Wartungsfreie Lagerung für Blattfedern von Fahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine wartungsfreie Lagerung für Blattfedern von Fahrzeugen, mit unter Zwischenlage elastischen Materials abgestützten Federenden, an denen jeweils mindestens ein Federblatt eine im Radialabstand um einen Federbolzen herumgeführte Blattkrümmung aufweist.
Die bekannten Lagerungen der obengenannten Art sind in Form von Silentblocks ausgebildet, deren elastisches Material buchsenartig zwischen dem Federbolzen und der Innenseite der Blattkrümmung angeordnet ist. Da das Übertragen des Federdrucks auf den Fahrzeugrahmen lediglich durch den Federbolzen erfolgt, ist dieser bei hohen Belastungen und zusätzlichen Fahrstössen sehr bruchgefährdet. Das Auswechseln der Silentblocks ist jedoch schwierig und zeitraubend.
Ebenso bruchgefährdet ist die meist in Form eines geschlossenen Auges geformte Blattkrümmung zum Aufnehmen des Silentblocks, wodurch die Betriebssicherheit des Fahrzeuges nachteilig beeinflusst wird.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, aufgrund wirtschaftlich durchführbarer Massnahmen eine für hochbelastbare Fahrzeuge geeignete Lagerung der eingangs genannten Art zu schaffen, die betriebssicher und erforderlichenfalls mit geringem Kosten- und Zeitaufwand instandzusetzen ist. Dies wird dadurch erreicht, dass im Bereich des Federbolzens im Abstand odersowie unterhalb des zugeordneten Federendes mit dem Fahrzeugrahmen verbundene Widerlager angeordnet und jeweils mit einem von zwei aus dem elastischen Material bestehenden Lagerkörpern ausgestattet sind, von denen der eine mit etwa U-förmigem Querschnitt die Aussenseite der Blattkrümmung kraft- und formschlüssig übergreift, während der andere zumindest kraftschlüssig an der Aussenseite des jeweils benachbarten Federblatts anliegt.
Die Blattfedern sind also durch die erfindungsgemässe Lagerung direkt gegen den Fahrzeugrahmen abgestützt, während die Federbolzen die Blattkrümmung des benachbarten Federblatts mit allseitigem Radialabstand durchsetzen können, so dass sie unbelastet sein können und lediglich eine Sicherungsfunktion ausüben.
Das Fahrzeug ist daher mit grosser Betriebssicherheit hoch belastbar. Die Ausbildung der Lagerung ist konstruktiv einfach und erforderlichenfalls sind die aus dem elastischen Material bestehenden Lagerkörper in kürzester Zeit mit geringem Arbeitsaufwand auszutauschen.
Die Fertigungs- sowie Unterhaltskosten der Lagerung werden dadurch in wirtschaftlicher Weise verringert.
In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn die Blattkrümmung etwa halbkreisförmig um den Federbolzen herumgeführt ist. Eine dermassen ausgebildete Blattkrümmung ist mit geringerem Arbeitsaufwand am Blattfederende anzubiegen als ein geschlossenes Lagerauge und weist auch gegenüber einem solchen eine grössere mechanische Festigkeit auf.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Lagerung sind der nachfolgenden Beschreibung im Zusammen- hang mit der anliegenden Zeichnung entnehmbar, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikal-Längsschnitt durch das Ende eines Blattfederpakets, das über eine erfindungsgemäss ausgebildete Lagerung gegen den Fahrzeugrahmen eines unbeladenen Fahrzeuges abgestützt ist,
Fig. 2 einen Vertikal-Längsschnitt durch das Blattfederpaket gemässe Fig. 1 bei beladenem Fahrzeug und
Fig. 3 einen Vertikal-Längsschnitt durch das Blattfederpaket gemäss Fig. 1 und 2 bei beladenem Fahrzeug während eines auf dieses einwirkenden Fahrstosses.
In den Figuren der Zeichnung ist eine Lagerung 1 für eine Blattfeder, beispielsweise in Form eines Blattfederpakets 2 mit Federblättern 2a, 2b, 2c und 2d, dargestellt, deren Ende unter Zwischenlage eines elastischen Materials gegen einen Fahrzeugrahmen 3 eines Fahrzeugs (nicht eingezeichnet) abgestützt ist. Am Ende des Blattfederpakets 2 ist mindestens eines der Federblätter, beispielsweise das oberste Federblatt 2a, mit einer Blattkrümmung 2aa im Radialabstand um einen mit dem Fahrzeugrahmen 3 verbundenen Federbolzen 4 herumgeführt.
Nach der Erfindung sind im Bereich des Federbolzens 4 im Abstand ober- sowie unterhalb des Federendes mit dem Fahrzeugrahmen 3 verbundene Widerlager 5, 6 angeordnet und jeweils mit einem, von zwei aus dem elastischen Material bestehenden Lagerkörpern 7, 8 ausgestattet. Der eine Lagerkörper 7 umgreift mit einem etwa U-förmigen Querschnitt die Aussenseite der Blattkrümmung 2aa sowohl kraft- als auch formschlüssig, während der andere Lagerkörper 8 zumindest kraftschlüssig an der Aussenseite des jeweils benachbarten Federblatts, im dargestellten Ausführungsbeispiel dem Federblatt 2c, anliegt.
Der Federbolzen 4 übt lediglich eine Sicherungsfunktion aus und durchsetzt die Blattkrümmung 2aa ohne Anlage mit einem der Federblätter des Blattfederpakets 2. Die Blattkrümmung 2aa kann daher, wie dargestellt, etwa halbkreisförmig um den Federbolzen 4 verlaufen.
Das eine Widerlager 5 des einen Lagerkörpers 7 weist die Form einer den letzteren umschliessenden Wanne auf, die nach unten zu offen ist und im Abstand vom jeweils nächstliegenden Federblatt 2a bzw. 2b endende Seitenwände 5a aufweist. Das eine Widerlager 5 ist fest mit dem Fahrzeugrahmen 3 verbunden, dessen Unterseite, sofern die Lagerung 1 in Deckung darunter angeordnet ist, den Boden der nach unten offenen Wanne bilden kann.
Das andere Widerlager 6 des anderen Lagerkörpers 8 ist in Form eines den letzteren durchsetzenden Bolzens ausgebildet, dessen Enden mittels Laschen 9 am Fahzeugrahmen 3 befestigt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der andere Lagerkörper 8 einen etwa quadratischen Querschnitt auf.
Der eine Lagerkörper 7 übergreift mit seinem etwa U-förmigen Querschnitt die Blattkrümmung 2aa mindestens bis zu deren horizontalen Krüm,mungshalbmesser. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Lagerung 1 ist das eine Widerlager 5 mit dem darin eingeschlossenen einen Lagerkörper 7 an der Oberseite des Blattfederpakets 2 angeordnet. Es ist daher vorteilhaft, wenn der Lagerkörper 7 zumindest die der Federmitte zugewandte Seite der Blattkrümmung 2aa bis unter deren horizontalen Krümmungshalbmesser übergreift, damit bei belaqdenem Fahrzeug und auf dieses einwirkenden Fahrstössen das Blattfederpaket 2 eine zusätzliche Abstützung erfährt.
In der Fig. 3 ist die Lage des Blattfederpakets 2 bei einer zusätzlichen Belastung desselben durch einen Fahrstoss dargestellt. In dieser Lage wird ein Teil der Federkraft auf den einen Lagerkörper 7 bereits an einem Punkt 10 übertragen, der zur Längsmitte des Blattfederpakets 2 einen geringeren Abstand aufweist als der Federbolzen 7. Die Federlänge wird dadurch verkürzt und die Federkraft in zweckdienlicher Weise erhöht. Der Federbolzen 4 ist an den Seitenwänden des einen Widerlagers 5 befestigt und erfüllt die bereits envähnte Sicherungsfunktion dadurch, dass er ein Herausgleiten des Federendes aus der Lagerung 1 unterbindet, wenn abnormal hohe Zug- oder Druckkräfte auf das Blattfederpaket 2 in dessen Längsrichtung, beispielsweise beim Anfahren und Abbremsen des Fahrzeugs, einwirken.
Um hierbei unzulässige Beanspruchungen des Federmaterials im Bereich der Blattkiüm- mung 2aa zu unterbinden, ist es vorteilhaft, wenn zumindest eines der Federblätter, im dargestellten Beispiel das Federblatt 2b, über das ein Widerlager 5 hinausgeführt ist und ein zu diesem etwa rechtwinkelig zurückgekrümmtes Ende 2ba aufweist. Ebenso kann, wie gleichfalls in den Figuren dargestellt, das jeweils unterste Federblatt 2d vor dem anderen Widerlager 6 etwa rechtwinklig nach unten abgebogen sein. Die beiden abgewinkelten Enden der Federblätter 2b, 2d stützen sich dann bei sehr grossen Zug- bzw. Druckkräften in Längsrichtung des Blattfederpakets gegen das jeweils benachbarte Widerlager 5 bzw. 6 ab.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform begrenzt. So ist es beispielsweise möglich, durch die erfindungsgemässe Lagerung 1 auch Blattfedern mit nur einem Federblatt und/ oder einer Blattkrümmung in Form eines geschlossenen Federauges abzustützen. Ebenso kann der andere Lagerkörper 8 anstelle eines quadratischen einen rechteckigen, kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen.
Maintenance-free storage for leaf springs in vehicles
The invention relates to a maintenance-free mounting for leaf springs of vehicles, with spring ends supported with an intermediate layer of elastic material, on each of which at least one spring leaf has a leaf curvature guided around a spring bolt at a radial distance.
The known bearings of the type mentioned above are designed in the form of silent blocks, the elastic material of which is arranged like a bush between the spring bolt and the inside of the blade curvature. Since the spring pressure is only transmitted to the vehicle frame by the spring bolt, it is very susceptible to breakage under high loads and additional driving shocks. However, changing the silent blocks is difficult and time consuming.
The curvature of the blade, which is usually in the form of a closed eye, for receiving the silent block is also at risk of breakage, which has a negative impact on the operational safety of the vehicle.
The object of the invention is to create, on the basis of economically feasible measures, a bearing of the type mentioned above which is suitable for heavy-duty vehicles and which is operationally reliable and, if necessary, can be repaired at low cost and time. This is achieved in that in the area of the spring bolt at a distance from or below the associated spring end abutment connected to the vehicle frame are arranged and each equipped with one of two bearing bodies made of the elastic material, one of which has an approximately U-shaped cross section on the outside the leaf curvature engages positively and non-positively, while the other rests at least positively on the outside of the respectively adjacent spring leaf.
The leaf springs are thus supported directly against the vehicle frame by the inventive mounting, while the spring bolts can enforce the leaf curvature of the adjacent spring leaf with all-round radial spacing, so that they can be unloaded and only have a safety function.
The vehicle is therefore highly resilient with great operational reliability. The design of the bearing is structurally simple and, if necessary, the bearing bodies made of the elastic material can be exchanged in the shortest possible time with little effort.
The production and maintenance costs of the storage are thereby reduced in an economical manner.
In this context it is also advantageous if the blade curvature is guided around the spring bolt in an approximately semicircular manner. A leaf curvature formed in this way can be bent at the leaf spring end with less effort than a closed bearing eye and also has greater mechanical strength compared to such a bearing eye.
Further details and advantages of the mounting can be found in the following description in conjunction with the attached drawing, which shows an embodiment of the invention. Show it:
1 shows a vertical longitudinal section through the end of a leaf spring assembly which is supported against the vehicle frame of an unloaded vehicle via a mounting designed according to the invention.
2 shows a vertical longitudinal section through the leaf spring assembly according to FIG. 1 with the vehicle loaded and
3 shows a vertical longitudinal section through the leaf spring assembly according to FIGS. 1 and 2 when the vehicle is loaded and during a jolt acting on it.
The figures of the drawing show a bearing 1 for a leaf spring, for example in the form of a leaf spring assembly 2 with spring leaves 2a, 2b, 2c and 2d, the end of which is supported against a vehicle frame 3 of a vehicle (not shown) with an elastic material in between . At the end of the leaf spring assembly 2, at least one of the spring leaves, for example the topmost spring leaf 2a, is guided around a spring bolt 4 connected to the vehicle frame 3 with a leaf curvature 2aa at a radial distance.
According to the invention, abutments 5, 6 connected to the vehicle frame 3 are arranged in the area of the spring bolt 4 at a distance above and below the spring end and each equipped with one of two bearing bodies 7, 8 made of the elastic material. One bearing body 7 with an approximately U-shaped cross-section surrounds the outside of the leaf curvature 2aa both non-positively and positively, while the other bearing body 8 rests at least positively on the outside of the adjacent spring leaf, in the illustrated embodiment the spring leaf 2c.
The spring bolt 4 only has a securing function and penetrates the leaf curvature 2aa without contact with one of the spring leaves of the leaf spring assembly 2. The leaf curvature 2aa can therefore run approximately semicircular around the spring bolt 4, as shown.
One abutment 5 of the one bearing body 7 has the shape of a trough surrounding the latter, which is open at the bottom and has side walls 5a which end at a distance from the closest spring leaf 2a or 2b. One abutment 5 is firmly connected to the vehicle frame 3, the underside of which, provided that the bearing 1 is arranged in cover below it, can form the bottom of the trough which is open at the bottom.
The other abutment 6 of the other bearing body 8 is designed in the form of a bolt penetrating the latter, the ends of which are fastened to the vehicle frame 3 by means of tabs 9. In the embodiment shown, the other bearing body 8 has an approximately square cross section.
The one bearing body 7 with its approximately U-shaped cross-section overlaps the blade curvature 2aa at least up to its horizontal curvature, formation radius. In the illustrated preferred embodiment of the bearing 1, one abutment 5 with the one bearing body 7 enclosed therein is arranged on the upper side of the leaf spring assembly 2. It is therefore advantageous if the bearing body 7 overlaps at least the side of the leaf curvature 2aa facing the spring center to below its horizontal radius of curvature, so that the leaf spring assembly 2 experiences additional support when the vehicle is loaded and the travel shocks acting on it.
In Fig. 3, the position of the leaf spring assembly 2 is shown with an additional load of the same by a jolt. In this position, part of the spring force is already transferred to one bearing body 7 at a point 10 which is less than the spring bolt 7 from the longitudinal center of the leaf spring assembly 2. The spring length is thereby shortened and the spring force is increased in an expedient manner. The spring bolt 4 is attached to the side walls of one abutment 5 and fulfills the already mentioned safety function in that it prevents the spring end from sliding out of the bearing 1 if abnormally high tensile or compressive forces are applied to the leaf spring assembly 2 in its longitudinal direction, for example when starting and braking the vehicle.
In order to prevent inadmissible stresses on the spring material in the area of the leaf curvature 2aa, it is advantageous if at least one of the spring leaves, in the example shown, the spring leaf 2b, over which an abutment 5 extends and has an end 2ba bent back approximately at right angles to this . As is also shown in the figures, the bottom spring leaf 2d in each case can be bent downwards approximately at right angles in front of the other abutment 6. The two angled ends of the spring leaves 2b, 2d are then supported against the respectively adjacent abutment 5 or 6 in the longitudinal direction of the leaf spring assembly when there are very large tensile or compressive forces.
The invention is not limited to the embodiment shown in the drawing. For example, it is possible to support leaf springs with only one spring leaf and / or one leaf curvature in the form of a closed spring eye by means of the mounting 1 according to the invention. The other bearing body 8 can also have a rectangular, circular or oval cross section instead of a square one.