DE102010061648A1

DE102010061648A1 - Bending spring arrangement for use in load vehicle, has bending spring fixed in end region, and receiving element arranged in deflection region such that bending spring is spaced from end region during load conditional deflection of spring

Info

Publication number: DE102010061648A1
Application number: DE201010061648
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-07-05

Abstract

The arrangement (1) has a bending spring (3) i.e. plate spring, fixed in an end region (2), and a receiving element (4) arranged in a deflection region such that the bending spring is spaced from the fixed end region during load conditional deflection of the bending spring. The receiving element is arranged in a connection region of the bending spring and another bending spring. The former bending spring and/or the receiving element comprise a friction-reducing coating. The bending springs are manufactured as a single piece.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegefederanordnung mit einer in einem Endbereich festgelegten ersten Biegefeder.The invention relates to a spiral spring arrangement having a first bending spring fixed in an end region.

Biegefedern werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen in Form von Blattfedern eingesetzt und können unter anderem dadurch charakterisiert werden, dass die rückstellende Reaktionskraft hauptsächlich durch die bei der Biegung in der Feder hervorgerufene Biegespannung erzeugt wird. Die in Kraftfahrzeugen eingesetzten Blattfedern sollen gewährleisten, dass die Räder der Kraftfahrzeuge Fahrbahnunebenheiten folgen und dabei für eine möglichst kontinuierliche Bodenhaftung sorgen. Gleichzeitig sollen die Unebenheiten möglichst keine Auswirkungen auf die Karosserie, die Ladung und die Insassen des Fahrzeugs haben.Bending springs are used for example in motor vehicles in the form of leaf springs and can be characterized, inter alia, that the restoring reaction force is mainly generated by the bending stress in the spring caused bending. The leaf springs used in motor vehicles are intended to ensure that the wheels of the motor vehicles follow bumps in the road, thereby ensuring as far as possible continuous traction. At the same time the bumps should have as little impact on the body, the load and the occupants of the vehicle as possible.

Blattfedern für Kraftfahrzeuge weisen in einem unbelasteten Zustand üblicherweise eine gekrümmte Form auf. Unter Belastung mit einer vorgegebenen Kraft üblicherweise an dem Ende, das dem eingespannten Ende gegenüberliegt, biegen sich die Blattfedern in eine im Wesentlichen ebene bzw. flache Form. Bei einer Änderung der Belastung wird die Blattfeder aus dieser näherungsweise ebenen Form ausgelenkt.Leaf springs for motor vehicles usually have a curved shape in an unloaded state. Under load with a predetermined force usually at the end opposite to the clamped end, the leaf springs bend into a substantially flat shape. Upon a change in the load, the leaf spring is deflected from this approximately planar shape.

Wird die Blattfeder aus der im unbelasteten Zustand gebogenen Form zunehmend in die bei einer vorgegebenen Belastung näherungsweise ebenen Form verformt, bewegen sich die Enden der Blattfeder auseinander und der Abstand zwischen dem eingespannten Ende und dem durch die Krafteinwirkung belasteten Ende nimmt zu. Dadurch wird der Hebelarm für die angreifenden Kräfte größer, was eine geringere Federrate bei einer Verformung der Blattfeder aus der vorbelasteten geraden Formgebung gegenüber einer Verformung aus dem unbelasteten, gekrümmten Zustand zur Folge hat. Die mit zunehmender Verformung von dem gekrümmten Zustand hin zu dem geraden Zustand der Blattfeder geringer werdende Federrate kann auch durch eine degressive Kraft-Weg-Kennlinie beschrieben werden. Ein solcher degressiver Verlauf der Kraft-Weg-Kennlinie ist in den meisten Fällen unerwünscht.If the leaf spring from the bent in the unloaded state increasingly deformed in the form of a given load approximately planar shape, the ends of the leaf spring move apart and the distance between the clamped end and the loaded by the force end increases. As a result, the lever arm for the attacking forces becomes larger, resulting in a lower spring rate in a deformation of the leaf spring from the preloaded straight shape against deformation from the unloaded, curved state result. The decreasing with increasing deformation of the curved state toward the straight state of the leaf spring spring rate can also be described by a degressive force-displacement curve. Such a degressive course of the force-displacement curve is undesirable in most cases.

Die beim Einfedern abnehmende Federrate der Blattfeder hat zur Folge, dass ein Kraftfahrzeug in einem unbeladenen Zustand härter gefedert ist als in einem vollbeladenen Zustand. Im unbeladenen Zustand ist die Federwirkung der dann gekrümmten Blattfeder regelmäßig zu stark bzw. zu hart, so dass die Fahrdynamik und der Fahrkomfort stark eingeschränkt werden. In einem vollbeladenen Zustand kann die Blattfeder die benötigte maximale Rückstellkraft nicht mehr aufbringen, so dass der Federweg der Blattfeder bei stärkeren Fahrbahnunebenheiten durch ein entsprechendes wegbegrenzendes Element, beispielsweise eine Zusatzfeder oder ein Dämpfungselement, begrenzt werden muss. Der Einsatz solcher wegbegrenzenden Elemente führt allerdings oftmals zu einer weiteren Verschlechterung der Fahrdynamik und des Fahrkomforts.The spring rate of the leaf spring which decreases during compression has the consequence that a motor vehicle is sprung harder in an unloaded state than in a fully loaded state. In the unloaded state, the spring action of the then curved leaf spring is regularly too strong or too hard, so that the driving dynamics and ride comfort are severely limited. In a fully loaded condition, the leaf spring can no longer apply the required maximum restoring force, so that the spring travel of the leaf spring must be limited in the case of stronger road bumps by a corresponding travel-limiting element, for example an additional spring or a damping element. However, the use of such Wegbegrenzenden elements often leads to a further deterioration of driving dynamics and ride comfort.

Daher wird es als eine Aufgabe der Erfindung angesehen, eine Biegefederanordnung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und auf einfache Weise eine Beeinflussung der Kraft-Weg-Kennlinie ermöglicht.Therefore, it is considered an object of the invention to provide a spiral spring arrangement which is simple and inexpensive to produce and allows a simple way to influence the force-displacement curve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Ablageelement in einem für die erste Biegefeder bei einer belastungsbedingten Auslenkung vorgesehenem Auslenkungsbereich so angeordnet ist, dass die erste Biegefeder bei einer belastungsbedingten Auslenkung beabstandet zu dem festgelegten Endbereich an dem mindestens einen Ablageelement anlegbar ist. Auf diese Weise kann der wirksame Hebelarm der Biegefeder über dem Federweg geändert werden. Beispielsweise kann eine einseitig eingespannte Biegefeder in einem Abstand zu dem festgelegten Endbereich so ausgestaltet sein, dass sie sich bei einer belastungsbedingten Verformung auf einem Ablageelement abrollt bzw. abwälzt, das in dem Auslenkungsbereich an einer geeigneten Position, bzw. in geeigneter Weise angeordnet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Ablageelement im Bereich des eingespannten Endes der Biegefeder angeordnet ist. Da sich die Biegefeder bei zunehmender Belastung auf dem Ablageelement abrollt, ändert sich auch ein Ablagepunkt der Biegefeder auf dem Ablageelement. Durch den Ablagepunkt wird der jeweils wirksame Hebelarm bestimmt. Da sich die Lage des Ablagepunkts bei wechselnder Belastung verändert, kann der wirksame Hebelarm durch Einsatz eines Ablageelements belastungsabhängig beeinflusst werden. Anstelle einer speziellen Formgebung der Biegefeder kann auch das Ablageelement entsprechend den Anforderungen an die Kraft-Weg-Kennlinie ausgestaltet werden.This object is achieved in that at least one storage element is arranged in a provided for the first bending spring at a deflection-related displacement deflection so that the first spiral spring at a load-related deflection spaced to the fixed end portion of the at least one storage element can be applied. In this way, the effective lever arm of the spiral spring over the spring travel can be changed. For example, a cantilever spring biased at a distance from the fixed end portion may be configured to roll upon deformation caused by stress on a tray member disposed in the deflection portion at a suitable position, or in a suitable manner. For example, it can be provided that the storage element is arranged in the region of the clamped end of the spiral spring. Since the spiral spring rolls with increasing load on the storage element, also a storage point of the spiral spring changes on the storage element. By the storage point of each effective lever arm is determined. Since the position of the storage point changes with changing load, the effective lever arm can be influenced by the use of a storage element load-dependent. Instead of a special shape of the spiral spring and the storage element can be configured according to the requirements of the force-displacement curve.

Um den für den Einbau einer Biegefederanordnung benötigten Bauraum und das Gewicht einer Biegefederanordnung weiter zu reduzieren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Biegefeder in dem Endbereich der ersten Biegefeder an oder eng benachbart zu einer zweiten Biegefeder in einem Endbereich der zweiten Biegefeder festgelegt ist. Beispielsweise können bei einer Biegefederanordnung zwei Biegefedern übereinander angeordnet sein, wobei die beiden Biegefedern in jeweiligen einander zugeordneten Endbereichen momentenfest miteinander verbunden sind.In order to further reduce the space required for the installation of a spiral spring arrangement and the weight of a spiral spring arrangement, it is provided according to the invention that the first spiral spring is fixed in the end region of the first spiral spring on or closely adjacent to a second spiral spring in an end region of the second spiral spring. For example, in the case of a bending spring arrangement, two bending springs can be arranged one above the other, with the two bending springs being permanently connected to one another in respective mutually associated end regions.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass in einem Verbindungsbereich der ersten Biegefeder und der zweiten Biegefeder mindestens ein Ablageelement angeordnet ist. Beispielsweise kann das Ablageelement in dem Verbindungsbereich zwischen den beiden Biegefedern so angeordnet sein, dass sich die erste und die zweite Biegefeder unter Belastung auf dem Ablageelement abrollen. Auf diese Weise kann die Kraft-Weg-Kennlinie beider Biegefedern durch dasselbe Ablageelement beeinflusst werden.According to the invention, it is further provided that in a connection region of the first Biegefeder and the second bending spring at least one storage element is arranged. For example, the storage element in the connecting region between the two bending springs may be arranged so that the first and the second bending spring roll under load on the storage element. In this way, the force-displacement curve of both bending springs can be influenced by the same storage element.

Um den Herstellungsaufwand einer solchen Biegefederanordnung zu reduzieren ist vorteilhafterweise weiter vorgesehen, dass bei einer belastungsbedingten Ausdehnung der ersten Biegefeder die erste Biegefeder beabstandet zu dem festgelegten Endbereich an der zweiten Biegefeder anliegt, so dass ein zugeordneter Bereich der zweiten Biegefeder ein Ablageelement für die erste Biegefeder bildet. Werden die erste und die zweite Biegefeder beispielsweise übereinander um eine vertikale Achse angeordnet und eine Kraft in Richtung dieser Achse über den dem festgelegten Endbereich der ersten Biegefeder gegenüberliegenden Endbereich der ersten Biegefeder in die Biegefederanordnung eingebracht, wobei der dem festgelegten Endbereich der zweiten Biegefeder gegenüberliegende Endbereich der zweiten Biegefeder in einer Lagervorrichtung festgelegt ist, so können die beiden Biegefedern so ausgestaltet werden, dass sie sich bei einer belastungsbedingten Verformung gegenseitig in einem Ablagebereich abstützen. Auf diese Weise bildet die erste Biegefeder in diesem Ablagebereich das Ablageelement der zweiten Biegefeder und die zweite Biegefeder in diesem Ablagebereich das Ablageelement der ersten Biegefeder. Dadurch kann auf den Einsatz eines separaten Ablageelements verzichtet werden.In order to reduce the production cost of such a spiral spring arrangement is advantageously further provided that at a load-related expansion of the first spiral spring, the first bending spring spaced from the fixed end portion of the second bending spring, so that an associated region of the second bending spring forms a storage element for the first bending spring , For example, if the first and second bending springs are arranged one above the other about a vertical axis and a force is introduced into the bending spring arrangement over the end region of the first bending spring opposite the fixed end region of the first bending spring, the end region of the bending spring opposite the fixed end region of the second bending spring second bending spring is set in a bearing device, the two bending springs can be designed so that they support each other in a storage area in a deformation caused by stress. In this way, the first spiral spring in this storage area forms the storage element of the second spiral spring and the second spiral spring in this storage area the storage element of the first spiral spring. This eliminates the need for a separate storage element.

Um eine Kraftübertragung von der ersten Biegefeder auf die zweite Biegefeder zu ermöglichen ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, dass der Endbereich der ersten Biegefeder und der Endbereich der zweiten Biegefeder momentenfest miteinander oder mit einem gemeinsamen Befestigungselement verbunden sind. Beispielsweise können die erste Biegefeder und die zweite Biegefeder einstückig hergestellt sein. Es ist aber auch möglich, die erste und die zweite Biegefeder miteinander zu verschrauben oder in einer entsprechenden Klemmeinrichtung festzulegen.In order to enable a power transmission from the first spiral spring to the second spiral spring, it is further provided according to the invention that the end region of the first spiral spring and the end region of the second spiral spring are torque-bonded to one another or to a common fastening element. For example, the first bending spring and the second bending spring can be made in one piece. But it is also possible to screw the first and second bending spring together or set in a corresponding clamping device.

Es ist ebenfalls denkbar und für einige Anwendungen zweckmäßig, dass der Endbereich der ersten Biegefeder und der Endbereich der zweiten Biegefeder gelenkig miteinander verbunden sind. Die dem gelenkig verbundenen Endbereich gegenüberliegenden Endbereiche der Biegefedern sollten in diesem Fall momentenfest festgelegt werden. Werden beispielsweise zwei Biegefedern übereinander um eine vertikale Achse bzw. näherungsweise quer dazu angeordnet und eine Kraft in Richtung dieser Achse auf den Endbereich der ersten Biegefeder ausgeübt, der dem festgelegten Endbereich der ersten Biegefeder gegenüberliegt, kann dadurch erreicht werden, dass sich die Biegefedern in einem belasteten Zustand näherungsweise vollständig aufeinander ablegen und die Biegefederanordnung so eine vergleichsweise geringe Höhe in einem eingefederten Zustand aufweist. Bei gegebener Einbauhöhe wird auf diese Weise der nutzbare Federweg vergrößert. Um eine ausreichende Federlebensdauer sicherstellen zu können, ist bei der Auswahl der Gelenke insbesondere auf eine entsprechende Verschleißfestigkeit zu achten.It is also conceivable and expedient for some applications that the end region of the first bending spring and the end region of the second bending spring are hinged together. The end regions of the torsion springs opposite the articulated end region should in this case be fixed in terms of torque. If, for example, two bending springs are arranged one above the other about a vertical axis or approximately transversely thereto and a force is exerted in the direction of this axis on the end region of the first bending spring, which lies opposite the fixed end region of the first bending spring, it can be achieved that the bending springs in one loaded state approximately completely deposit on each other and the bending spring assembly thus has a comparatively low height in a sprung state. For a given installation height, the usable spring travel is increased in this way. In order to be able to ensure a sufficient spring life, it is necessary to pay particular attention to a corresponding wear resistance when selecting the joints.

Vorteilhafterweise ist weiter vorgesehen, dass die erste Biegefeder und die zweite Biegefeder einstückig hergestellt sind. Auf diese Weise kann die Stabilität der Biegefederanordnung erhöht und können die Herstellungskosten weiter gesenkt werden.Advantageously, it is further provided that the first bending spring and the second bending spring are made in one piece. In this way, the stability of the spiral spring arrangement can be increased and the production costs can be further reduced.

Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Biegefeder in einem zweiten Endbereich festgelegt ist. Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise die aus dem Kraftfahrzeugbereich bekannte Ausführung einer Biegefeder als Blattfeder mit zwei befestigten Enden, wobei die Biegefeder mittig belastet und dadurch verformt wird. Sind die Endbereiche momentenfest festgelegt, so kommt insbesondere die Anordnung zweier Ablageelemente in der Nähe der festgelegten Endbereiche in Betracht. Es ist aber auch möglich, die Endbereiche nicht momentenfest festzulegen und ein einzelnes Ablageelement im Krafteinleitungsbereich in einem mittleren Bereich zwischen den beiden festgelegten Endbereichen anzuordnen. Auf diese Weise können die bereits eingesetzten Blattfedern einfach durch ein Ablageelement aufgerüstet werden.It is also possible and provided according to the invention that the first bending spring is fixed in a second end region. Such a configuration is, for example, known from the automotive field execution of a spiral spring as a leaf spring with two fixed ends, the bending spring is loaded centrally and thereby deformed. If the end regions are fixed in terms of torque, then in particular the arrangement of two storage elements in the vicinity of the fixed end regions can be considered. However, it is also possible not to fix the end regions with torque and to arrange a single storage element in the force introduction region in a middle region between the two fixed end regions. In this way, the already used leaf springs can be easily upgraded by a storage element.

Es ist auch denkbar und erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere Ablageelemente in einem für die erste Biegefeder bei einer belastungsbedingten Auslenkung vorgesehenen Auslenkungsbereich angeordnet sind. Auf diese Weise ergeben sich zum Beispiel weitere Möglichkeiten zur Beeinflussung der Kraft-Weg-Kennlinie.It is also conceivable and provided according to the invention that a plurality of storage elements are arranged in a deflection region provided for the first bending spring in the event of a load-related deflection. In this way, for example, further possibilities for influencing the force-displacement characteristic result.

Eine näherungsweise linear verlaufende Kraft-Weg-Kennlinie kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, dass ein Abstand von dem festgelegten Endbereich der ersten Biegefeder zu einem Ablagepunkt oder Ablagebereich des Ablageelements etwa oder mindestens einer Änderung der effektiven Hebelarmlänge bei einer belastungsbedingten Verformung entspricht. Dadurch kann eine näherungsweise gleichbleibende oder bei Belastung zunehmende Federrate in einfacher Weise realisiert und vorgegeben werden.An approximately linearly extending force-displacement characteristic can be achieved according to the invention in that a distance from the fixed end region of the first bending spring to a deposition point or deposition region of the deposition element corresponds approximately or at least to a change in the effective lever arm length in the event of a deformation due to stress. As a result, an approximately constant or increasing in load spring rate can be realized and specified in a simple manner.

Um die Biegefederanordnung an die jeweiligen Anforderungen anpassen zu können ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, dass eine Formgebung des mindestens einen Ablageelements und/oder der ersten Biegefeder so ausgestaltet ist, dass ein Verlauf einer Federkennlinie vorgebbar ist. Die Federkennlinie beziehungsweise die Kraft-Weg-Kennlinie kann zum Beispiel durch eine entsprechende Konturierung der Ablageelemente beziehungsweise der Biegefedern angepasst werden.In order to adapt the spiral spring arrangement to the respective requirements can According to the invention further provided that a shape of the at least one storage element and / or the first bending spring is configured so that a course of a spring characteristic can be predetermined. The spring characteristic or the force-displacement characteristic curve can be adapted for example by a corresponding contouring of the storage elements or the bending springs.

Für einige Anwendungen ist es zweckmäßig und vorteilhafterweise weiter vorgesehen, dass eine Federkennlinie der Biegefederanordnung einen im Wesentlichen progressiven Verlauf aufweist.For some applications, it is expedient and advantageously further provided that a spring characteristic of the spiral spring arrangement has a substantially progressive profile.

Um die Lebensdauer der Biegefederanordnungen zu erhöhen ist weiter vorgesehen, dass die erste Biegefeder und/oder dass mindestens ein Ablageelement mindestens bereichsweise eine reibungsvermindernde Beschichtung aufweist. Bei dem Abwälzen der Biegefeder auf dem Ablageelement wird die Biegefeder in den Ablagebereich mit der Zeit durch Abrasion beschädigt. Die Abrasion kann dadurch vermindert werden, dass die Biegefeder beziehungsweise das Ablageelement entsprechend beschichtet werden.In order to increase the service life of the spiral spring arrangements, it is further provided that the first bending spring and / or that at least one storage element has a friction-reducing coating at least in regions. When rolling the bending spring on the storage element, the spiral spring is damaged in the storage area with time by abrasion. The abrasion can be reduced by coating the bending spring or the storage element accordingly.

Die Erfindung betrifft auch ein Biegefederelement mit mindestens zwei Biegefederanordnungen wie sie vorangehend beschrieben werden. Die einzelnen Biegefederanordnungen können einfach dadurch zu einem aus mehreren Federelementen bestehenden Federverbund verbunden werden, dass einander zugeordnete Endbereiche von Biegefedern benachbarter Biegefederanordnungen miteinander verbunden sind. Beispielsweise können bei einem Biegefederelement mehrere Biegefederanordnungen um eine gemeinsame Achse übereinander angeordnet sein, wobei die einzelnen Biegefedern in jeweiligen einander zugeordneten Endbereichen der einzelnen Biegefedern momentenfest miteinander verbunden sind. Die einzelnen momentenfest miteinander verbundenen Biegefedern stellen dabei eine Wirkverbindung der beiden am weitesten voneinander entfernt angeordneten Biegefedern dar. Die Krafteinleitung in die einzelnen Biegefedern erfolgt dabei beispielsweise über an den Endbereichen der beiden am weitesten voneinander entfernt angeordneten Biegefedern angeordneten Lagervorrichtungen. Auf diese Weise kann ein Federverbund kostengünstig aus mehreren Biegefederanordnungen hergestellt werden. Solche Biegefederelemente eignen sich beispielsweise zur Federung von Fahrzeugen und Maschinen.The invention also relates to a spiral spring element with at least two spiral spring arrangements as described above. The individual spiral spring arrangements can simply be connected to form a spring assembly composed of a plurality of spring elements in such a way that mutually associated end regions of bending springs of adjacent spiral spring arrangements are connected to one another. For example, in the case of a spiral spring element, a plurality of spiral spring arrangements can be arranged one above the other about a common axis, wherein the individual bending springs are connected to one another in respective mutually associated end regions of the individual flexible springs in a torque-tight manner. The individual momentarily interconnected bending springs represent an operative connection of the two bending springs located furthest apart from each other. The introduction of force into the individual bending springs takes place for example via bearing devices arranged at the end regions of the two bending springs arranged furthest away from each other. In this way, a spring assembly can be inexpensively made of several spiral spring arrangements. Such spiral spring elements are suitable, for example, for the suspension of vehicles and machines.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.Embodiments of the inventive concept will be explained in more detail, which are illustrated in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1a eine schematische Darstellung einer einseitig momentenfest gelagerten Biegefeder mit einem in einem Auslenkungsbereich der Biegefeder angeordneten Ablageelement in einem unbelasteten Zustand, 1a a schematic representation of a cantilever mounted on one side bending spring with a arranged in a deflection of the bending spring storage element in an unloaded state,

1b die in 1a schematisch dargestellte Biegefederanordnung in einem teilweise belasteten Zustand, 1c die in der 1b dargestellte Biegefederanordnung in einem weiter eingefederten Zustand, 1b in the 1a schematically shown spiral spring arrangement in a partially loaded state, 1c the in the 1b illustrated bending spring arrangement in a further compressed state,

2 eine schematische Darstellung einer ersten momentenfest gelagerten Biegefeder und einer zweiten momentenfest gelagerten Biegefeder, wobei die beiden Biegefedern so angeordnet sind, dass sie beim Einfedern aufeinander abrollen, 2 a schematic representation of a first torque-proof spring and a second permanently mounted bending spring, wherein the two bending springs are arranged so that they roll on each other during compression,

3a eine schematische Darstellung einer ersten und einer zweiten gemeinsam in einem Befestigungselement festgelegten Biegefedern, die so ausgestaltet sind, dass sie sich bei einer belastungsbedingten Verformung aufeinander abrollen, 3a 3 a schematic representation of a first and a second bending spring which are jointly defined in a fastening element and which are designed such that they roll on one another when subjected to a load-related deformation,

3b eine schematische Darstellung einer ersten Biegefeder und einer zweiten Biegefeder die integral gefertigt sind und so ausgestaltet sind, dass sie sich bei einer belastungsbedingten Verformung aufeinander abwälzen, 3b a schematic representation of a first spiral spring and a second spiral spring which are integrally manufactured and are designed so that they roll on each other in a deformation caused by stress,

3c eine schematische Darstellung einer ersten Biegefeder und einer zweiten Biegefeder, wobei die beiden Biegefedern integral hergestellt sind und in einem Verbindungsbereich ein Ablageelement aufweisen auf dem die erste und die zweite Biegefeder bei einer belastungsbedingten Verformung abrollen, 3c a schematic representation of a first spiral spring and a second bending spring, wherein the two bending springs are made integral and in a connecting region having a storage element on which the first and the second bending spring roll under a load-induced deformation,

4a eine schematische dargestellte Biegefeder, die in einem ersten Endbereich und in einem zweiten Endbereich festgelegt ist, 4a a schematically illustrated bending spring which is defined in a first end region and in a second end region,

4b die in 4a dargestellte Biegefeder in einem belasteten Zustand, 4b in the 4a illustrated bending spring in a loaded state,

5a eine schematische Darstellung einer zweiseitig nicht momentenfest gelagerten Biegefeder, die in einem Krafteinleitungsbereich ein Ablageelement aufweist, 5a a schematic representation of a two-sided not torque-mounted Biegefeder having a storage element in a force application area,

5b die in 5a schematisch dargestellte Biegefederanordnung in einem belasteten Zustand. 5b in the 5a schematically shown spiral spring arrangement in a loaded state.

In 1a ist schematisch eine Biegefederanordnung 1 mit einer einseitig momentenfest in einem Endbereich 2 festgelegten Biegefeder 3 und einem in einem Auslenkungsbereich der Biegefeder 3 angeordneten Ablageelement 4 dargestellt. Die Krafteinleitung erfolgt über einen zweiten Endbereich 5 der Biegefeder 3 in Richtung des Pfeils 6. In dieser Darstellung befindet sich die Biegefeder 3 in einem unbelasteten Zustand.In 1a is a schematic bending spring arrangement 1 with a one-sided torque-proof in one end area 2 fixed bending spring 3 and one in a deflection range of the spiral spring 3 arranged storage element 4 shown. The force is introduced via a second end region 5 of the bending spring 3 in the direction of the arrow 6 , This illustration shows the spiral spring 3 in an unloaded condition.

1b zeigt die in 1a schematisch dargestellte Biegefederanordnung 1 in einem belasteten Zustand. Die Biegefeder 3 ist in dem Ablagepunkt 7 an das Ablageelement 4 angelegt. Durch die Abstützung der Biegefeder 2 durch das Ablageelement 4 in dem Ablagepunkt 7 verkürzt sich der wirksame Hebelarm der Biegefeder 2 um eine Länge, die kleiner oder gleich des Abstands von dem eingespannten ersten Endbereich 2 der Biegefeder 3 und dem Ablagepunkt 7 ist. 1b shows the in 1a schematically shown spiral spring arrangement 1 in a loaded condition. The spiral spring 3 is in the storage area 7 to the storage element 4 created. By supporting the spiral spring 2 through the storage element 4 in the storage area 7 shortens the effective lever arm of the spiral spring 2 by a length that is less than or equal to the distance from the clamped first end portion 2 the spiral spring 3 and the storage point 7 is.

1c zeigt die in 1a und 1b schematisch dargestellte Biegefederanordnung 1 in einem weiter eingefederten Zustand. Der Ablagepunkt 7 ist im Vergleich zu der Darstellung der 1b von dem ersten Endbereich 2 weg weiter in Richtung des zweiten Endbereichs 5 verlagert. Gleichzeitig ist die Biegefeder 3 stärker in Richtung eines flachen, ebenen Zustands verformt, so dass der zweite Endbereich 5 einen größeren Abstand zu dem ersten Endbereich 2 aufweist. Dadurch ist der wirksame Hebelarm im Vergleich zu den wirksamen Hebelarmen bei den in 1a und 1b dargestellten Belastungen näherungsweise unverändert. 1c shows the in 1a and 1b schematically shown spiral spring arrangement 1 in a further compressed state. The storage point 7 is compared to the representation of the 1b from the first end area 2 away towards the second end region 5 relocated. At the same time is the spiral spring 3 deformed more towards a flat, level state, so that the second end region 5 a greater distance to the first end region 2 having. Thus, the effective lever arm compared to the effective lever arms in the in 1a and 1b shown loads approximately unchanged.

2 zeigt eine Biegefederanordnung 1 mit einer ersten Biegefeder 3 und einer zweiten Biegefeder 8 die in einem ersten Endbereich 2 der ersten Biegefeder 3 und einem ersten Endbereich 9 der zweiten Biegefeder 8 momentenfest gelagert sind. Die strickpunktierte Linie stellt die erste Biegefeder 2 und die zweite Biegefeder 8 in einem unbelasteten Zustand dar, während die durchgehenden Linien die beiden Biegefedern 3, 8 in einem belasteten Zustand darstellen. Die erste Biegefeder 3 und die zweite Biegefeder 8 sind so ausgestaltet, dass sie sich bei einer belastungsbedingten Verformung aufeinander abwälzen. Dadurch kann auf den Einsatz eines zusätzlichen Ablageelements verzichtet werden. 2 shows a spiral spring arrangement 1 with a first spiral spring 3 and a second spiral spring 8th in a first end area 2 the first spiral spring 3 and a first end area 9 the second spiral spring 8th are mounted torque-resistant. The dotted line represents the first spiral spring 2 and the second spiral spring 8th in an unloaded state while the solid lines are the two bending springs 3 . 8th represent in a loaded condition. The first spiral spring 3 and the second spiral spring 8th are designed in such a way that they roll on each other when subjected to stress-induced deformation. This can be dispensed with the use of an additional storage element.

3a zeigt schematisch eine Biegefederanordnung 1 mit einer ersten Biegefeder 3 und einer zweiten Biegefeder 8, die mit einem Befestigungselement 10 in einem ersten Endbereich 2 der ersten Biegefeder 3 und einem ersten Endbereich 9 der zweiten Biegefeder 8 momentenfest verbunden sind. Die erste Biegefeder 3 und die zweite Biegefeder 8 sind dabei so ausgestaltet, dass sie sich bei einer belastungsbedingten Verformung aufeinander abwälzen. Auf diese Weise kann auf ein zusätzliches Ablageelement verzichtet werden. Durch die momentenfeste Lagerung des ersten Endbereichs 2 der ersten Biegefeder 3 und des ersten Endbereichs 9 der zweiten Biegefeder 8 in dem Befestigungselement 10 wird bei einer Krafteinleitung in den zweiten Endbereich 5 der ersten Biegefeder 3 in Richtung des Pfeils 6 eine Kraft von der ersten Biegefeder 3 auf die zweite Biegefeder 8 übertragen. 3a schematically shows a spiral spring arrangement 1 with a first spiral spring 3 and a second spiral spring 8th that with a fastener 10 in a first end area 2 the first spiral spring 3 and a first end area 9 the second spiral spring 8th torque-resistant connected. The first spiral spring 3 and the second spiral spring 8th are designed so that they roll on each other in a deformation caused by stress. In this way can be dispensed with an additional storage element. Due to the torque-resistant mounting of the first end area 2 the first spiral spring 3 and the first end region 9 the second spiral spring 8th in the fastener 10 is at a force in the second end 5 the first spiral spring 3 in the direction of the arrow 6 a force from the first spiral spring 3 on the second spiral spring 8th transfer.

In 3b ist schematisch eine Biegefederanordnung 1 bestehend aus einer ersten Biegefeder 3 und einer zweiten Biegefeder 8 dargestellt, die in dem ersten Endbereich 2 der ersten Biegefeder 3 und dem ersten Endbereich 9 der zweiten Biegefeder 8 momentenfest miteinander verbunden sind, wobei die erste Biegefeder 3 und die zweite Biegefeder 8 integral, bzw. einstückig hergestellt sind. Die erste Biegefeder 3 und die zweite Biegefeder 8 sind dabei so ausgestaltet, dass sie sich bei einer belastungsbedingten Verformung aufeinander abwälzen und daher auf ein zusätzliches Ablageelement verzichtet werden kann.In 3b is a schematic bending spring arrangement 1 consisting of a first spiral spring 3 and a second spiral spring 8th shown in the first end region 2 the first spiral spring 3 and the first end area 9 the second spiral spring 8th torque-resistant connected to each other, wherein the first bending spring 3 and the second spiral spring 8th integral, or are made in one piece. The first spiral spring 3 and the second spiral spring 8th are designed so that they roll on each other in a deformation caused by stress and therefore can be dispensed with an additional storage element.

In 3c ist schematisch eine Biegefederanordnung 1 mit einer ersten Biegefeder 3 und einer zweiten Biegefeder 8 dargestellt, die in einem ersten Endbereich 2 der ersten Biegefeder 3 und einem ersten Endbereich 9 der zweiten Biegefeder 8 momentenfest miteinander verbunden sind. In einem Verbindungsbereich 11 der ebenfalls integral gefertigten Biegefedern 3, 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Ablageelement 4 angeordnet.In 3c is a schematic bending spring arrangement 1 with a first spiral spring 3 and a second spiral spring 8th shown in a first end area 2 the first spiral spring 3 and a first end area 9 the second spiral spring 8th torque-resistant interconnected. In a connection area 11 the likewise integrally manufactured bending springs 3 . 8th is a storage element in this embodiment 4 arranged.

In 4a ist schematisch eine Biegefederanordnung 1 mit einer ersten Biegefeder 3 dargestellt. Die erste Biegefeder 3 ist in dem ersten Endbereich 2 und in dem zweiten Endbereich 12 momentenfest gelagert. In der Nähe der momentenfest gelagerten Endbereiche 2, 12 sind ein erstes Ablageelement 13 und ein zweites Ablageelement 14 angeordnet. Das erste Ablageelement 13 und das zweite Ablageelement 14 sind an der ersten Biegefeder 3 festgelegt. Die Krafteinleitung erfolgt in einem Bereich zwischen dem ersten Endbereich 2 und dem zweiten Endbereich 12 in Richtung des Pfeils 6. Um die belastungsbedingte Längenänderung der Biegefeder 3 zu ermöglichen ist der zweite Endbereich 12 bei der abgebildeten Anordnung horizontal verschiebbar gelagert. Die erste Biegefeder 3 befindet sich in einem unbelasteten Zustand.In 4a is a schematic bending spring arrangement 1 with a first spiral spring 3 shown. The first spiral spring 3 is in the first end area 2 and in the second end region 12 stored torque-resistant. Near the fixed end areas 2 . 12 are a first storage element 13 and a second storage element 14 arranged. The first storage element 13 and the second storage element 14 are at the first spiral spring 3 established. The force is introduced in a region between the first end region 2 and the second end region 12 in the direction of the arrow 6 , To the load-related change in length of the spiral spring 3 to allow the second end area 12 mounted horizontally displaceable in the illustrated arrangement. The first spiral spring 3 is in an unloaded state.

4b zeigt die in 4a schematisch dargestellte Biegefederanordnung 1 in einem belasteten Zustand. Der Abstand des ersten Endbereichs 2 und des zweiten Endbereichs 12 sowie des ersten Ablageelements 13 und des zweiten Ablageelements 14 zueinander hat sich durch die belastungsbedingte Verformung der Biegefeder 3 vergrößert. Die Auswirkung dieser Längenänderung auf den Hebelarm wird durch die Ablage, bzw. verformungsabhängige Abstützung der Biegefeder 3 auf dem ersten Ablageelement 13 und dem zweiten Ablageelement 14 kompensiert. 4b shows the in 4a schematically shown spiral spring arrangement 1 in a loaded condition. The distance of the first end area 2 and the second end region 12 and the first storage element 13 and the second storage element 14 to each other has due to the load-induced deformation of the spiral spring 3 increased. The effect of this change in length on the lever arm is due to the storage, or deformation-dependent support of the spiral spring 3 on the first storage element 13 and the second storage element 14 compensated.

5a zeigt eine Biegefederanordnung 1 mit einer ersten Biegefeder 3 deren erster Endbereich 2 und zweiter Endbereich 12 gelenkig gelagert sind. Die in Lastkraftfahrzeugen eingesetzten Blattfedern werden häufig auf diese Weise verwendet. Die Krafteinleitung erfolgt in einem Bereich zwischen dem ersten Endbereich 2 und dem zweiten Endbereich 12 in Richtung des Pfeils 6. In diesem Bereich ist ein Ablageelement 4 angeordnet. Die Biegefeder 3 befindet sich in einem unbelasteten Zustand. 5a shows a spiral spring arrangement 1 with a first spiral spring 3 their first end area 2 and second end area 12 are hinged. The leaf springs used in trucks are often used in this way. The force is introduced in a region between the first end region 2 and the second end region 12 in the direction of the arrow 6 , In this area is a storage element 4 arranged. The spiral spring 3 is in an unloaded state.

In 5b ist die in 5a schematisch dargestellte Biegefederanordnung 1 in einem belasteten Zustand dargestellt. Der verschiebbar gelagerte Endbereich 12 hat die verformungsbedingte Längenänderung der Biegefeder 3 ermöglicht. Die Auswirkung dieser Längenänderung auf den Hebelarm der Biegefeder 3 wird durch die in Richtung des ersten Endbereichs 2 und des zweiten Endbereichs 12 verlagerten Auflagepunkte der ersten Biegefeder 3 auf dem Auflageelement 4 kompensiert.In 5b is the in 5a schematically shown spiral spring arrangement 1 shown in a loaded condition. The displaceably mounted end area 12 has the deformation-related change in length of the spiral spring 3 allows. The effect of this change in length on the lever arm of the spiral spring 3 gets through in the direction of the first end area 2 and the second end region 12 shifted contact points of the first spiral spring 3 on the support element 4 compensated.

Claims

Biegefederanordnung with a fixed in one end region first spiral spring, characterized in that at least one storage element ( 4 . 13 . 14 ) in one for the first spiral spring ( 3 ) is arranged at a load-related deflection provided deflection region so that the first bending spring ( 3 ) at a load-related deflection spaced from the fixed end region ( 2 ) on the at least one storage element ( 4 . 13 . 14 ) can be applied.

Biegefederanordnung according to claim 1, characterized in that the first bending spring ( 3 ) in the end region ( 2 ) of the first spiral spring ( 3 ) on or closely adjacent to a second spiral spring ( 8th ) in an end region ( 9 ) of the second bending spring ( 8th ).

Biegefederanordnung according to claim 2, characterized in that in a connecting region ( 11 ) of the first spiral spring ( 3 ) and the second bending spring ( 8th ) at least one storage element ( 4 . 13 . 14 ) is arranged.

Biegefederanordnung according to claim 2, characterized in that at a load-related deflection of the first bending spring ( 3 ) the first spiral spring ( 3 ) spaced from the fixed end region ( 2 ) on the second bending spring ( 8th ) is applied, so that an associated region of the second bending spring ( 8th ) a storage element ( 4 . 13 . 14 ) for the first bending spring ( 3 ).

Biegefederanordnung according to one of claims 2 to 4, characterized in that the end region ( 2 ) of the first spiral spring ( 3 ) and the end area ( 9 ) of the second bending spring ( 8th ) torque-resistant with each other or with a common fastener ( 10 ) are connected.

Biegefederanordnung according to one of claims 2 to 4, characterized in that the end region ( 2 ) of the first spiral spring ( 3 ) and the end area ( 9 ) of the second bending spring ( 8th ) are hinged together.

Biegefederanordnung according to one of claims 2 to 4, characterized in that the first bending spring ( 3 ) and the second bending spring ( 8th ) are made in one piece.

Biegefederanordnung according to claim 1, characterized in that the first bending spring ( 3 ) in a second end region ( 12 ).

Biegefederanordnung according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality of storage elements ( 4 . 13 . 14 ) in one for the first spiral spring ( 3 ) are arranged at a load-induced deflection provided deflection region.

Biegefederanordnung according to one of the preceding claims, characterized in that a distance from the fixed end region ( 2 ) of the first spiral spring ( 3 ) to a storage point ( 7 ) or storage area corresponds to at least one change in the effective lever arm length during a load-related deformation.

Biegefederanordnung according to any one of the preceding claims, characterized in that a shape of the at least one storage element ( 4 . 13 . 14 ) and / or the first spiral spring ( 3 ) Is designed so that a course of a spring characteristic can be specified.

Biegefederanordnung according to any one of the preceding claims, characterized in that a spring characteristic of the spiral spring arrangement ( 1 ) has a substantially progressive course.

Biegefederanordnung according to any one of the preceding claims, characterized in that the first bending spring ( 3 ) and / or the at least one storage element ( 4 . 13 . 14 ) at least partially has a friction-reducing coating.

Biegefederelement with at least two spiral spring arrangements according to one of claims 2 to 7 and 9 to 12, characterized in that mutually associated end portions of bending springs ( 3 . 8th ) of adjacent spiral spring arrangements ( 1 ) are interconnected.