DE1063915B

DE1063915B - Springy wheel

Info

Publication number: DE1063915B
Application number: DEG17855A
Authority: DE
Inventors: Albrecht Wolf Mantzel; Hans Deuring
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1955-08-26
Filing date: 1955-08-26
Publication date: 1959-08-20

Description

Federndes Rad Die Erfindung bezieht sich auf ein federndes Rad für Fahrzeuge, bei dem zwischen Nabe und Felge Federungskörper vorgesehen sind.Resilient wheel The invention relates to a resilient wheel for Vehicles in which suspension elements are provided between the hub and the rim.

Bei bekannten Rädern dieser Art bestehen die Federungskörper aus symmetrisch zur Drehachse des Rades angeordneten Gummiringen, die die Nabe und den äußeren Radteil miteinander verbinden, und zwar unter Verwendung von Gleitscheiben, die an der Nabe befestigt sind und die Ringe seitlich abstützen. Dadurch wird der Aufbau der Räder umständlich und teuer.In known wheels of this type, the suspension bodies consist of symmetrical to the axis of rotation of the wheel arranged rubber rings, which the hub and the outer part of the wheel connect with each other using sliding washers attached to the hub are attached and support the rings at the side. This will build up the wheels awkward and expensive.

Es ist schon vorgeschlagen worden, eine sichere seitliche Führung des Rades auch ohne Hilfsmittel ausschließlich durch die Federungskörper, d. h. durch die Gummiringe selbst, zu bewirken. Das ist dann der Fall, wenn die Gummiringe in der Nähe des Angriffes der radialen Last ihre größte Seitensteifigkeit besitzen und sie so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie sich. unter dieser Last insgesamt zu einem seitensteifen Gebilde verformen. Um eine solche Abfederung herzustellen, wurde vorgeschlagen, die die Federung übernehmenden Gummiringe dergestalt anzuordnen und mit den Radteilen zu verbinden, daß mindestens eine ihrer äußeren und inneren Umfangsflächen schräg zur Drehachse des Rades verläuft, so daß jedes Ringelement im unbelasteten Zustand die Gestalt eines liegenden Kegelstumpfes aufweist, der mit seinem größten Durchmesser` an die äußeren Radteile angeschlossen ist, z. B. durch Vulkanisation. Wenn die Ringe gleich große Durchmesser aufweisen, liegt ihr Querschnitt in der Nähe des Bodens unter Last in einer waagerechten Ebene, während die Ringe an den übrigen Umfangsstellen einen von 180° abweichenden Winkel einschließen. Die Gummiringe können auch verschiedene Durchmesser und/oder verschiedene Wandstärken haben, Letztere sollen zur Sicherung der Elastizität jedoch stets kleiner sein als die Ringbreiten. Die Abfederung läßt sich auch nur durch einen einzigen Ring der gekennzeichneten Art bewerkstelligen.Safe lateral guidance has already been suggested of the wheel, even without aids, exclusively through the suspension body, d. H. through the rubber rings themselves. That is the case when the rubber rings have their greatest lateral stiffness in the vicinity of the application of the radial load and they are designed and arranged so that they are. under this load overall deform into a laterally rigid structure. To create this kind of cushioning, it was proposed to arrange the rubber rings taking over the suspension in this way and to connect to the wheel parts that at least one of their outer and inner Circumferential surfaces run obliquely to the axis of rotation of the wheel, so that each ring element in the unloaded state has the shape of a lying truncated cone, which is connected to the outer wheel parts with its largest diameter, e.g. B. by vulcanization. If the rings have the same diameter, you are right Cross-section near the bottom under load in a horizontal plane while the rings enclose an angle other than 180 ° at the other circumferential points. The rubber rings can also have different diameters and / or different wall thicknesses have, but the latter should always be smaller than to ensure elasticity the ring widths. The cushioning can only be achieved by a single ring of the accomplish marked type.

Die Gummiringe können im Einbauzustand vorgespannt, aber auch spannungslos sein.The rubber rings can be pre-tensioned in the installed state, but also without tension be.

Die stirnseitigen Befestigungsflächen der Ringe können senkrecht zur Drehachse des Rades verlaufen, aber auch gegen diese geneigt sein. Um die Haftfestigkeit des Gummis--bei Torsionsbeanspruchung zu erhöhen, kann man die Anschlußflächen wellenförmig gestalten.The front mounting surfaces of the rings can be perpendicular to the The axis of rotation of the wheel run, but also be inclined towards this. To the adhesive strength of the rubber - to increase the torsional stress, the connection surfaces can be made wavy design.

Die Erfindung geht -von dem hier aufgezeigten Stand der Technik und von der Aufgabe aus, die federnden Gummiringe ohne Schrauben, Niete od. dgl. zwischen der Felge und der Nabe zu halten, so daß sie dann sehr nahe an die Felge herangebracht werden können, wo sie für eine große Seitenstabilität sorgen.. Die Erfindung besteht darin, daß mindestens einer der elastischen Ringe an den Stirnflächen mit metallischen Winkelringen zusammenzuvulkanisiert und über deren freie, konisch ausgebildete Schenkel auf einem Konus der Felge und der Nabe selbsthemmend befestigt ist. Die konischen Flächen sind dabei so geneigt, daß bei Beanspruchung der Gummiringe eine Verfestigung der Klemmverbindung eintritt. Vorzugsweise sitzt der nabenzugewandte Ring mit den Konen der freien Schenkel der Winkelringe einerseits am Innenumfang der Felge und andrerseits auf einer axial mit der Nabe in Verbindung stehenden Spannscheibe oder einem -ring. Dadurch kann auch der andere Ring mit den Konen der freien Schenkel der Winkelringe selbsthemmend mit der Felge und der Nabe verbunden sein. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß innen und außen die gleichen Ringelemente verwendet werden können.The invention is based on the prior art shown here and from the task of the resilient rubber rings without screws, rivets or the like. Between to hold the rim and the hub so that they are then brought very close to the rim where they provide great lateral stability. The invention exists in that at least one of the elastic rings on the end faces with metallic Angle rings vulcanized together and over their free, conical legs is attached self-locking on a cone of the rim and the hub. The conical Surfaces are inclined so that when the rubber rings are stressed, they solidify the clamp connection occurs. The ring facing the hub is preferably seated with the Cones of the free legs of the angle rings on the one hand on the inner circumference of the rim and on the other hand on a clamping disc or axially connected to the hub a ring. This means that the other ring can also match the cones of the free legs the angle rings be self-locking connected to the rim and the hub. This training has the advantage that the same ring elements are used inside and outside can.

Wenn nur auf der nabenzugekehrten Seite ein selbsthemmendes Element vorgesehen ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß das andere Element unmittelbar mit der Felge zusammenvulkanisiert wird und über eine axiale Spannscheibe mit der Nabe verbunden ist. Die Verbindung des Gummiringes an der Felge kann zweckmäßig durch eine in die Felge eingearbeitete Sicke od. dgl. verbessert werden.If only a self-locking element on the side facing the hub is provided, it has proven to be advantageous that the other element directly is vulcanized together with the rim and with the Hub is connected. The connection of the rubber ring to the rim can be useful by a bead worked into the rim or the like. Can be improved.

Der Aufbau eines federnden Rades nach der Erfindung bedingt zwischen Nabe und Felge einen Luftraum, der durch die von der Nabe ausströmende Wärme aufgeladen würde, wenn nicht besondere Kühlmöglichkeiten vorgesehen wären. Es werden daher in der Nabe und/oder in den Winkelringen Spülöffnungen für Kühlluft vorgesehen, wobei in diese Öffnungen ventilationsfördernde Rippen oder Lamellen eingebaut sind. Es ist denkbar, die Kühlrippen in bekannter Weise auf der Nabe vorzusehen; doch können auch gewellte Ringe zusätzlich vor den Spülöffnungen angebracht werden. Wenn das zu übertragende Drehmoment sehr groß ist, können zwischen den Winkelringen und der Felge bzw. der Nabe besondere Verdrehsicherungen vorgesehen sein. Ein zusätzliches Verschweißen ist jedoch nur selten erforderlich.The structure of a resilient wheel according to the invention requires between The hub and rim create an air space that is charged by the heat escaping from the hub would, if special cooling options were not provided. It will therefore flushing openings for cooling air provided in the hub and / or in the angled rings, ventilation-promoting ribs or lamellas are built into these openings. It is conceivable to provide the cooling fins in a known manner on the hub; but can also Corrugated rings are also attached in front of the irrigation openings will. If the torque to be transmitted is very large, between the angle rings and the rim or the hub special anti-rotation devices are provided. An additional However, welding is rarely required.

Um die Klemmverbindung der Winkelringe noch weiter zu verbessern, können die elastischen Ring mit Druckvorspannung eingebaut werden. Diese Druckvorspannung soll in den Grenzen zwischen 5 und 15% liegen, so daß bei keiner Deformation noch Zugvorspannungen in den Ringen auftreten können. Dann ist stets ein fester Sitz der Winkelringe auf der Nabe bzw. der Felge gewährleistet.To further improve the clamping connection of the angle rings, the elastic ring can be installed with pressure pre-tensioning. This compressive bias should be within the limits between 5 and 15%, so that no deformation occurs Tensile stresses can occur in the rings. Then there is always a firm fit guaranteed by the angular rings on the hub or the rim.

Neben dem schnellen Montieren ermöglicht die Erfindung die Verwendung von federnden Rädern selbst für größte Bremstrommeln bei ausreichendem Federweg. Durch die Druckvorspannung wird schließlich noch im Bereich der angreifenden Last bereits bei statischer Belastung der progressive Kennlinienteil erreicht bzw. überschritten, woraus sich eine besondere Seitensteifigkeit ergibt.In addition to quick assembly, the invention enables use of springy wheels even for the largest brake drums with sufficient spring travel. Due to the pressure pre-tensioning, the area of the applied load is finally reached the progressive part of the characteristic curve is already reached or exceeded under static load, from which a special lateral stiffness results.

Die Anordnung des Ventils ist für die Erfindung nicht entscheidend. Doch hat es sich als günstig erwiesen, das Ventil unmittelbar in die Felge zu legen, um eine einwandfreie Abdichtung zu gewährleisten.The arrangement of the valve is not critical to the invention. But it has proven to be beneficial to place the valve directly in the rim, to ensure a perfect seal.

In der Zeichnung ist das federnde Rad nach der Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein federndes Rad mit zwei selbsthemmenden Befestigungselementen für die Gummiringe, Fig. 2 und 3 ein federndes Rad mit einem unmittelbar an die Felge anvulkanisierten, elastischen Ring und Fig. 4 bis 8 je einen Ausschnitt einer Verdrehsicherung.In the drawing, the resilient wheel according to the invention is shown in exemplary embodiments explained. 1 shows a resilient wheel with two self-locking fastening elements for the rubber rings, Fig. 2 and 3, a resilient wheel with a directly to the Rim vulcanized, elastic ring and FIGS. 4 to 8 each have a section of one Anti-twist device.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Rad ist die Felge 1 mit der Nabe 2 über die Gummiringe 3 und 4 verbunden, die mit ihren Stirnseiten an den Winkelringen 5 und 6 sowie 7 und 8 anvulkanisiert sind. Der Winkelring 7 sitzt unter der Schulter der Felge 1, während der Winkelring 8 mit seinem freien konischen Schenkel auf einem konischen Teil der Nabe 2 selbsthemmend angebracht ist. Auf der anderen Seite ist der mit dem Gummiring 3 verbundene Winkelring 6 ebenfalls in die Felge 1 eingepaßt, während der Winkelring 5 mit seinem freien Schenkel auf einem konischen, axial wirkenden Spannring 9 sitzt, der durch Schrauben 10 an die Nabe 2 angeschraubt ist. Die Ringelemente 3, 5 und 6 sowie 4, 7 und 8 sind formgleich und können ohne weiteres gegeneinander ausgetauscht werden. Die Öffnungen 11 im Winkelring 7 dienen zur Kühlung, im Winkelring 6 dagegen zum Hindurchführen des Ventils 12. Um einen guten Luftdurchfluß zwischen der Felge 1 und der Nabe 2 zu erhalten, sind im Spannring 9 ebenfalls Bohrungen 13 vorgesehen und auf der Nabe 2 Kühlrippen 14 angebracht. Die Anzahl der Bohrungen 11 und 13 sowie der Kühlrippen 14 hängt von der Größe des Rades bzw. der Bremse ab.In the wheel shown in FIG. 1, the rim 1 is with the hub 2 connected via the rubber rings 3 and 4, which with their end faces on the angle rings 5 and 6 as well as 7 and 8 are vulcanized. The angle ring 7 sits under the shoulder the rim 1, while the angle ring 8 with its free conical leg on a conical part of the hub 2 is attached self-locking. On the other hand is the angular ring 6 connected to the rubber ring 3 also fitted into the rim 1, while the angle ring 5 with its free leg on a conical, axially acting The clamping ring 9 is seated and is screwed onto the hub 2 by screws 10. The ring elements 3, 5 and 6 as well as 4, 7 and 8 are identical in shape and can easily be used against each other be replaced. The openings 11 in the angle ring 7 are used for cooling in the angle ring 6, however, for passing the valve 12. To ensure a good flow of air between To get the rim 1 and the hub 2, there are also holes in the clamping ring 9 13 is provided and cooling fins 14 are attached to the hub 2. The number of holes 11 and 13 and the cooling fins 14 depend on the size of the wheel or the brake away.

Die Montage eines derartigen Rades ist sehr einfach, so daß es insbesondere für Kraftfahrzeugräder mit großen Bremsen geeignet ist. Nachdem das Element 4 auf den Konus der Nabe 2 aufgeschoben ist und die Felge 1 auf dem freien Schenkel des Winkelringes 7 sitzt, wird das Element 3 auf der anderen Seite der Felge 1 eingesetzt und über den konischen Spannring 9 mittels der Schrauben 10 an die Nabe 2 angezogen. Die Vorspannung der Elemente 3 und 4 wird dadurch erzielt, daß vor dem Anziehen der Schrauben 10 zwischen dem Spannring 9 und der Nabe 2 ein Spalt verbleibt, der der gewünschten Vorspannung entspricht.The assembly of such a wheel is very simple, so that it is particularly is suitable for motor vehicle wheels with large brakes. After the element 4 on the cone of the hub 2 is pushed and the rim 1 on the free leg of the Angle ring 7 is seated, the element 3 is used on the other side of the rim 1 and tightened to the hub 2 via the conical clamping ring 9 by means of the screws 10. The bias of the elements 3 and 4 is achieved that before tightening of the screws 10 between the clamping ring 9 and the hub 2 remains a gap which corresponds to the desired preload.

In Fig. 2 ist auf der nabenzugekehrten Seite ein Element 4, 7, 8 ähnlich der Fig. 1 vorgesehen, während auf der anderen Seite der Gummiring 3 unmittelbar an der Sicke 15 der Felge 1 anvulkanisiert ist. Der Spannring 16 ist ebenfalls mit dem Gummiring 3 durch Vulkanisation verbunden und wird durch Schrauben 10 an der Nabe 2 befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ebenfalls Kühlbohrungen 11 und 13 sowie Kühlrippen 14 vorgesehen, die jedoch durch einen lamellenartigen Ring 17, der zwischen dem Winkelring 7 und der Felge 1 sitzt, ergänzt werden.In Fig. 2 an element 4, 7, 8 is similar on the side facing the hub 1 provided, while on the other side of the rubber ring 3 directly is vulcanized onto the bead 15 of the rim 1. The clamping ring 16 is also with the rubber ring 3 connected by vulcanization and is by screws 10 on the Hub 2 attached. In this exemplary embodiment, there are also cooling bores 11 and 13 and cooling fins 14 are provided, but by a lamellar ring 17, which sits between the angle ring 7 and the rim 1, can be added.

Während in Fig. 2 die Kühlluft durch die Bohrungen 13 des Spannrings 16 hindurchströmt, wird sie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch die Rippen 18 zwischen dem Spannring 19 und der Nabe 2 hindurchgeleitet. Im übrigen entspricht diese Ausführung der Fig. 2.While in Fig. 2 the cooling air through the bores 13 of the clamping ring 16 flows through it, it is in the embodiment of FIG. 3 by the ribs 18 passed through between the clamping ring 19 and the hub 2. Otherwise corresponds this embodiment of FIG.

In Fig. 4 ist der Querschnitt eines Elementes mit Verdrehsicherung dargestellt. Fig. 5 und 7 zeigen Längsschnitte durch eine Verdrehsicherung, die entweder durch die Sicke 20, die angeschweißte Feder 21 oder die herausgeprägte Nase 22 gebildet ist.In Fig. 4 is the cross section of an element with an anti-twist device shown. 5 and 7 show longitudinal sections through an anti-twist device which either through the bead 20, the welded-on spring 21 or the embossed one Nose 22 is formed.

Fig. 8 ist ein Querschnitt entsprechend der Fig. 7.FIG. 8 is a cross section corresponding to FIG. 7.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Spring-loaded wheel with at least two, if applicable attached to intermediate bodies, made of rubber or a similar elastic material existing one-piece or multi-part rings that control the lateral guidance of the wheel alone take over, characterized in that at least one of the elastic rings (3 and 4) vulcanized together at its end faces with metallic angle rings (5, 6, 7 and 8) and via their free, conical legs on a cone of the rim (1) and the hub (2) is attached in a self-locking manner.

2. resilient wheel according to claim 1, characterized in that the ring (3) facing away from the hub with the cones of the free Legs of the angle rings (5 and 6) on the one hand on the inner circumference of the rim (1) and on the other hand on a conical spring washer axially connected to the hub (2) or on a The clamping ring (9) is seated.

3. resilient wheel according to claim 1, characterized in that the ring (3) facing away from the hub directly on the rim (1) and on a clamping disc (16) is vulcanized, which via detachable fastening means (10) in the axial direction to be tightened and connected to the hub (2).

4. Spring-loaded wheel according to the claims 1 to 3, characterized in that at least one connection between the free conical legs of the angle rings and the hub or the rim anti-rotation locks (20,21 and 22) are provided. Publications considered: Swiss U.S. Patent No. 297,647; Belgian Patent No. 506156; French patents No. 787 597, 827 029; British Patent No. 486177; U.S. Patent No. 2,053,735.