DE102010041408A1 - Leaf spring, particularly for wheel suspension at chassis of motor vehicle, has longitudinal profile, where thickness of longitudinal profile extends from central area to axial ends - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Blattfeder, insbesondere für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Längsprofil, dessen Dicke sich ausgehend von einem Mittenbereich zu axialen Enden hin jeweils entsprechend einer invers quadratischen Funktion verringert.The invention relates to a leaf spring, in particular for a wheel suspension of a motor vehicle, consisting of a longitudinal profile, the thickness of which decreases starting from a central region to the axial ends in each case according to an inverse square function.
Tragfedern von Fahrzeugrädern eines Kraftfahrzeuges, insbesondere metallische Tragfedern, können konstruktiv als Schrauben-, Drehstab- oder Blattfedern ausgeführt sein. Hierbei bieten Blattfedern den Vorteil, dass die Tragfedern in diesem Fall neben dem Tragen der anteiligen Aufbaumasse und dem Abstützen äußerer Kräfte auch radführende Eigenschaften übernehmen, so dass einzelne Fahrwerkslenker eingespart werden können. Zudem kann bei einer als Querblattfeder quer zur Fahrzeuglängsachse gestalteten Blattfeder die Federsteifigkeit in Bezug auf Hub- und Wankanregungen entsprechend der Anordnung der Anbindungsstellen zwischen Feder und Fahrzeugaufbau mit geringem Aufwand beeinflusst und zudem diese Federsteifigkeit über einen variablen Querschnitt der Feder unterschiedlich gestaltet werden. In diesem Fall kann die Verwendung eines Stabilisators unterbleiben.Suspension springs of vehicle wheels of a motor vehicle, in particular metallic suspension springs, can be structurally designed as a screw, torsion bar or leaf springs. In this case, leaf springs offer the advantage that the suspension springs in this case, in addition to wearing the proportionate body mass and supporting external forces and wheel-guiding properties take over, so that individual suspension arms can be saved. In addition, the spring stiffness with respect to lifting and Wankanregungen according to the arrangement of the connection points between the spring and vehicle body influenced with little effort and also this spring stiffness over a variable cross-section of the spring can be designed differently in a transverse leaf spring designed as a transverse leaf spring transversely to the vehicle longitudinal spring leaf spring. In this case, the use of a stabilizer can be omitted.
Blattfedern sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, beispielsweise
Aus der
Ausgehend von einer Blattfeder des Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blattfeder zur Verfügung zu stellen, die sich mit einem niedrigen Herstellungsaufwand fertigen lässt und dabei gleichzeitig einen geringen Bauraumbedarf und ein geringes Gewicht aufweist. Diese Blattfeder soll dabei insbesondere für die Anwendung im Bereich einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges geeignet sein.Starting from a leaf spring of the prior art, it is the object of the present invention to provide a leaf spring which can be manufactured with a low production cost and at the same time has a low space requirement and low weight. This leaf spring should be suitable in particular for use in the field of suspension of a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.This object is achieved on the basis of a preamble of
Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass ein Querschnitt des Längsprofils nach Art eines Doppel-T-Profils ausgestaltet ist. Durch diese Maßnahme kann der Bauraum und das Gewicht der Blattfeder bei gleichbleibenden Federeigenschaften deutlich reduziert werden. Gleichzeitig ist die erfindungsgemäße Blattfeder mit einem niedrigen Herstellungsaufwand produzierbar.The invention comprises the technical teaching that a cross section of the longitudinal profile is designed in the manner of a double-T-profile. By this measure, the space and the weight of the leaf spring can be significantly reduced with the same spring properties. At the same time, the leaf spring according to the invention can be produced with a low production cost.
Demgegenüber zeichnet sich die in der
In Weiterbildung der Erfindung verändern sich die Abmessungen zumindest eines Gurtes und/oder die Breite eines Steges des Doppel-T-Profils über die Längserstreckung des Längsprofils. Unter der Breite des Steges wird dabei die Abmessung des Steges verstanden, welche im Wesentlichen der Entfernung der Gurte entspricht. Mittels einer derartigen Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Blattfeder jeweils entsprechend der entlang der Längserstreckung auftretenden Belastungen individuell und damit optimal gestaltet werden. Dabei kann die Ausnutzung des Materials der Feder erhöht und das Gewicht reduziert werden, wobei gleichzeitig zulässige Spannungen an jeder Stelle der Feder nicht überschritten und ein gefordertes Flächenträgheitsmoment eingehalten wird. Alternativ hierzu ist die Abmessung zumindest eines Gurtes und/oder die Breite des Steges des Doppel-T-Profils über die Längserstreckung des Längsprofils konstant. Durch diese Maßnahme ist eine vereinfachte Herstellung der erfindungsgemäßen Blattfeder möglich.In a further development of the invention, the dimensions of at least one belt and / or the width of a web of the double-T-profile change over the longitudinal extent of the longitudinal profile. The width of the web is understood to mean the dimension of the web, which substantially corresponds to the distance of the straps. By means of such a configuration, the leaf spring according to the invention can be designed individually and thus optimally in accordance with the loads occurring along the longitudinal extent. In this case, the utilization of the material of the spring can be increased and the weight can be reduced, at the same time permissible stresses at any point of the spring not exceeded and a required area moment of inertia is maintained. Alternatively, the dimension of at least one belt and / or the width of the web of the double T-profile over the longitudinal extent of the longitudinal profile is constant. By this measure, a simplified manufacture of the leaf spring according to the invention is possible.
Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Steg entlang der Längserstreckung des Längsprofils in Querrichtung orientierte Ausnehmungen auf. Hierdurch lässt sich eine Materialausnutzung der Feder weiter steigern und damit das Gewicht weiter verringern. Vorteilhafterweise weisen die Ausnehmungen dabei jeweils eine dreieckige Form auf, wobei die dreieckigen Formen entlang der Längserstreckung des Längsprofils alternierend gegensätzlich zueinander orientiert sind. Mittels einer derartigen Ausgestaltung lassen sich die Ausnehmungen dicht beieinander platzieren und damit die Materialausnutzung der Blattfeder weiter steigern.According to one embodiment of the invention, the web along the longitudinal extent of the longitudinal profile in the transverse direction oriented recesses. As a result, a material utilization of the spring can be further increased and thus further reduce the weight. Advantageously, the recesses each have a triangular shape, wherein the triangular shapes along the longitudinal extent of the longitudinal profile are oriented alternately opposite to each other. By means of a Such a configuration, the recesses can be placed close to each other and thus further increase the material utilization of the leaf spring.
In Weiterbildung der Erfindung sind im Mittenbereich des Längsprofils zwei axial hintereinander liegende Lagerstellen ausgebildet, wobei die axialen Enden des Längsprofils jeweils in Hoch- und/oder Querrichtung verbreitert ausgeführt sind. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Blattfeder in ihrem Mittenbereich mit einem angrenzenden System, beispielsweise einem Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges, verbunden werden, während über die verbreitert ausgeführten axialen Enden problemlos eine Anbindung an Massen, wie beispielsweise einen Radträger, möglich ist. Vorteilhafterweise verringert sich die Dicke des Längsprofils insbesondere abschnittsweise zwischen den Lagerstellen jeweils zur Mitte des Längsprofils hin entsprechend einer invers quadratischen Funktion. Durch diese Maßnahme kann die Ausnutzung der Blattfeder auch zwischen den Lagerstellen optimiert und damit das Gewicht weiter reduziert werden.In a further development of the invention, two axially successive bearing points are formed in the middle region of the longitudinal profile, wherein the axial ends of the longitudinal profile are designed widened in each case in the vertical and / or transverse direction. In this way, the leaf spring according to the invention can be connected in its central region with an adjacent system, for example a vehicle body of a motor vehicle, while a connection to masses, such as a wheel carrier, is easily possible via the widened axial ends. Advantageously, the thickness of the longitudinal profile is reduced in particular in sections between the bearing points in each case towards the middle of the longitudinal profile in accordance with an inverse square function. By this measure, the utilization of the leaf spring can also be optimized between the bearings and thus the weight can be further reduced.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Längsprofil aus stoffschlüssig miteinander verbundenen U-förmigen Einzelprofilen oder aus stoffschlüssig miteinander verbundenen, einzelnen Gurten und einem Steg zusammengesetzt. Durch diese Maßnahme kann die Herstellung der erfindungsgemäßen Blattfeder weiter vereinfacht werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the longitudinal profile is composed of cohesively interconnected U-shaped individual profiles or materially interconnected, individual straps and a web. By this measure, the production of the leaf spring according to the invention can be further simplified.
Erfindungsgemäß umfasst zumindest eine Radaufhängung eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeuges eine erfindungsgemäße Blattfeder. Vorteilhafterweise ist die Blattfeder hierbei als Querblattfeder quer zu einer Fahrzeuglängsachse ausgestaltet und verbindet dabei die Radträger zweier Fahrzeugräder mit dem Fahrzeugaufbau.According to the invention, at least one wheel suspension of a chassis of a motor vehicle comprises a leaf spring according to the invention. Advantageously, the leaf spring is designed here as a transverse leaf spring transversely to a vehicle longitudinal axis and connects the wheel carrier of two vehicle wheels with the vehicle body.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to figures.
Es zeigt:It shows:
In
Aus
Im vorliegenden Fall sind die Abmessungen des unteren Gurtes
Schließlich geht aus
Die erfindungsgemäße Blattfeder ist hierbei insbesondere für die Anwendung im Bereich von Radaufhängungen eines Fahrwerks von Kraftfahrzeugen geeignet. Hierbei kommt insbesondere eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blattfeder als Querblattfeder quer zu einer Fahrzeuglängsachse in Betracht, wobei die Blattfeder in diesem Fall die Radträger zweier Fahrzeugräder mit einem Fahrzeugaufbau verbindet.The leaf spring according to the invention is in this case particularly suitable for use in the area of wheel suspensions of a chassis of motor vehicles. In this case, in particular, an embodiment of the leaf spring according to the invention as a transverse leaf spring transverse to a vehicle longitudinal axis into consideration, wherein the leaf spring connects the wheel carrier of two vehicle wheels with a vehicle body in this case.
Insgesamt lässt sich mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine Blattfeder mit kompakten Abmessungen, einem geringen Gewicht, sowie einem verminderten Herstellungsaufwand realisieren.Overall, can be realized with the inventive design, a leaf spring with compact dimensions, low weight, and a reduced manufacturing cost.
Die Erfindung ist dabei nicht beschränkt auf die im Vorfeld beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen. Vielmehr ist es ebenso denkbar, einen Verlauf des Längsprofils
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1'1, 1 '
- Längsprofillongitudinal profile
- 22
- axiales Endeaxial end
- 33
- axiales Endeaxial end
- 44
- Mittenbereichmid-range
- 55
- Lagerstelledepository
- 66
- Lagerstelledepository
- 77
- Gurtbelt
- 88th
- Gurtbelt
- 99
- Stegweb
- 1010
- Ausnehmungrecess
- 1111
- U-förmiges EinzelprofilU-shaped single profile
- 1212
- U-förmiges EinzelprofilU-shaped single profile
- 1313
- Verbindungsstellejunction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2327301 A [0004, 0008] DE 2327301 A [0004, 0008]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Roloff/Matek „Maschinenelemente”, 16. Aufl., Seite 283 ff.. [0003] Roloff / Matek "Maschinenelemente", 16th ed., Page 283 ff. [0003]
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- 2010-09-27 DE DE201010041408 patent/DE102010041408A1/en not_active Withdrawn
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