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Die Erfindung bezieht sich auf ein Lagermittel für eine radführende Funktion aufweisenden Querblattfeder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und ein Fahrwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, in Achssystemen von Fahrzeugen Querblattfedern einzusetzen, die radführende Funktionen aufweisen können. Derartige Querblattfedern sind in der Regel als Faserverbundblattfedern ausgeführt und weisen einen Mittelbereich und zwei gegenüberliegende Endbereiche auf, wobei die Querblattfeder im Mittelbereich über zwei in der Regel symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordnete Zentrallager mit dem Fahrzeugaufbau, beispielsweise mit der Karosserie oder mit einem Hilfsrahmen verbunden ist und die Endbereiche jeweils über ein Lager mit einem Radträger oder mit einer weiteren Komponente der Radaufhängung verbunden sind.
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Durch derart ausgeführte und gelagerte Querblattfedern werden bei einer Fahrzeugachse in vorteilhafter Weise die Feder- und Radführungsfunktionen und eine Stabilisatorfunktion realisiert. Die Lagerung des Mittelbereiches einer derartigen Querblattfeder erfolgt in der Regel mittels Lagern, die Einlegeeinrichtungen aufweisen, wie sie z. B. im Rahmen der
PCT/EP2010/061677 beschrieben sind.
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Aus der
PCT/EP2010/061677 der Anmelderin, die vollinhaltlich Gegenstand dieser Beschreibung sein soll, ist eine Lagervorrichtung einer im Bereich einer Fahrzeugachse eines Fahrzeuges montierbaren Querblattfeder bekannt, mit einer Lageraußenschaleneinrichtung und mit von der Lageraußenschaleneinrichtung zumindest bereichsweise umgriffenen Einlegeeinrichtungen, die jeweils wenigstens zwei Lagenelemente mit unterschiedlicher Steifigkeit aufweisen. Hierbei sind die Einlegeeinrichtungen in montiertem Zustand jeweils zwischen der Lageraußenschaleneinrichtung und der Querblattfeder angeordnet. Ferner ist die Querblattfeder im Bereich der Auflagefläche mit einer Ausnehmung ausgebildet, in die die Einlegeeinrichtungen zumindest bereichsweise formschlüssig eingreifen, wobei die Ausnehmungen in Bezug auf eine Fahrzeughochachse jeweils in einer Oberseite und einer Unterseite der Querblattfeder vorgesehen sind. Bei der bekannten Lagervorrichtung ist vorgesehen, dass die Ausnehmungen im montierten Zustand der Querblattfeder in Fahrzeuglängsrichtung jeweils von zwischen der Oberseite und der Unterseite und Seitenflächen gebildeten Randbereichen der Oberseite und der Unterseite begrenzt sind.
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Hierbei sind die Zentrallager zur Lagerung des Mittelbereichs der Querblattfeder derart angeordnet, dass die Bereiche der Querblattfeder, die im montierten Zustand durch die Zentrallager geführt sind, parallel zu einer Linie verlaufen, die senkrecht zur Symmetrieachse der Querfeder und parallel zur Fahrzeughorizontalebene verläuft. In der Regel verläuft diese Linie parallel zur Fahrbahn und zum Unterboden des Fahrzeugs, so dass der Winkel zwischen der Längsachse der Zentrallager und der Fahrzeughochachse 90° beträgt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung einer eine radführende Funktion aufweisenden Querblattfeder einer Fahrzeugachse anzugeben, durch die der Verlauf der Querblattfeder optimiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Lagermittel für eine Querblattfeder, umfassend einen Querblattfederbefestigungsbereich zum Befestigen der Querblattfeder an dem Lagermittel und einen Aufbaubefestigungsbereich zum Befestigen des Lagermittels an einem Fahrzeugaufbau, wobei der Aufbaubefestigungsbereich und/ oder der Querblattfederbefestigungsbereich so ausgestaltet ist, dass die Querblattfeder im Befestigungsbereich winklig zu einer vorgesehenen Fahrzeughorizontalebene verläuft. Es wurde also erkannt, dass der Verlauf der Querblattfeder den Bereich, in dem die Lagermittel an der Querblattfeder angeordnet sind nicht zwingendermassen parallel zur Fahrzeughorizontalebenen verlaufen muss, sondern auch Verläufe der Querblattfeder in diesem Bereich möglich sind, die einen Winkel größer als 0 mit der Fahrzeughorizontalebene aufweisen. Durch die Möglichkeit, dass der Verlauf der Querblattfeder in dem Querblattfederbefestigungsbereich des Lagermittels so ausgestaltet ist, dass der Verlauf ein Winkel mit der Fahrzeughorizontaleebenen größer als 0 aufweist, kann der Verlauf der Querblattfeder entsprechend den Anforderungen an die Beständigkeit und/ oder die Federeigenschaften der Querblattfeder ausgestaltet werden. So kann die Querblattfeder über ihren Verlauf eine kontinuierliche Krümmung aufweisen, und diese Kontinuität muss nicht im Befestigungsbereich des Lagermittels unterbrochen werden. So kann das Design und/ oder die Herstellung der Querblattfeder, die geeignet ist durch die Lagermittel gehalten zu werden, weiter vereinfacht werden. Auch kann das Lagermittel so ausgebildet werden, dass der vorgesehene Verlauf der Querblattfeder, insbesondere deren Mittellinie und/ oder neutrale Fasern einen Winkel mit der vorgesehenen Fahrzeughorizontalebene aufweist, der größer ist als 0,5°.
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Dabei kann der Winkel als Winkel zwischen der Tangente an der Mittellinie und/ oder der neutralen Faser der Querblattfeder am Mittelpunkt des Verlaufs der Querblattfeder im Lagermittel oder an den Lagermitteln definiert werden. Die Querblattfeder kann dabei auf einer Geraden durch das Lagermittel geführt sein, jedoch bevorzugt wird die Querblattfeder auf einer gekurvten durch oder an dem Lagermittel entlang geführt. Der Winkel zwischen der Mittellinie und/ oder der neutralen Faser und der Fahrzeughorizontaleebene kann dabei größer als 0,5°, bevorzugt größer als 5°, insbesondere bevorzugt größer als 10° sein. So kann die Feder eine kontinuierliche Krümmung aufweisen, wobei die Enden der Querblattfeder in einem idealen Abstand von dem Fahrzeugaufbau sind und die Lagermittel beabstandet von dem Mittelpunkt der Querblattfeder angeordnet sein können.
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Bevorzugt weist der Aufbaubefestigungsbereich des Lagermittels eine Anlagenebene auf zur Anlage des Lagermittels an dem Fahrzeugaufbau oder Fahrwerksschemels, wobei die Anlageebene winklig zum vorgesehenen Verlauf der Querblattfeder in dem Lagermittel ist. Die Anlagenebene kann dabei dazu dienen, dass ein Lagermittel an dem Fahrzeugaufbau und/oder dem Fahrwerkschemel zu fixieren, insbesondere in den eine zur Anlageebene korrespondierende Ebene an dem Fahrzeugaufbau und/ oder Fahrschemel angeordnet ist. Insbesondere kann die Anlageebene gekrümmt sein, so dass ein Verschieben der Anlageebene gegenüber der entsprechenden Ebene des Fahrzeugaufbaus und/oder des Fahrwerksschemels verhindert werden kann. Die Anlageebene kann dabei so ausgestaltet sein, dass der Querblattfederbefestigungsbereich gegenüber der Fahrzeughorizontalebene geneigt ist und somit der Verlauf der Querblattfeder innerhalb des Querblattfederbefestigungsbereichs gegenüber der Fahrzeughorizontalebene geneigt ist. Auch kann die Anlageebene an dem Fahrzeugaufbau so geneigt sein, dass bei der Befestigung des Lagermittels an dieser Anlageebene das Lagermittel so geneigt wird, dass der Querblattfederbefestigungsbereich einen winkligen Verlauf der Querblattfeder innerhalb der Querblattfederbefestigungsbereiches erlaubt. In beiden Ausgestaltungen kann der Verlauf der Querblattfeder in einfacher Weise gemäß Stabilitätskriterien und/ oder Federkriterien optimiert werden, ohne dass der Verlauf an den Querblattfederbefestigungsbereich angepasst werden muss.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Lagermittels wird die Querblattfeder durch das Lagermittel umfasst. So kann das Lagermittel die Querblattfeder zuverlässig halten und an einem Fahrzeugaufbau befestigen. Dabei muss die Querblattfeder nicht voll umfängig umfasst sein, sondern es kann genügen, dass das Lagermittel die Querblattfeder nur teilweise umfasst.
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Auch wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrwerk wie ein Fahrzeug umfassend eine Querblattfeder, insbesondere zum teilweise aus einem Verbundwerkstoff wie glasfaserverstärktem Kunststoff und/ oder kohlenfaserverstärktem Kunststoff und zumindest zwei Lagermitteln, die an einem Mittelbereich der Querblattfeder angeordnet sind und über welche Lagermittel die Querblattfeder mit einem Fahrzeugaufbau und/ oder einem Fahrschemel verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Querblattfeder in dem Bereich, in dem die Lagermittel angeordnet sind winklig zueinander zur Fahrzeughorizontalebene verläuft. Dieses Fahrwerk erlaubt eine kontinuierliche Krümmung der Querblattfeder, die nicht durch einen horizontalen Verlauf der Querblattfeder im Bereich der Lagermittel unterbrochen werden muss und so eine höhere Stabilität und/ oder eine bessere Federeigenschaft und/ oder eine leichtere Herstellung der Querblattfeder ermöglicht.
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Auch kann das Fahrwerk einer weiteren Ausgestaltung eine Querblattfeder aufweisen, deren Mittellinien und/ oder neutrale Fasern, insbesondere im Konstruktionzustand des Fahrzeugs winklig zur Fahrzeughorizontalebene verläuft. So kann die Querblattfeder an ihrer Außenseite verschiedenste Konturen aufweisen, um die Festigkeit und/ oder die Federeigenschaften und/ oder die Beständigkeit der Feder zu verbessern und einer der Außenseiten parallel zur Fahrzeughorizontalebene verlaufen während die Mittellinie und/ oder die neutrale Faser der Querblattfeder im Bereich des Lagermittels winklig zur Fahrzeughorizontalebene verläuft.
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Bevorzugt weist das Fahrwerklagermittel auf, die symmetrisch zu einer Symmetrieachse der Querblattfeder an der Querblattfeder angeordnet sind. Dabei sind die Lagermittel, insbesondere beabstandet von der Symmetrieebene der Querblattfeder an der Querblattfeder befestigt. So können symmetrische Federeigenschaften für die Feder hervor gebracht werden, was der Fahreigenschaft eines Fahrzeugs zu Gute kommt.
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Bevorzugt ist einem ersten Querblattfederende ein erster Radträger zugeordnet und einem zweiten Querblattfederende ein zweiter Radträger zugeordnet. Insbesondere sind die Querblattfederenden mit dem jeweiligen Radträger funktionell verbunden. So können die Radträger durch die Querblattfeder geführt und gefedert werden.
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Bevorzugt ist die Querblattfeder radführend ausgebildet. So kann die Querblattfeder neben der Federung auch noch die Funktionen von Fahrwerkslenkern und/ oder Stabilisatoren übernehmen. Nu einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Querblattfeder im Bereich der Lagermittel und/ oder vor und/ oder hinter den Lagermitteln Ausbuchtungen und/ oder Ausnehmungen aus. So kann die Querblattfeder in ihrer Außenform den Lagermitteln angepasst werden, so dass ein Verrutschen und/ oder Verdrehen der Querblattfeder gegenüber dem Lagermittel verhindert werden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine schematische Ansicht einer Lagerung einer eine radführende Funktion aufweisenden Querblattfeder nach dem Stand der Technik; und
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2: eine schematische Ansicht einer Lagerung einer eine radführende Funktion aufweisenden Querblattfeder gemäß der Erfindung.
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In 1 ist ein Teil eines Fahrwerks mit einer eine radführende Funktion aufweisenden Querblattfeder 1 nach dem Stand der Technik dargestellt. Die abgebildete Querblattfeder 1 weist einen Mittelbereich 2 und zwei gegenüberliegende Endbereiche 3, 4 auf. Hierbei ist die Querblattfeder 1 im Mittelbereich 2 über zwei Zentrallager 5, 6 mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Die Endbereiche 3, 4 sind jeweils über ein Lager 7, 8 mit einem Radträger oder mit einer Komponente der Radaufhängung verbunden.
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Wie aus 1 ersichtlich, sind die Zentrallager 5, 6 zur Lagerung des Mittelbereichs 2 der Querblattfeder 1 derart angeordnet, dass deren Längsachsen und somit die Bereiche 9, 10 der Querblattfeder 1, die im montierten Zustand durch die Zentrallager 5, 6 geführt sind, parallel zu einer senkrecht zur Symmetrieachse 11 der Querblattfeder 1 und parallel zur Fahrzeugachse verlaufenden Linie 12 verlaufen. Diese Linie 12 verläuft in der Regel parallel zur Fahrbahn und zum Unterboden des Fahrzeugs, so dass der Winkel zwischen der Längsachse der Zentrallager 5, 6 und der Fahrzeughochachse 90° beträgt.
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Wie bereits erläutert, wird durch diese Ausgestaltung der Lagerung der durch freie Biegung entstehende Verlauf der Querblattfeder unterbrochen, was sich in nachteiliger Weise negativ auf den Spannungszustand in der Querblattfeder auswirkt.
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Vorzugsweise sind die Zentrallager
5,
6 als Lagervorrichtungen gemäß der
PCT/EP2010/061677 der Anmelderin ausgeführt, die vollinhaltlich Gegenstand dieser Beschreibung sein soll.
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Hierbei sind die Winkel α, α' zwischen der Längsachse der Zentrallager 5, 6 und einer Linie 12, die senkrecht zur Symmetrieachse 11 der Querblattfeder und parallel zur Fahrzeugquerachse verläuft, ungleich Null. Vorzugsweise sind die Winkel α, α' größer als 0,5°. Bei dem gezeigten Beispiel sind die Winkel α, α' zwischen der Längsachse der Zentrallager 5, 6 und der Linie 12 gleich, da die Zentrallager 5, 6 symmetrisch zur Symmetrieachse 11 der Querblattfeder 1 angeordnet sind.
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Für den Fall, dass die Zentrallager der Lagerung der Querblattfeder 1 nicht symmetrisch zur Symmetrieachse 11 der Querblattfeder 1 angeordnet sind, nehmen die Winkel zwischen der Längsachse der Zentrallager und einer Linie 12, die senkrecht zur Symmetrieachse 11 der Querblattfeder und parallel zur Fahrzeugachse verläuft, unterschiedliche Werte an, die jeweils ungleich Null sind.
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Wie dem in 2 gezeigten Beispiel zu entnehmen, wird durch die erfindungsgemäße Konzeption der „angestellten“ Zentrallager 5, 6 eine große Krümmung des Mittelbereichs der Querblattfeder vermieden, was in einer Verbesserung der Betriebsfestigkeit der Querblattfeder resultiert.
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Im Rahmen weiterer Ausführungsformen der Erfindung können mehr als zwei Zentrallager vorgesehen sein. Ferner kann die hier vorgestellte Lagerung einer eine radführende Funktion aufweisenden Querblattfeder einer Fahrzeugachse in sämtlichen eine derartige Querblattfeder umfassenden Achssystemen eingesetzt werden, beispielsweise in einer Schwertlenkerachse, in einer Trapezlenkerachse, in einer Zentrallenkerachse, in einer Integrallenkerachse, in einer Mehrlenkerachse oder in einer McPherson-Achse.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Querblattfeder
- 2
- Mittelbereich der Querblattfeder 1
- 3
- Endbereich der Querblattfeder 1
- 4
- Endbereich der Querblattfeder 1
- 5
- Zentrallager
- 6
- Zentrallager
- 7
- Lager
- 8
- Lager
- 9
- Bereich der Querblattfeder 1, die im montierten Zustand durch das Zentrallager 5 geführt ist
- 10
- Bereich der Querblattfeder 1, die im montierten Zustand durch das Zentrallager 6 geführt ist
- 11
- Symmetrieachse der Querblattfeder 1
- 12
- parallel zur Fahrzeugachse verlaufende Linie
- α
- Winkel zwischen der Längsachse des Zentrallagers 5 und der Linie 12
- α'
- Winkel zwischen der Längsachse des Zentrallagers 6 und der Linie 12
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2010/061677 [0003, 0004, 0023]
