DE102011114658A1 - Plate spring assembly for motor car, has locking bolt that is inserted into through hole and blind hole of retainer and plate spring so as to fasten plate spring with retainer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Blattfederanordnung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Blattfederanordnung.The invention relates to a leaf spring arrangement, according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a leaf spring arrangement.
Üblicherweise sind bei Kraftfahrzeugen an Blattfedern im Nahbereich von Achskörpern Aufnahmen zur Abstützung von Hebezeugen, wie Wagenhebern oder Tragvorrichtungen von Werkstattgebezeugen befestigt. Eine achsnahe Abstützung der Hebezeuge ermöglicht im Wartungsfall ein schnelles Anheben eines Achskörpers, ohne dass beim Anheben ein jeweiliger Federweg überwunden werden muss. Die Aufnahmen haben den Zweck, ein sicheres Anheben zu ermöglichen und ein fahrzeugseitiges Abgleiten des Hebezeuges zu vermeiden.Usually, in vehicles to leaf springs in the vicinity of axle bodies shots for supporting lifting equipment, such as jacks or supporting devices attached by Werkstattgebezeugen. An axle-close support of the hoists allows in case of maintenance, a rapid lifting of an axle body, without having to overcome a respective spring deflection when lifting. The recordings have the purpose to enable a safe lifting and to avoid a vehicle-side slipping of the hoist.
Aus der
Zum weiteren technischen Hintergrund: Die 10 2007 028 753 A1 zeigt eine ähnliche Blattfederanordnung, welche ein Paket übereinander angeordneter Blattfedern, einen Haltebolzen und eine Hubmittelaufnahme umfasst. Der Haltebolzen ist als Schraubenbolzen ausgeführt, welcher die Blattfedern und die Hubmittelaufnahme durchragt. Die angegebene Blattfederanordnung ist zur Reduzierung der Fertigungs- und Montagekosten vormontierbar.For further technical background: 10 2007 028 753 A1 shows a similar leaf spring assembly, which comprises a package of stacked leaf springs, a retaining pin and a lifting means receiving. The retaining bolt is designed as a screw bolt which projects through the leaf springs and the Hubmittelaufnahme. The specified leaf spring arrangement is preassembled to reduce the manufacturing and assembly costs.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blattfederanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, welche im Hinblick auf eine rationelle Fertigung und Montage bei besonders guten mechanischen Eigenschaften im Fahrbetrieb weiter verbessert ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur kostengünstigen Fertigung einer solchen Blattfederanordnung zu schaffen.It is an object of the present invention to provide a leaf spring assembly of the type mentioned above, which is further improved in terms of rational production and assembly with particularly good mechanical properties while driving. A further object of the present invention is to provide a method for the cost-effective production of such a leaf spring arrangement.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Blattfederanordnung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die Blattfederanordnung umfasst eine Blattfeder, eine Federunterlage, eine Hubmittelaufnahme mit einer Durchgangsöffnung und einen Haltebolzen. Die Hubmittelaufnahme ist im Einbauzustand zwischen der Blattfeder und der Federunterlage fixiert. Der Haltebolzen durchragt die Hubmittelaufnahme an der Durchgangsöffnung und ist mit der Blattfeder fest verbunden. Erfindungsgemäß weist die Blattfeder ein Sackloch auf, in welches der Haltebolzen im Einbauzustand hineinragt, wobei der Haltebolzen im Sackloch befestigt ist. Die Federunterlage ist durch einen Achskörper oder ein zwischen Achskörper und Hubmittelaufnahme angeordnetes Zwischenstück gebildet. Sie weist vorzugsweise an ihrer der Blattfeder zugewandten Seite eine Bohrung auf, in die das der Blattfeder abgewandte Ende des Haltebolzens bei einer Montage zu Justierwecken eingesteckt werden kann. Eine Befestigung des Haltebolzens im Sackloch ist beispielsweise formschlüssig über eine Gewindepaarung oder einen anderweitigen Hinterschnitt realisierbar. Alternativ kann der Haltebolzen auch reibschlüssig an einer Außenumfangsfläche über eine Presspassung mit einer vorzugsweise zylindrischen Innenwandung des Sacklochs verbunden sein. Eine besonders kostengünstige alternative Variante ist die Auslegung des Haltebolzens als Schweißbolzen. Die erfindungsgemäße Blattfederanordnung zeichnet sich durch eine besonders einfache und kostengünstige Vormontierbarkeit der Hubmittelaufnahme aus. Anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen durchragt der Haltebolzen bei der erfindungsgemäßen Blattfederanordnung die Blattfeder nicht vollständig, sondern ragt in das an der Hubmittelaufnahme zugewandte in die Blattfeder eingebrachte Sackloch hinein. Dies ist hinsichtlich der Dauerfestigkeit der Blattfeder besonders vorteilhaft, da die Blattfeder auf der der Hubmittelaufnahme abgewandten und im Fahrbetrieb im Wesentlichen auf Zug beanspruchten Seite nicht durch eine Bohrung und eine damit verbundene Kerbwirkung geschwächt ist. Das Sackloch ist in einem wesentlich unkritischeren Druckspannungsbereich der Blattfeder angeordnet.To achieve the object, a leaf spring arrangement for a motor vehicle with the features of claim 1 is proposed. The leaf spring assembly comprises a leaf spring, a spring pad, a Hubmittelaufnahme with a through hole and a retaining bolt. The Hubmittelaufnahme is fixed in the installed state between the leaf spring and the spring pad. The retaining bolt extends through the Hubmittelaufnahme at the through hole and is firmly connected to the leaf spring. According to the invention, the leaf spring has a blind hole into which the retaining bolt projects in the installed state, the retaining bolt being fastened in the blind hole. The spring pad is formed by an axle body or an intermediate body arranged between axle and Hubmittelaufnahme. It preferably has, on its side facing the leaf spring, a bore into which the end of the retaining bolt facing away from the leaf spring can be inserted during adjustment for adjustment purposes. An attachment of the retaining bolt in the blind hole is, for example, realized in a form-fitting manner via a thread pairing or another undercut. Alternatively, the retaining bolt may also be frictionally connected to an outer peripheral surface via a press fit with a preferably cylindrical inner wall of the blind hole. A particularly cost-effective alternative variant is the design of the retaining bolt as a welding bolt. The leaf spring assembly according to the invention is characterized by a particularly simple and inexpensive Vormontierbarkeit the Hubmittelaufnahme. Unlike solutions known from the prior art, the retaining bolt in the leaf spring arrangement according to the invention does not extend completely through the leaf spring, but protrudes into the blind hole facing the lifting means receptacle which is introduced into the leaf spring. This is particularly advantageous in terms of the fatigue strength of the leaf spring, since the leaf spring is not weakened on the side facing away from the Hubmittelaufnahme and claimed in driving substantially on train side by a bore and a notch effect associated therewith. The blind hole is arranged in a much less critical compressive stress region of the leaf spring.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass der Haltebolzen eine in etwa orthogonal zu seiner Mittellängsachse angeordnete Rastfläche aufweist und dass die Hubmittelaufnahme einen Rastabschnitt umfasst, welcher in Einbaulage zwischen der Rastfläche und der Blattfeder angeordnet ist. Der Haltebolzen weist an seinem der Blattfeder abgewandten Ende beispielsweise einen Bolzenkopf und einen demgegenüber dünneren Bolzenschaft auf, wobei der Übergang zwischen Bolzenkopf und Bolzenschaft durch die vorzugsweise umlaufende Rastfläche gebildet ist.In an advantageous embodiment according to
Durch diese Anordnung ist die Hubmittelaufnahme im Bereich des Rastabschnitts in Mittellängsrichtung des Haltebolzens zwischen der Rastfläche und der Blattfeder – insbesondere mit leichtem Spiel – positionierbar. Vorzugsweise umschließt die Hubmittelaufnahme den Haltebolzen im Bereich des Rastabschnitts zumindest abschnittsweise an diesem anliegend. Dadurch ist eine besonders genaue Positionierung der Hubmittelaufnahme an der Blattfeder möglich.By this arrangement, the Hubmittelaufnahme in the region of the locking portion in the central longitudinal direction of the retaining bolt between the locking surface and the leaf spring - in particular with a light play - positionable. Preferably, the Hubmittelaufnahme encloses the retaining bolt in the region of the latching portion at least partially adjoining this. As a result, a particularly accurate positioning of the Hubmittelaufnahme on the leaf spring is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Blattfederanordnung nach Anspruch 3 weist die Hubmittelaufnahme mindestens einen Federabschnitt auf. Der Federabschnitt ist im Einbauzustand ausgelenkt und übt eine Federkraft auf die Hubmittelaufnahme aus, durch welche die Hubmittelaufnahme kraftschlüssig am Haltebolzen und/oder der Blattfeder fixiert ist. According to a further embodiment of the leaf spring arrangement according to
Vorzugsweise ist der Federabschnitt in Einbaulage orthogonal zur Mittellängsachse des Haltebolzens ausgelenkt, wobei die Federkraft den Federabschnitt oder eine Druckfläche der Hubmittelaufnahme gegen eine Mantelfläche des Haltebolzens drückt und die Hubmittelaufnahme dadurch reibschlüssig am Haltebolzen festhält.Preferably, the spring portion is deflected in the installed position orthogonal to the central longitudinal axis of the retaining bolt, wherein the spring force presses the spring portion or a pressure surface of Hubmittelaufnahme against a lateral surface of the retaining bolt and the Hubmittelaufnahme thereby frictionally holds on the retaining bolt.
Alternativ hierzu ist der Federabschnitt auch so auslegbar, dass seine Federkraft in Mittellängsrichtung des Haltebolzens wirkt, wobei das Federelement gegen die Blattfeder oder die Rastfläche des Haltebolzens abgestützt sein kann. Die Hubmittelaufnahme ist dann im Einbauzustand reibschlüssig in etwa orthogonal zur Mittellängsachse des Haltebolzens an der Rastfläche oder der Blattfeder abgestützt.Alternatively, the spring portion is also interpretable so that its spring force acts in the central longitudinal direction of the retaining bolt, wherein the spring element can be supported against the leaf spring or the locking surface of the retaining bolt. The Hubmittelaufnahme is then frictionally supported in the installed state in approximately orthogonal to the central longitudinal axis of the retaining bolt on the latching surface or the leaf spring.
Wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass in einem Montageprozess die Hubmittelaufnahme kostengünstig und vorzugsweise ohne Einsatz von Werkzeugen händisch an der Blattfeder – beispielsweise bei Lieferanten der Blattfederanordnung – vormontierbar ist. Eine Großserienmontage der Blattfederanordnung am Kraftfahrzeug kann dadurch maßgeblich rationalisiert werden.The essential advantage of this embodiment is that in a mounting process the Hubmittelaufnahme cost and preferably without the use of tools by hand on the leaf spring - for example, suppliers of the leaf spring assembly - is preassembled. A mass production of the leaf spring assembly on the vehicle can be significantly streamlined.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Blattfederanordnung gemäß Anspruch 4 ist die Durchgangsöffnung als Kulissenführung ausgestaltet. Ferner ist in einem vormontierten Zustand, bei dem der Haltebolzen in das Sackloch eingesteckt und in diesem befestigt ist und bei dem der Rastabschnitt zwischen der Rastfläche und der Blattfeder positioniert ist, die Hubmittelaufnahme orthogonal zur Mittellängsachse des Haltebolzens verschiebbar.In an advantageous embodiment of the leaf spring arrangement according to
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Kulissenführung in Form eines Langlochs mit in zumindest einem Führungsbereich parallel gegenüberliegenden Führungsrändern auszugestalten. Der Führungsbereich des Langlochs bildet dabei zusammen mit dem umlaufenden Randbereich zumindest teilweise den im Einbauzustand zwischen der Rastfläche des Haltebolzens und der Blattfeder angeordneten Rastabschnitt. Zur Gewährleistung eines Hinterschnitts im Einbauzustand ist der Abstand der Führungsränder größer als der Durchmesser des Bolzenschafts und kleiner als der Durchmesser des Bolzenkopfs zu wählen. Das Langloch umfasst vorzugsweise eine Aufweitung, die es ermöglicht, den Bolzenkopf bei bereits im Sackloch befestigtem Haltebolzen durch die Hubmittelaufnahme hindurchzuführen. Die Hubmittelaufnahme kann nach Hindurchführen des Bolzenkopfes orthogonal zur Mittellängsachse des Haltebolzens in Richtung der Kulissenführung so weit verschoben werden, bis der Rastabschnitt zwischen der Rastfläche des Haltebolzens und der Blattfeder positioniert ist.It has proved to be advantageous to design the slotted guide in the form of a slot with parallel in at least one guide area opposite guide edges. The guide region of the oblong hole forms, together with the circumferential edge region, at least partially the latching section arranged in the installed state between the latching surface of the retaining bolt and the leaf spring. To ensure an undercut in the installed state, the distance of the guide edges is greater than the diameter of the bolt shaft and smaller than the diameter of the bolt head to choose. The elongated hole preferably comprises a widening which makes it possible to pass the bolt head through the lifting means receptacle when the retaining bolt is already fastened in the blind hole. The Hubmittelaufnahme can be moved so far after passing the bolt head orthogonal to the central longitudinal axis of the retaining bolt in the direction of the slide guide until the locking portion between the locking surface of the retaining bolt and the leaf spring is positioned.
Die vorgeschlagene Ausführungsform ermöglicht eine Montage der Hubmittelaufnahme auch dann, wenn der Haltebolzen – beispielsweise aus fertigungstechnischen Gründen – bereits zuvor im Sackloch der Blattfeder befestigt wurde.The proposed embodiment allows mounting of the Hubmittelaufnahme even if the retaining bolt - for example, for manufacturing reasons - has been previously fixed in the blind hole of the leaf spring.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Blattfederanordnung nach Anspruch 5 bildet der Federabschnitt zumindest bereichsweise einen Randbereich der Durchgangsöffnung. Diese vorschlagsgemäße Ausgestaltung ermöglicht eine Gestaltung der Hubmittelaufnahme, bei welcher der Randbereich der Durchgangsöffnung zumindest abschnittsweise kraftschlüssig am Bolzenschaft und/oder an der Rastfläche anliegt. Auf diese Weise ist die Hubmittelaufnahme im Wesentlichen spielfrei und ohne weitere Befestigungsmittel am Haltebolzen fixierbar. Dies hat sich insbesondere im Hinblick auf eine kostengünstige und Zeit sparende Vormontage der Hubmittelaufnahme an der Blattfeder als vorteilhaft erwiesen.According to a further embodiment of the leaf spring arrangement according to
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Blattfederanordnung nach Anspruch 6 weist die Hubmittelaufnahme in Einbaulage auf ihrer der Blattfeder abgewandten Seite eine zur Aufnahme eines Wagenheberkopfes geeignete Koppelstelle auf. Die Koppelstelle ist in Form einer Vertiefung, Perforierung oder Ausbuchtung darstellbar. Sie ist vorzugsweise so ausgelegt, dass im Wartungsfall beim Ansetzen eines Wagenhebers sowie beim Aufbringen einer Hebekraft ein Verrutschen oder Abgleiten des Wagenheberkopfes von der Hubmittelaufnahme weitestgehend vermeidbar ist. Die vorgeschlagene Ausführungsform der Blattfederanordnung zeichnet sich durch eine besonders einfache Handhabung aus.In a further advantageous embodiment of the leaf spring arrangement according to
Nach einer Ausführungsvariante der Blattfederanordnung gemäß Anspruch 7 ist die Hubmittelaufnahme im Wesentlichen einstückig aus Blechabschnitt hergestellt. Beispielsweise ist die Hubmittelaufnahme als Stanzbiegeteil besonders kostengünstig herstellbar. Die Koppelstelle zur Aufnahme des Wagenheberkopfes ist vorzugsweise in Form eines Durchbruchs, einer ausgestellten Lasche oder einer tiefgezogenen Kalotte auszugestalten.According to a variant embodiment of the leaf spring arrangement according to
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Verfahren gemäß Anspruch 8 zur Herstellung einer Blattfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgeschlagen. Dabei ist vorgesehen, einen Haltebolzen mit einer ein Sackloch aufweisenden Blattfeder fest zu verbinden, indem der Haltebolzen in die erwärmte Blattfeder eingefügt und durch anschließendes Abkühlen und temperaturbedingtes Schrumpfen der Blattfeder eine Presspassung zwischen dem Haltebolzen und dem Sackloch erzeugt wird. Eine Erhitzung der Blattfeder kann beispielsweise während eines Warm- oder eines Halbwarmumformverfahrens stattfinden. Hier kommen unter anderem Schmiede- oder Kalibriervorgänge in Frage. Alternativ kann die Blattfeder bei einer Wärmebehandlung in einem Ofen erhitzt werden. Je nach Fertigungsprozess kann auch eine lokale Erwärmung der Blattfeder im Bereich des Sacklochs vorgenommen werden. Der Haltebolzen kann beispielsweise durch Einpressen oder Einschießen in das Sackloch eingebracht werden. Das angegebene Verfahren ist vor allem in der Großserienfertigung besonders kastengünstig. Weitere für die erfindungsgemäße Blattfederanordnung beschriebene Vorteile ergeben sich sinngemäß auch für das vorgeschlagene Verfahren.To achieve the object, a method according to
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Blattfederanordnung sowie weitere vorteilhafte Herstellverfahren ergeben sich aus Kombinationen der aus den Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der zugehörigen Figurenbeschreibung hervorgehenden Merkmale.Further advantageous embodiments of the leaf spring arrangement and further advantageous manufacturing methods emerge from combinations of the dependent claims, the drawing and the associated description of the figures features.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:
An dem der Durchgangsöffnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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