DE1116548B - In sich geschlossenes, ringfoermiges, waagerecht angeordnetes Luftfederelement, insbesondere fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

"Die Erfindung bezieht sich auf ein in sich geschlossenes, ringförmiges, waagerecht angeordnetes Luftfederelement, insbesondere für Fahrzeuge, dessen unter Überdruck stehender Luftraum von einem im Querschnitt ellipsenförmigen, in waagerechter Richtung die größte Abmessung aufweisenden, geschlossenen Körper mit einer elastischen, außen Verstärkungen tragenden Wand begrenzt wird.

Gegenüber diesen bekannten Ausführungen kennzeichnet sich das neue Luftfederelement dadurch, daß außen an der oberen und unteren, im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildeten elastischen Wand zentrisch umlaufende Verstärkungs- und Verankerungsrippen aus dem Wandungswerkstoff angeordnet sind, die mit der elastischen Wand aus einem Stück bestehen und in Nuten aufgenommen werden, die sich in der Verankerungsplatte für das Luftfederelement befinden.

Durch das Anbringen der zentrisch umlaufenden Rippen oben und unten wird eine Verstärkung des Federelementes und eine sichere Führung desselben erreicht; andererseits kann trotz dieser aus den Wandungen herausgearbeiteten Rippen das Federelement ungehindert durchfedern. Die neue Ausbildung ermöglicht auch eine relativ leichte Montage des Elementes.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht der Fahrzeugfederung einer bevorzugten Ausführung,

Fig. 2 eine von der rechten Seite der Fig. 1 gesehene Rückansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Fahrzeugfederung, wobei einzelne Teile weggebrochen sind,

Fig. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 1 und Fig. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 1 oder 4.

Das Rahmengestell weist die Längsträger 10, 10 üblicher Profilform, ferner ein Hinterachsgehäuse 11 und zwei Antriebswellen, beispielsweise die Achsen 12 (Fig. 1), auf, die in üblicher Weise gelagert sind.

An örtlichen Vierkantstellen des Achsgehäuses 11 ist nahe jedem Ende des Achsgehäuses mittels Klemmplatten 13, 13 a und Klemmschraubenbolzen 15, 15 eine Konsole 16 befestigt, die vorzugsweise mit der oberen Klemmplatte 13 α aus einem Teil besteht. Die beiden Konsolen 16 sind nach oben gegeneiniandergeneigt. An den oberen Enden der Konsolen ist vorzugsweise eine rechteckige, mit einer Mittel-Öffnung versehene Tragplatte 17 angenietet, die an ihrem Inneaiuinfang einen· aufrechten Flansch 17 a hat,

In sich geschlossenes,

ringförmiges, waagerecht angeordnetes

Luftfederelement, insbesondere für Fahrzeuge

Anmelder:

Thomas Levi Fawick,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dr. O. Gadamer, Patentanwalt,
München 22, Zweibrückenstr. 8

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Juni 1955 (Nr. 517 534)

Thomas Levi Fawick, Cleveland, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

der an seiner oberen Randkante einen nach innen gerichteten ringförmigen Fühirungs- und Halteflansch 17 b aufweist.

Auf der Außenrandkante der Platte 17 a liegt ein biegsames, von Druckströmungsmittel ausdehnbares, ringförmiges Federungselement, das sich um die Außenrandkante der Platte 17 erstreckt und einen Luftbehälter 18 aufweist, der ähnlich einer schlauchartigen, von Kordgewebe verstärkten, Reifenkarkasse ist und ein Aufblasventil 19 aufweist, das aus dem Innenumfang des Luftbehälters vorsteht.

An das hintere Ende jedes Längsträgers 10 des Fahrzeuggestelles ist in Verlängerung dieses Trägers ein. U-förmiges Profileisen oder ein Ansatzträger 23 angenietet oder angeschweißt, dessen unterer Flansch in der durch die gestrichelte Linie 23 a (Fig. 4) dargestellten Weise ausgeschnitten ist, um der Tragplatte 17 eine lotrechte Bewegung in bezug auf die Ansatzträger 23 zu ermöglichen.

Auf dem ringförmigen Druckluftkissen oder Druckluftbehälter 18 liegt eine rechteckige, in der Mitte mit einer Öffnung versehene Druckaufnahmeplatte 24. Diese Druckaufnahmeplatte 24 liegt an gegenüberliegenden Seiten unter den oberen Flanschen der Ansatzträger 23 und trägt diese Ansatzträger 23. Die Platte 24 ist vorzugsweise mit dem

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oberen Flansch des Ansatzträgers 23 mittels Schweißnaht 24 α verschweißt.

Um die untere Platte 17, die obere Platte 24 und das dazwischen befindliche Luftkissen 18 in eingemitteter Stellung zu halten, hat das Kissen 18 an der Mitte seiner unteren Fläche und seiner oberen Fläche ringförmige Vorsprünge 21 bzw. 21a, die in rinnenförmige Flansche 17 c und 24 d der Platten 17 bzw. 24 passen.

Ein wichtiges Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß das ringförmige Luftkissen 18 in der Vulkanisierform auf eine solche Gestalt vulkanisiert ist, daß das Kissen ία ungespanntem oder unbelastetem Zustand, in dem es aus der Vulkanisierform kommt und nicht aufgeblasen ist, einen elliptischen Querschnitt hat, dessen längere Achse radial in bezug auf die Ringform des Kissens gerichtet ist (Fig. 3).

In Fig. 2, die das Kissen im eingebauten Zustand zeigt, ist das Kissen mit Arbeitsdruck aufgeblasen, steht jedoch unter keiner wesentlichen Druckbelastung. Infolge des Aufblasens wird das Kissen zu einer runden oder im wesentlichen runden Querschnittsform ausgedehnt, wobei der Innenumfang des Kissens auf einen vergrößerten Durchmesser oder vergrößerten Umfang nach außen gezogen wird, während der Außenumfang auf einen verkleinerten Durchmesser oder verkleinerten Umfang nach innen gezogen wird. Es ist also ein ziemlicher Zwischenraum an beiden Umfangen vorhanden, so daß sich das Gummikissen bei der Belastung von dem Fahrzeug auf seine ursprüngliche Querschnittsform wieder abflachen oder auf eine noch abgeflachtere Form zusammengedrückt werden kann, wenn eine sehr schwere Last und/oder eine sehr unebene Fahrbahn vorhanden ist.

Das ringförmige Kissen, das keine Begrenzung oder keine Behinderung seiner Umfangsflächen hat, kann sich auf diese verschiedenen Querschnittsformen unter der Belastung des Fahrzeuges und der Bewegungen über eine unebene Fahrbahn frei bewegen. Dies ist wichtig für die günstigste Verwendung der Aufblasluft für Abfederungszwecke. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß das Kissen bei der Annäherung an seine höchste Belastung seine ursprünglich unbelastete Querschnittsform wieder annimmt. Der Rückzug der federnden Wand des Kissens wirkt mit der Belastung zusammen, um das Kissen wieder abzuflachen. Wenn das belastete Kissen auf diese Weise seine ursprüngliche Querschnittsform wieder angenommen hat, sind im Kissen keine übermäßig großen örtlichen Spannungen vorhanden, so daß es sich in einem Zustand befindet, in dem es dem Innendruck und auch den Verformungen bei seiner Abfederungsaufgabe widersteht.

Damit die Platte 24 in bezug auf die Platte 17 eine abgefederte begrenzte Bewegung ausführen kann, wie dies z. B. der Fall ist, wenn nach einem lotrechten Zusammenpressen des Kissens 18 eine Rückführung des Fahrgestellrahmens erfolgt, durchsetzen mit Federn ausgerüstete Halteschrauben 25, 25 etwas größere Bohrungen der beiden Platten 17 und 24 und verbinden diese beiden Platten. Diese Halteschrauben wirken als Federspannbolzen.

Um den Fahrzeugrumpf zu stabilisieren und übermäßige Seitenschwingungen des Fahrzeugaufbaues zu verhüten, sind die Ansatzträger 23 und das Achsgehäuse über Gelenke verbunden, die aus einem starren U-förmigen Lenker und einem Stabilisierungsaufbau bestehen, der sich von den an den Ansatzträgern 23 angenieteten Konsolen 29, 29 nach vorn erstreckt.

Dieser Aufbau weist eine federnde, aber einen hohen Modul besitzende Drehwelle 30 auf, die nahe ihren Enden so gelagert ist, daß sie eine Schwingbewegung in den unteren Enden der Konsolen 29 ausführen kann. Jedes Ende dieser Welle 30 ragt nach außen über die zugehörende Konsole hinaus.

ίο Auf ihrem vorspringenden Ende ist ein Lenker 31 aufgekeilt, der einen Arm des in Fig. 5 dargestellten U-förmigen Aufbaues bildet.

Am Vorderende hat jeder Lenker 31 ein Lenkerauge, in das der metallische Außenring 32 (Fig. 6) einer Torsionskautschukbuchse eingepreßt ist, die aus einem aus Kautschuk bestehenden Federring 33 besteht, der vorzugsweise mit einem Gelenkzapfen 34 verriegelt und vulkanisiert ist, der mittels Schraubenbolzen 35, 35 an einer Konsole 36 befestigt wird, die mit dem Achsgehäuse starr verbunden ist und vorzugsweise mit der unteren Klemmplatte 13 aus einem Stück besteht. Die Konsole 36 ist so geformt, daß der Druck des Lenkers 31 die Achse 12 schneidet. Vorzugsweise ist der aus Kautschuk bestehende Federring 33 am metallischen Innenteil 34 und dem metallischen Außenteil 32 vulkanisiert, wobei Teil 32 in Querrichtung an einer Stelle oder an mehrere Stellen geschlitzt ist. Der Kautschuk wird unter starkem Radialdruck dadurch gehalten, daß der Aufbau in das Lenkerauge des Lenkers 31 eingepreßt wird, wie dies auf dem Gebiete der Kautschukdruckbuchsen bekannt ist.

Im Betrieb ermöglicht die Federung der Kautschukfederungsbuchsen 33 die notwendigen Schwingbewegungen der Lenker 31 in bezug auf die Konsolen. Die Federung der Federungsbuchsen 33 und die Federung des luftreifenartigen Luftkissens 18 ermöglicht die sehr geringe Vor- und Zurückbewegung des Fahrzeugrahmens in bezug auf die Achse 12, die durch die Schwingbewegungen der Lenker infolge des lotrechten Zusammenpressens und des Rückfederns des Druckkissens 18 auftritt. Diese Vor- und Zurückbewegung des Fahrzeugrahmens wird auch von dem Kissen 18 abgefedert. Diese Relativbewegungen werden auch von den kleinen Abständen ermöglicht, die die Schraubenbolzen 25 in ihren in den Platten 17 und 24 befindlichen Bohrungen haben.

Infolge der starren Verbindung der Lenker 31 mit

den Endabschnitten der federnden, aber einen hohen Modul aufweisenden Drehwelle 30 können die Rahmenansatzträger 23 nur eine sehr kleine unterschiedliche Abwärts- und Aufwärtsbewegung in bezug auf das Achsgehäuse 11 ausführen, während übermäßige Seitenschwankungen des Fahrzeugaufbaues in bezug auf die Achse beim Fahren von Kurven vermieden werden.

Der Raum zwischen den benachbarten Teilen der unteren Flansche der Rahmenansatzträger ist so breit, daß das pneumatische Luftkissen 18 vor dem Aufblasen an seine Stelle gebracht werden kann, wobei noch eine Verzerrung des Kissens 18 in seinen nicht aufgeblasenen Zustand möglich ist.

In der hier dargestellten Achsvorrichtung sind zwei hintere Antriebsachsen dargestellt, doch ist die Erfindung nicht auf hintere Achsen oder Antriebsachsen begrenzt.

Über den Wortlaut des Anspruches hinausgehende Teile der Beschreibung, des Ausführungsbeispiels

und der Zeichnungsfiguren dienen nur der Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   In sich geschlossenes, ringförmiges, waagerecht angeordnetes Luftfederelement, insbesondere für Fahrzeuge, dessen unter Überdruck stehender Luftraum von einem im Querschnitt ellipsenförmigen, in waagerechter Richtung die größte Abmessung aufweisenden, geschlossenen Körper mit einer elastischen, außen Verstärkungen tragenden Wand begrenzt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß außen an der oberen und unteren, im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildeten elastischen Wand (18) zentrisch umlaufende Verstärkungs- und Verankerungsrippen (21a und 21) aus dem Wandungswerkstoff angeordnet sind, die mit der elastischen Wand aus einem Stück bestehen und in Nuten (17 a und 24 b) aufgenommen werden, die sich in der Verankerungsplatte (17) für das Luftfederelement befinden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 211222, 444402, 342;
   französische Patentschrift Nr. 880 843.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ® 109 737/266 10.61