DE954671C - Elastisches Lager fuer die Vorderachse eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager für die Vorderachse eines Kraftfahrzeuges, bei welchem die in senkrechter Richtung wirkenden Kräfte bzw. Stöße zwischen Vorderachse und Rahmen durch einen Schubgummikörper aufgenommen werden, welcher zwischen zwei senkrecht vorgesehenen Hülsen einvulkanisiert ist, wobei die innere Hülse, welche zwischen Drucktellern eingespannt ist, gegen die sich bei Belastung die Stirnflächen des Schubgummikörpers in steigendem Maße anlegen, so daß sich für die Verformung des Gummiblocks eine progressive Federrate ergibt, mit dem Rahmenlängsträger verbunden ist, und die äußere Hülse mit der Vorderachse verbunden ist. Im Maschinenbau werden Weichgummiteile zur Federung oder Schwingungsisolierung im allgemeinen so eingebaut, daß sie auf Druck beansprucht werden. Sollen die Gummiteile aber besonders weich federn, so wird von der Schubbeanspruchung Gebrauch gemacht.

Bei den bekannten Ausführungen elastischer Lager für die Vorderachse von Kraftfahrzeugen werden deshalb vorzugsweise Gummikörper verwendet, die durch Kräfte in der Hauptrichtüng auf Schub beansprucht werden. Da für die Federwege neben der Art der Beanspruchung auch das Volumen des Körpers, der elastisch verformt wird, eine Rolle spielt, haben großvoluimige Schubgummi-

körper innerhalb ihres Belastungsbereiches die größte Energieaufnahme. So sehr auch vom Standpunkt der elastischen Stoßaufnahme und der Schwingungsdämpfung eine große Nachgiebigkeit im Gummi erwünscht ist, so ist doch dafür Sorge ' zu tragen, daß z. B. bei Stoßen von der Fahrbahn durch progressives Ansteigen der Reaktionskräfte im Gummi diese Anschläge nicht größer werden als mit Rücksicht auf die Fahrsicherheit bzw. die ίο Spurhaltung des Kraftfahrzeuges zugestanden werden kann.

Die bekannten Lagerungen der Vorderachse weisen insofern immer noch Mangel auf, als es nicht gelingt, die elastischen Eigenschaften des eingelagerten einzigen Gummikörpers derart abzustimmen, daß in senkrechter Richtung eine anfäng liehe große Nachgiebigkeit vorhanden ist und mit zunehmender Relativbewegung zwischen Rahmen und Vorderachse die Federrate des Gummikörpers so progressiv ansteigt und daß gleichzeitig die Verschiebungen in der waagerechten Ebene trotz großer Nachgiebigkeit bei kleinen Ausschlägen ein bestimmtes kleines Maß nicht überschreiten können. Diese Forderungen sind bekannt, ohne daß die bisherigen Konstruktionen restlos befriedigen konnten.

Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie ein elastisches Lager mit zwei Gummikörpern derart verwendet, daß der obere Druckteller des grofivolumigen Schubgummikörpers glockenförmig ausgebildet ist und auf der Innenseite seines abgebogenen Randes einen einvulkanisierten Gummiring von geringer Verformbarkeit trägt, der die äußere Hülse des großvolumigen Schubgummikörpers mit Spiel umgibt, so daß Verschiebungen der seitlichen Enden der Vorderachse in der waagerechten Ebene erst von einer bestimmten Größe an durch den Gummiring begrenzt werden. Die senkrechten Relativbewegungen zwischen Vorderachse und dem Rahmen werden dabei von einem auf Schub beanspruchten großvolumigen. Weichgummikörper aufgenommen, dessen Federrate mit wachsendem Federweg progressiv ansteigt.

Die Kräfte in der Horizontalebene werden bei kleinen Beträgen oder bei schnellem Lastwechsel zunächst von diesem Gummiteil weich übertragen, bis dann bei größeren Ausschlägen auch noch ein dünnwandiger Gummiring als elastisches Zwischenelement wirksam wird und weitere Querverschiebungen zwischen Vorderachse und Rahmen elastisch begrenzt.

Es ist ein besonderer Vorteil dieser Konstruktion, daß die kleinen hochfrequenten Schwingungsausschlage in allen Richtungen wirkungsvoll durch die große Nachgiebigkeit des Weichgummiteiles gedämpft werden. Hierdurch werden die schnellen und harten Stöße von der Fahrbahn, welche in erster Linie das Dröhnen der Karosserie hervorrufen, vom Wagenaufbau ferngehalten. Die besondere Formgebung der Stirnflächen des Gummikörpers und der Druckteller bewirkt eine progressive Federung, wodurch auch bei größeren Kräften der Federweg begrenzt bleibt. Bei größeren Verschiebungen in der Horizontalebene, z. B. infolge von Brems- oder Zentrifugalkräften, kommt die äußere Hülse des Schubgummikörpers an dem Gummimantel auf der Innenseite des seitlich heruntergezogenen oberen Drucktellers zur Anlage.

Durch die elastische Begrenzung der Querverschiebung zwischen Vorderachse und Rahmen wird eine einwandfreie Spurhaltung erreicht und dadurch die Fahrsicherheit des Wagens erhöht.

Weitere Erfindungsmerkmale sind der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen, welches im einzelnen nachstehend beschrieben ist. Es zeigt

Fig. r die Draufsicht auf die vorderen Rahmenteile eines Wagenkastens mit eingebautem Vorderachsaggregat in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. i,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. i,

Fig. 4 einen Schnitt in Wagenlängsrichtung durch ein hinteres Lager in vergrößertem Maßstab.

Die Vorderachse 11 ist einerseils auf den seitliehen Rahmenlängsträgern 12, 12' und andererseits über eine Strebe 13 auf dem vorderen Querträger 14 elastisch gelagert. Der tiefliegende Mittelteil der Vorderachse 11 ist zum vorderen Querträger gekrümmt. Seine beiden seitlichen Enden 15, 15' sind hochgezogen und unter den Längsträgern hindurchgeführt. Sie tragen einen turmartigen Aufbau 16, 16', um Schraubenfeder und Teleskopstoßdämpfer (in der Zeichnung nicht dargestellt) aufzunehmen.

Da beide Seiten spiegelbildlich gleich ausgebildet sind, wird nachfolgend nur die rechte Vorderachshälfte beschrieben.

Der Aufbau 16 besitzt einen seitlichen Ansatz 17, an dessen Ende 18 der obere Lenker 19 angeschlossen ist. Der untere Lenker 20 ist auf der Unterseite der Vorderachse 11 gelagert. Die Abfederung der Fahrzeugräder erfolgt durch den unteren Lenker 20, der sich gegen die Schraubenfeder abstützt (nicht dargestellt). Ein seitlicher Ansatz 21 an seinem vorderen Schenkel nimmt das Anschlußteil des nicht dargestellten Stabilisators auf.

Die mit der Vorderachse fest verbundene Strebe 13 ist mit ihrem vorderen Ende in ein Gummikissen 22 eingebettet, welches in an sich bekannter Weise über metallische Einfassungen 23 mit dem vorderen Querträger 14 verbunden ist.

Durch die bekannte Dreipunktaufhängung der Vorderachse werden die Kippmomente infolge von Massenkräften auf breiter Basis aufgenommen, wodurch die zusätzlichen Kräfte in den Gummipolstern insbesondere am vorderen Lager relativ klein bleiben und¹ das Gummikissen sehr weich gehalten werden kann. Die hinteren Lager 24, 24' der Vorderachse 11 sind an der Stelle angeordnet, an der die Längsträger etwas nach innen verlaufen. Die Längsträger 12, 12' ihrerseits sind aus zwei U-förmigen Profilen zu einem Kastenquerschnitt gestaltet.

Von unten ist gegen den Längsträger 12 im Bereich des Lagers 24 eine Verstärkungsplatte 25 an-

geschweißt. Die- Verstärkungsplatte 25 ist so angeordnet, daß eine waagerechte Fläche an der Unterseite des Längsträgers entsteht.

Der Längsträger und die Verstärkungsplatte weisen überainanderstehende Löcher 26, 27, 28 auf, in welche eine Führungshülse 29 für die Befestigungsschraube 30 mit zwei Schweißraupen io_ö, io_ö eingeschweißt ist. Der Lochrand an der Oberseite des Längsträgers ist eingezogen und mit einer ίο Unterlegscheibe 31 abgedeckt, gegen die sich der Kopf 32 der Befestigungsschraube 30 anlegt.

Das kurze Rohrstück 33 der Führungshülse 29, welches aus der Verstärkungsplatte 25 an der Unterseite des Rahmenlängsträgers nach unten herausragt, zentriert den oberen Druckteller 34 sowie die innere Hülse 35 des Schubgummikörpers 36. An der anderen Stirnseite des Schubgummiköcpers 36 ist ebenfalls ein Druckteller 37 angeordnet. Dieser wird durch die Befestigungsschraube 30 zentriert und durch den Flansch 38 der Mutter 39 gegen die innere Hülse 35 des Schubgummikörpers 36 gepreßt. Durch die hutartige Ausbildung des Mittelteiles 40 des unteren Drucktellers 37 wird neben der einwandfreien Zentrierung des Drucktellers 37 auf dem zylinderischen Teil der Befestigungsschraube 30 erreicht, daß Querkräfte sicher vom Schubgummikörper 36 auf die Befestigungsschraube 30 bzw. den Rahmen 12 übertragen werden.

Somit sind also die beiden Druckteller 34, 37 sowie die innere Hülse 35 des Schubgummikörpers 36 fest mit dem Längsrahmen 12 des Fahrzeugs verbunden. Die äußere Hülse 41 des Schubgummikörpers, 36 steht mit der Vorderachse 11 in Verbindung, die mit dem Lager 24 den unteren. Teil der Hülse 41 umschließt.

Das Lager 24 ist geteilt. Durch zwei Lagerschrauben 42_a (davon in Fig. 1 eine sichtbar) ist der Lagerdeckel 43 an der Vorderachse befestigt. Zur Sicherung gegen axiale Verschiebung legt sich der Lagerring nach oben gegen eine Rille 44 und nach unten gegen den nach außen gebogenen Rand 45 der äußeren Hülse 41. Gegen Verdrehung ist die äußere Fassung durch eine Warze 46 gesichert, welche sich in ein Loch 47 im Lagerring 24 hineinsetzt. Beide Druckteller 34, 37 sind so geformt, daß sich die Stirnflächen des Schubgummikörpers 36 bei progressiver Federungscharakteristik gut anschmiegen. Wird das Lager 24 in Richtung der Pfeile A und B (Hauptlastrichtung) belastet, so verschiebt sich die Hülse 41 in axialer Richtung gegen die Hülse 35, und die in dem verformten Gummikörper 36 als dem elastischen Verbindungsglied der beiden Hülsen auftretenden Spannungen halten den äußeren Kräften das Gleichgewicht.

Der Rand 48 des oberen Drucktellers 34 ist heruntergezogen und trägt auf der Innenseite einen dünnen Gummiring 49, der z. B. durch Vulkanisieren mit dem Druckteller verbunden ist.

Durch Kräfte in der waagerechten Ebene werden So die konzentrisch angeordneten Hülsen 35 und 41 in radialer Richtung gegeneinander bewegt.

Zwischen der äußeren Hülse4i und dom Gummiring 49 in dem überhängenden Rand 48 des Drucktellers 34 ist Spiel vorhanden, so daß kleine Ver-Schiebungen zunächst noch vom Schubgummi körper 36 weich übertragen werden, bis sich dann bei größerem Ausschlag die Hülse 41 gegen den Gummiring 49 anlegt.

Da der dünne Gummiring 49 nur auf Druck beansprucht wird, steigen die Reaktionskräfte im Gummi mit wachsendem Ausschlag stark an und halten die Ouerverschiebungen in kleinen Grenzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Elastisches Lager für die Vorderachse eines Kraftfahrzeuges, bei welchem die in senkrechter Richtung wirkenden Kräfte bzw. StOIK zwischen Vorderachse und Rahmen durch einen Schubgummikörper aufgenommen werden, weleher zwischen zwei senkrecht vorgesehenen Hülsen einvulkanisiert ist, wobei die innere Hülse, welche zwischen Drucktellern eingespannt ist, gegen die sich bei Belastung die Stirnflächen des Schubgummikörpers in steigendem Maße anlegen, so "daß sich für die Verformung des Gummiblockes eine progressive Federrate ergibt, mit dem Rahmenlängsträger verbunden ist, und die äußere Hülse mit der Vorderachse verbunden ist, dadurch gekensnzeichnet, daß der obere Druckteller (34) des großvolumigen Schubgummikörpers (36) glockenförmig ausgebildet ist und auf der Innenseite seines abgebogenen Randes (48) einen einvulkanisierten Gummiring (49) von geringer Verformbarkeit trägt, der die äußere Hülse (41) des großvolumigen Schubgummikörpers mit Spiel umgibt, so daß Verschiebungen der seitlichen Enden (15, 15' und 24, 24') der Vorderachse (11) in der waagerechten Ebene erst von einer bestimmten Größe an durch den Gummiring (49) begrenzt werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Druckschrift »GETEFO bekämpft Schwingutn

   gen«, S. 19, insbesondere zweites Bild von oben in der linken Reihe, Druck Otto Eisner, veröffentlicht i· 3· 1936;

   »ATZ Automobiltechnische Zeitschrift«, 1934,

   Heft 10, S. 278, insbesondere Bild 7.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609547/366 6.56 (609716 12.56)