und 70 an den Armen sind durch eine Schraube und passende Mutter oder auf ähnliche Art verstellbar, so daß die Länge der Ausgleichsstange wunschgemäß verändert werden kann.

Die Ausgleichwirkung kann dann an jeder Seite des Fahrzeuges geändert werden, und eine auf die Laufräder ungleichmäßig verteilte Ladung kann durch die erhöhte Spannkraft der Strebe ausgeglichen werden.

037118

Es ist bereits bekannt, derartige Ausgleichsstangen bei Kraftwagen· zu verwenden, welche mit Metallblattfedern versehen sind. Bei der Abfederung der die Räder tragenden S chwinghebel gegenüber dem Fahrzeuggestell unter Vermittlung mit Gummidrehfedern tritt aber eine neue eigenartige Wirkung auf, welche durch die Anwendung von Ausgleichsstangen aufgehoben und beseitigt werden kann. Die ίο Ausgleichsstangen äußern dabei eine Wirkungsweise, welche ihnen bei der bekannten Anordnung nicht zukommt. Die Gummiabfederung besitzt nämlich die Eigenschaft, daß sie nach der Beanspruchung einige Zeit benötigt, um wieder in den Ausgangszustand zurückzugehen. Es ist nun bei der praktischen Verwendung für Abfederungszwecke, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, nicht angängig, es der Gummifeder selbst zu überao lassen, sich in den Ausgangszustand zurückzubegeben, da die Betriebsbereitschaft sofort wieder eintreten muß, nachdem die Abfederung beansprucht war. Diesem Zweck dienen nun die Ausgleichsstangen, welche nach erfolgter Beanspruchung die Gummifeder sofort wieder in den Ausgangszustand zurückführen. Diese Wirkung der Ausgleichsstangen vollzieht sich aber in einer anderen Weise und mit anderen Folgen als bei der bekannten Anordnung. Während bei Metallblattfedern die Ausgleichsstangen eine Schwingung verursachen, da sie über den Ruhezustand hinaus ausschlagen und wieder zurückschwingen, wirken sie im vorliegenden Fall so, daß sie bloß die Ausgangsstellung wiederherstellen, dann aber vollkommen, ruhig bleiben, weil der _o Schwingungsimpuls vollständig fehlt.

Gemäß Abb. 6 ist der Arm 28 mit einem Begrenzungsteil 71 versehen, welcher zwischen Begrenzungsflächen 72 am vorspringenden Flansch 73 der Platte 27 derart angeordnet ist, daß die Bewegungen des Schwinghebels 28 in beiden Richtungen begrenzt werden.

Gemäß einer abgeänderten Form der Erfindung·, die in Abb. 8 dargestellt ist, ist das Fahrzeug auch für Hinterradantrieb geeignet und, obwohl die Befestigungsart der Hinterräder 17 im wesentlichen; dieselbe bleibt, wie es beschrieben wurde, sind die Schwinghebel 28 in umgekehrter Richtung angeordnet, um zu ermöglichen, daß der Antrieb der Hinterräder ohne Störung durch die Anordnung mit dem Querrohr 18 vorgenommen werden kann. Das Rohr 18 ist hier näher an dem Fahrzeugende befestigt, als es in der Ausführungsform gemäß den Abb. 1 bis 7 der Fall war. Die Schwinghebel 28 sind aber genau so an den inneren Rohren befestigt, wie es beschrieben wurde.

Auf diese Weise stört das Rohr 18 den Radantrieb, welcher aus der üblichen Kardanwelle 74, Differentialgetriebe 75, Universalverbindung j6 und den Querwellen yy besteht, nicht. Jede der Wellen yy treibt die Räder 17 mit Hilfe einer teleskopartigen Universalverbindung 78 an.

Die Antriebswellen und Universalverbindungen sind in ein passendes Metallgehäuse 79 eingekapselt, welches am Boden des Wagenkastens befestigt ist. Die Seitenwände des Wagenkastens sind geschlitzt, damit die Wellen yy mit den Laufrädern in Verbindung sein können.

Durch die vorgeschlagene Federungsart sind die Laufräder in ihrer Bewegung voneinander praktisch unabhängig, und zudem sichern die Gummifedern das Fahrgestell gegen Erschütterungen.

Da die Gummifedern die Verbindung zwischen den Schwinghebeln und dem Wagenkasten gänzlich umschließen, werden durch die Federn die Erschütterungen aus jeder Richtung aufgefangen und gedämpft. Daher werden die seitlichen Erschütterungen, welche von der Fliehkraft vom Gegenprall der Räder an Unebenheiten der Straße oder von zu scharfem Bremsen herrühren, von den Gummifedern aufgenommen.

Die Achsen der Lauf räder oder die die Räder tragenden Arme werden auch dann nicht beschädigt, wenn das Rad in der Querrichtung zur Längsachse des Fahrzeuges Erschütterungen erfährt, z. B. gegen die Bordschwelle stößt, da die Tragarme des Rades bis zu einem gewissen Grade auch in der Querrichtung elastisch sind und sich die inneren Rohre 22 in bezug auf die Rohre 18 oder 19 in beschränktem Maße bewegen können.

Claims

Patentansprüche: ^1o°
i, Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die die Räder tragenden Schwinghebel gegenüber dem Fahrzeuggestell unter Vermittlung von Gummidrehfedern abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinghebel (28 bzw. 45) mit einem hohlen Drehzapfen (22) unter Zwischenschaltung von Gummihülsen (23) und Abstandshülsen (24) in einer rohrförmigen Querversteifung (18 bzw. 19) lagern und an den die Drehzapfen (22) tragenden Enden mit scheibenförmigen Gummikörpern (30) versehen sind, die zwischen Blechscheibe:i (27, 36) des Wagenkastens und der Schwinghebel lagern <und gemeinsam mit den Gummihülsen (23) durch einen einzigen, durch die Querversteifung und die Schwinghebel hindurchgeführten Schraubenbolzen (31) zusammengepreßt werden. 2. Abfederung nach Anspruch i,_ da-
durch gekennzeichnet, daß die die Vorderräder tragenden Schwinghebel aus zwei ineinanderliegenden Hülsen (45, 46) bestehen, zwischen denen Gummi- und Abstandshülsen (47, 48) angeordnet sind, die durch eine Zugstange (56) in der Längsrichtung zusammengepreßt werden. 3. Abfederung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Schwinghebel (45, 46) durch Platten (41, 42), die den Motor (38, 39) und die durch Querfedern· abgestützten Räder (16) tragen, miteinander verbunden sind.
4. Abfederung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere und der hintere Schwinghebel (28, 45) an jeder Seite des Fahrzeugs durch eine nachgiebige Ausgleichsstange (62 bis 64) miteinander verbunden sind, die an den . Schwinghebeln einstellbar befestigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen