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Die
Erfindung betrifft ein Pufferelement für eine Blattfeder
eines Fahrwerksystems eines Kraftwagens, insbesondere eines Lastkraftwagens,
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren
betrifft die Erfindung eine Befestigungsanordnung eines solchen
Pufferelements der im Oberbegriff des Patentanspruchs 7 angegebenen Art.
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Ein
derartiges Pufferelement ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2005 032 611
A1 als bekannt zu entnehmen. Dabei umfasst das dortige
Pufferelement einen Befestigungsbereich zur unmittelbaren Festlegung
an einem korrespondierenden Rahmenlängsträger
eines Fahrzeugrahmens des Lastkraftwagens sowie einen Pufferbereich,
mittels welchem eine übermäßige Bewegung
der Blattfeder zu Puffern ist.
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Allgemein
besteht beispielsweise bei Fahrwerksystemen, zum Beispiel bei Vorderachsfahrwerksystemen,
von Nutzfahrzeugen mit einer mehrlagigen Blattfeder die Problematik,
ist im Falle von betriebsbedingten Beschleunigungs- beziehungsweise
Bremsvorgängen sich in Folge der dynamischen Achsverlagerung
ein für Blattfedern charakteristischer, sogenannter S-Schlag
der Federäste ausbildet. Mit anderen Worten erfolgt durch
die vorbeschriebenen mechanischen Vorgänge eine im Wesentlichen
S-förmige Deformation der Blattfeder gegeben, welcher entgegengewirkt
werden muss. Bei Bremsungen des Fahrzeugs ist dabei insbesondere der
hintere Federarm gefährdet, da sich die Beanspruchungen
der statischen und dynamischen Vertikalkräfte sowie das
Bremsmoment in diesem Bereich addieren. Bei dieser Beanspruchung
darf die Setzspannung der Feder nicht überschritten werden.
Dabei ist zudem zu berücksichtigen, dass sich dieser S-Schlag
je nach Federcharakteristik, also beispielsweise nach Anzahl der
Blätter der Blattfeder, der Federastaufteilung und der
Nominallast unterscheidet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Pufferelement sowie eine
Befestigungsanordnungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen,
mittels welchen eine günstige Begrenzung des S-Schlags
auch fertigungstechnisch auf einfache Weise möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Pufferelement
sowie eine Befestigungsanordnung eines solchen Pufferelements mit
den Merkmalen der Patentansprüche 1 beziehungsweise 7 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und
nicht – trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in
den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
ein Pufferelement zu schaffen, mittels welchem insbesondere ein
so genannter S-Schlag auf einfache Weise und auch bei verschiedenen Fahrzeug-
beziehungsweise Blattfedervarianten begrenzt werden kann, ist es
erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Pufferelement
mittels eines Zwischenstücks in seiner Länge variierbar
ist. Mit anderen Worten ist es somit erfindungsgemäß vorgesehen,
ein Pufferelement zu schaffen, welches auf einfache Weise in seiner
Länge angepasst werden kann, und hierdurch beispielsweise
bei unterschiedlichen Fahrzeug- und Blattfedervarianten auf einfache Weise
eine Anpassung in des entsprechende Pufferelement zu erreichen.
Da sich der S-Schlag je nach Federcharakteristik der entsprechenden
Blattfeder, welche beispielsweise von der Blattzahl, der Federastaufteilung
oder der Nominallast abhängt, unterscheidet, ist somit
im erfindungsgemäßen Pufferelement eine einfache
Möglichkeit geschaffen, eine entsprechende Anpassung herbeizuführen.
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Dabei
hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Zwischenstück
zwischen dem Befestigungsbereich und dem Pufferbereich angeordnet
ist. Hierdurch kann beispielsweise durch eine entsprechende Variation
der Dicke des Zwischenstücks auf besonders günstige
und einfache Weis die Länge des Pufferelements variiert
beziehungsweise angepasst werden.
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Somit
ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auf einfache Weise
möglich, eine Modularität des Pufferelements dadurch
zu schaffen, dass entsprechend unterschiedliche Zwischenstücke
eingesetzt werden, während der fahrzeugrahmenseitige Befestigungsbereich
und der blattfederseitige Pufferbereich bei allen Varianten identisch
ausgebildet sein können.
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Zudem
vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenelement als Scheibe, Platte
oder der gleichen ausgebildet ist, das sich somit eine einfache
und kostengünstige Variation der Länge des Pufferelements
erreichen lässt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Befestigungsbereich,
das Zwischenstück und der Pufferbereich über eine
Schraubverbindung miteinander verbunden. Eine derartige Schraubverbindung ist
auf besonders einfache und günstige Weise an unterschiedliche
Längen des Pufferelements beziehungsweise Abstände
des Befestigungsbereichs relativ zu dem Pufferbereich anpassbar.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn im Pufferbereich eine
Grundplatte mit einem Stehbolzen vorgesehen ist, an welchem ein
Pufferstück, insbesondere ein Elastomerstück,
abgestützt und gehalten ist. Durch eine derartige Ausgestaltung ist
eine besonders günstige und dauerhafte Halterung des Pufferstücks
möglich.
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Die
vorstehend im Zusammenhang mit dem Pufferelement genannten Vorteile
gelten in ebensolcher Weise für die Befestigungsanordnung
gemäß Patentanspruch 7. Diese zeichnet sich des
Weiteren insbesondere dadurch aus, dass das Pufferelement versetzt
zu einem mittleren Bereich der Blattfeder angeordnet ist, und zwar
vorzugsweise in einem Bereich, an welchem der S-Schlag der Blattfeder
ein Maximum, das heißt ein relativ gesehen geringsten Abstand
zum Fahrzeugrahmen, aufweist. Hierdurch ist das Pufferelement in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung besonders günstig
nach Hinten versetzt zu einem mittleren Bereich der Blattfeder angeordnet.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie an Hand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
ausschnittsweise Perspektivansicht auf das vordere Ende eines Fahrzeugrahmens eines
Lastkraftwagens im Bereich eines Vorderachsfahrwerksystems, welches
den jeweiligen Rahmenlängsträgern des Fahrzeugrahmens
zugeordnete Blattfedern umfasst, wobei ein jeweiliges Pufferelement
mittels eines jeweils zugehörigen Befestigungsbereichs
am korrespondierenden Rahmenlängsträger festgelegt
ist und einen jeweiligen Pufferbereich umfasst, mittels welchem
eine übermäßige Bewegung der Blattfeder
zu Puffern ist, wobei die Pufferelemente vorliegend nach hinten
versetzt zu einem jeweiligen mittleren Bereich der korrespondierenden Blattfeder
angeordnet sind;
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2 eine
ausschnittsweise Seitenansicht auf den Fahrzeugrahmen und das Vorderachsfahrwerksystem
gemäß 1, wobei insbesondere ein S-Schlag
der entsprechenden Blattfeder angedeutet ist, welcher beispielsweise
bei Abbremsungen des Fahrzeugs in Folge dynamischer Achslastverlagerungen
durch Additionen der statischen und dynamischen Vertikallast sowie
des Bremsmomentes gibt, und wobei S-Schlag beziehungsweise eine übermäßige
Bewegung der Blattfeder mittels dem jeweiligen Pufferelement gepuffert
ist;
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3 eine
Perspektivansicht auf das separat dargestellte Pufferelement mit
dem Befestigungsbereich und dem Pufferbereich, wobei zwischen dem ein
an einer Grundplatte abgestützten Pufferstück fassenden
Pufferbereich und dem Befestigungsbereich ein Zwischenstück
in Form einer Scheibe vorgesehenes, deren Dicke zur Variation der
Länge des Pufferelements variierbar ist; und in
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4 eine
Seitenansicht auf das Pufferstück und das Zwischenstück
des Pufferelements, welche über eine Schraubverbindung
mit dem Befestigungsbereich zu verbinden sind.
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In
den 1 und 2 ist jeweils in einer ausschnittsweisen
Perspektivansicht beziehungsweise einer ausschnittsweisen Seitenansicht
das vordere Ende eines Fahrzeugrahmens eines Lastkraftwagens beziehungsweise
eines Nutzfahrzeuges dargestellt. Der Fahrzeugrahmen 10 umfasst
in üblicher Weise zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung
erstreckende Rahmenlängsträger 12, welche
bei einer Mehrzahl von Querträgern zu einem Leiterrahmen verbunden
sind. Weiterhin ist am vorderen Ende des Fahrzeugrahmens 10 ein
Fahrwerksystem in Form eines Vorderachsfahrwerksystems 14 erkennbar, welches
eine jeweilige, dem korrespondierenden Rahmenlängsträger 12 zugeordnete
Blattfeder 16 umfasst, welche im vorliegenden Fall jeweils
mehrere Blätter aufweist. Die jeweilige Blattfeder 16 ist
dabei in üblicher Weise an ihrem vorderen und hinteren Ende über
entsprechende Halteglieder unterseitig des korrespondierenden Rahmenlängsträgers 12 gelagert.
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Im
Falle von betriebsbedingten Beschleunigungs- beziehungsweise Bremsvorgängen
bildet sich dabei in Folge von dynamischen Achslastverlagerungen
ein für diese Blattfedern 16 charakteristischer,
so genannter S-Schlag, welcher mit der Linie 18 angedeutet
ist. Bei Abbremsungen des Fahrzeugs ist dabei im vorliegenden Fall
insbesondere ein hinterer Federarm 20 der jeweiligen Blattfeder 16 gefährdet,
dass sich die Beanspruchung der statischen und dynamischen Vertikallast
sowie das Bremsmoment addieren. Bei dieser Beanspruchung darf diese Spannung
der Blattfeder 16 nicht überschritten werden.
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Um
daher diese maximale Spannung der entsprechenden Blattfeder 16 zu
begrenzen beziehungsweise eine übermäßige
Bewegung der Blattfeder 16 im Bereich dieses Federarms
beziehungsweise Federastes zu Puffern, ist ein der jeweiligen Blattfeder 16 zugeordnetes
Pufferelement 22 vorgesehen. Dieses Pufferelement 22 ist
zu einem mittleren Bereich 24 der Blattfeder 16 versetzt
angeordnet, und zwar genauer gesagt nach hinten versetzt. Das Pufferelement 22 ist
dabei im vorliegenden Fall in einem Bereich positioniert, wo der
S-Schlag (Linie 18) ein Maximum erreicht beziehungsweise
einen geringsten Abstand zum korrespondierenden Rahmenlängsträger 12.
Natürlich kann hier auch eine andere Befestigungsstelle
erwägt werden.
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Die
konkrete Ausgestaltung des Pufferelements 22 ist dabei
in den 3 und 4 erkennbar. 3 zeigt
in einer Perspektivansicht als wesentliche Bauteile des Pufferelements 22 ein
als Halter ausgebildeten Befestigungsbereich 26, über
welchen das Pufferelement 22 zumindest mittelbar ab Fahrzeugrahmen 10 festgelegt
ist. Des Weiteren umfasst das Pufferelement einen Pufferbereich 28,
der in 4 in einer vergrößerten Seitenansicht
gezeigt ist. Der Pufferbereich 28 umfasst eine Grundplatte 30 mit einem
Stehbolzen 32, durch welche ein Pufferstück 34 vorliegend
in Form eines Elastomerstücks abgestützt und gehalten
ist. Dies erfolgt im vorliegenden Fall über eine Schraubverbindung 36, über
welche der Pufferbereich 28 beziehungsweise dessen Stehbolzen 32 mit
einer Platte 38 des Befestigungsbereichs 26 verbunden
ist.
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Zwischen
der Grundplatte 30 des Pufferstücks 34 und
der Platte 38 des Befestigungsbereichs 26 ist
ein Zwischenstück 40 vorgesehen, welches vorliegend
als Scheibe, Platte oder der gleichen ausgebildet ist.
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Dieses
Zwischenstück 40 ist in seiner Dicke variabel
beziehungsweise es wird ein Bausatz von mehreren Zwischenstücken 40 unterschiedlicher
Dicke angeboten, so dass die Länge des Pufferelements 22 beziehungsweise
der Abstand zwischen dem Bereich 28 und dem Befestigungsbereich 26 variiert
werden kann. Hierdurch kann insbesondere der Tatsache Rechnung getragen
werden, dass der jeweilige S-Schlag (Linie 18) je nach
Federcharakteristik, welche insbesondere von der Blattzahl, der
Federastaufteilung und der Nominallast der jeweiligen Blattfeder 16 abhängt,
angepasst werden kann. Mittels des Zwischenstücks 40 ist
dabei insbesondere eine Anpassung in Fahrzeughochrichtung gegeben. Darüber
hinaus kann der Befestigungsbereich 26 an unterschiedlichen
Aufnahmelöchern des jeweiligen Rahmenlängsträgers 12 in
einer unterschiedlichen Länge – bezogen auf die
Fahrzeuglängsrichtung – befestigt werden. Somit
auch eine Anpassung in Fahrzeuglängsrichtung zu erreichen.
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Insgesamt
ist somit erkennbar, dass vorliegend ein Pufferelement 22 mit
einer Modularität durch unterschiedlich dicke Zwischenstücke 40 je nach
Federcharakteristik geschaffen ist. Das Elastomerstück
beziehungsweise Pufferstück 34 wird dabei vorzugsweise
auf die Grundplatte 30 aufvulkanisiert, wobei mit der Grundplatte 30 der
Stehbolzen 32 verschweißt ist. Die Länge
des Stehbolzens 32 entspricht vorzugsweise der Höhe
des stärksten Zwischenstücks 40 sowie
in Addition der Höhe des Halters beziehungsweise Befestigungsbereichs 26.
Die Konterung des Stehbolzens erfolgt über eine Mutter der
Schraubverbindung 36.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005032611
A1 [0002]