DE69418397T2

DE69418397T2 - Elastische Aufhängung

Info

Publication number: DE69418397T2
Application number: DE69418397T
Authority: DE
Inventors: Max Sardou
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1999-12-30
Anticipated expiration: 2014-08-19
Also published as: FR2709162B1; EP0639725B1; EP0639725A1; DE69418397D1; FR2709162A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elastische Aufhängungen zum Verbinden zweier gegeneinander verschiebbarer Objekte jeglicher Art, und insbesondere elastische Aufhängungen für Fahrzeuge, beispielsweise vom Typ Kraftfahrzeug, im besonderen schwere Fahrzeuge, die sich auf Böden mit einer unebenen oder welligen Oberfläche fortbewegen können.
Es gibt bereits Aufhängungsvorrichtungen für Fahrzeuge, die sehr gute Resultate liefern. Jedoch entsprechen diese Vorrichtungen des Standes der Technik nicht den Erfordernissen einiger sehr spezieller Anwendungen, vor allem für Fahrzeuge, in denen Platzbedarf, Gewicht und Zuverlässigkeit die wichtigsten Probleme sind.
Dies ist der Fall bei der in FR-A-2 678 221 beschriebenen Aufhängung, die in der Hauptsache ein im wesentlichen "C"-förmiges Teil enthält, dessen beide Enden jeweils in Verbindung mit den beiden gegeneinander verschiebbaren Objekten montiert sind. Das "C"-förmige Teil enthält einen im wesentlichen "C"- förmigen zentralen Kern und zwei Verstärkungsbänder, die auf die beiden gegenüberliegenden Flächen dieses zentralen Kerns geschichtet sind; jedoch können diese beiden Bänder keine Kräfte übertragen, so daß keine optimale Funktion der Aufhängung erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung hat demnach die Aufgabe, eine elastische Aufhängung vor allem für Fahrzeuge zu schaffen, die einen sehr eingeschränkten Platzbedarf hat, die relativ leicht ist und die zum großen Teil die Nachteile von Aufhängungen wie etwa jener, die in diesem früheren Dokument beschrieben worden ist, beseitigt.
Genauer bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine elastische Aufhängung zum Verbinden zweier gegeneinander verschiebbarer Objekte, die aus wenigstens einem im wesentlichen "C"-förmigen Teil gebildet ist, dessen beide Enden jeweils in Verbindung mit den beiden Objekten montiert sind, wobei das "C"-förmige Teil einen im wesentlichen "C"-förmigen zentralen Kern umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Primärwicklung eines Bandes aus Verbundwerkstoff um den zentralen Kern herum und in Kontakt mit diesem umfaßt, wobei die Primärwicklung so ausgeführt ist, daß die Normale auf das Band in einem gegebenen Punkt von diesem in der Ebene liegt, die durch den zentralen Kern definiert ist oder parallel hierzu liegt, und das Band um jedes der beiden Enden verläuft.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf die zur Veranschaulichung beigefügten, keinesfalls erschöpfende Zeichnung bezieht, worin
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Aufhängung gemäß der Erfindung in einer Anwendung als Fahrzeugaufhängung, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, zeigt,
Fig. 2 eine schematische, teilweise aufgerissene Darstellung einer ersten Ausführung der Aufhängung gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 3 eine Schnittansicht in einer zweiten vorteilhaften Ausführung der Aufhängung gemäß der Erfindung einer Ebene, die der in Fig. 2 festgelegten Ebene II-II entspricht, zeigt,
Fig. 4 eine Schnittansicht einer dritten Ausführung der Aufhängung gemäß der Erfindung in einer Ebene, die der gleichen in Fig. 2 festgelegten Ebene II-II entspricht, zeigt,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teils einer weiteren Ausführung der Aufhängung gemäß der Erfindung zeigt.
Die vier Figuren zeigen verschiedene Ausführungen einer Aufhängung gemäß der Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen jedoch gleiche oder gleichartige Elemente unabhängig davon, in welcher Figur sie zu finden sind, repräsentieren.
Die Aufhängung gemäß der Erfindung findet in zahlreichen Bereichen Anwendung, um eine elastische Aufhängung zwischen zwei gegeneinander verschiebbaren Objekten zu gewährleisten, sie wird nachfolgend jedoch in ihrer Anwendung als Aufhängung für ein Fahrzeug 2, beispielsweise vom Typ Kraftfahrzeug oder dergleichen, das in der Lage ist, sich über einen Boden 1 fortzubewegen, und das ein Fahrgestell sowie Mittel 8 enthält, um seine Fortbewegung über den Boden zu gewährleisten, beschrieben.
Die Aufhängung 9 enthält wenigstens ein im wesentlichen "C"-förmiges Teil 10, dessen beide Enden 11, 12 jeweils in Verbindung mit den beiden Objekten montiert sind, die im gezeigten Beispiel das Fahrgestell 3 des Fahrzeugs und ein Arm 5 sind, wovon ein Ende 6 am Fahrgestell 3 drehbar um eine Achse 13 befestigt ist und das andere Ende 7 mit den Mitteln 8, die die Fortbewegung über den Boden 1 gewährleisten und beispielsweise aus einem Rad, einer Kettenführungsrolle oder dergleichen gebildet sind, verbunden ist.
In dem gezeigten Beispiel ist das im wesentlichen "C"-förmige Teil vorzugsweise so angeordnet, daß seine Hauptebene senkrecht zur Rotationsachse 13 des Armes 5 auf dem Fahrgestell 3 ist, zudem ist es mit dem Fahrgestell 3 und dem Arm 5 so verbunden, daß die Rotationsachse 13 des Arms 5 auf dem Fahrgestell zwischen zwei Ebenen 14, 15 angeordnet ist, die im wesentlichen parallel zum Boden 1 durch die beiden Enden 11, 12 des Teils 10 verlaufen, und vorzugsweise im wesentlichen durch die Mitte des Raumes 16, der im Inneren des "C"-förmigen Teils 10 begrenzt ist, und vor allem derart, daß die zwei Verbindungsbolzen 111, 112 oder dergleichen des Teils 10 im wesentlichen auf der gleichen Vertikalen 110 angeordnet sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung enthält das Teil 10 einen "C"- förmigen zentralen Kern 20 und eine Primärwicklung 21 um den zentralen Kern 20 und in Kontakt mit diesem. Diese Primärwicklung 21 wird durch eine sogenannte "Endloswicklung" eines Bandes 22 über den zentralen Kern 20 erzielt, die an jedem Ende 11, 12 dieses zentralen Kerns um ein Rohr, ein Wellenstück oder dergleichen führt, das das Verbindungsmittel dieses Endes 11, 12 des Teils 10 auf einem der beiden elastisch miteinander zu verbindenden Objekte bildet, und derart, daß die Ebene des Bandes 22 senkrecht zur Ebene des "C" ist. Diese Anordnung wird durch die Tatsache bestätigt, daß in dem offen dargestellten Teil 23 von Fig. 2, der die Primärwicklung 21 sichtbar werden läßt, diese Primärwicklung mittels durchgezogener dünner, den Schnitt durch das Band wiedergebender Linien dargestellt ist, da die Breite dieses Bandes senkrecht zur Ebene der Fig. 2 ist. Das Band 22 hat vorteilhaft die Form eines unidirektionale Endlosfasem enthaltenden Streifens aus Verbundwerkstoff.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung enthält das "C"-förmige Teil ferner eine Sekundärwicklung 30, die im nicht aufgerissen dargestellten Abschnitt 24 von Fig. 2 sichtbar ist. Diese Sekundärwicklung ist um die Primärwicklung herum angeordnet und so ausgeführt, daß sie Windungen 31 folgt, die im wesentlichen auf die "C"-förmige Längsachse 100 des zentralen Kerns 20 zentriert sind, d. h. so, daß die Ebene jeder Windung im wesentlichen senkrecht zur Ebene des "C" und somit zur Ebene von Fig. 2 oder zu der der Längsachse des zentralen Kerns ist. Es wird präzisiert, daß in Fig. 2 die Windungen 31 relativ weit voneinander entfernt dargestellt sind, um die Erfindung ver ständlich zu machen, diese Windungen jedoch in der Realität viel enger aneinanderliegend und zahlreicher sind.
In einer möglichen und vorteilhaften Ausführung zur Begrenzung der Masse des Teils 10 sind der zentrale Kern 20 und die Sekundärwicklung 30 ebenfalls aus einem Verbundmaterial hergestellt.
In der obenbeschriebenen Ausführung enthält die Aufhängung 9 nur ein einziges "C"-förmiges Teil. Sie kann jedoch für bestimmte sehr schwere Fahrzeuge wie Lastkraftwagen, Kettenpanzer oder dergleichen mehrere miteinander verbundene "C"-förmige Teile enthalten.
Die Aufhängung 9 kann demnach, wie in Fig. 3 gezeigt ist, eine Mehrzahl von "C"-förmigen Teilen 10 aufweisen, die gegeneinander so angeordnet sind, daß die Gesamtheit dieser Teile in derselben Ebene 45 liegt, d. h., eine Mehrzahl "C"-förmiger Teile verschiedener Größe, die sich überschneiden, um das endgültige "C" mit der gleichen Breite 46 wie ein einzelnes "C"-förmiges Teil, aber mit einer größeren radialen Dicke 47, die im vorliegenden Fall im wesentlichen gleich der m-fachen Dicke eines Teils 10 ist, wobei m die Anzahl der übereinanderliegenden Teile ist, zu ergeben.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann die Aufhängung 9 auch aus einer Mehrzahl von "C"-förmigen Teilen 10 bestehen, die in parallelen, nicht ineinander verlaufenden Ebenen 41, 42, 43, ... aneinandergereiht sind. Mit anderen Worten, die Teile 10 sind in dieser Ausführung der Aufhängung alle im wesentlichen gleich und aneinandergefügt, damit sie ein endgültiges "C" gleicher radialer Dicke 47 wie ein Teil 10, jedoch mit einer größeren Breite 46 ergeben, die im vorliegenden Fall im wesentlichen gleich der n-fachen Breite eines einzelnen Teils ist, wobei n die Anzahl der aneinandergereihten Teile ist.
Um die Verbindung der Teile 10 untereinander zu verbessern, kann die Aufhängung ferner eine Tertiärwicklung 50 enthalten, die die Gesamtheit der Teile 10 umgibt, wobei sie Windungen folgt, die in den im wesentlichen zur Längsachse der Teile oder ihrer zentralen Kerne senkrechten Ebenen definiert sind.
Um eine gewisse freie Beweglichkeit verschiedener, ein endgültiges "C" wie in den Fig. 3 oder 4 bildender Teile 10 zu begünstigen, können zwischen diesen "C"-förmigen Teilen Trennmittel wie Folien eines unter den Handelsnamen "DINNEMA" oder "KEVLAR" bekannten Materials oder auch Kautschukfolien eingefügt werden, wobei diese Trennmittel außerdem vermeiden helfen, daß Brüche, die ihren Ausgangspunkt in einem der Teile haben, sich auf die benachbarten Teile übertragen könnten.
Selbstverständlich kann die Aufhängung aus einer Kombination der zwei Verbundarten von Teilen 10 gemäß den Fig. 3 und 4 gebildet sein. Ebenso können die "C"-förmigen Teile 10, ohne dabei den Rahmen der Erfindung bezüglich ihrer Ausführung zu verlassen, verstärkte Teile, beispielsweise eine größere Dicke der Sekundärwicklung 30, an den Stellen aufweisen, an denen stärkere Kräfte wirken könnten.
In einer weiterentwickelten Ausführung enthält die Aufhängung gemäß der Erfindung zudem zum Zweck, eine bessere Dämpfung zu erreichen, eine Zwischenschicht eines elastischen Materials 60, die zwischen den zentralen Kern 20 und die Primärwicklung 21 eingefügt ist. Diese Zwischenschicht kann aus einem Material wie Kautschuk oder einer Mischung aus Silikon und Kautschuk oder dergleichen hergestellt sein.
Darüber hinaus ist der zentrale Kern vorzugsweise aus einem eine thermische Senke bildenden Material verwirklicht, um die Ableitung der durch die Umwandlung von mechanischer Energie in Wärmeenergie entstehenden Wärmemengen zu begünstigen. Zu diesem Zweck kann der zentrale Kern aus einem metallischen oder ähnlichem Material, vorteilhaft aus einem Kunststoff oder ähnlichem hergestellt sein, in den metallische Partikel, beispielsweise aus Aluminium oder ähnlichem, eingeschlossen sind.
In dem Fall, in dem die Verbindungsbolzen 111 und 112 nicht direkt mit dem zentralen Kern 20 verbunden sind oder um ihre Verbindung zu diesem zentralen Kern zu verstärken, wenn die Primärwicklung 21 des Bandes 22 aus übereinander angeordneten Schichten gebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn die allerersten Schichten der Primärwicklung 21 so gewickelt sind, daß sie, entgegen der in Fig. 2 gezeigten Wicklung, die Verbindungsbolzen 111, 112 fast völlig umgeben und wieder auf die konvexe Fläche 62 des zentralen Kerns zurückkehren. Diese Teile der Wicklung stellen ein Mittel zum Zusammenhalten der beiden Verbindungsbolzen mit dem zentralen Kern 20 dar.

Claims

1. Elastische Aufhängung (9) zum Verbinden zweier gegeneinander verschiebbarer Objekte (3, 5), die aus mindestens einem im wesentlichen "C"-förmigen Teil (10) gebildet ist, dessen beide Enden (11, 12) jeweils in Verbindung mit den beiden Objekten (3, 5) montiert sind, wobei der "C"-förmige Teil einen im wesentlichen "C"-förmigen zentralen Kern (20) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Primärwicklung (21) eines Bandes (22) aus Verbundwerkstoff um den zentralen Kern herum und in Kontakt mit diesem umfaßt, wobei die Primärwicklung so ausgeführt ist, daß die Normale auf das Band in einem gegebenen Punkt von diesem in der Ebene liegt, die durch den zentralen Kern definiert ist oder parallel hierzu liegt, und das Band um jedes der beiden Enden herum verläuft.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der "C"-förmige Teil (10) ferner einer Sekundärwicklung (30) umfaßt, die um die Primärwicklung (21) herum angeordnet ist, wobei die Sekundärwicklung aus Windungen (31) gebildet ist, die im wesentlichen zentrisch auf der Längsachse (100) des zentralen Kerns (20) angeordnet und in im wesentlichen zur Längsachse des zentralen Kerns senkrechten Ebenen definiert sind.

3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kern (20) und die Sekundärwicklung (30) aus einem Verbundwerkstoff realisiert sind.

4. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von "C"-förmigen Teilen (10) gebildet ist, die miteinander in parallelen und nicht ineinander verlaufenden Ebenen (41, 42, 43) verbunden sind.

5. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von "C"-förmigen Teilen (10) gebildet ist, die miteinander so verbunden sind, daß die Gesamtheit dieser Teile in derselben Ebene (45) liegt.

6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen jedem "C"-förmigen Teil (10) Separationsmittel umfaßt.

7. Aufhängung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Tertiärwicklung (50) umfaßt, die die Gesamtheit der aneinander gefügten "C"-förmigen Teile umgibt, wobei sie Windungen folgt, die in den im wesentlichen zur Längsachse der Teile senkrechten Ebenen definiert sind.

8. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (22) die Form eines unidirektionale Endlosfasern umfassenden Streifens aus Verbundwerkstoff hat.

9. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Zwischenschicht aus elastischem Material umfaßt, die zwischen dem zentralen Kern (20) und der Primärwicklung (21) aus einem Band (22) aus Verbundwerkstoff eingefügt ist.

10. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kern (20) aus einem eine thermische Senke bildenden Material realisiert ist.

11. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wenn die Primärwicklung des Bandes (22) in übereinander angeordneten Schichten gebildet ist und wenn sie an jedem der Enden des zentralen Kerns (20) einen Verbindungsbolzen (111, 112) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die allerersten Schichten der Primärwicklung (21) so gewickelt sind, daß sie die Verbindungsbolzen (111, 112) fast völlig umgeben und wieder auf die konvexe Fläche (62) des zentralen Kerns (20) zurückkehren.