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Elastische Wellenaufhängung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf eine elastische Wellenaufhängung, die vorzugsweise in Kraftfahrzeugen
zur nachgiebigen Unterstützung einer Antriebswelle od. dgl. Verwendung findet, wobei
die Welle Kräften ausgesetzt sein kann, die ihre Bewegung in verschiedenen Richtungen
relativ zu einem Unterstützungsglied, insbesondere dem Rahmen eines Kraftfahrzeuges,
verursachen.
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Im nachfolgenden wird allgemein von Unterstützungsglied gesprochen,
unter dem im besonderen ein Rahmen eines Kraft- oder Motorfahrzeuges zu verstehen
ist.
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Die Erfindung bietet besondere Vorteile in Anordnungen, bei denen
die Welle oder das Unterstützungsglied während des Betriebes oder beim Einbau verlagert
werden kann. Der Frage einer geeigneten Unterstützung einer Antriebswelle in Kraftfahrzeugen
kommt eine ständig wachsende Bedeutung zu, weil die Entwicklung in vielen Fällen
dahin geht, längere Wellen zu verwenden, die eine nachgiebigere Unterstützung erfordern.
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Es ist nicht nur von Bedeutung, daß die Wellenaufhängung in der Lage
ist, plötzliche Verlagerungen der Welle auszugleichen, die während des Betriebes
des Motors auftreten, sondern es ist auch notwendig, daß jede ständige Verlagerung
der Welle durch die Wellenaufhängung ausgeglichen wird, um eine übermäßige Abnutzung
der Welle und der Lager durch die Aufhängung zu vermeiden und ebenso einen unnötigen
Verschleiß der Schmiermitteldichtungsringe in dem Lagergehäuse zu verhindern, was
eine schnelle Zerstörung derselben zur Folge hätte.
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Die Erfindung ist ebenfalls von Vorteil, um eine Welle vom Unterstützungsglied
zu isolieren und dadurch die Übertragung von Geräuschen, Schwingungen,
Wärme
od. dgl. von der Welle auf das Unterstützungsglied oder umgekehrt zu verhindern.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elastisch befestigte Wellenaufhängung
zu schaffen, die innerhalb vorbestimmter Grenzen eine allseitige Bewegungsmöglichkeit
der unterstützten Welle relativ zu einem ruhenden Befestigungspunkt der Aufhängung
an einem Unterstützungsglied schafft, wobei eine begrenzte Bewegung der unterstützten
Welle in einer Mehrzahl von Richtungen relativ zum Unterstützungsglied ermöglicht
wird und außerdem eine ständige Ausbiegung der Wellenaufhängung möglich ist, um
irgendeine Verlagerung, die zwischen der Welle und dem Unterstützungsglied bestehen
kann, auszugleichen.
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Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine wie im vorhergehenden
beschriebene Wellenaufhängung zu schaffen, bei der die Tragarme in ihren gegenüberliegenden
Enden elastische Lagerbuchsen aufweisen, die innerhalb gewünschter Grenzen allseitige
Bewegungen der Welle relativ zu ihrem Unterstützungsglied zulassen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elastische
Wellenaufhängung zu schaffen, um eine Welle od. dgl. zu lagern und eine Bewegung
dieser Welle relativ zu einem Unterstützungsglied zu schaffen, wobei die Aufhängung
so konstruiert und eingerichtet ist, daß eine derartige Bewegung elastisch gedämpft
und die Übertragung von Geräuschen, Schwingungen od. dgl. von der Welle auf das
Unterstützungsglied oder umgekehrt verhindert wird.
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Die geschilderten, durch die Erfindung gelösten Aufgaben können die
bekannten Anordnungen nicht erfüllen, bei denen es sich um Wellenaufhängungen handelt
mit zwei starr am Fahrzeugrahmen befestigten Tragarmen, an deren unteren Enden ein
Lagergehäuse für die Antriebswelle elastisch gelagert wird. Erst durch die von der
Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen, nach denen es in erster Linie sowohl auf eine
elastische Aufhängung der Tragarme als auch auf eine elastische Aufhängung des Wellenlagers
in den Tragarmen ankommt, gelingt es, eine nachgiebige Konstruktion zu schaffen,
bei der praktisch alle im Betrieb auftretenden Bewegungen abgefangen werden können,
ohne die unterstützte Welle zu beschädigen.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. I eine Vorderansicht der Wellenaufhängung,
teilweise im Schnitt, und Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. I dargestellten
Wellenaufhängung einschließlich eines strichpunktiert angedeuteten Rahmens eines
Motorfahrzeuges und der ebenso dargestellten gelagerten Welle.
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In Fig. 2 sind ein Rahmen Io und eine Welle I2 eines nicht dargestellten
Motorfahrzeuges strichpunktiert angedeutet, wobei die erfindungsgemäße Wellenaufhängung
als an dem Rahmen Io befestigt dargestellt ist und die Welle I2 trägt. Die Wellenaufhängung
enthält eine Konsole I4, die an einem Rahmen Io des Kraftfahrzeuges durch eine Mehrzahl
von Bolzen I6 befestigt ist. Die Konsole I4 kann irgendeine geeignete Gestalt mit
in der Längsrichtung, vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen, herausragenden
Zapfen aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform enthält die Konsole I4 eine
Rückenplatte 2o mit einem Paar daran bei 24 angeschweißter Winkeleisen 22. Eine
Achse 26 erstreckt sich durch Bohrungen in den Winkeleisen 2I, 22 und ist mit diesen,
wie bei 28 angedeutet, verschweißt, so daß auf diese Weise Zapfen oder Zapfenenden
I8 gebildet werden, von denen die herabhängenden Tragarme 3o getragen werden. Jeder
der Arme 3o hat in seinem oberen Ende ein Auge 32, in dem eine vorgespannte Gummibuchse
34 angeordnet ist. Die letztere besteht aus zwei Abschnitten 36 und 38, um das Einspannen
der Buchse 34 in das Auge 32 zu erleichtern. Jeder Tragarm 3o wird durch eine Haltescheibe
4o, die am Ende der Welle 26 durch einen Bolzen 42 gehalten wird und über den Rand
der Buchse 34 übergreift, auf seinem Zapfen I8 gehalten. Jede der Buchsen greift
über die Breite der Arme 3o hinaus, um die Arme von dem Winkeleisen 22 und seiner
Scheibe 40 fernzuhalten und so eine vollständige Gummiisolation des Armes
30 von der Konsole I4 zu erreichen sowie außerdem eine elastische Befestigung
der oberen Enden jedes Tragarmes 3o zu schaffen, um eine begrenzte allseitige Bewegung
jeder dieser Arme 3o in bezug auf die Konsole I4 zu ermöglichen. Die unteren Enden
der Tragarme 3o weisen ebenfalls ein Auge 44 auf, in denen eine vorgespannte Gummibuchse
46 angeordnet ist. Diese Buchsen 46 bestehen ebenfalls aus zwei Abschnitten 48 und
5o, um das Einspannen der Buchsen in die betreffenden Augen zu erleichtern. Ein
Wellenlagergehäuse 52 mit einem Lager 54 ist unterhalb der Konsole I4 angeordnet
und weist ein Paar von in entgegengesetzten Richtungen herausragenden Zapfen 56
auf, die in den Buchsen 46 befestigt sind. Die Arme 3o werden auf den Zapfen 56
durch Haltescheiben 58 gehalten, die wiederum auf den Zapfen 56 durch Bolzen 6o
gehalten werden. Die Buchsen 4.6 greifen über die Breite der Arme 3o hinaus, um
.die Arme von dem Gehäuse 52 und von den Scheiben 58 in Abstand zu halten. Auf diese
Weise wird eine vollständige Gummiisolierung sowohl von dem Gehäuse 52 als auch
von den Haltescheiben 58 sowie eine elastische Befestigung der unteren Enden der
Tragarme 30 zur Erzielung einer begrenzten allseitigen Bewegung jedes der Arme
30 in bezug auf das Gehäuse 52 erreicht.
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Die elastische Befestigung der Tragarme 30 ist ein wesentliches
Merkmal der Erfindung, weil sie die Wellenaufhängung befähigt, irgendeine Verlagerung,
die zwischen .der Welle 12 und dem Rahmen io bestehen kann, auszugleichen. Durch
die oben beschriebene Konstruktion wird eine Aufhängung geschaffen, die vier Gelenke
an ihren vier Ecken aufweist, um eine begrenzte allseitige Bewegung zu gestatten,
so daß die Wellenaufhängung notfalls sich selbst zentriert, ohne das in dem Gehäuse
gehalterte Lager 54 einer zusätzlichen Beanspruchung auszusetzen, und so,
daß
weiter die Schmiermitteldichtungsringe 62 vor einer Deformation oder irgendeiner
Beanspruchung bewahrt werden, die ihre vorzeitige Zerstörung bewirken könnten. Hierbei
ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Wellenaufhängung eine Längsbewegung
der Welle I2 ebenso wie eine Parallelverschiebung oder eine Längsverdrehung der
Welle gestattet.
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Die vorliegende Wellenaufhängung ist außerdem besonders dafür geeignet,
zeitweise Verlagerungen oder Schwingungen der Welle auszugleichen und danach dazu
beizutragen, die Welle und das Lager in ihre normalen zentrierten Stellungen zurückzubringen.
In der dargestellten und beanspruchten Wellenaufhängung dienen die elastischen Buchsen
dazu, genügend Energie aufzunehmen, um die Welle und das Lager in ihre normale,
zentrierte Stellung zurückzuführen, und die Buchsen sind genügend steif, um leichten
Verlagerungen zu widerstehen, und haben daher das Bestreben, die Welle und das Lager
in ihrer Stellung zu halten.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Wellenaufhängung, abgesehen
davon, daß sie Verlagerungen der Welle und unerwünschte Schwingungen von ihr ausgleicht,
auch die Übertragung von Geräuschen od. dgl. von der Welle auf den Rahmen Io und
umgekehrt infolge der vollständigen Gummiisolation zwischen jedem Ende der Tragarme
und der Konsole bzw. dem Lagergehäuse verhindert.