DE1033047B - Lagerung halbelliptischer Blattfedern an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Lagerung halbelliptischer Blattfedern an Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf die Lagerung halbelliptischer Blattfedern an Kraftfahrzeugen, bei denen ein Ende der Feder in bekannter Weise in einem Federauge wartungsfrei, drehbar und in Längsrichtung unverschiebbar angeordnet ist, während ihr anderes längs verschiebliches Ende in ebenfalls nur einem elastischen Lager wartungs- und verschleißfrei befestigt ist.
• Bei bekanntgewordenen Ausführungen ist das Federblattende, welches infolge der Durchbiegung der Feder eine Längsbewegung ausführt, mittels zweier Laschen, Federbüchsen und Federbolzen, die einmal im Federauge und einmal im Rahmen sitzen, befestigt. Man hat bereits diese Federbüchsen aus Gummi oder ähnlichem Material hergestellt, um eine Wartungsfreiheit sowie Geräuschdämpfung zu erzielen.
• Bei anderen Ausführungsarten gleitet das längs verschiebliche Federende auf einem Gleitbock. Auch diese Gleitböcke hat man teilweise mit elastischem Material überzogen, um eine Geräuschbildung bzw. Geräuschübertragung auf den Rahmen des Kraftfahrzeuges zu verhindern. Die Blattfederenden und die Gleitböcke müssen geschmiert werden und bedürfen einer dauernden Wartung, da sonst infolge des hohen Flächendruckes ein schneller und hoher Verschleiß unausbleiblich ist.
• Die genannten Arten befriedigen im allgemeinen nicht, da sie entweder einen erheblichen Bauaufwand benötigen oder groß dimensioniert werden müssen. Sie sind, auf die Dauer gesehen, auch nicht völlig wartungsfrei.
• Demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Federlagerung für das längs verschiebliche Federende nur ein an sich bekanntes Gummilager vorgesehen, welches alle Verformungen ohne Gleiten und Verschleiß lediglich durch molekulare Verformung des Gummis aufnimmt. Zwischen einer äußeren Hülse, die fest in das Federauge eingepreßt ist, und einer inneren Hülse, die mit dem durchgehenden Federbolzen mit der am Rahmen befestigten Federgabel verschraubt ist, ist eine Zwischenlage aus Gummi od. dgl. festhaftend eingebracht, welche in Richtung der Federlängsbewegungen Aussparungen aufweist. Derartige elastische Lager finden bereits teilweise Anwendung bei elastischen Kupplungen oder Maschinenlagerungen, bei denen eine verschiedene Elastizität in den einzelnen radialen Richtungen erwünscht ist.
• Die Anwendung dieser bekannten Gummilager als Federlager für den Längenausgleich halbelliptischer Blattfedern ist jedoch neu und bringt sowohl in bezug auf die Haltbarkeit und Wartungsfreiheit der Federlagerung als auch montage- und herstellungsmäßig erhebliche Vorteile. Es ist unter anderem nunmehr möglich, für das vordere und hintere Federende die gleichen Federaugen und Federgabeln bzw. Federbolzen zu verwenden. Insbesondere gegenüber den bisher üblichen Ausführungen mit zwei Federbüchsen am verschiebbaren Ende, die durch die erwähnten Federlaschen miteinander verbunden sind, ergibt sich durch die erfindungsgemäße Verwendung nur eines einzelnen mit radialen Aussparungen versehenen elastischen Lagers und dem damit verbundenen Fortfall der Federlaschen sowie der zweiten Federbüchse und des zweiten Federbolzens eine beträchtliche Verbilligung.
• In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird das elastische Federlager in Abweichung der bekannten Ausführung derart gestaltet, daß es keinen runden, sondern vorzugsweise einen elliptischen. oder annähernd elliptischen Querschnitt aufweist, wobei die Aussparungen am Gummi auf der großen Ellipsenachse liegen. Hierdurch können die Aussparungen in radialer Richtung vergrößert werden, was gleichbedeutend mit einer Vergrößerung des zulässigen Längenausgleiches ist. Erfolgt nun eine Längenänderung der Feder beim Durchfedern des Fahrzeuges, so verschiebt sich die in das Federauge eingedrückte Hülse radial gegenüber der mit dem Rahmen fest verbundenen anderen Hülse, und zwar 'derart, daß eine der in Richtung der Längsverschiebung liegende Aussparung verkleinert und die andere vergrößert wird. Die die beiden Büchsen verbindende Gummizwischenlage wird hierbei auf Schub beansprucht, was erfahrungsgemäß den geringsten Widerstand gegenüber einer Relativbewegung ergibt. Um ein Aneinanderstoßen der beiden Büchsen bei maximaler Beanspruchung und eine damit verbundene Geräuschbildung zu vermeiden, können Außen- und Innenhülse an den Aussparungen in bekannter Weise eine dünne Gummihaut behalten. Die in der Ebene senkrecht zu den Aussparungen verbleibenden Gummiabschnitte übernehmen gleichzeitig die aus dem Fahrzeuggewicht bzw. beim Überfahren von Hindernissen auftretenden Kräfte und Stöße. Die hierdurch einer Druck- bzw. Zugspannung unterliegenden Abschnitte des Gummis sollen zweckmäßig von den Aussparungen nicht berührt werden, um die Tragfähigkeit der Federlager nicht zu vermindern. Neben diesen beiden Eigenschaften, dem Längenausgleich und der Lastaufnahme, gestattet eine solche Federlagerung außerdem eine Verdrehung der Hülsen zueinander um die Längsachse derselben.
• Aus dem Fahrzeuggewicht entstehen in der Gummischicht an der Belastungsseite radiale Druckspannungen, während die druckentlastete Seite Zugspannungen unterliegt. Bekanntlich führen Zugspannungen aber bei Gummimetallbauteilen zu schnellen Zerstörungen. Um die Tragfähigkeit und somit die Lebensdauer der Lager zu erhöhen und die Entstehung von Zugspannungen zu vermeiden, wird weiterhin vorgeschlagen, die Federlager in der Weise auszubilden, daß die Außenhülse erst in zylindrischer Form vulkanisiert und nach dem Vulkanisiervorgang zwischen entsprechenden Backen oder anderen Vorrichtungen elliptisch oder annähernd elliptisch bleibend verformt wird. Dadurch erhalten die Gummiabschnitte erhebliche bleibende Druckspannungen, und die Aussparungen werden außerdem gleichzeitig in radialer Richtung erheblich vergrößert. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die kleinsten Einbauabmessungen bei höchstzulässiger Belastung und Lebensdauer zu erreichen.
• Die Ausbildung der Federlager kann auch dahingehend erweitert werden, daß die Innenhülse zur Außenhülse außermittig angeordnet oder lediglich nur eine Aussparung in der Gummischicht vorgesehen ist. Diese Maßnahmen sind dann zweckmäßig, wenn gegenüber der Normalstellung der Blattfeder der Längenausgleich in den zwei Richtungen verschieden groß oder nur in einer Richtung erforderlich ist.
• Ferner können, um die Verschiebungsmöglichkeit der Innen- zur Außenhülse noch mehr zu vergrößern, eine oder mehrere Zwischenbüchsen in bekannter Weise einvulkanisiert werden, die die Gummischicht unterteilen und wobei dann die Aussparungen in den dadurch entstehenden einzelnen Gummischichten hintereinandergelegt werden. In der Zeichnung zeigt Abb. 1 eine perspektivische Ansicht mit einem Teilschnitt der längs verschiebbaren Blattfederlagerung und Abb. 2 und 3 verschiedene Ausführungsformen der zur Anwendung kommenden elastischen Federlager im Schnitt.
• Nach Abb. 1 hat die Blattfeder 1 an ihrem längs verschiebbaren Ende ein elliptisch gerolltes Federauge 2, in welches die ebenfalls elliptische Außenhülse 3 des Federlagers eingepreßt ist. Die zylindrische Innenhülse 4 ist durch Anziehen der Schraube 5 fest mit der Federgabel 6 verbunden, die ihrerseits mit dem Rahmen 7 vernietet ist. Das Federläger weist hierbei zwei gleichgroße, in Längsrichtung zur Blattfeder angeordnete Aussparungen 8 in der die Außen-und Innenhülse verbindenden Gummizwischenlage 9 auf. Der größtmögliche Längenausgleich der Blattfeder entspricht in beiden Richtungen der radialen Breite A1 der Aussparungen.
• In Abb. 2 ist die Außenhülse 21 während des Vulkanisiervorganges mit der Gummizwischenlage 22 und die Innenhülse 23 zylindrisch vorgesehen. Die Breite A2 der Aussparungen 24 in der Gummischicht ist etwas schmaler als der radiale Abstand zwischen beiden Hülsen. Nach dem Vulkanisiervorgang wird die zylindrische Außenhülse 21 zwischen Backen 25 oder mittels anderen, nicht angedeuteten Vorrichtungen, bleibend verformt, so daß die Hülse 26 elliptisch bzw. annähernd elliptisch wird. Die Dicke der zwischen Außen- und Innenhülse 26 und 23 verbleibenden Gummischichten 27 wird hierbei verkleinert, und sie unterliegen nach der Verformung hohen radialen Druckspannungen, die eine höhere Belastbarkeit und Lebensdauer solcher elastischen Federlager zur Folge haben. Die Aussparungen 28 werden, da sie auf der entstehenden großen Ellipsenachse liegen, gegenüber der ursprünglichen Breite A2 auf die neue Breite A3 vergrößert, wodurch die radiale Verschiebungsmöglichkeit der beiden Büchsen zueinander in gleichem Maße erhöht wird.
• Abb. 3 zeigt ein elastisches Federlager, bei welchem die Innenhülse 31 zur Außenhülse 32 um das Maß E außermittig angeordnet ist. Die Gummischicht 33 hat nur eine Aussparung 34 mit der Breite A4. Diese Ausführungsform gestattet einen Längenausgleich des Federauges lediglich in Richtung der einen Aussparung 34, deren Breite A4 durch die außermittige Anordnung der Innenhülse 31 sehr groß gemacht werden kann.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Lagerung halbelliptischer Blattfedern an Kraftfahrzeugen, bei der ein Ende der Feder in einem Federauge drehbar und in Längsrichtung uriverschiebbar befestigt ist und das andere längs verschiebliche Federauge ein aus einer Außen- und Innenhülse und einer die beiden Teile verbindenden Schicht aus Gummi oder ähnlichem elastischem Material bestehendes elastisches Lager umschließt, das über einen Bolzen mit der am Rahmen starr befestigten Federgabel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gummizwischenlage (9) in Richtung der Längsverschiebung des Blattfederendes (2) an sich bekannte Aussparungen (8) vorhanden sind, die das elastische Federlager ganz oder teilweise durchdringen und deren radiale Breiten (A,) etwa der Größe der Längsverschiebungen entsprechen.
2. 2. Lagerung halbelliptischer Blattfedern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längs verschiebliche Federauge (2) und die Außenhülse (3) des elastischen Federlagers einen elliptischen bzw. annähernd elliptischen Querschnitt haben und die Aussparungen (8) zum Ausgleich der Längsverschiebung auf der großen Ellipsenachse angeordnet sind.
3. 3. Lagerung halbelliptischer Blattfedern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Federlager vor dem Einbringen in das elliptische Federauge (2) zylindrisch hergestellt und anschließend elliptisch verformt ist, und zwar derart, daß die Gummizwischenlage (27) unter bleibender Druckvorspannung steht und die Aus,-sparurigen (28) gegenüber der ursprünglichen Breite (A2) vergrößert sind.
4. 4. Lagerung halbelliptischer Blattfedern nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Befestigung mit der Federgabel dienende Innenhülse (31) des elastischen Federlagers außermittig zur Außenhülse (32) sitzt und die Gummizwischenlage (33) nur eine Aussparung (34) aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 277 481, 455 168, 526 586; deutsche Patentanmeldung M 9959 I1/63 c, insbesondere Anspruch 12 und Fig. 6 (bekanntgemacht am
5. 5. Januar 1955) ; britische Patentschrift Nr. 660 560.