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Abfederung, insbesondere für Schwinghalbachsen von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Abfederung, insbesondere für 'Schwinghalbachsen von
Kraftfahrzeugen, mittels auf Schub beanspruchter, mit den Metallbeilen festhaftend
verbundener Gummikörper, die im Drehgelenk der Schwinghalbachsen angeordnet sind.
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Das Neue wird bei einer solchen Abfederung darin gesehen, -daß die
Gummikörper in an sich bekannter Weise durch Hohlräume in. mehrere, untereinander
nicht zusamrnenhängende, sternförmig um den Lagerzapfen angeordnete Gummiblöcke
aufgeteilt sind und in an sich bekannter Weise die den Gummikörper aufnehmenden
Metallbeile des Dreh= gelenkes als im Querschnitt regelmäßige, zueinander symmetrisch
liegende Vielecke ausgebildet sind. Es ist vorteilhaft, die Lageraugen der Schwinghalbachsen
in an sich bekannter Weise Babel- oder ringförmig auszubilden. Die gegabelten Enden
der Schwing-' halbachsen können zinkenartig ineinandergneifen und die Gummiblöcke
entsprechend den Zinkenbreiten unterteilt sein.
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Es ist bereits bekannt, bei aus konzentrischen Hülsen mit :dazwischen
befindlichen Gummischichten bestehenden Gelenkblöcken den Hülseneine urrunde Querschnittsform
zu geben.. Der Nachteil derartiger Gelenke besteht in ihrer verhältnismäßig geringen
Nachgiebigkeit und großen Härte, die eine Verwendung derartiger Gelenke ausschließt,
wenn große Federwege erforderlich sind. Bei einem anderen bekannten elastischen
Gelenk, 'bei dem der Gummikörper in einer pilzförmigen Hülse eingepreßt und zum
Teil festgehaftet ist, sind in :dem Gummikörper zur Erzielung größerer Verformbarkeit
Aussparungen vorgesehen, in die das Gummi beim Bewegen .des Gelenkes fließen kann.
Nachteilig ist bei diesem Gelenk, daß der Gummikörper nur beschränkt verformbar
ist. Innerhalb der möglichen Verformung ist aber das Gelenk allseitig beweglich
und zur Aufnahme geringer Kräfte geeignet.
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Weiter ist eine elastische Lagerung für schnell umlaufende .Wellen
bekannt, bei der in einem Gehäuse mit Ausnehmungen yersehen@e Gummikörper angeordnet
sind, gegen die sich die Wellenachse abstützt. Die bei dieser Lagerung aufzunehmenden
Kräfte sind nur gering, der erforderliche Federweg ist klein, und .die Beanspruchung
erfolgt nur in Längsrichtung der gelagerten Achse.
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Es ist auch nicht mehr neu, die Schwinghalbachsen von Kraftfahrzeugen
mittels in der Drehachse der Schwinghalbachsen liegende Gummikörper federnd abzustützen.
Die eigentliche Abfederung erfolgt aber nicht durch den Gummikörper, sondern durch
Schrauben oder Blattfedern. Der Gummikörper ist seine geschlossene Hülse, :die bei
der erforderlidhen Beweglichkeit der Achse nicht in der Lage ist, :ohne Unterstützung
zusätzlicher Federn die Last aufzunehmen. Bei
einem anderen elastischen
Gelenk ist bereits bekannt, eine Unterteilung derart vorzusehen, daß das Gelenk
scharnierartig wirkt.
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In einem älteren Recht erfolgt bereits die Abfederung der Schwinghalbachsen
mittels auf Schub beanspruchter Gummikörper, die als zur Drehachse parallele Streifen
ausgebildet sind.
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Gegenüber bekannten Gelenken zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete
Abfederung nicht nur durch die Vereinigung der zu @envartenden Vorteile aus, sondern
es ist auch noch ein weiterer Vorteil erzielt. Bei den bekannten elastischen Gelenken
ist entweder die Nachgiebigkeit groß, die Tragfähigkeit dagegen gering, oder aber
bei großer Tragfähigkeit ist nur eine geringe Nachgiebigkeit vorhanden. Bei der
neuen Abfederung ist bei großer Tragfähigkeit auch eine große Beweglichkeit der
Schwinghalbachsen erreicht, wobei bei zunehmender Belastung in bekannter Weise eine
übersteigerte Federwirkung eintritt, die die Abfederung selbst härtester Stöße ermöglicht,
ohne daß hierbei die Gefahr eines Ablösens der Gummikörper eintritt. Ferner ist
durch die Anordnung der Gummikörper erreicht, daß die bei der Verformung auftretende
Walkarbeit auf ein so geringes Maß beschränkt wird, daßErmüdungserscheinungen der
Gummifaser nicht eintreten können. Die Seitensteifigkeit der Abfederung entspricht
trotz der großen Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung der Drehachse allen bei der Abfederung
eines Kraftwagens zu stellenden Anforderungen.
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Inder Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Abb. i eine Anordnung mit dreiteiligen Federgliedern für jede Schwinghalbachse
im Längsschnitt, Abb. 2 eine Draufsicht und teilweisen Querschnitt nach der Linie
2-2 der Abb. i, Abb.3 eine Anordnung mit vierteiligen Federungsgliedern für beide
Schwinghalbachsen, die um eine gemeinsame Achse angeordnet sind, Abb. 4 eine Draufsicht
mit teilweise waagerechtem Schnitt längs der Linie 4-4 der Abb.3 und Abb.5 einen
Längsschnitt nach der Linie 5-5 der Abb.3.
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Gemäß Abb. i sind die Schwinghalbachsen i an mit dein Fahrgestell
verbundenen Dreikantzapfen 2 über Gummiblöcke 6 abgestützt, die mit dem den Zapfen
2 hülsenartig umfassenden Lagerauge 3 festhaftend verbunden sind. Die einzelnen.
untereinander nicht zusammenhängenden Gummiblöcke 6 sind sternförmig um den Lagerzapfen
2 angeordnet und durch Hohlräume i 9 voneinander getrennt. Das Lagerauge 3 kann,
wie auf der rechten Seite der Abb. i gezeigt, ringartig geschlossen oder auch, wie
auf der linken Seite dargestellt, zangenartig offen sein. Zwischen den Flächen 4
des Lagerzapfens 2 und den inneren Flächen 5 des Lagerauges 3 sind mit den Gummiblöcken
6 festhaftend verbundene Metallplatten 7 und 8 angebracht. Die Gummiblöcke sind
so geformt, daß sie entsprechend der um die Längsachse des Dreikantes erfolgenden
Pendelbewegung an der dem Mittelpunkt zugewandten Seite an der Metallplatte 8 größeren
Querschnitt aufweisen als an der Außenseite, also an der Metallplatte 7.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Die Belastung des Fahrzeuges bzw.
der auf die Räder wirkende Bodendruck wirkt in der Weise, daß die Schwinghalbachse
gegenüber dem Lagerzapfen 2 nach oben geschwenkt wird. Dabei werden die Gummiblöcke
6 zunächst nur auf Schub beansprucht, bei zunehmender Verformung jedoch mehr und
mehr auf Druck und mehr und mehr auf Zug.
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Bei der Anordnung der Abb.3 bis 5 sind um den Lagerzapfen 2 vier Gummikörper
16, 18 vorgesehen; hierdurch ergibt sich eine etwas größere Belastbarkeit, dafür
aber eine etwas weniger ansteigende Kennlinie der Federung. Ferner ist aber auch
die Anordnung so getroffen, daß die Drehachse der beiden Schwinghalbachsen zusammenfällt
und mit der Längsachse des Fahrzeuges übereinstimmt. Zu diesem Zweck greifen die
gegabelten Endeng und io der Schwinghalbachsen i zinkenartig ineinander, wobei die
beiden Zinken i i der einen Schwinghalbachse den mittleren Zinken 13 der anderen
umgreifen, deren beide äußere Zinken 15 wiederum die Zinken i i umgeben. Dementsprechend
bestehen die oberen und unteren Gumunifedern, wie aus Abb. 5 ersichtlich, aus einzelnen,
voneinander unabhängigen Blöcken 16 und 17, deren Breite jeweils der Breite der
Zinken i i, 13 und 15 entspricht. Die seitlichen Gummiblöcke 18 können dagegen,
wie aus Abb. 4 ersichtlich, in einem Stück durchlaufend gebildet sein.
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Die in den Abbildungen gezeigten verschiedenen Ausführungsformen,
insbesondere die Mehrteiligkeit und die zusammenfallenden Drehachsen, können miteinander
vertauscht werden.
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Die Abfederung nach der Erfindung kann außer bei Schwinghebelachsen
auch bei in Fahrtrichtung angeordneten, die Räder tragenden Schwinghebeln sinngemäß
angewendet werden.
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Abweichend vom gezeichneten Beispiel kann auch der äußere Ring der
Feder fest und der innere Teil schwingbar sein. Schließlich ist es, wie bei den
Drehstabfedern bekannt, möglich, den festen Teil in seiner Winkelstellung
einstellbar
zu machen und damit die Federneigung und Federspannung bzw. ihre Vorspannung einzuregeln.