DE102013215895A1 - Blattfederanordnung - Google Patents

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DE102013215895A1
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Peter J. Soles
Jian Chen
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Eine Blattfederanordnung umfasst eine Hauptstufe und eine zweite Stufe. Die Hauptstufe weist zumindest ein Blatt auf, das ein Stahlblatt ist. Die zweite Stufe weist ein Verbundwerkstoffblatt auf. Die zweite Stufe ist funktionell an der Hauptstufe befestigt und mit dieser ausgerichtet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenlegung betrifft Blattfedern und eine Blattfederanordnung, wie z. B. solche, die in Fahrzeugaufhängungen verwendet werden.
  • HINTERGRUND
  • Blattfedern und Blattfederanordnungen beziehen sich normalerweise auf entweder einen einfachen Holm, der als eine Feder verwendet wird, oder Schichtungen von Holmen, die als eine Feder verwendet werden. Blattfedern sind aus einem oder mehreren Blättern gebildet, bei denen es sich oft um leicht gebogene Bänder handelt. Eine Achse oder eine andere ungefederte Komponente ist auf der Blattfeder aufgehängt. Die Durchbiegung der Blätter stellt einen Dämpfungseffekt bereit.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist eine Blattfederanordnung – die an einem Fahrzeug, z. B. an einer Achse und aufgehängten Komponenten, befestigt werden kann, vorgesehen. Die Blattfederanordnung umfasst eine Hauptstufe und eine zweite Stufe. Die Hauptstufe weist zumindest ein Blatt auf, das ein Stahlblatt ist. Die zweite Stufe weist ein Verbundwerkstoffblatt auf. Die zweite Stufe ist funktionell an der Hauptstufe befestigt und mit dieser ausgerichtet. Bezogen auf die Hauptstufe kann das Verbundwerkstoffblatt eine positive Krümmung aufweisen.
  • Die oben stehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einiger der besten Arten und anderer Ausführungsformen die Erfindung auszuführen, die nur in den angefügten Ansprüchen definiert ist, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische isometrische Ansicht einer Blattfederanordnung für ein Fahrzeug;
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht der in 1 gezeigten Blattfederanordnung;
  • 3 ist eine schematische Seitenansicht der in den 12 gezeigten Blattfederanordnung, wobei die Blattfederanordnung einer weiteren Belastung unterworfen ist;
  • 4 ist eine schematische Draufsicht einer zweiten Stufe der Blattfederanordnung der 13;
  • 5 ist eine schematische Seitenansicht der zweiten Stufe der in den 13 gezeigten Blattfederanordnung;
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 6-6 von 5; und
  • 7 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 7-7 von 5.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Bezug nehmend auf die Zeichnungen entsprechen gleiche Bezugsziffern, wann immer möglich, in den verschiedenen Fig. durchweg gleichen oder ähnlichen Komponenten. In 1 und 2 sind schematische Ansichten einer Aufhängungsanordnung 8 mit einer oder mehreren Blattfederanordnungen 10 gezeigt. 1 zeigt eine isometrische Ansicht von zwei Blattfederanordnungen 10 innerhalb der Aufhängungsanordnung 8, und 2 zeigt eine Seitenansicht der Aufhängungsanordnung 8. Die Aufhängungsanordnung 8 kann gegebenenfalls nur ein Abschnitt des Aufhängungssystems für ein Fahrzeug (nicht gezeigt) sein.
  • Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf Automobil- oder Fahrzeuganwendungen beschrieben ist, werden Fachleute die umfassendere Anwendbarkeit der Erfindung erkennen. Fachleute auf dem technischen Gebiet werden erkennen, dass Ausdrücke wie „oberhalb”, „unterhalb”, „nach oben”, „nach unten” etc. beschreibend für die Fig. verwendet werden und keine Einschränkungen des Schutzumfanges der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, darstellen. Jegliche numerische Bezeichnungen wie z. B. „erste/r/s” oder „zweite/r/s” sind rein illustrativ und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise einschränken.
  • Wie in den Fig. gezeigt, umfasst jede Blattfederanordnung 10 eine Hauptstufe 12, die an einer Vielzahl von Fahrzeugbefestigungspunkten 13 an dem Fahrzeug befestigt ist. Die Blattfederanordnungen umfassen auch eine zweite Stufe 14, die nicht direkt an dem Fahrzeug befestigt ist. Die Blattfederanordnung 10 hängt eine Achse 15 auf. Eine Montagevorrichtung 16 mit einem mittleren Bolzen 17 verbindet die zweite Stufe 14 mit der Hauptstufe 12 und verbindet auch die Blattfederanordnung 10 mit der Achse 15. Die Montagevorrichtung 16 kann auch als eine U-Bolzenanordnung oder eine U-Klemme bezeichnet werden. Alternativ kann die Montagevorrichtung 16 die Blattfederanordnung 10 z. B. mit einer Halbwelle oder einem Achsschenkelgelenk (keines davon ist gezeigt) verbinden. Die Montagevorrichtung 16 stellt eine Klemmkraft zwischen der Achse 15 und sowohl der Hauptstufe 12 als auch der zweiten Stufe 14 bereit.
  • Die Hauptstufe 12 ist mit zumindest zwei Blättern gezeigt, die Stahlblätter 18 sind. Die Hauptstufe 12 ist an den Fahrzeugbefestigungspunkten 13 an dem Fahrzeug befestigt, die direkt an den Stahlblättern 18 – z. B. durch Ösen und Buchsen – befestigt sein können oder über einen Schwingarm, ein Gehänge oder einen Haken befestigt sein können. In einigen Ausgestaltungen kann die Hauptstufe 12 gegebenenfalls nur ein einziges Stahlblatt 18 aufweisen.
  • Die zweite Stufe 14 weist nur ein Blatt auf, das ein Verbundwerkstoffblatt 20 ist. Ein Biegen der Stahlblätter 18 und des Verbundwerkstoffblattes 20, wenn sie in Eingriff stehen, stellt eine Aufhängung zwischen dem Fahrzeug und der Achse 15 und Rädern (nicht gezeigt) bereit.
  • In der Blattfederanordnung 10 weist das Verbundwerkstoffblatt 20 der zweiten Stufe 14 eine positive Krümmung bezogen auf die Hauptstufe 12 auf. Wie durch die Referenzlinie 21, die in 2 gezeigt ist und die Hauptstufe 12 an der Montagevorrichtung 16 im Wesentlichen berührt, illustriert, bewirkt die positive Krümmung, dass eine Mitte 22 des Verbundwerkstoffblattes 20 tiefer liegt (wie in der Fig. zu sehen) als die distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20.
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich eine positive Krümmung des Verbundwerkstoffblattes 20 bezüglich der Hauptstufe 12 darauf, dass das Verbundwerkstoffblatt 20 eine Konkavität in Richtung der Hauptstufe 12 aufweist, sodass die distalen Enden 24 in Richtung der Hauptstufe 12 zeigen und der Radius des Verbundwerkstoffblattes 20 in Richtung der Hauptstufe 12 zeigt. In 2 befinden sich die Krümmungsmittelpunkte des Verbundwerkstoffblattes 20 und der Stahlblätter 18 über der Hauptstufe 12 (zumindest bis sich die Hauptstufe 12 hinreichend biegt, um abzuflachen). Wie in Bezug auf die Krümmung des Verbundwerkstoffblattes 20 und die Stahlblätter 18 verwendet, kann sich der Ausdruck Radius auf den Krümmungsmittelpunkt von Formen beziehen, die beispielsweise: zylindrisch, elliptisch, hyperbolisch, Kombinationen davon oder andere Krümmungen sind.
  • Anders ausgedrückt bezieht sich eine positive Krümmung darauf, dass sich die distalen Enden 24 in einer Bewegungsrichtung des Aufhängungssystems 8 näher bei den Fahrzeugbefestigungspunkten 13 befinden als die Mitte 22. Die Bewegungsrichtung des Aufhängungssystems 8 ist allgemein nach oben und nach unten, wie in 2 zu sehen, und kann so betrachtet werden, dass sich die Fahrzeugbefestigungspunkte 13 nach unten bewegen oder die Achse 15 sich nach oben bewegt.
  • Daher werden während eines Eingriffes oder einer Belastung des Verbundwerkstoffblattes 20 die distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 bei geringeren Belastungen verglichen mit einem gleichwertigen Verbundwerkstoffblatt 20, das keine positive Krümmung aufweist, mit der Hauptstufe 12 in Kontakt stehen. Die positive Krümmung ordnet auch die distalen Enden 24 näher bei den Fahrzeugbefestigungspunkten 13 der Hauptstufe 12 an als ein flaches, nicht positiv gekrümmtes Verbundwerkstoffblatt 20.
  • In Ausführungsformen oder Ausgestaltungen ohne positive Krümmung des Verbundwerkstoffblattes 20 bezogen auf die Hauptstufe 12 kann das Verbundwerkstoffblatt 20 flach sein, sodass die Mitte 22 und die distalen Enden 24 mit der Referenzlinie 21 im Wesentlichen eben sein würden. Alternativ kann sich das Verbundwerkstoffblatt 20 von der Hauptstufe 12 weg biegen, sodass die distalen Enden 24 unter der Referenzlinie 21 wären.
  • Die Blattfederanordnung 10 ist in den 1 und 2 mit dem Fahrzeug bei Leergewicht illustriert. Die/der genaue Biegung oder Status der in den Fig. gezeigten Blattfederanordnung 10 ist rein illustrativ. Das Leergewicht umfasst allgemein das Gesamtgewicht des Fahrzeuges mit Standardausstattung, allen notwendigen Betriebsmittel (z. B. Motoröl und Kühlmittel) und einen vollen Kraftstofftank, aber ohne Beladung mit einer Fracht.
  • Der in den 1 und 2 gezeigte Status der Blattfederanordnung 10 und der Aufhängungsanordnung 8 kann alternativ als ein neutraler Status oder ein erster Belastungszustand oder -status bezeichnet werden. Man beachte, dass die Definitionen des Leergewichts variieren, und dass einige ein vorbestimmtes Fahrergewicht umfassen und einige eine konstante Kraftstoffmenge im Gegensatz zu einem vollen Tank umfassen.
  • Bezug nehmend auch auf 3 und mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 12 ist eine andere Ansicht der Blattfederanordnung 10 gezeigt. In 3 ist die Blattfederanordnung 10 mit einer weiteren Belastung auf der Aufhängungsanordnung 8 illustriert, sodass die Blattfederanordnung 10 in einem zweiten Belastungszustand gezeigt ist. Wenn das Fahrzeug weiter beladen wird (entweder durch eine zusätzliche Fracht oder Zuführen von Kräften von der Straße), bewegt sich die Achse 15 bezogen auf die Fahrzeugbefestigungspunkte 13 nach oben. Anders ausgedrückt bewegen sich das Fahrzeug und die Fahrzeugbefestigungspunkte 13 bezogen auf die Achse 15 und die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, nach unten.
  • Wenn sich die in den Fig. gezeigte Blattfederanordnung 10 in ihrem voll belasteten Status befindet, wie allgemein in 3 gezeigt, ist die Hauptstufe 12 im Wesentlichen flach und die Stahlblätter 18 weisen eine kleine oder keine Krümmung auf. Der voll belastete Status kann als das Fahrzeuggesamtgewicht oder ein zweiter Belastungsstatus oder -zustand bezeichnet werden. In oder nahe bei diesem voll belasteten Status hat sich die Hauptstufe 12 über eine Eingriffsdistanz 19 bewegt und die zweite Stufe 14 kommt in Kontakt mit der Hauptstufe 12.
  • Nachdem sich die Hauptstufe 12 über die Eingriffsdistanz 19 bewegt hat, tritt die zweite Stufe 14 mit der Hauptstufe 12 in Eingriff. Wenn die zweite Stufe 14 mit der Hauptstufe 12 in Eingriff tritt, nimmt die Federrate der Blattfederanordnung 10 zu, was sehr schnell geschieht, da das Verbundwerkstoffblatt 20 dazu beiträgt, die Fahrzeugbelastungen zu tragen. Der Kontakt zwischen der zweiten Stufe 14 und der Hauptstufe 12, selbst wenn die Hauptstufe 12 nahezu flach ist, wird durch die positive Krümmung des Verbundwerkstoffblattes 20 begünstigt.
  • Bezug nehmend auch auf 4 und mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 13 ist eine Draufsicht des Verbundwerkstoffblattes 20 gezeigt. Das Verbundwerkstoffblatt 20 weist eine erste Breite 23 an der Mitte 22 und eine zweite Breite 25 an einem der distalen Enden 24 auf. In dem Verbundwerkstoffblatt 20 weisen beide distalen Enden 24 im Wesentlichen die gleiche Breite auf. Die zweite Breite 25 ist größer als die erste Breite 23, sodass sich das Verbundwerkstoffblatt 20 an den distalen Enden 24 verglichen mit der Mitte 22 erweitert.
  • Wie in den 14 gezeigt, umfasst die Blattfederanordnung 10 einen mittleren Abstandhalter 32, der zwischen der Mitte 22 der zweiten Stufe 14 und der Hauptstufe 12 angeordnet ist. Ein Belastungsverteilungsabstandhalter 36 ist zwischen der Achse 15 und dem Verbundwerkstoffblatt 20 angeordnet und ist ausgestaltet, um von der Montagevorrichtung 16 und dem mittleren Bolzen 17 aufgebrachte Belastungen auf das Verbundwerkstoffblatt 20 auszubreiten und zu verteilen.
  • Das Verbundwerkstoffblatt 20 ist aus Verbundwerkstoffmaterialien gebildet, die weicher sein können als die metallischen Komponenten der Montagevorrichtung 16 und des mittleren Bolzens 17. Der Belastungsverteilungsabstandhalter 36 kann Schaden, z. B. von dem Kopf des mittleren Bolzens 17 oder der Klemmkraft der Montagevorrichtung 16, an dem Verbundwerkstoffblatt verhindern. In der gezeigten Blattfederanordnung 10 ist ein weiterer mittlerer Abstandhalter 32 zwischen der zweiten Stufe 14 und dem Belastungsverteilungsabstandhalter 36 angeordnet.
  • Die Blattfederanordnung 10 umfasst auch eine Vielzahl von Endabstandhaltern 34, die auf distalen Enden 24 der zweiten Stufe 14 angeordnet sind. Die Endabstandhalter 34 befinden sich zwischen der Hauptstufe 12 und der zweiten Stufe 14.
  • Der Kontakt zwischen der zweiten Stufe 14 und der Hauptstufe 12, selbst wenn die Hauptstufe 12 nahezu flach ist, wird durch die positive Krümmung des Verbundwerkstoffblattes 20 begünstigt. Außerdem tragen die Endabstandhalter 34 dazu bei sicherzustellen, dass der Kontakt an den distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 anstelle von Zwischenpunkten zwischen der Mitte 22 und den distalen Enden 24 hergestellt wird. Die Abschnitte des Verbundwerkstoffblattes 20, die sich zwischen der Mitte 22 und den distalen Enden 24 befinden, werden während des Eingriffes von den Stahlblättern 18 beabstandet bleiben.
  • Wenn sich die Blattfederanordnung 10 unter erhöhter Belastung des Fahrzeuges biegt, tritt das Verbundwerkstoffblatt 20 der zweiten Stufe 14 mit der Hauptstufe 12 an den Endabstandhaltern 34 und nicht in der Nähe der Mitte 22 des Verbundwerkstoffblattes 20 in Eingriff. Die Mitte 22 des Verbundwerkstoffblattes 20 reagiert auch gegen die Montagevorrichtung 16. Wenn die Blattfederanordnung 10 belastet wird, bewegt sich die Achse 15 bezogen auf die Fahrzeugbefestigungspunkte 13 nach oben (wie in den 13 zu sehen), und die Hauptstufe 12 beginnt abzuflachen (d. h., sie verliert Krümmung). Wie in 3 illustriert, tritt die zweite Stufe 14 in Eingriff, wenn die Hauptstufe 12 hinreichend flach ist, um zu bewirken, dass die Endabstandhalter 34 mit der Hauptstufe 14 in Kontakt treten. Der Eingriff der zweiten Stufe 14 fügt eine Federkraft zwischen der Achse 15 und den Fahrzeugbefestigungspunkten 13 hinzu.
  • Die Endabstandhalter 34 stellen einen Schutz zwischen den distalen Enden 24 der zweiten Stufe 14 und der Hauptstufe 12 bereit. Ferner erweitern die Endabstandhalter 34 die zweite Stufe 14 in Richtung der Hauptstufe 12, um den Eingriff der zweiten Stufe 14 mit der Hauptstufe 12 an den distalen Enden 24 zu erleichtern. Die Endabstandhalter 34 können die Eingriffsdistanz 19 verkürzen, die erforderlich ist, damit die zweite Stufe 14 mit der Hauptstufe 12 in Eingriff tritt, oder die Endabstandhalter 34 können zulassen, dass das Verbundwerkstoffblatt 20 eine verringerte Krümmung in Richtung der Hauptstufe 12 aufweist.
  • In der gezeigten Ausgestaltung sind die Endabstandhalter 34 dimensioniert, um mit der Hauptstufe 12 in Kontakt zu treten, genau wenn die Stahlblätter 18 flach werden (bei Fahrzeuggesamtgewicht oder dynamischen Straßenbelastungen, die eine gleichwertige Bewegung in dem Aufhängungssystem 8 bewirken). Weitere Belastungen auf die Blattfederanordnung 10 bewirken, dass sich die Stahlblätter 18 und das Verbundwerkstoffblatt 20 über den flachen Zustand hinaus und in eine Krümmung biegen, welche der in den 1 und 2 gezeigten entgegengesetzt ist, bis das Aufhängungssystem 8 eine maximale Biegung erreicht, z. B. indem sie auf einen Federanschlag trifft oder mit einem Abschnitt des Fahrgestells in Kontakt tritt. Wenn die Blattfederanordnung 10 über den flachen Zustand hinaus geht, werden obere Flächen der Stahlblätter 18 in Spannung gesetzt und untere Flächen bleiben unter Druck. Das Verbundwerkstoffblatt 20 wird sich in eine negative Krümmung biegen, wenn sich die Blattfederanordnung 10 über den flachen Zustand hinaus biegt.
  • In einigen Ausgestaltungen der zweiten Stufe 14 könnten die Endabstandhalter 34 integral mit den distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 sein, sodass die Endabstandhalter 34 von dem Verbundwerkstoffblatt 20 nicht entfernbar wären. Die Endabstandhalter 34 können daher in die distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 hinein geformte Vorsprünge sein, sodass die Endabstandhalter und das Verbundwerkstoffblatt 20 eine einheitliche, einteilige Komponente bilden.
  • Die Blattfederanordnung 10 erfährt keinen Rolleingriff zwischen der zweiten Stufe 14 und der Hauptstufe 12, wenn sich die Blattfederanordnung 10 biegt. In Rolleingriff würde das Verbundwerkstoffblatt 20 mit den Stahlblättern 18 an der Mitte 22 des Verbundwerkstoffblattes 20 stehen, und dann würde der Kontakt nach außen in Richtung der distalen Enden 24 rollen. Ein Rolleingriff hat den Effekt eines fortschreitenden Eingriffes der zweiten Stufe 14. Allerdings begrenzt die Blattfederanordnung 10 mit einem Rolleingriff den Verschleiß oder das Reiben zwischen dem Verbundwerkstoffblatt 20 und dem benachbarten Stahlblatt 18 der Hauptstufe 12.
  • Die Endabstandhalter 34 können aus einem geeigneten Gummi oder Kunststoff gebildet sein. Die mittleren Abstandhalter 32 und die Endabstandhalter 34 können z. B. und ohne Einschränkung aus: einem thermoplastischen Elastomer, einem thermoplastischen Polyesterelastomer oder Nylon gebildet sein. Man beachte, dass der mittlere Abstandhalter 32 mit der Hauptstufe 12 immer in Kontakt steht und unabhängig von dem Belastungsstatus der Blattfederanordnung 10 unter Druck stehen kann. Allerdings trägt die zweite Stufe 14 keine Federkräfte zu der Blattfederanordnung 10 bei, bis die distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 mit der Hauptstufe 12 in Eingriff treten.
  • In einigen Ausgestaltungen kann das Verbundwerkstoffblatt 20 im Wesentlichen flach sein oder eine negative Krümmung aufweisen, die der gezeigten positiven Krümmung entgegengesetzt ist. In diesen Ausgestaltungen kann die Dicke des mittleren Abstandhalters 32 verringert sein, und die Dicke der Endabstandhalter 34 kann vergrößert sein, um sicherzustellen, dass die distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 zuerst mit der Hauptstufe 12 in Eingriff treten.
  • Beispielsweise könnten in Ausgestaltungen, die ein im Wesentlichen flaches Verbundwerkstoffblatt 20 aufweisen – sodass die Referenzlinie 21 die Mitte 22 und die distalen Enden 23 im Wesentlichen auf den gleichen Seiten berührt – die Endabstandhalter 34 dicker sein als der mittlere Abstandhalter 32, um sicherzustellen, dass die distalen Enden 24 vor der Mitte 22 des Verbundwerkstoffblattes 20 in Eingriff treten. In Ausgestaltungen, in denen sich das Verbundwerkstoffblatt 20 von der Hauptstufe 12 weg krümmt – d. h. das Verbundwerkstoffblatt 20 eine konvexe Krümmung in Richtung der Hauptstufe 12 aufweist und ihr Radius von der Hauptstufe 12 weg zeigt – wird das Verbundwerkstoffblatt 20 nicht mit der Hauptstufe 12 in Eingriff gelangen, bis sich die Stahlblätter 18 über den flachen Zustand hinaus gebogen haben, um sich in der Richtung zu krümmen, welche der in 2 gezeigten entgegengesetzt ist.
  • Nunmehr Bezug nehmend auf 5, 6 und 7 und mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 14 sind drei Ansichten des Verbundwerkstoffblattes 20 gezeigt. 5 zeigt eine Seitenansicht nur des Verbundwerkstoffblattes 20. Anders als bei der Ansicht von 4 sind der mittlere Abstandhalter 32 und die Endabstandhalter 34 in 5 nicht gezeigt.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 von 5, die sich allgemein an der Mitte 22 des Verbundwerkstoffblattes 20 befindet. 7 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 von 5, die sich allgemein an einem der distalen Enden 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 befindet.
  • Das Verbundwerkstoffblatt 20 weist eine erste Dicke 33 an der Mitte 22 und eine zweite Dicke 35 an den Enden 24 auf. Die erste Dicke 33 ist größer als die zweite Dicke 35. Die Abnahme der Dicke von der Mitte 22 zu den Enden 24 kann ein verbessertes Biegeprofil bereitstellen.
  • Das Verbundwerkstoffblatt 20 der Blattfederanordnung 10 weist eine erste Querschnittsfläche an der Mitte 22 des Verbundwerkstoffblattes 20 und eine zweite Querschnittsfläche an dem distalen Ende 24 des Verbundwerkstoffblattes 20 auf. Wie in den 6 und 7 gezeigt, sind die erste Querschnittsfläche an der Mitte 22 und die zweite Querschnittsfläche an dem distalen Ende 24 im Wesentlichen gleich. Das Verbundwerkstoffblatt 20 weist eine im Wesentlichen konstante Querschnittsfläche an allen seitlichen Ebenen entlang des Verbundwerkstoffblattes 20 auf. Anders ausgedrückt ist an jedem ebeneren Teilstück die erste Breite 23 multipliziert mit der ersten Dicke 33 im Wesentlichen gleich der zweiten Breite 25 multipliziert mit der zweiten Breite 37.
  • In Ausgestaltungen mit im Wesentlichen konstanten Querschnittsflächen, wie den in den Fig. gezeigten, weist das Verbundwerkstoffblatt 20 auch eine im Wesentlichen konstante Dichte entlang seiner Länge in Längsrichtung auf. Daher besitzen die Mitte 22 und die distalen Enden 24 im Wesentlichen die gleiche Masse.
  • Wie in den 6 und 7 gezeigt, kann das Verbundwerkstoffblatt 20 der zweiten Stufe 14 aus einer Harzmatrix 38 und einer Vielzahl von Fasern 39 gebildet sein. In der gezeigten Ausgestaltung sind die Fasern 39 im Wesentlichen in Längsrichtung entlang des Verbundwerkstoffblattes 20 orientiert. Man beachte, dass die Größe der Fasern 39 in den 6 und 7 übertrieben sein kann, um diese spezifische Ausgestaltung zwischen der Harzmatrix 38 und den Fasern 39 zu illustrieren. Alternativ können die Schichten der Fasern 39 unter Winkeln zueinander orientiert sein. Beispielsweise können die Fasern 39 aus Carbon Cloth gebildet sein, das in einer Fünfundvierzig-, Null-, negativen Fünfundvierzig-Grad-Auflageanordnung gelegt ist.
  • Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Fig. stützen und beschreiben die Erfindung, aber der Schutzumfang der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Arten und andere Ausführungsformen, um die beanspruchte Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen, um die in den beigefügten Ansprüchen definierte Erfindung praktisch anzuwenden.

Claims (10)

  1. Blattfederanordnung, umfassend: eine Hauptstufe mit zumindest zwei Blättern, wobei die zumindest zwei Blätter Stahlblätter sind; und eine zweite Stufe, die funktionell an der Hauptstufe befestigt ist und ein Verbundwerkstoffblatt aufweist, wobei das Verbundwerkstoffblatt in Längsrichtung mit den Stahlblättern der Hauptstufe ausgerichtet ist.
  2. Blattfederanordnung nach Anspruch 1, wobei das Verbundwerkstoffblatt der zweiten Stufe eine positive Krümmung bezogen auf die Hauptstufe aufweist.
  3. Blattfederanordnung nach Anspruch 2, wobei die zweite Stufe an einer Mitte der zweiten Stufe funktionell an der Hauptstufe befestigt ist, wobei distale Enden der zweiten Stufe von der Hauptstufe beabstandet sind, wenn sich die Blattfederanordnung in einem ersten Belastungszustand befindet, und wobei die positive Krümmung die distalen Enden der zweiten Stufe in Kontakt mit der Hauptstufe anordnet, wenn sich die Blattfederanordnung in einem zweiten Belastungszustand befindet, in dem sich die Hauptstufe um eine Eingriffsdistanz in Richtung der zweiten Stufe bewegt hat, und Abschnitte der zweiten Stufe zwischen den distalen Enden und einer Mitte des Verbundwerkstoffblattes von der Hauptstufe beabstandet bleiben, wenn sich die Blattfederanordnung in dem zweiten Belastungszustand befindet.
  4. Blattfederanordnung nach Anspruch 1, wobei das Verbundwerkstoffblatt der zweiten Stufe umfasst: eine erste Dicke an einer Mitte des Verbundwerkstoffblattes; und eine zweite Dicke an einem distalen Ende des Verbundwerkstoffblattes, wobei die erste Dicke größer ist als die zweite Dicke.
  5. Blattfederanordnung nach Anspruch 4, wobei das Verbundwerkstoffblatt der zweiten Stufe umfasst: eine erste Querschnittsfläche an der Mitte des Verbundwerkstoffblattes; und eine zweite Querschnittsfläche an dem distalen Ende des Verbundwerkstoffblattes, wobei die erste Querschnittsfläche und die zweite Querschnittsfläche im Wesentlichen gleich sind.
  6. Blattfederanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Vielzahl von Endabstandhaltern, die auf distalen Enden der zweiten Stufe zwischen der Hauptstufe und der zweiten Stufe angeordnet sind.
  7. Blattfederanordnung nach Anspruch 6, ferner umfassend: einen mittleren Abstandhalter, der zwischen einer Mitte der zweiten Stufe und der Hauptstufe angeordnet ist.
  8. Blattfederanordnung nach Anspruch 7, wobei die Endabstandhalter der zweiten Stufe von der Hauptstufe beabstandet sind, wenn sich die Blattfederanordnung in einem ersten Belastungszustand befindet, wobei die Endabstandhalter der zweiten Stufe mit der Hauptstufe in Kontakt stehen, wenn sich die Blattfederanordnung in einem zweiten Belastungszustand befindet, in dem sich die Hauptstufe um eine Eingriffsdistanz in Richtung der zweiten Stufe bewegt hat, und wobei Abschnitte der zweiten Stufe zwischen den distalen Enden und einer Mitte des Verbundwerkstoffblattes von der Hauptstufe beabstandet bleiben, wenn sich die Blattfederanordnung in dem zweiten Belastungszustand befindet.
  9. Blattfederanordnung nach Anspruch 2, wobei das Verbundwerkstoffblatt der zweiten Stufe umfasst: eine erste Dicke an einer Mitte des Verbundwerkstoffblattes; eine zweite Dicke an einem distalen Ende des Verbundwerkstoffblattes, wobei die erste Dicke größer ist als die zweite Dicke; eine erste Querschnittsfläche an der Mitte des Verbundwerkstoffblattes; und eine zweite Querschnittsfläche an dem distalen Ende des Verbundwerkstoffblattes, wobei die erste Querschnittsfläche und die zweite Querschnittsfläche im Wesentlichen gleich sind.
  10. Blattfederanordnung, umfassend: eine Hauptstufe mit zumindest zwei Blättern, wobei die zumindest zwei Blätter Stahlblätter sind; eine zweite Stufe benachbart zu der Hauptstufe, welche umfasst: ein Verbundwerkstoffblatt mit einer konkaven Krümmung in Richtung der Hauptstufe, wobei das Verbundwerkstoffblatt in Längsrichtung mit den Stahlblättern der Hauptstufe ausgerichtet ist und an einer Mitte des Verbundwerkstoffblattes funktionell an der Hauptstufe befestigt ist; eine erste Breite an der Mitte des Verbundwerkstoffblattes; und eine zweite Breite an den distalen Enden des Verbundwerkstoffblattes, wobei die zweite Breite größer ist als die erste Breite; und eine Vielzahl von Endabstandhaltern, die auf distalen Enden der zweiten Stufe zwischen der Hauptstufe und der zweiten Stufe angeordnet sind, wobei das Verbundwerkstoffblatt der zweiten Stufe an den distalen Enden mit der Hauptstufe in Eingriff steht.
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