DE102009021840B3

DE102009021840B3 - Lageranordnung für eine Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff

Info

Publication number: DE102009021840B3
Application number: DE102009021840A
Authority: DE
Inventors: Matthias Voigt; Maik Schreier; Heiko Kempe
Original assignee: IFC Composite GmbH
Current assignee: Shandong Sinoma Composite Auto Parts Co Ltd Cn
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2029-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1) für eine Faserverbundblattfeder (2) eines Kraftfahrzeuges, wobei die Lageranordnung (1) einen mit dem Kraftfahrzeug verbindbaren und im Querschnitt weitgehend U-förmigen Klemmgrundkörper (3) mit einem Boden (12) und zwei Seitenwänden (13, 14) aufweist, die einen nach oben offenen Kanal (17) bilden, und dass in den Kanal (17) ein Keileinsatz (4) einsetzbar ist, der zur Aufnahme und Lagerung des mittleren Abschnitts (7) der Faserverbundblattfeder (2) dient. Um die Festlegung der Faserverbundblattfeder (2) am Klemmgrundkörper zu verbessern ist vorgesehen, dass der Keileinsatz (4) aus zwei Klemmschuhen (5, 6) besteht, dass die Klemmschuhe (5, 6) reibschlüssig am Klemmgrundkörper (3) festlegbar sind, dass jeder der beiden Klemmschuhe (5, 6) einen axialen Kanal (25) aufweist, dass die jeweiligen axialen Kanäle (25) der beiden Klemmschuhe (5, 6) zur Aufnahme von gegenüberliegenden außermittigen Federabschnitten (8, 9) der Faserverbundblattfeder (2) dienen, und dass die lichte Weite der jeweiligen Kanäle (25) kleiner ist als die Dicke oder die Querschnittsfläche des mittleren Bereichs (7) der Faserverbundblattfeder (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für eine Faserverbundblattfeder eines Kraftfahrzeuges, wobei die Lageranordnung einen mit dem Kraftfahrzeug verbindbaren und im Querschnitt weitgehend U-förmigen Klemmgrundkörper mit einem Boden und zwei Seitenwänden aufweist, die einen nach oben offenen Kanal bilden, und dass in den Kanal ein Keileinsatz einsetzbar ist, der zur Aufnahme und Lagerung des mittleren Abschnitts der Faserverbundblattfeder dient.
An Fahrzeugen werden Blattfedern üblicherweise in einer ersten Variante derartig angeordnet, dass deren mittlerer Bereich mittels eines Krafteinleitungs- bzw. Lagerbauteils mit einer Radachse gekoppelt und die axialen Enden der Blattfeder mit jeweils einem Rahmenbauteil des Fahrzeugs verbunden sind. Gemäß einer zweiten Variante ist der mittlere Bereich der Blattfeder mittels eines Krafteinleitungs- bzw. Lagerbauteils mit einem Rahmenbauteil des Fahrzeugs verbunden, während die axialen Enden der Blattfeder jeweils mit Radträgern gekoppelt sind, an denen die Fahrzeugräder drehbar gelagert sind.
Die Befestigung von aus Faserverbundwerkstoffen bestehenden Blattfedern an Fahrzeugen bereitet gegenüber aus Stahl bestehenden Blattfedern Probleme, weil eine Schwächung des Materials der aus in Kunststoff gebetteten Fasern der Blattfeder, beispielsweise in Form von Durchbohrungen, vermieden werden muss. Aus diesem Grund kommen solche Lageranordnungen bei aus Faserverbundwerkstoffen bestehenden Blattfedern üblicherweise nicht zur Anwendung. Vor diesem Hintergrund sind technische Lösungen bekannt geworden, bei denen die Faserverbundblattfeder mit einer Lageranordnung verbunden wird, welche eine rein klemmende Wirkung auf die Blattfeder ausübt.
Aus den österreichischen Patentschriften AT 27 577 E , AT 52 223 E und AT 54 881 E sind gattungsgemäße Lageranordnungen zur Befestigung einer Faserverbundblattfeder an einer Fahrzeugstruktur bekannt, die jeweils einen mit dem Kraftfahrzeug verbindbaren und im Querschnitt U-förmigen Klemmgrundkörper aufweisen, mit einem Boden und zwei sich von dem Boden rechtwinklig erstreckenden Seitenwänden. Der Boden und die beiden Seitenwände bilden einen Kanal, der zur Aufnahme eines in den Klemmgrundkörper einsetzbaren Keileinsatzes dient. Dieser Keileinsatz ist im Querschnitt ebenfalls U-förmig ausgebildet und dient zur Aufnahme des mittleren Bereiches der Faserverbundblattfeder, wobei dieser Blattfederbereich gegenüber seinen außermittigen Bereichen einen reduzierten Querschnitt, insbesondere eine geringere Breite aufweist. Die Innenseiten der Seitenwände dieses Klemmgrundkörpers und die Außenseiten der Seitenwände des Keileinsatzes weisen Nuten bzw. in die jeweilige Nut eingreifende Ausbauchungen auf, so dass der in den Kanal des Klemmgrundkörpers eingesetzte Keileinsatz im ersteren in Axialrichtung fixiert ist. Nach der Aufnahme der Faserverbundblattfeder in die beschriebene Lageranordnung werden der Keileinsatz und der Klemmgrundkörper mit einem gemeinsamen Deckel verschlossen, der mittels Schraubbolzen an dem Klemmgrundkörper festgeschraubt wird.
Diese an sich vorteilhafte Lageranordnung bietet noch Raum für Verbesserungen. Insbesondere ist es bei dieser Lageranordnung notwenig, den einzuspannenden Teil der Faserverbundblattfeder mit einer den Querschnitt schwächenden Einschnürung zu versehen, wodurch offenbar ein axiales Verrutschen der Faserverbundblattfeder in dem Kanal des Keileinsatzes vermieden werden soll. Dies bedeutet jedoch, dass der am stärksten belastete Teil der Blattfeder, nämlich jener, welcher im Klemmgrundkörper angeordnet ist, gegenüber den schwächer belasteten Bereichen der Blattfeder eine geringere Belastbarkeit aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Lageranordnung für eine Faserverbundblattfeder zu schaffen, welche die geschil derten Nachteile nicht aufweist. So soll eine Lageranordnung vorgestellt werden, mittels der sich eine aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Blattfeder mit ungeschwächtem mittleren Bereich einfach und zuverlässig lagern lässt, ohne dass die Lebensdauer der Blattfeder beeinträchtigt wird. Zudem soll die Verbindung der Faserverbundblattfeder mit der Lageranordnung während eines Montagevorgangs Zeit und Kosten sparend erfolgen können. Schließlich soll erreicht werden, dass gebrauchsbedingte Setzerscheinungen der Faserverbundblattfeder und der Lageranordnung nicht zu einem unerwünschten Lösen der Verbindung führen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe dadurch lösen lässt, dass die Faserverbundblattfeder mittig ihre größte Querschnittfläche bzw. ihrer größte Dicke aufweist und mit diesem mittleren Bereich im Klemmgrundkörper gelagert wird. Außerdem wird abweichend zum Stand der Technik zur Lagerung der Faserverbundblattfeder im Klemmgrundkörper ein aus zwei hohlen Klemmschuhen bestehender Keileinsatz genutzt, bei dem die beiden Klemmschuhe außermittige Federabschnitte der Blattfeder links und rechts vom mittleren Bereich der Blattfeder umgreifen und diese am Klemmgrundkörper festlegen.
Die Erfindung geht daher aus von einer Lageranordnung für eine Faserverbundblattfeder eines Kraftfahrzeuges, wobei die Lageranordnung einen mit dem Kraftfahrzeug verbindbaren und im Querschnitt weitgehend U-förmigen Klemmgrundkörper mit einem Boden und zwei Seitenwänden aufweist, die einen nach oben offenen Kanal bilden, und dass in den Kanal ein Keileinsatz einsetzbar ist, der zur Aufnahme und Lagerung des mittleren Abschnitts der Faserverbundblattfeder dient.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist außerdem vorgesehen, dass der Keileinsatz aus zwei Klemmschuhen besteht, dass die Klemmschuhe reibschlüssig am Klemmgrundkörper festlegbar sind, dass jeder der beiden Klemm schuhe einen axialen Kanal aufweist, dass die jeweiligen axialen Kanäle der beiden Klemmschuhe zur Aufnahme von gegenüberliegenden außermittigen Federabschnitten der Faserverbundblattfeder dienen, und dass die lichte Weite der jeweiligen Kanäle kleiner ist als die Dicke oder die Querschnittsfläche des mittleren Bereichs der Faserverbundblattfeder.
Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass der dickste Bereich der Faserverbundblattfeder, welcher die größten Kräfte aufnehmen kann, zur Lagerung der Blattfeder herangezogen wird. Die Klemmanordnung mittels zwei sich gegenüberliegenden, nur durch den mittleren Bereich der Blattfeder getrennten Klemmschuhen, welche im Klemmgrundkörper angeordnet sind, stellt ein redundantes System dar, durch welches eine axiale Verschiebung der Blattfeder sicher ausgeschlossen ist.
Zudem ist eine schraubenlose Festklemmung der Faserverbundblattfeder an der Lageranordnung realisiert, welche allein aufgrund des Reibschlusses zwischen der Blattfeder und den Klemmschuhen einerseits sowie den Klemmschuhen und dem Klemmgrundkörper andererseits eine sichere Mittenlagerung der Faserverbundblattfeder in allen Betriebszuständen ermöglicht. Bei konventionellen Lageranordnungen zu berücksichtigende Probleme aufgrund von Setzerscheinungen an Schraubverbindungen oder an der Faserverbundblattfeder entstehen bei der Nutzung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung nicht, da diese Setzerscheinungen der Faserverbundblattfeder eigenständig kompensiert, worauf weiter unten noch eingegangen wird.
Außerdem ist bei der Lageranordnung gemäß der Erfindung vorgesehen, dass diese zur Lagerung einer solchen Faserverbundblattfeder ausgebildet ist, deren mittlerer Bereich gegenüber den axial benachbarten außermittigen Federabschnitten eine größere Dicke oder Querschnittsfläche aufweist, wobei sich die beiden außermittigen Federabschnitte in Richtung zu den Endabschnitten der Faserverbundblattfeder hin zumindest in vertikaler Richtung keilartig verjüngen.
Weiter ist die Lageranordnung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung der Faserverbundblattfeder am Klemmgrundkörper ausschließlich durch die Klemmschuhe erfolgt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Klemmgrundkörper zwei Stirnwände mit jeweils einer Ausnehmung für den Klemmgrundkörperkanal aufweist, und dass diese Stirnwände innen im Klemmgrundkörper jeweils eine Schräge aufweisen, welche die Wanddicke der Stirnwände vom Boden bis zu einer Oberseite des Klemmgrundkörpers verjüngen und Sitzflächen für die Klemmschuhe bilden.
Außerdem ist vorgesehen, dass eine axial äußere Stirnseite des jeweiligen Klemmschuhs schräg verläuft und dadurch eine Schräge bildet, welche mit einer der erwähnten Schrägen des Klemmgrundkörpers korrespondiert.
Der Klemmgrundkörper und die Klemmschuhe können beispielsweise aus Aluminium, aus einer Metalllegierung, aus einem polymeren Kunststoff oder aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen, während die Faserverbundblattfeder beispielsweise aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff oder einem kohlefaservestärktem Kunststoff aufgebaut ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
1 eine perspektivische Ansicht einer Lageranordnung gemäß der Erfindung im unmontierten Zustand,
2 eine perspektivische Ansicht der Lageranordnung gemäß der Erfindung im montierten Zustand,
3 einen Klemmgrundkörper der Lageranordnung aus den 1 und 2 in perspektivischer Ansicht,
4 einen Klemmschuh der Lageranordnung aus den 1 und 2 in perspektivischer Ansicht,
5 einen teilweisen Längsschnitt durch die Lageranordnung gemäß der Erfindung im Normalzustand,
6 einen teilweisen Längsschnitt durch die Lageranordnung gemäß der Erfindung in einem anderen Zustand, und
7 einen teilweisen Längsschnitt durch die Lageranordnung gemäß der Erfindung in einem weiteren Zustand.
In 1 und 2 ist in perspektivischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 für eine Faserverbundblattfeder 2 gezeigt. Diese Lageranordnung 1 ist beispielsweise an einem Rahmenelement 32 (siehe auch 5) oder einer Radachse eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges befestigbar.
Die Lageranordnung 1 umfasst demnach einen beispielsweise mit dem Rahmenelement 32 des Kraftfahrzeuges verbindbaren und etwa kastenförmig geformten Klemmgrundkörper 3 sowie einen in den Klemmgrundkörper 3 einsetzbaren Keileinsatz 4. Dieser Keileinsatz 4 besteht aus zwei Klemmschuhen 5 und 6, mittels denen die Faserverbundblattfeder 2 mittig am Klemmgrundkörper 3 festlegbar ist.
Die Blattfeder 2 besteht aus einem Faserverbundwerkstoff mit vorzugsweise parallel ausgerichteten und in einer Kunstharzmatrix eingebetteten Fasern, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) oder aus einem kohlenstoffverstärkten Kunststoff (CFK). Außerdem weist die Blattfeder 2 einen mittleren, im Querschnitt rechteckigen Bereich 7 auf, von dem sich in beiden Axialrichtungen jeweils ein außermittiger Federabschnitt 8 bzw. 9 erstreckt. Der mittlere Bereich 7 der Blattfeder 2 stellt in horizontaler und vertikaler Richtung denjenigen Bereich der Blattfeder 2 dar, in dem diese ihre größte Dicke aufweist, also die größte Erstreckung in ihrer Breite und Höhe, während sich die außermittigen Federabschnitte 8 und 9 zu ihren in den Figuren nur teilweise dargestellten Endabschnitten 10 bzw. 11 zumindest in vertikaler Richtung keilartig verjüngen. Es kann in Abweichung vom dargestellten Ausführungsbeispiel auch ausreichend sein, wenn der mittlere Bereich 7 der Faserverbundblattfeder 2 nur in vertikaler Richtung den Bereich der größten Dicke der Blattfeder 2 darstellt.
Die Endabschnitte 10 und 11 der Faserverbundblattfeder 2 werden in dem gewählten Ausführungsbeispiel an sich bekannter Weise jeweils mit einer Radaufhängung des Kraftfahrzeuges verbunden, so dass sie die Räder des Kraftfahrzeuges federn können.
Mit ihrem mittleren Bereich 7 wird die Faserverbundblattfeder 2 im Klemmgrundkörper 3 durch den zweiteiligen Keileinsatz 4 festgelegt, und zwar so, dass sich die Blattfeder 2 in axialer Richtung gegenüber dem Klemmgrundkörper 3 bzw. dem mit dem Klemmgrundkörper 3 verbundenen Fahrzeugteil nicht bewegen lässt. Um dies zu erreichen werden die beiden Klemmschuhe 5 und 6 jeweils zunächst über die Endabschnitte 10 und 11 in Richtung zur Mitte der Blattfeder 2 geschoben, was in 1 durch Richtungspfeile an den Klemmschuhen 5, 6 angedeutet ist. Die Klemmschuhe 5 und 6 weisen im Aufnahmebereich für die Blattfeder 2 eine Geometrie auf, die der Geometrie der Blattfeder 2 unmittelbar rechts und links neben deren mittleren Bereich 7 weitgehend kongruent ist. Dadurch sind die beiden Klemmschuhe 5 und 6 bis unmittelbar an den mittleren Bereich 7 der Blattfeder 2 heranschiebbar und liegen dann dort formschlüssig an der Blattfeder 2 an.
In 2 ist zu erkennen, dass die Klemmschuhe 5 und 6 jeweils bis zum mittleren Bereich 7 der Blattfeder 2 aufeinander zu geschoben und in den Klemmgrundkörper 3 eingesetzt wurden, wodurch bereits ein fester Klemmsitz der Blattfeder 2 im Klemmgrundkörper 3 hergestellt ist.
In 3 ist der Klemmgrundkörper 3 aus den 1 und 2 in perspektivischer Ansicht von der Seite dargestellt. Der Klemmgrundkörper 3 weist einen Boden 12 auf, welcher in dem hier gewählten Ausführungsbeispiel im eingebauten Zustand der Lageranordnung 1 von der Unterseite des Fahrzeugs abgewandt ist. Zwei Seitenwände 13 und 14 sowie zwei axial weitgehend offene Stirnwände 15 und 16 des Klemmgrundkörpers 3 bilden einen in Längsrichtung des Klemmgrundkörpers 3 ausgerichteten Kanal 17 zur Aufnahme der Klemmschuhe 5, 6 und der Blattfeder 2.
Während die beiden Seitenwände 13, 14 außen wie innen senkrecht zum Boden 12 angeordnet sind, erstrecken sich die beiden Stirnwände 15 und 16 nur außen senkrecht zum Boden 12. Innen im Klemmkörper 3 weisen die Stirnwände 15, 16 jeweils eine Schräge 18, 19 auf, welche die Stirnwände 15, 16 vom Boden 12 bis zu einer Oberseite 20 des Klemmgrundkörpers 3 verjüngen. Die Schrägen 18 bzw. 19 bilden Sitzflächen für die Klemmschuhe 5 bzw. 6, auf deren Funktion weiter unten noch im Detail eingegangen wird.
In 4 ist der Klemmschuh 5 des Keileinsatzes 4 aus den 1 und 2 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Klemmschuh 5 weist die gleiche Geometrie wie der Klemmschuh 6 aus den 1 und 2 auf, wobei die beiden Klemmschuhe 5, 6 im montierten Zustand der Lageranordnung 1 gegeneinander angestellt sind. Der Klemmschuh 5 ist wie der Klemmschuh 6 als bodenlose Manschette mit vier Seitenwänden 21, 22, 23, 24 und einem durch die Seitenwände 21, 22, 23, 24 begrenzten axialen Kanal 25 ausgebildet, von dem hier nur dessen Mittellinie dargestellt ist, und dessen lichte Weite geringer ist als die Dicke bzw. die Querschnittsfläche des mittleren Bereichs 7 der Blattfeder 2.
Eine axial äußere Stirnwand 26 des Klemmschuhs 5 verläuft schräg und bildet eine Schräge 27, welche mit der Schräge 18 bzw. 19 des Klemmgrundkörpers 3 korrespondiert. Die Kanal 25 ist, bezogen auf eine Innenseite 28 der unteren Seitenwand 21 und eine Innenseite 29 der oberen Seitenwand 23, unter Bildung einer Schräge 30 von axial außen nach axial innen schräg mit zunehmender Steigung angeordnet, so dass sich entsprechend der Kanal 25 von axial innen nach axial außen in seinem freien Querschnitt verjüngt, was der Verjüngung des zugeordneten Abschnitts 8 bzw. 9 der Blattfeder 2 von axial innen nach axial außen entspricht.
Um die Blattfeder 2 mit dem Klemmgrundkörper 3 in der in 2 dargestellten Weise zu verbinden, werden zunächst die Klemmschuhe 5, 6 von axial außen über die außermittigen Federabschnitte 8, 9 nach axial innen zum mittleren Bereich 7 der Blattfeder 2 geschoben, bis sich die Schräge 30 des Kanals 25 mit dem außermittigen Federabschnitt 8, 9 kurz vor dem mittleren Bereich 7 der Blattfeder 2 verkeilt.
Die Klemmschuhe 5, 6 werden dann zusammen mit der Blattfeder 2 in den Klemmgrundkörper 3 eingesetzt, und zwar so, dass die Schrägen 27 der Klemmschuhe 5, 6 an den Schrägen 18, 19 des Klemmgrundkörpers 3 entlang gleiten bzw. sich gegen die Schrägen 18, 19 abstützen und sich mit diesen verkeilen.
Hierdurch ist eine Lageranordnung 1 zur Mitteneinspannung der Faserverbundblattfeder 2 geschaffen, bei der die Blattfeder 2 ohne Zuhilfenahme von Schraub- oder Nietverbindungen sicher am Klemmgrundkörper 3 festgelegt und damit am Fahrzeug befestigbar ist. Der Klemmgrundkörper 3 wird bevorzugt mit einem in 6 dargestellte Deckel 35 verschlossen, um ein Herausfallen der Blattfeder 2 bzw. ein Herabfallen des Klemmgrundkörpers 3 bei einer Montage am Fahrzeug sicher zu vermeiden. Dazu kann der Deckel 35 mittels Schrauben 37 an dem Klemmgrundkörper 3 befestigt werden.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Lageranordnung 1 besteht darin, dass der mittlere Bereich 7 der Blattfeder 2 den Bereich mit der größten Dicke bzw. der größten Querschnittsfläche der Blattfeder 2 darstellt, während bei der eingangs geschilderten bekannten Lageranordnung die Blattfeder im Verbindungsbereich mit dem Klemmgrundkörper eine Schwächung in Form einer Verjüngung aufweist.
Der fertiggestellte Klemmsitz der Blattfeder 2 in der Lageranordnung 1 ist in den 5, 6 und 7 jeweils schematisch in teilweiser Längsschnittansicht dargestellt.
5 zeigt zunächst, wie der Klemmgrundkörper 3 zusammen mit den Klemmschuhen 5, 6 und der Faserverbundblattfeder 2 an einem Rahmenelement 32 des Fahrzeugs befestigt ist. Hierzu sind an dem Rahmenelement 32 Stehbolzen 33 angeschweißt, die durch Bohrungen 31 in der Seitenwand 13 des Klemmgrundkörpers 3 geführt sind. An dem aus dem Klemmgrundkörper 3 herausragenden Ende der Stehbolzen 33 ist jeweils eine Mutter 34 aufgeschraubt, welche die Lageranordnung 1 zusammen mit der Faserverbundblattfeder 2 an dem Rahmenelement 32 fixieren. Dabei ist der Klemmgrundkörper 3 unter Zwischenlage eines Dichtungselements 36 mit dem Rahmenelement 32 verbunden, so dass der Innenraum des Klemmgrundkörpers 3 gegen das Eindringen von Fremdkörpern geschützt ist. Auf die Ausstattung der Lageranordnung 1 mit einem Deckel 35 wurde bei dieser Variante Kosten sparen verzichtet.
In 5 ist zudem ein Normalzustand der Klemmverbindung zwischen dem Klemmkörper 4 mit seinen kongruent zueinander angeordneten Klemmschuhen 5, 6 und dem Klemmgrundkörper 3 dargestellt. Bei der Lageranordnung 1 handelt es sich um ein redundantes System zur Mitteneinspannung der hier aus einem Glasfaserverbundwerkstoffe bestehenden Blattfeder 2. Hierbei wird die Klemmung der Blattfeder 2 in deren Mittenbereich 7 ohne Hilfsmittel, wie Schraubverbindungen, Verklebungen, Nietverbindungen oder dergleichen, realisiert. Ein besonderer Vorteil dieser Lageranordnung besteht darin, dass ein mögliches Setzen einer Schraubverbindung und/oder der Faserverbundblattfeder 2 keine Auswirkungen auf die Qualität der Einspannung der Blattfeder 2 hat.
Durch Einleiten einer Last auf den Klemmgrundkörper 3 bzw. auf die Blattfeder 2 ist gewährleistet, dass ein betriebsbedingtes Verschieben der beiden Klemmschuhe 5 und 6, welche über die außermittigen Federabschnitte 8, 9 hinweg geschoben werden, nicht erfolgt, und so eine ausgezeichnete selbst zentrierende Mitteneinspannung der Blattfeder 2 realisiert ist.
In 6 ist eine Lageranordnung 1 dargestellt, bei der eine mittig etwas dünnere Faserverbundblattfeder 2 genutzt wird, oder bei der die Faserverbundblattfeder 2 durch betriebsbedingte Setzerscheinungen und/oder durch sonstige Bedingungen zumindest in vertikaler Richtung dünner geworden ist. Dadurch lassen sich die Klemmschuhe 5, 6 weiter zum mittleren Bereich 7 der Blattfeder 2 hin verschieben. Ein Lockern der Klemmverbindung der Lageranordnung 1 wird dadurch entgegengewirkt, dass die Klemmschuhe 5, 6 in diesem Fall mit ihren Schrägen 27 entlang der Schrägen 18 bzw. 19 nach unten zum Boden 12 des Klemmgrundkörpers 3 gleiten, bis sie sich gegen die Schrägen 18, 19 verkeilen. Dies ist nur bis zu einer bestimmten Dicke der Blattfeder 2 möglich, um so ein Aufliegen der Klemmschuhe 5, 6 am Boden 12 des Klemmgrundkörpers 3 zu verhindern, da es sonst zur Aufhebung der Klemmkraft kommen würde. Der Klemmgrundkörper 3 ist mit einem festgeschraubten Deckel 35 verschlossen.
Bei der Konstruktion einer Setzerscheinungen der Faserverbundblattfeder 2 berücksichtigenden Lageranordnung 1 wird der Fachmann dafür sorgen, dass bei allen prognostizierten Betriebsbedingungen ein ausreichend großer Abstand zwischen dem Boden 12 des Klemmgrundkörpers 3 und den jeweiligen Unterseiten der beiden Klemmschuhen 5, 6 aufrechterhalten bleibt.
Diese Thematik verdeutlicht aber auch, dass die Klemmverbindung zwischen der Faserverbundblattfeder 2 und dem Klemmgrundkörper 3 bzw. den beiden Klemmschuhen 5, 6 dadurch leicht aufhebbar ist, indem der Klemmgrundkörper 3 von dem Rahmenelement 32 gelöst und in den 5 bis 7 nach unten von der Faserverbundblattfeder 2 entfernt wird. Die beschriebene Konstruktion der Lageranordnung 1 gemäß der Erfindung erfordert zur Montage und Demontage der Blattfeder 2 daher nur einen äußerst geringen Arbeitsaufwand.
In 7 ist eine Lageranordnung 1 mit einer Faserverbundblattfeder 2 dargestellt, die zumindest in vertikaler Richtung dicker ausgebildet ist als in den Beispielen der 5 und 6. Hierdurch sind die Klemmschuhe 5, 6 nach axial außen verschoben. Außerdem sind die Klemmschuhe 5, 6 nach oben verschoben angeordnet, wobei sich ihre Schrägen 27 entlang der Schrägen 18, 19 des Klemmgrundkörpers 3 verkeilt haben. Der sichere axiale Sitz der Blattfeder 2 in der Lageranordnung 1 ist auch hierbei gewährleistet. Ein Deckel 35 lässt sich noch auf den Klemmgrundkörper 3 aufsetzten und mit diesem verbinden.
Der Klemmgrundkörper 3 und die Klemmschuhe 5, 6 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Aluminium. Sie können aber auch aus einer anderen Metalllegierung oder aus einem polymeren Kunststoff bestehen. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn sowohl der Klemmgrundkörper 3 als auch die Klemmschuhe 5, 6 aus einem faserverstärkten Kunststoff, wie GFK oder CFK, bestehen.

1: Lageranordnung
2: Faserverbundblattfeder, Blattfeder
3: Klemmgrundkörper
4: Keileinsatz
5: Klemmschuh
6: Klemmschuh
7: Mittlerer Bereich der Blattfeder
8: Außermittiger Federabschnitt
9: Außermittiger Federabschnitt
10: Endabschnitt der Blattfeder
11: Endabschnitt der Blattfeder
12: Boden des Klemmgrundkörpers
13: Seitenwand des Klemmgrundkörpers
14: Seitenwand des Klemmgrundkörpers
15: Stirnwand des Klemmgrundkörpers
16: Stirnwand des Klemmgrundkörpers
17: Kanal des Klemmgrundkörpers
18: Schräge des Klemmgrundkörpers
19: Schräge des Klemmgrundkörpers
20: Oberseite des Klemmgrundkörpers
21: Seitenwand des Klemmschuhs
22: Seitenwand des Klemmschuhs
23: Seitenwand des Klemmschuhs
24: Seitenwand des Klemmschuhs
25: Kanal des Klemmschuhs
26: Stirnwand des Klemmschuhs
27: Schräge des Klemmschuhs
28: Innenseite des Klemmschuhs
29: Innenseite des Klemmschuhs
30: Schräge des Klemmschuhs
31: Bohrung
32: Rahmenelement eines Kraftfahrzeuges
33: Schraubverbindung, Stehbolzen
34: Mutter
35: Deckel
36: Dichtungselement
37: Schraube

Claims

Lageranordnung (1) für eine Faserverbundblattfeder (2) eines Kraftfahrzeuges, wobei die Lageranordnung (1) einen mit dem Kraftfahrzeug verbindbaren und im Querschnitt weitgehend U-förmigen Klemmgrundkörper (3) mit einem Boden (12) und zwei Seitenwänden (13, 14) aufweist, die einen nach oben offenen Kanal (17) bilden, und dass in den Kanal (17) ein Keileinsatz (4) einsetzbar ist, der zur Aufnahme und Lagerung des mittleren Abschnitts (7) der Faserverbundblattfeder (2) dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Keileinsatz (4) aus zwei Klemmschuhen (5, 6) besteht, dass die Klemmschuhe (5, 6) reibschlüssig am Klemmgrundkörper (3) festlegbar sind, dass jeder der beiden Klemmschuhe (5, 6) einen axialen Kanal (25) aufweist, dass die jeweiligen axialen Kanäle (25) der beiden Klemmschuhe (5, 6) zur Aufnahme von gegenüber liegenden außermittigen Federabschnitten (8, 9) der Faserverbundblattfeder (2) dienen, und dass die lichte Weite der jeweiligen Kanäle (25) kleiner ist als die Dicke oder die Querschnittsfläche des mittleren Bereichs (7) der Faserverbundblattfeder (2).
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Lagerung einer Faserverbundblattfeder (2) ausgebildet ist, deren mittlerer Bereich (7) gegenüber den axial benachbarten außermittigen Federabschnitten (8, 9) eine größere Dicke oder Querschnittsfläche aufweist, wobei sich die beiden außermittigen Federabschnitte (8, 9) zu den Endabschnitten (10, 11) der Faserverbundblattfeder (2) zumindest in vertikaler Richtung keilartig verjüngen.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung der Faserverbundblattfeder (2) am Klemmgrundkörper (3) ausschließlich durch die Klemmschuhe (5, 6) erfolgt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmgrundkörper (3) zwei Stirnwände (15, 16) mit jeweils einer Ausnehmung für den Kanal (17) aufweist, und dass die Stirnwände (15, 16) innen im Klemmgrundkörper (3) jeweils eine Schräge (18, 19) aufweisen, welche die Wanddicke der Stirnwände (15, 16) vom Boden (12) bis zu einer Oberseite (20) des Klemmgrundkörpers (3) verjüngen und Sitzflächen für die Klemmschuhe (5, 6) bilden.
Lageranordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine axial äußere Stirnseite (26) des Klemmschuhs (5; 6) schräg verläuft und eine Schräge (27) bildet, welche mit einer Schräge (18; 19) des Klemmgrundkörpers (3) korrespondiert.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmgrundkörper (3) aus Aluminium, aus einer Metalllegierung, aus einem polymeren Kunststoff oder aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmschuhe (5, 6) aus Aluminium, aus einer Metalllegierung, aus einem polymeren Kunststoff oder aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen.
Lageranordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff oder einem kohlefaserverstärktem Kunststoff besteht.