DE102016216149A1

DE102016216149A1 - suspension system

Info

Publication number: DE102016216149A1
Application number: DE102016216149.0A
Authority: DE
Inventors: Alberto Girelli Consolaro; Thomas Gerhards; Ian D. S. MacLachlan
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-03-01
Also published as: CN107791767A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aufhängungssystem (1) mit einer Blattfedereinheit (2) aus Verbundwerkstoff, die sich entlang einer Fahrzeuglängsachse (X) erstreckt, an einem Vorderende (2.1) mit einem Fahrzeugaufbau (20) verbunden ist und einen Anbindungsbereich (2.3) für eine Fahrzeugachse (3) aufweist, und einem Verbindungsarm (4), der schwenkbar einerseits mit einem Hinterende (2.2) der Blattfedereinheit (2) und andererseits mit dem Fahrzeugaufbau (20) verbunden ist. Um bei einer Radaufhängung mit einer Längsblattfeder die Steifigkeit in Längsrichtung zu verringern und gleichzeitig die Steifigkeit in Querrichtung möglichst zu erhalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Blattfedereinheit (2) am Vorderende (2.1) starr mit dem Fahrzeugaufbau (20) verbunden ist und zwischen dem Vorderende (2.1) und dem Anbindungsbereich (2.3) einen längselastischen Abschnitt (2.5) mit wenigstens zwei alternierend aufwärts und abwärts verlaufenden Teilabschnitten (2.6–2.9) aufweist.The invention relates to a suspension system (1) with a composite leaf spring unit (2) which extends along a vehicle longitudinal axis (X), is connected to a vehicle body (20) at a front end (2.1) and a connection area (2.3) for a vehicle axle (3), and a connecting arm (4) which is pivotally connected on the one hand to a rear end (2.2) of the leaf spring unit (2) and on the other hand to the vehicle body (20). In order to reduce the longitudinal stiffness in a suspension with a longitudinal leaf spring and at the same time to obtain the transverse stiffness as possible, the invention provides that the leaf spring unit (2) at the front end (2.1) is rigidly connected to the vehicle body (20) and between the Front end (2.1) and the connection region (2.3) has a longitudinally elastic portion (2.5) with at least two alternately upwardly and downwardly extending sections (2.6-2.9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufhängungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, mit einer Blattfedereinheit aus Verbundwerkstoff, die sich entlang einer Fahrzeuglängsachse erstreckt, an einem Vorderende mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist und einen Anbindungsbereich für eine Fahrzeugachse aufweist, und einem Verbindungsarm, der schwenkbar einerseits mit einem Hinterende der Blattfedereinheit und andererseits mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.The invention relates to a suspension system having the features of the preamble of claim 1, with a composite leaf spring unit extending along a vehicle longitudinal axis, connected at a front end to a vehicle body and having a connection area for a vehicle axle, and a connecting arm, which pivotally one hand is connected to a rear end of the leaf spring unit and on the other hand to the vehicle body.

Bei Kraftfahrzeugen sind unterschiedlichste Aufhängungen für die Räder des Fahrzeugs bekannt. Man kann insbesondere zwischen der heutzutage bei Pkw fast ausschließlich genutzten Einzelradaufhängung und der hauptsächlich bei Hinterachsen von Nutzfahrzeugen verwendeten Starrachsaufhängung unterscheiden. Bei letzterer sitzen die beidseitigen Räder an einer einzigen durchgehenden Achse, die normalerweise über Blattfedern oder Lenker gegenüber dem Fahrzeugaufbau gefedert ist.In motor vehicles a wide variety of suspensions for the wheels of the vehicle are known. In particular, it is possible to differentiate between the independent suspension used almost exclusively in cars today and the rigid suspension used primarily in the rear axles of commercial vehicles. In the latter, the two-sided wheels are seated on a single continuous axle, which is normally sprung by leaf springs or handlebars relative to the vehicle body.

Ein typischer Aufbau dieser Art ist eine sogenannte Hotchkiss-Aufhängung, bei der eine durchgehende Achse beiderseits auf einzelnen Blattfedern bzw. Blattfeder-Paketen abgestützt ist, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Diese werden auch als Längsblattfedern bzw. Längsblattfederpakete bezeichnet. Neben Federstahl werden in jüngerer Zeit auch Verbundstoffe für derartige Blattfedern eingesetzt. Jede der Blattfedern ist an einem vorderen Ende schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau, bspw. einem Längsträger, verbunden. An einem hinteren Ende ist die Verbindung indirekt über Verbindungsarme bzw. Bügelelemente gegeben, die einerseits schwenkbar mit der Blattfeder und andererseits schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind. Derartige Verbindungsarme erstrecken sich normalerweise in etwa senkrecht. Ihre Aufgabe besteht darin, bei der Verformung der Blattfeder einen Längenausgleich zu ermöglichen. Allerdings ist normalerweise auch am vorderen Ende eine Anbindung über ein Gummilager gegeben, das für eine gewisse Flexibilität in Längsrichtung sorgen soll. Dies kann unter Umständen den Fahrkomfort erhöhen, da bestimmte Stöße, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung, besser abgefedert und aufgefangen werden können. Die Bewegung ist allerdings beschränkt auf den Durchmesser des Gummilagers und die Wahl und Auslegung des Gummis selbst, die in der Regel auf einem Kompromiss aus den Anforderungen aus der Akustik und der Fahrdynamik basieren.A typical structure of this type is a so-called Hotchkiss suspension, in which a continuous axle is supported on both sides on individual leaf springs or leaf spring packages which extend in the longitudinal direction of the vehicle. These are also referred to as longitudinal leaf springs or longitudinal leaf spring packages. In addition to spring steel, composites for such leaf springs have recently been used. Each of the leaf springs is pivotally connected at a front end to the vehicle body, for example a side member. At a rear end, the connection is provided indirectly via connecting arms or stirrup elements, which are connected on the one hand pivotally connected to the leaf spring and on the other hand pivotally connected to the vehicle body. Such connecting arms normally extend approximately vertically. Their task is to allow for the deformation of the leaf spring a length compensation. However, a connection via a rubber bearing is usually given at the front end, which should provide some flexibility in the longitudinal direction. Under certain circumstances, this can increase the ride comfort, since certain shocks, especially in the vehicle longitudinal direction, can be better cushioned and absorbed. However, the movement is limited to the diameter of the rubber bearing and the choice and design of the rubber itself, which are usually based on a compromise of the requirements of acoustics and driving dynamics.

Auch führt ein derartiges Gummilager nicht nur zu einer Nachgiebigkeit in Längsrichtung, sondern auch in Querrichtung. D. h., die Quersteifigkeit des Systems verschlechtert sich, was insbesondere bei Blattfedern aus Verbundstoff nachteilig ist, da diese ohnehin in der Regel bei gleichem geometrischem Querschnitt eine schlechtere Quersteifigkeit aufweisen als Stahlfedern mit vergleichbarer vertikaler Steifigkeit.Also, such a rubber bearing not only results in a compliance in the longitudinal direction, but also in the transverse direction. D. h., The transverse rigidity of the system deteriorates, which is particularly disadvantageous in composite leaf springs, since these usually have a worse transverse stiffness with the same geometric cross-section than steel springs with comparable vertical stiffness anyway.

Die DE 10 2014 005 948 A1 zeigt eine Blattfeder für eine Fahrzeugaufhängung. Die Blattfeder weist ein erstes und ein zweites Ende auf, sowie einen an dem ersten Ende beginnenden und in Richtung des zweiten Endes erstreckenden konkaven Zentralbereich, an den sich in Längsrichtung im Bereich des zweiten Endes ein wellenförmiger Bereich anschließt, der zumindest einen konvexen Teilbereich und zumindest einen konkaven Teilbereich aufweist. Die Blattfeder kann aus einem Faserverbundmaterial bestehen. Sie ist an beiden Enden an einem Fahrzeugaufbau befestigt, wobei das erste Ende beweglich damit verbunden ist, und wobei sich gemäß sämtlichen Ausführungsbeispielen das erste Ende in Fahrtrichtung vorne befindet.The DE 10 2014 005 948 A1 shows a leaf spring for a vehicle suspension. The leaf spring has a first and a second end, and a concave central region beginning at the first end and extending in the direction of the second end, followed by a wave-shaped region in the longitudinal direction in the region of the second end, which comprises at least one convex portion and at least has a concave portion. The leaf spring may consist of a fiber composite material. It is attached to both ends of a vehicle body, wherein the first end is movably connected thereto, and wherein according to all embodiments, the first end is located in front in the direction of travel.

Die JP 2005-096493 A offenbart eine Aufhängung mit einer zweiteiligen Blattfeder, deren vorderer Teil schwenkbar mit einem Fahrzeugaufbau verbunden und über Verbindungsschrauben mit einem hinteren Teil verbunden ist. Während der vordere Teil in herkömmlicher Weise leicht konkav gebogen ist, weist der hintere Teil neben einem konkav gebogenen Abschnitt endseitig einen entgegengesetzt gekrümmten U-förmigen Abschnitt auf, an dessen Ende der hintere Teil schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist.The JP 2005-096493 A discloses a suspension with a two-part leaf spring whose front part is pivotally connected to a vehicle body and connected via connecting bolts with a rear part. While the front part is bent slightly concavely in a conventional manner, the rear part has, in addition to a concavely curved section, an opposite, curved U-shaped section at the end of which the rear part is pivotally connected to the vehicle body.

Die US 8,967,645 B2 offenbart eine Vorderradaufhängung mit einem Paar von sich in Fahrtrichtung längs erstreckenden Blattfedern. Hierbei ist jede der Blattfedern an einem ersten Ende schwenkbar mit einem Fahrzeugaufbau verbunden und an einem zweiten Ende über einen schwenkbaren Verbindungsarm mit dem Fahrzeugaufbau gekoppelt. Zwischen den beiden Enden ist eine Achse mit der Feder verbunden. The US 8,967,645 B2 discloses a front suspension with a pair of longitudinally extending leaf springs in the direction of travel. Here, each of the leaf springs at a first end is pivotally connected to a vehicle body and coupled at a second end via a pivotable connecting arm with the vehicle body. Between the two ends of an axis is connected to the spring.

Zwischen dem ersten Ende und der Achse weist jede Feder einen konvexen Bereich auf. Jede der Blattfedern kann insbesondere als Federpaket ausgebildet sein.Between the first end and the axis, each spring has a convex portion. Each of the leaf springs may be formed in particular as a spring assembly.

Die US 1,182,181 A offenbart eine als Federpaket ausgebildete Blattfeder für eine Kraftfahrzeugaufhängung. Um Längenänderungen der Feder kompensieren zu können, ohne dass hierfür Verbindungsarme zur Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau nötig sind, weist die Feder an einem oder beiden Enden einen U-förmig konkav gekrümmten Abschnitt auf, in den ein im Wesentlichen waagerecht verlaufender Mittelabschnitt durch eine abwärtsgerichtete Biegung übergeht. Endseitig des gekrümmten Abschnitts ist ein aufwärts gerichteter Endabschnitt ausgebildet, der ein Auge zur schwenkbaren Anbindung an den Fahrzeugaufbau aufweist.The US 1,182,181 A discloses a trained as a spring assembly leaf spring for a motor vehicle suspension. In order to compensate for changes in length of the spring, without the need for connecting arms for connection to the vehicle body, the spring has at one or both ends of a U-shaped concave curved portion, in which a substantially horizontally extending central portion passes through a downward bend , End of the curved portion is an upwardly directed end portion formed, which has an eye for pivotal connection to the vehicle body.

Die JP 2003-335119 A zeigt eine Radaufhängung mit einer zweiteiligen Blattfeder, die aus einer dickeren vorderen Feder sowie einer dünneren hinteren Feder besteht. Die vordere Feder, die annähernd gerade ausgebildet ist, ist einerseits schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden und andererseits mit einer Fahrzeugachse. Die hintere Feder weist einen konvex gebogenen Abschnitt auf und ist endseitig schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden.The JP 2003-335119 A shows a suspension with a two-piece leaf spring, which consists of a thicker front spring and a thinner rear spring. The front spring, which is formed approximately straight, on the one hand pivotally connected to the vehicle body and on the other hand with a vehicle axle. The rear spring has a convexly curved portion and is pivotally connected end to the vehicle body.

Aus der WO 2015/121345 A1 ist eine Blattfeder für eine Radaufhängung bekannt, die ein erstes Federteil aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial und ein zweites Federteil aus einem Stahlmaterial aufweist. Das erste Federteil und das zweite Federteil sind miteinander verbunden, wobei das Verhältnis der Länge des ersten Federteils zu der des zweiten Federteils größer als zwei ist. Das erste Federteil kann konkav ausgebildet sein, während das zweite Federteil konvex ausgebildet ist und einen sich abwärts erstreckenden Abschnitt aufweist, an den sich optional einen aufwärts verlaufender Endabschnitt anschließen kann.From the WO 2015/121345 A1 a leaf spring for a suspension is known, which has a first spring part made of a fiber-reinforced plastic material and a second spring part made of a steel material. The first spring part and the second spring part are connected to one another, wherein the ratio of the length of the first spring part to that of the second spring part is greater than two. The first spring part may be concave, while the second spring part is convex and has a downwardly extending portion, to which optionally an upwardly extending end portion can connect.

Die DE 10 2009 032 919 A1 offenbart eine Federungsanordnung mit einer Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff, die einen Mittelabschnitt und zwei sich daran anschließende axiale Enden aufweist. Jedes der Enden ist in einem Lagerblock aufgenommen, der bspw. an einem Fahrzeugrahmen befestigt sein kann. An wenigstens einem der Lagerblöcke ist ein Abstützmittel angeordnet, das sich vom Lagerblock in axialer Richtung zum Mittelabschnitt der Blattfeder erstreckt. Das Abstützmittel kann durch eine Rolle oder einen Gleitblock gebildet sein, der an schwenkbaren Armen aufgehängt ist. Bei stärkerem Einfedern kommt es zu einer Anlage der Blattfeder an dem Abstützmittel, wodurch die effektive Länge der Blattfeder verkürzt und ihre Federwirkung erhöht wird.The DE 10 2009 032 919 A1 discloses a suspension assembly having a leaf spring made of a fiber composite material having a central portion and two adjoining axial ends. Each of the ends is received in a bearing block which may, for example, be attached to a vehicle frame. At least one of the bearing blocks, a support means is arranged, which extends from the bearing block in the axial direction to the central portion of the leaf spring. The support means may be formed by a roller or slide block suspended by pivotable arms. With stronger compression occurs to a plant of the leaf spring on the support means, whereby the effective length of the leaf spring shortened and their spring action is increased.

Die DE 10 2010 015 951 A1 zeigt eine Blattfeder aus einem faserverstärktem Kunststoffmaterial, wobei ein erstes Ende und ein zweites Ende der Blattfeder momentenfest und verschiebungsfest an einem Fahrzeugaufbau festgelegt sind. Dabei weist die Blattfeder einen Biegegelenkabschnitt auf, der eine Längenänderung eines Federungsabschnitts der Blattfeder bei einer belastungsbedingten Verformung des Federungsabschnitts ausgleichen kann. Der Federungsabschnitt, der den größeren Teil der Blattfeder einnimmt, kann gerade oder konkav ausgebildet sein, während der Biegelenkabschnitt durch einen endseitig hiervon abbiegenden, abwärts verlaufenden Schenkel der Blattfeder gebildet wird. Eine ähnliche Blattfeder ist aus der DE 10 2013 107 889 A1 bekannt, wobei allerdings vorgesehen ist, dass die Feder an wenigstens einem Ende verschiebungsfest, aber schwenkbar gehalten ist.The DE 10 2010 015 951 A1 shows a leaf spring made of a fiber-reinforced plastic material, wherein a first end and a second end of the leaf spring torque-resistant and fixed against displacement are fixed to a vehicle body. In this case, the leaf spring has a Biegegelenkabschnitt, which can compensate for a change in length of a suspension portion of the leaf spring at a load-related deformation of the suspension section. The suspension portion, which occupies the greater part of the leaf spring, may be straight or concave, while the Biegelenkabschnitt is formed by an end thereof bending, downwardly extending leg of the leaf spring. A similar leaf spring is from the DE 10 2013 107 889 A1 known, however, it is provided that the spring at least one end is held against displacement, but pivotally.

Die DE 102 02 114 A1 offenbart eine Einblatt-Bogenfeder mit einem zentralen konkaven Bereich und zwei sich seitlich hieran anschließenden konvexen Bereiche. An jeden der konvexen Bereiche schließt sich wiederum ein äußerer konkaver Bereich an, der einen Befestigungsbereich aufweist. Die Feder kann insbesondere aus einem Glasfaser-Verbundstoffmaterial bestehen.The DE 102 02 114 A1 discloses a single sheet bow spring having a central concave portion and two laterally adjoining convex portions. Each of the convex regions is adjoined in turn by an outer concave region which has a fastening region. The spring may in particular consist of a glass fiber composite material.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die gezielte Einstellung der Steifigkeit eine Radaufhängung mit Längsblattfeder noch Raum für Verbesserungen. Insbesondere wäre es wünschenswert, die Elastizität in Längsrichtung erhöhen zu können, ohne dass sich dies wesentlich auf die Steifigkeit in Querrichtung auswirkt.In view of the state of the art, the targeted adjustment of the rigidity of a suspension with longitudinal leaf spring still offers room for improvement. In particular, it would be desirable to be able to increase the elasticity in the longitudinal direction without this having a significant effect on the rigidity in the transverse direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Radaufhängung mit einer Längsblattfeder die Steifigkeit in Längsrichtung zu verringern und gleichzeitig die Steifigkeit in Querrichtung möglichst zu erhalten.The invention has for its object to reduce in a suspension with a longitudinal leaf spring, the stiffness in the longitudinal direction and at the same time to obtain the stiffness in the transverse direction as possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Aufhängungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.According to the invention the object is achieved by a suspension system with the features of claim 1, wherein the dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. It should be noted that the features listed in the following description as well as measures in any technically meaningful way can be combined with each other and show other embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Durch die Erfindung wird ein Aufhängungssystem zur Verfügung gestellt. Es versteht sich, dass es sich hierbei um eine Aufhängung handelt, die insbesondere für Kraftfahrzeuge wie Lkw oder Pkw vorgesehen ist. Allerdings ist auch bspw. eine Anwendung für Anhänger möglich. Das Aufhängungssystem weist eine Blattfedereinheit aus Verbundwerkstoff auf, die sich entlang einer Fahrzeuglängsachse (X-Achse) erstreckt, an einem Vorderende mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist und einen Anbindungsbereich für eine Fahrzeugachse aufweist.The invention provides a suspension system. It is understood that this is a suspension, which is intended in particular for motor vehicles such as trucks or cars. However, for example, an application for trailers is possible. The suspension system comprises a composite composite leaf spring unit extending along a vehicle longitudinal axis (X-axis), connected to a vehicle body at a front end, and having a vehicle axle connecting portion.

Der Begriff "Blattfedereinheit" impliziert, dass die entsprechende Einheit wenigstens eine Blattfeder umfasst. Aufgrund der Erstreckung der Blattfedereinheit in Längsrichtung kann man auch von einer Längsblattfeder oder einer Längsblattfeder-Einheit sprechen. Normalerweise verläuft die Blattfedereinheit wenigstens abschnittsweise in etwa in Richtung der Längsachse des Fahrzeugs. Das Vorderende, das auch als vorderes Ende bezeichnet werden kann, ist hierbei selbstverständlich dasjenige Ende der Blattfedereinheit, das sich (wenn das Fahrzeug vorwärts fährt) in Fahrtrichtung vorne befindet. The term "leaf spring unit" implies that the corresponding unit comprises at least one leaf spring. Due to the extension of the leaf spring unit in the longitudinal direction, one can also speak of a longitudinal leaf spring or a longitudinal leaf spring unit. Normally, the leaf spring unit extends at least partially approximately in Direction of the longitudinal axis of the vehicle. The front end, which may also be referred to as the front end, is of course that end of the leaf spring unit which is located forward (when the vehicle is moving forwards) in the direction of travel.

Bei dem Fahrzeugaufbau kann es sich insbesondere um ein Chassis und/oder einer Karosserie des Fahrzeugs handeln. In zusammengebautem Zustand ist die Fahrzeugachse (bspw. eine Hinterachse) in dem Anbindungsbereich mit der Blattfedereinheit verbunden, üblicherweise über zwischengeschaltete formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungsmittel wie Schrauben, Klammern, Klemmen oder dergleichen. Man kann auch davon sprechen, dass die Blattfedereinheit die Fahrzeugachse trägt, d. h. die Fahrzeugachse stützt sich wenigstens indirekt an der Blattfedereinheit ab (bzw. umgekehrt). Es versteht sich, dass die Fahrzeugachse normalerweise über zwei Blattfedereinheiten, die symmetrisch bezüglich des Fahrzeugs angeordnet sind, abgestützt ist. Die Fahrzeugachse dient selbstverständlich zur drehbaren Aufnahme von Rädern, während die Blattfedereinheit dazu dient, die Fahrzeugachse derart abzustützen, dass ein Ein- und Ausfedern möglich ist.The vehicle structure may in particular be a chassis and / or a body of the vehicle. In the assembled state, the vehicle axle (for example a rear axle) is connected to the leaf spring unit in the connection region, usually via interposed form-locking and / or non-positive connection means such as screws, clamps, clamps or the like. One can also say that the leaf spring unit carries the vehicle axle, d. H. the vehicle axle is supported at least indirectly on the leaf spring unit (or vice versa). It is understood that the vehicle axle is normally supported by two leaf spring units symmetrically arranged with respect to the vehicle. Of course, the vehicle axle is used for rotatably receiving wheels, while the leaf spring unit serves to support the vehicle axle in such a way that compression and rebounding is possible.

Die Blattfedereinheit besteht aus Verbundwerkstoff, bevorzugt aus faserverstärktem Kunststoff. Sie ist somit zum einen deutlich leichter als eine Blattfeder aus Stahl mit vergleichbaren Dimensionen, zum anderen kann in einem einzigen Urformschritt nahezu jede beliebige Form hergestellt werden. Als Fasern können bspw. Glasfasern, Carbonfasern oder Aramid-Fasern eingesetzt werden, die in einer geeigneten Kunstharz-Matrix gebunden werden. Die Formgebung kann bspw. im Harzinjektionsverfahren (Resin Transfer Moulding) erfolgen oder mittels vorimprägnierter Fasern (Prepreg). Daneben sind auch andere Fertigungsverfahren denkbar.The leaf spring unit is made of composite material, preferably made of fiber-reinforced plastic. On the one hand, it is significantly lighter than a leaf spring made of steel with comparable dimensions, on the other hand, almost any shape can be produced in a single primary forming step. As fibers, for example, glass fibers, carbon fibers or aramid fibers can be used, which are bound in a suitable resin matrix. The shaping can be carried out, for example, in the resin injection process (Resin Transfer Molding) or by means of prepregs. In addition, other manufacturing methods are conceivable.

Gemäß der Erfindung weist das Aufhängungssystem einen Verbindungsarm auf, der schwenkbar einerseits mit einem Hinterende der Blattfedereinheit und andererseits mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. D. h., das Hinterende, das auch als hinteres Ende bezeichnet werden kann, ist über eine Schwenkachse mit dem Verbindungsarm verbunden, der seinerseits über eine weitere Schwenkachse mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Normalerweise erstrecken sich die genannten Schwenkachsen parallel zur Querachse (Y-Achse) des Fahrzeugs. Hierbei finden die Bewegungen der Blattfedereinheit innerhalb der Y-Z-Ebene statt. Es können auch mehrere Verbindungsarme vorgesehen sein bzw. der eine Verbindungsarm kann mehrteilig ausgebildet sein. Jeder der Verbindungsarme ist bevorzugt in sich starr ausgebildet. In jedem Fall ist durch den jeweiligen Verbindungsarm eine Beweglichkeit des Hinterendes der Blattfedereinheit gegenüber dem Fahrzeugaufbau gegeben. Die schwenkbare Verbindung zwischen dem Hinterende und dem Verbindungsarm kann bspw. mittels eines Lagerauges realisiert sein, das direkt aus dem Verbundwerkstoff urgeformt ist. Alternativ ist es allerdings auch möglich, dass bspw. einen metallisches Bauteil, das ein solches Lagerauge bildet, starr mit dem Hinterende verbunden ist. Der Zweck des Verbindungsarms besteht darin, eine zweidimensionale Beweglichkeit des Hinterendes zu ermöglichen, wodurch insbesondere Längenunterschiede beim Einfedern ausgeglichen werden können. According to the invention, the suspension system comprises a connecting arm which is pivotally connected on the one hand to a rear end of the leaf spring unit and on the other hand to the vehicle body. D. h., The rear end, which can also be referred to as the rear end is connected via a pivot axis with the connecting arm, which in turn is connected via a further pivot axis with the vehicle body. Normally, said pivot axes extend parallel to the transverse axis (Y-axis) of the vehicle. In this case, the movements of the leaf spring unit take place within the Y-Z plane. It can also be provided a plurality of connecting arms or a connecting arm may be formed in several parts. Each of the connecting arms is preferably rigid in itself. In any case, a mobility of the rear end of the leaf spring unit relative to the vehicle body is given by the respective connecting arm. The pivotable connection between the rear end and the connecting arm may, for example, be realized by means of a bearing eye, which is formed directly from the composite material. Alternatively, however, it is also possible that, for example, a metallic component which forms such a bearing eye is rigidly connected to the rear end. The purpose of the connecting arm is to allow a two-dimensional mobility of the rear end, whereby in particular length differences during compression can be compensated.

Erfindungsgemäß ist die Blattfedereinheit am Vorderende starr mit dem Fahrzeugaufbau verbunden und weist zwischen dem Vorderende und dem Anbindungsbereich einen längselastischen Abschnitt mit wenigstens zwei alternierend aufwärts und abwärts verlaufenden Teilabschnitten auf. D. h., im Gegensatz zu Aufhängungen im Stand der Technik, wo das Vorderende über ein elastisches Lager flexibel an den Fahrzeugaufbau angebunden ist, ist beim erfindungsgemäßen System eine starre Anbindung gegeben. Anders ausgedrückt, das Vorderende ist positionsfest und drehmomentfest mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Dies kann selbstverständlich über ein geeignetes zwischengeschaltetes Bauteil erfolgen, das einerseits starr mit dem Fahrzeugaufbau und andererseits starr mit dem Vorderende der Blattfedereinheit verbunden ist. According to the invention, the leaf spring unit is rigidly connected at the front end to the vehicle body and has between the front end and the connection region on a longitudinal elastic section with at least two alternately upwardly and downwardly extending sections. D. h., In contrast to suspensions in the prior art, where the front end is flexibly connected to the vehicle body via an elastic bearing, a rigid connection is given in the system according to the invention. In other words, the front end is fixed in position and torque-resistant connected to the vehicle body. This can of course be done via a suitable intermediate component, which is rigidly connected on the one hand with the vehicle body and on the other hand rigidly connected to the front end of the leaf spring unit.

Die Funktion des längselastischen Abschnitts besteht darin, die Elastizität des Systems in Längsrichtung zu erhöhen bzw. die Steifigkeit zu verringern. Der längselastische Abschnitt weist wenigstens zwei Teilabschnitte auf, die alternierend, also abwechselnd, aufwärts und abwärts verlaufen. Hierbei ist "aufwärts" (bzw. "abwärts") nicht einschränkend im Sinne von "senkrecht" zu verstehen. Vielmehr bedeutet dies, dass, wenn man dem Verlauf der Blattfedereinheit bspw. vom Vorderende zum Hinterende (oder umgekehrt) folgt, die genannten Teilabschnitte abwechselnd aufwärts und abwärts verlaufen. Im Allgemeinen verläuft ein solcher Teilabschnitt schräg aufwärts bzw. abwärts, d. h. er steht im Winkel zur vertikalen Achse (Z-Achse) des Fahrzeugs. Es ist allerdings nicht ausgeschlossen, dass ein Teilabschnitt wenigstens teilweise parallel zur Z-Achse verläuft. Jeder der genannten Teilabschnitte kann in sich gerade, gebogen und/oder abgewinkelt sein. Es ist auch möglich, dass innerhalb eines solchen Teilabschnitts bzw. zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilabschnitten ein (normalerweise kurzer) waagerechter Abschnitt angeordnet ist. Dadurch, dass die Teilabschnitte aufwärts und abwärts verlaufen, stehen sie in jedem Fall im Winkel zur Längsachse (X-Achse). Dies führt dazu, dass, wenn ein in Längsrichtung wirkendes Kräftepaar auf die Enden des längselastischen Abschnitts einwirkt, Biegemomente innerhalb der Teilabschnitte auftreten, durch die benachbarte Teilabschnitte (ggf. geringfügig) zusammengedrückt oder auseinandergezogen werden. Während das Vorderende starr mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist und sich daher nicht bewegen kann, kann derjenige Teil der Blattfedereinheit, der sich jenseits des längselastischen Abschnitts befindet, hierbei (geringfügige) Bewegungen in Längsrichtung ausführen. Bei der Verformung des längselastischen Abschnitts treten Rückstellkräfte auf, die die Beweglichkeit begrenzen. Dabei ist es bevorzugt, dass die Verlaufsrichtung der Teilabschnitte, ebenso wie die der restlichen Blattfedereinheit, innerhalb der X-Z-Ebene liegt. Anders ausgedrückt, bevorzugt verläuft keiner der Teilabschnitte schräg zur X-Z-Ebene.The function of the longitudinally elastic portion is to increase the elasticity of the system in the longitudinal direction and to reduce the rigidity. The longitudinally elastic section has at least two partial sections which run alternately, ie alternately, upwards and downwards. Here, "up" (or "down") is not meant to be limiting in the sense of "perpendicular". Rather, this means that, if one follows the course of the leaf spring unit, for example. From the front end to the rear end (or vice versa), said sections are alternately up and down. In general, such a section extends obliquely upwards or downwards, ie it is at an angle to the vertical axis (Z-axis) of the vehicle. However, it is not excluded that a partial section extends at least partially parallel to the Z-axis. Each of said sections may be straight, curved and / or angled in itself. It is also possible for a (normally short) horizontal section to be arranged within such a subsection or between two successive subsections. The fact that the sections are up and down, they are in any case at an angle to the longitudinal axis (X-axis). As a result, when a longitudinal force pair acts on the ends of the longitudinally elastic portion, bending moments occur within the portions the adjacent sections (possibly slightly) compressed or pulled apart. While the front end is rigidly connected to the vehicle body and therefore can not move, that part of the leaf spring unit which is beyond the longitudinal elastic portion can thereby perform (minor) movements in the longitudinal direction. In the deformation of the longitudinally elastic section occur restoring forces that limit the mobility. It is preferred that the course direction of the sections, as well as the remaining leaf spring unit, lies within the XZ plane. In other words, preferably, none of the sections extends obliquely to the XZ plane.

Während die alternierend verlaufenden Teilabschnitte die Steifigkeit des Systems in Längsrichtung reduzieren und im Allgemeinen auch die Steifigkeit in vertikaler Richtung verringern, beeinflussen die Teilabschnitte hingegen die Steifigkeit in Querrichtung (also in Richtung der Y-Achse) normalerweise nicht oder nur in geringerem Maße. Daher kann bei dem erfindungsgemäßen Aufhängungssystem auch bei Verwendung einer Blattfedereinheit aus Verbundwerkstoff eine ausreichend hohe Steifigkeit in Querrichtung realisiert werden, während gleichzeitig eine gewisse erhöhte Elastizität des Systems in Längsrichtung ermöglicht wird. Außerdem kann aufgrund der starren Anbindung des Vorderendes dort eine im Allgemeinen einfachere und billigere Verbindung zum Einsatz kommen. Auch wird durch die starre Anbindung, insbesondere ohne ein Gummilager, die Quersteifigkeit, also die Steifigkeit in Y-Richtung, gegenüber dem Stand der Technik zusätzlich erhöht.While the alternating sections reduce the rigidity of the system in the longitudinal direction and generally also reduce the stiffness in the vertical direction, on the other hand, the sections usually do not affect the stiffness in the transverse direction (ie in the direction of the Y-axis) or only to a lesser extent. Therefore, in the suspension system of the present invention, even when using a composite leaf spring unit, a sufficiently high transverse rigidity can be realized while at the same time allowing a certain increased longitudinal elasticity of the system. In addition, due to the rigid connection of the front end, a generally simpler and cheaper connection can be used there. Also, by the rigid connection, in particular without a rubber bearing, the transverse stiffness, ie the stiffness in the Y direction, compared to the prior art additionally increased.

Während bei einer klassischen Hotchkiss-Aufhängung das vordere Ende der Blattfeder normalerweise um die Y-Achse schwenkbar gelagert ist, kann beim erfindungsgemäßen System aufgrund des längselastischen Abschnitts auf eine derartige schwenkbare Lagerung des Vorderendes verzichtet werden. Dies hängt damit zusammen, dass die Blattfedereinheit im Bereich des längselastischen Abschnitts im Allgemeinen leichter biegsam ist. D. h. das Vorderende kann stationär bleiben, während der Rest der Blattfedereinheit insbesondere unter Verbiegung des längselastischen Abschnitts eine Art (geringfügige) Schwenkbewegung um eine Achse ausführen kann, die parallel zur Y-Achse verläuft.While in a conventional Hotchkiss suspension the front end of the leaf spring is normally pivotally mounted about the Y-axis, in the system according to the invention can be dispensed with such a pivotable mounting of the front end due to the longitudinally elastic portion. This is due to the fact that the leaf spring unit is generally more flexible in the region of the longitudinal elastic section. Ie. the front end can remain stationary, while the rest of the leaf spring unit can perform a kind of (slight) pivotal movement about an axis which runs parallel to the Y-axis, in particular under bending of the longitudinally elastic section.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Blattfedereinheit bspw. als Federpaket oder als entlang der Längsachse zweiteilige Blattfeder ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Blattfedereinheit allerdings durch eine einzelne Blattfeder aus Verbundwerkstoff gebildet. Die Vorteile der Erfindung lassen sich durch diese Ausgestaltung gut realisieren, wobei die einstückige Ausführung mit einer Blattfeder hinsichtlich der Herstellung und der Montage vorteilhaft ist.In principle, it is conceivable that the leaf spring unit is formed, for example, as a spring assembly or as a two-piece leaf spring along the longitudinal axis. Preferably, however, the leaf spring unit is formed by a single leaf spring made of composite material. The advantages of the invention can be realized well by this configuration, wherein the one-piece design with a leaf spring in terms of manufacturing and assembly is advantageous.

Während der längselastische Abschnitt normalerweise auch die Steifigkeit der Feder in vertikaler Richtung (Z-Richtung) beeinflusst und somit auch das eigentliche Federverhalten, ist dies eher eine Art Nebeneffekt. In der Regel weist die Blattfedereinheit zusätzlich zum längselastischen Abschnitt einen Federabschnitt auf, der hauptsächlich für das Federverhalten verantwortlich ist. Dieser erstreckt sich zwischen dem längselastischen Abschnitt und dem Hinterende, insbesondere kann er sich den gesamten Weg vom längselastischen Abschnitt bis zum Hinterende erstrecken. Der Anbindungsbereich für die Fahrzeugachse liegt hierbei innerhalb des Federabschnitts. Der Federabschnitt kann insbesondere konkav ausgebildet sein, d. h. ausgehend vom Hinterende verläuft er zunächst schräg abwärts, während die Abwärtsneigung in Richtung auf den Anbindungsbereich immer mehr abnimmt und ggf. in eine Aufwärtsneigung übergehen kann. Es versteht sich, dass je nach Belastung der Blattfedereinheit der Federabschnitt so stark deformiert werden kann, dass er seine konkave Form verliert. Insofern bezieht sich die Aussage auf den unbelasteten Zustand.While the longitudinal elastic section usually also affects the stiffness of the spring in the vertical direction (Z direction) and thus also the actual spring behavior, this is rather a kind of side effect. In general, the leaf spring unit in addition to the longitudinally elastic portion on a spring portion, which is mainly responsible for the spring behavior. This extends between the longitudinal elastic portion and the rear end, in particular it can extend the entire way from the longitudinal elastic portion to the rear end. The connection area for the vehicle axle lies within the spring section. The spring portion may in particular be concave, d. H. starting from the rear end, it initially runs obliquely downward, while the downward inclination in the direction of the connection area decreases more and more and can possibly go into an upward slope. It is understood that depending on the load of the leaf spring unit, the spring portion can be deformed so much that it loses its concave shape. In this respect, the statement refers to the unloaded state.

Gemäß einer Ausgestaltung weist der längselastische Abschnitt genau einen aufwärts verlaufenden und einen abwärts verlaufenden Teilabschnitt auf, wodurch er U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist. Der längselastische Abschnitt ist U-förmig ausgebildet, wenn die genannten Teilabschnitte bogenförmig ineinander übergehen oder aber ein (ggf. kurzer) waagerecht verlaufender Abschnitt zwischengeordnet ist. Man kann diesen Verlauf auch als C-förmig bezeichnen. Ein V-förmiger Verlauf ergibt sich dann, wenn die zwei Teilabschnitte im Winkel aufeinander zu laufen bzw. winkelig ineinander übergehen. Es ist möglich, dass ein erster Teilabschnitt abwärts verläuft und ein zweiter Teilabschnitt aufwärts verläuft, womit sich eine Form ergibt, die man als nach oben geöffnet oder konkav bezeichnen kann. Alternativ kann aber auch ein erster Teilabschnitt aufwärts verlaufen und ein zweiter Teilabschnitt abwärts, womit sich eine nach unten geöffnete bzw. konvexe Form ergibt. Im Fall einer konkaven Form ist der längselastische Abschnitt bevorzugt stärker gekrümmt als der konkave Federabschnitt (sofern vorhanden).According to one embodiment, the longitudinal elastic section has exactly an upwardly extending and a downward extending section, whereby it is U-shaped or V-shaped. The longitudinally elastic portion is U-shaped, when the said subsections arcuately merge into one another or else a (possibly short) horizontally extending section is interposed. One can also call this course C-shaped. A V-shaped course results when the two sections at an angle to run towards each other or at an angle merge into each other. It is possible that a first section extends downward and a second section extends upward, thus resulting in a shape that can be described as open or concave. Alternatively, however, it is also possible for a first section to extend upward and a second section to descend, resulting in a downwardly opened or convex shape. In the case of a concave shape, the longitudinally elastic portion is preferably more curved than the concave spring portion (if present).

Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist der längselastische Abschnitt wenigstens drei, insbesondere drei bis fünf Teilabschnitte auf, wodurch er zickzackförmig, wellenförmig und/oder mäandrierend ausgebildet ist. Normalerweise ergibt sich gegenüber der o.g. Ausgestaltung eine geringere Steifigkeit in Längsrichtung, wenn die Anzahl der Teilabschnitte größer als zwei ist. Man könnte auch davon sprechen, dass der längselastische Abschnitt in Längsrichtung weicher wird. Bspw. kann eine Abfolge von drei Teilabschnitten aufwärts-abwärts-aufwärts oder abwärts-aufwärts-abwärts sein. Länge und Formgebung der Teilabschnitte können hierbei voneinander abweichen. Die Übergänge zwischen benachbarten Teilabschnitten können bogenförmig bzw. rund oder eckig bzw. winkelig sein. Im ersteren Fall kann der längselastische Abschnitt als zickzackförmig, im letzteren Fall als wellenförmig bezeichnet werden. Falls zwischen einen aufwärts verlaufenden und einen abwärts verlaufenden Teilabschnitt ein waagerecht verlaufender Abschnitt zwischengeordnet ist, kann die Form als mäandrierend bezeichnet werden.According to another embodiment, the longitudinally elastic section has at least three, in particular three to five sections, whereby it is zigzag-shaped, undulating and / or meandering. Normally, compared to the above-mentioned embodiment, there is less rigidity in the longitudinal direction if the number of sections is greater than two. One could also say that the longitudinal elastic section becomes softer in the longitudinal direction. For example. may be a sequence of three sections up-down-upwards or down-upwards-downwards. Length and shape of the sections can hereby from each other differ. The transitions between adjacent sections may be arcuate or round or angular. In the former case, the longitudinally elastic portion may be referred to as zigzag, in the latter case as undulating. If a horizontally extending section is arranged between an upwardly extending and a downward extending section, the shape may be called meandering.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung gehen aufeinanderfolgende Teilabschnitte winkelig ineinander über. Anders ausgedrückt, die genannten Teilabschnitte stoßen im Winkel aneinander. Dies kann bspw. einem o.g. V-förmigen oder zickzackförmigen Verlauf entsprechen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können aufeinanderfolgende Teilabschnitte bogenförmig ineinander übergehen. Hierbei bilden also die aufeinanderfolgenden Teilabschnitte einen Bogen bzw. eine Biegung, was bspw. einem o.g. U-förmigen oder wellenförmigen Verlauf entspricht. Während letztere Ausgestaltung im Allgemeinen zu geringeren Belastungen im Übergangsbereich führt, kann ggf. auch die winkelige Ausgestaltung Vorteile hinsichtlich des Längenausgleichsverhaltens oder des vertikalen Federverhaltens haben.According to one embodiment of the invention, successive sections pass angularly into one another. In other words, said sections abut one another at an angle. This can, for example, an o.g. V-shaped or zigzag course correspond. According to another embodiment, successive sections can be arcuate into each other. Here, therefore, the successive sections form a bow or a bend, which, for example, an o.g. U-shaped or wavy course corresponds. While the latter embodiment generally leads to lower loads in the transition region, the angled configuration may possibly also have advantages with regard to the length compensation behavior or the vertical spring behavior.

Vorteilhaft ist der längselastische Abschnitt angrenzend an das Vorderende ausgebildet. Dies schließt die Möglichkeit ein, dass das Vorderende durch einen (vergleichsweise kurzen) Verbindungsabschnitt gebildet ist, der allein der starren Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau dient und an den sich unmittelbar der längselastische Abschnitt anschließt. Daneben ist es auch denkbar, dass der längselastische Abschnitt selbst das Vorderende bildet, so dass die Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau unmittelbar am längselastischen Abschnitt hergestellt ist.Advantageously, the longitudinally elastic portion is formed adjacent to the front end. This includes the possibility that the front end is formed by a (relatively short) connecting portion, which alone serves the rigid connection with the vehicle body and is followed directly by the longitudinally elastic portion. In addition, it is also conceivable that the longitudinally elastic portion itself forms the front end, so that the connection with the vehicle body is made directly on the longitudinally elastic portion.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der längselastische Abschnitt höchstens 50% einer Strecke vom Vorderende zum Anbindungsbereich einnimmt. Insbesondere kann der längselastische Abschnitt auch höchstens 40 % oder höchstens 30 % der genannten Strecke einnehmen. In jedem Fall ist hierdurch der längselastische Abschnitt im Bereich des Vorderendes lokalisiert, wobei ein Großteil der Gesamtlänge der Blattfedereinheit durch den o.g. Federabschnitt gebildet sein kann.Furthermore, it is preferred that the longitudinal elastic section occupies at most 50% of a distance from the front end to the connection area. In particular, the longitudinal elastic section can also occupy at most 40% or at most 30% of the said route. In any case, this locates the longitudinally elastic section in the region of the front end, with a large part of the total length of the leaf spring unit being replaced by the o.g. Spring section may be formed.

Aufgrund der Herstellung der Blattfedereinheit aus Verbundwerkstoff sind unterschiedlichste Formgebungen möglich, auch in dem Bereich, in dem der längselastische Abschnitt in den Federabschnitt übergeht. Dort kann bspw. ein Teilabschnitt winklig in den Federabschnitt übergehen. Anders ausgedrückt, die Blattfedereinheit weist dort einen Knick auf, da der genannte Teilabschnitt unter einem anderen Winkel verläuft als der angrenzende Federabschnitt. Alternativ kann ein Teilabschnitt aber auch bogenförmig in den Federabschnitt übergehen, was i.Allg. zu geringeren lokalen Belastungen führt.Due to the production of the composite leaf spring unit, a wide variety of shapes are possible, even in the region in which the longitudinally elastic section merges into the spring section. There may, for example, a section pass over an angle in the spring section. In other words, the leaf spring unit has a kink there, because said portion extends at a different angle than the adjacent spring portion. Alternatively, however, a section can also be arcuate in the spring section, which i.Allg. leads to lower local loads.

Der Verlauf benachbarter Teilabschnitte kann deutlich voneinander abweichen bzw. der Verlauf der Teilabschnitte kann deutlich von der Längsrichtung abweichen. Hierdurch wird der längselastische Abschnitt insgesamt weicher in Längsrichtung des Fahrzeugs. Gemäß einer Ausgestaltung verlaufen zwei benachbarte Teilabschnitte wenigstens teilweise in einem Winkel zwischen 120° und 180° zueinander. Bei einem Winkel von 180° erfolgt also eine vollständige Umkehr des Verlaufs, d. h. ein Abschnitt verläuft wenigstens teilweise entgegengesetzt zum anderen Abschnitt. Hierbei könnte bspw. ein Abschnitt senkrecht abwärts verlaufen, während der andere Abschnitt senkrecht aufwärts verläuft. Es ist auch möglich, dass der Winkel teilweise über 180° liegt, bspw. zwischen 180° und 240°. Bspw. bei einem wellenförmigen Verlauf kann es gleichzeitig sein, dass diese Abschnitte dort, wo sie ineinander übergehen, in einem Winkel von 0° zueinander verlaufen. The course of adjacent sections may differ significantly from each other or the course of the sections may differ significantly from the longitudinal direction. As a result, the longitudinal elastic portion is softer overall in the longitudinal direction of the vehicle. According to one embodiment, two adjacent sections run at least partially at an angle between 120 ° and 180 ° to each other. At an angle of 180 ° so there is a complete reversal of the course, d. H. one section runs at least partially opposite to the other section. In this case, for example, one section could run vertically downwards, while the other section runs vertically upwards. It is also possible that the angle is partially over 180 °, for example. Between 180 ° and 240 °. For example. in the case of a wavy course, it may be the case that these sections extend at an angle of 0 ° to each other where they merge into one another.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenFurther advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the figures. Show it

1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufhängungssystems; 1 a side view of a first embodiment of a suspension system according to the invention;

2 eine Detailansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufhängungssystems; 2 a detailed view of a second embodiment of a suspension system according to the invention;

3 eine Detailansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufhängungssystems; 3 a detailed view of a third embodiment of a suspension system according to the invention;

4 eine Detailansicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufhängungssystems; sowie 4 a detailed view of a fourth embodiment of a suspension system according to the invention; such as

5 eine Detailansicht einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufhängungssystems. 5 a detailed view of a fifth embodiment of a suspension system according to the invention.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why these are usually described only once.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufhängungssystems 1, das bspw. für einen Lkw oder Kleintransporter verwendet werden kann. Eine als Starrachse ausgebildete Fahrzeugachse 3, die sich parallel zur Y-Achse erstreckt, ist über Zwischenelemente 7 an einer sich im Wesentlichen in Richtung der X-Achse erstreckenden Blattfeder 2 befestigt. Über diese Blattfeder 2, die aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt ist, ist die Fahrzeugachse 3 federnd an einem (hier stark schematisierten) Fahrzeugaufbau 20, bspw. einem Fahrzeugrahmen, befestigt. Es versteht sich, dass insgesamt zwei Blattfedern 2 vorhanden sind, die symmetrisch auf beiden Seiten des Fahrzeugs angeordnet sind. Selbstverständlich sind endseitig an der Fahrzeugachse 3 Räder drehbar angeordnet, die hier nicht dargestellt sind. Die Blattfeder 2 bildet vorliegend eine Blattfedereinheit, welche alternativ auch als Paket von mehreren Blattfedern ausgebildet sein könnte, wenngleich die Ausbildung als einzelne Blattfeder 2 bevorzugt ist. 1 shows a first embodiment of a suspension system according to the invention 1 , which can be used, for example, for a truck or vans. A trained as a rigid axle vehicle axle 3 that extends parallel to the Y axis is via intermediate elements 7 at a substantially in the direction of the X-axis extending leaf spring 2 attached. About this leaf spring 2 , which is made of fiber reinforced plastic, is the vehicle axle 3 resilient on a (here highly schematized) vehicle body 20 , eg a vehicle frame, fastened. It is understood that a total of two leaf springs 2 are present, which are arranged symmetrically on both sides of the vehicle. Of course, are end to the vehicle axle 3 Wheels rotatably arranged, which are not shown here. The leaf spring 2 forms in the present case a leaf spring unit, which could alternatively be designed as a package of a plurality of leaf springs, although the formation of a single leaf spring 2 is preferred.

An einem Vorderende 2.1, das bei einer Vorwärtsfahrt in Fahrtrichtung (also entgegen der X-Achse) vorne liegt, ist die Blattfeder 2 über ein erstes Verbindungselement 5 sowie Schrauben 6 starr mit dem Fahrzeugaufbau 20 verbunden. Alternativ zur gezeigten Verbindung könnte z.B. die Blattfeder 2 mit dem Verbindungselement 5 vernietet sein, während dieses mit dem Fahrzeugaufbau 20 verschraubt ist. An einem Hinterende 2.2, das auch als hinteres Ende 2.2 bezeichnet werden kann, das in Fahrtrichtung hinten liegt, ist ein zweites Verbindungselement 8 mittels Schrauben 6 an der Blattfeder 2 befestigt. Das zweite Verbindungselement 8 ist seinerseits schwenkbar mit einem sich aufwärts erstreckenden Verbindungsarm 4 verbunden, wobei eine Schwenkbarkeit um eine erste Schwenkachse A gegeben ist. Wenngleich hier nur ein Verbindungsarm 4 dargestellt ist, kann es sich auch um zwei Verbindungsarme 4 handeln, die beiderseits des zweiten Verbindungselements 8 angeordnet sind. Der bzw. die Verbindungsarme 4 können im Wesentlichen starr sein und bspw. aus Stahl bestehen. Über eine zweite Schwenkachse B ist der Verbindungsarm 4 schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau 20 verbunden. Insgesamt wird so eine Bewegung des Hinterendes 2.2 der Blattfeder 2 innerhalb der X-Z-Ebene ermöglicht, wodurch die Verformung der Blattfeder 2 beim Einfedern ausgeglichen werden kann. Es versteht sich, dass sich beim Einfedern der Abstand des Vorderendes 2.1 und des Hinterendes 2.2 vergrößert, was dadurch ausgeglichen wird, dass der Verbindungsarm 4 nach hinten schwenkt (also in 1 gegen den Uhrzeigersinn).At a front end 2.1 , which is forward in a forward direction in the direction of travel (ie, opposite to the X-axis), is the leaf spring 2 via a first connecting element 5 as well as screws 6 rigid with the vehicle body 20 connected. As an alternative to the connection shown, for example, the leaf spring 2 with the connecting element 5 riveted while this with the vehicle body 20 is screwed. At the rear end 2.2 also as the back end 2.2 may be referred to, which is behind in the direction of travel, is a second connecting element 8th by means of screws 6 on the leaf spring 2 attached. The second connection element 8th in turn is pivotable with an upwardly extending link arm 4 connected, wherein a pivoting about a first pivot axis A is given. Although here only one link arm 4 is shown, it may also be two connecting arms 4 acting on either side of the second connecting element 8th are arranged. The or the connecting arms 4 can be essentially rigid and, for example, consist of steel. About a second pivot axis B is the connecting arm 4 swiveling with the vehicle body 20 connected. Overall, such a movement of the rear end 2.2 the leaf spring 2 within the XZ plane, allowing the deformation of the leaf spring 2 can be compensated during compression. It is understood that during compression the distance of the front end 2.1 and the back end 2.2 increased, which is compensated by the fact that the connecting arm 4 pivots backwards (ie in 1 counterclockwise).

Erkennbar weist die Blattfeder 2 einen konkaven, bspw. parabolischen Federabschnitt 2.4 auf, der sich in diesem Fall über ca. 80 bis 85 % des Abstandes zwischen dem Vorderende 2.1 und dem Hinterende 2.2 erstreckt. In diesem Federabschnitt 2.4 ist auch ein Anbindungsbereich 2.3 für die Fahrzeugachse 3 angeordnet. Angrenzend an das Vorderende 2.1 ist ein längselastischer Abschnitt 2.5 ausgebildet, der eine Reihe von Teilabschnitten 2.6–2.9 aufweist und vorliegend weniger als 30 % eines Abstandes vom Vorderende 2.1 zum Anbindungsbereich 2.3 einnimmt. Ausgehend vom Vorderende 2.1 verlaufen zwei Teilabschnitte 2.6, 2.8 schräg abwärts, während zwei Teilabschnitte 2.7, 2.9 schräg aufwärts verlaufen. Recognizable points the leaf spring 2 a concave, for example. Parabolic spring section 2.4 in this case, about 80 to 85% of the distance between the front end 2.1 and the back end 2.2 extends. In this spring section 2.4 is also a connection area 2.3 for the vehicle axle 3 arranged. Adjacent to the front end 2.1 is a longitudinally elastic section 2.5 formed, which has a number of subsections 2.6 - 2.9 and in the present case less than 30% of a distance from the front end 2.1 to the connection area 2.3 occupies. Starting from the front end 2.1 run two sections 2.6 . 2.8 obliquely downwards, while two sections 2.7 . 2.9 run diagonally upwards.

Dabei verlaufen benachbarte Teilabschnitte 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 jeweils in einem Winkel von bis zu 150° zueinander und gehen bogenförmig ineinander über, womit sich insgesamt eine wellenförmige Gestalt des längselastischen Abschnitts 2.5 ergibt. Der längselastische Abschnitt 2.5 beeinflusst zum einen die vertikale Steifigkeit des Aufhängungssystems 1, zum anderen sorgt er für eine erhöhte Biegsamkeit innerhalb der X-Z-Ebene, so dass trotz der starren Befestigung des Vorderendes 2.1 eine geringfügige Schwenkbewegung der Blattfeder 2 möglich ist, ohne dass ein Schwenklager im Bereich des Vorderendes 2.1 nötig wäre.In this case, adjacent sections run 2.6 . 2.7 . 2.8 . 2.9 each at an angle of up to 150 ° to each other and go arcuately into each other, bringing a total of a wavy shape of the longitudinal elastic section 2.5 results. The longitudinally elastic section 2.5 on the one hand influences the vertical rigidity of the suspension system 1 On the other hand, it ensures increased flexibility within the XZ plane, so that despite the rigid attachment of the front end 2.1 a slight pivoting movement of the leaf spring 2 possible without a pivot bearing in the area of the front end 2.1 would be necessary.

Vor allem aber sorgt der längselastische Abschnitt 2.5 dafür, dass die Steifigkeit des Systems in Längsrichtung reduziert wird. D. h., der Federabschnitt 2.4 mit dem Anbindungsbereich 2.3 und der Fahrzeugachse 3 kann sich gegenüber dem Fahrzeugaufbau 20 in gewissem Maße in Richtung der X-Achse bewegen. Hierbei werden die Teilabschnitte 2.6–2.9 elastisch auseinandergezogen bzw. zusammengedrückt. Diese Elastizität in Längsrichtung geht allerdings mit keiner nennenswerten Vergrößerung der Elastizität in Querrichtung einher. D. h. das Aufhängungssystem 1 weist trotz der Verwendung einer Blattfeder 2 aus faserverstärktem Kunststoff eine hohe Quersteifigkeit auf.Above all, however, ensures the longitudinal elastic section 2.5 for reducing the rigidity of the system in the longitudinal direction. D. h., The spring section 2.4 with the connection area 2.3 and the vehicle axle 3 can be opposite to the vehicle body 20 to a certain extent moving in the direction of the X-axis. Here are the sections 2.6 - 2.9 elastically pulled apart or compressed. However, this elasticity in the longitudinal direction is accompanied by no appreciable increase in the elasticity in the transverse direction. Ie. the suspension system 1 despite the use of a leaf spring 2 made of fiber-reinforced plastic on a high transverse stiffness.

2 zeigt eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform eines Aufhängungssystems 1, das weitgehend mit dem in 1 gezeigten übereinstimmt und insofern nicht nochmals beschrieben wird. Auch hier weist die Blattfeder 2 wiederum vier alternierend verlaufende Teilabschnitte 2.6–2.9 auf, die allerdings in sich im Wesentlichen gerade ausgebildet sind, wobei benachbarte Teilabschnitte 2.6–2.9 jeweils winkelig ineinander übergehen. Die Form des längselastischen Abschnitts 2.5 kann insgesamt als zickzackförmig bezeichnet werden. 2 shows a detailed view of another embodiment of a suspension system 1 that largely coincides with the in 1 shown and is not described again. Again, the leaf spring 2 again four alternating sections 2.6 - 2.9 however, which are essentially straight in themselves, with adjacent sections 2.6 - 2.9 each angularly merge into each other. The shape of the longitudinally elastic section 2.5 can be referred to as a whole zigzag.

3 zeigt eine Detailansicht einer dritten Ausführungsform eines Aufhängungssystems 1. Auch hier lassen sich vier Teilabschnitte 2.6–2.9 erkennen, die allerdings nicht nur winkelig ineinander übergehen, sondern zum Teil in sich abgewinkelt sind, so dass sich eine mäandrierende Struktur ergibt. 3 shows a detailed view of a third embodiment of a suspension system 1 , Again, there are four sections 2.6 - 2.9 recognize, however, not only angled into each other, but are partially angled in itself, so that a meandering structure results.

4 zeigt eine Detailansicht einer vierten Ausführungsform eines Aufhängungssystems 1. Dieses ist einfacher strukturiert als die Aufhängungssysteme 1 in 1 bis 3, da der längselastische Abschnitt 2.5 lediglich einen abwärts verlaufenen Teilabschnitt 2.6 sowie einen aufwärts verlaufenden Teilabschnitt 2.7 aufweist, die bogenförmig ineinander übergehen. Insgesamt ist der längselastische Abschnitt 2.5 hierbei U-förmig bzw. konkav ausgebildet. Seine Krümmung ist hierbei allerdings deutlich größer als die des Federabschnitts 2.4. 4 shows a detailed view of a fourth embodiment of a suspension system 1 , This is easier structured than the suspension systems 1 in 1 to 3 because the longitudinally elastic section 2.5 only a downward section 2.6 and an upwardly extending section 2.7 which is arcuate merge. Overall, the longitudinal elastic section 2.5 in this case U-shaped or concave. Its curvature here, however, is significantly greater than that of the spring section 2.4 ,

5 zeigt eine Detailansicht einer fünften Ausführungsform eines Aufhängungssystems 1. Dieses ähnelt der Ausgestaltung in 4, allerdings sind hierbei der abwärts verlaufende Teilabschnitt 2.6 sowie der aufwärts verlaufende Teilabschnitt 2.7 im Wesentlichen gerade ausgebildet und gehen winkelig ineinander über. Hierdurch ergibt sich eine V-förmige Struktur des längselastischen Abschnitts 2.5. 5 shows a detailed view of a fifth embodiment of a suspension system 1 , This is similar to the embodiment in FIG 4 , but here are the downward section 2.6 as well as the upward extending section 2.7 formed substantially straight and go at an angle into each other. This results in a V-shaped structure of the longitudinal elastic section 2.5 ,

Bei jedem der gezeigten Aufhängungssysteme 1 ist geht derjenige Teilabschnitt 2.7, 2.9, der dem Federabschnitt 2.4 am nächsten ist, jeweils winkelig in diesen über. Alternativ wäre allerdings auch ein bogenförmiger bzw. gekrümmter Übergang möglich.In each of the suspension systems shown 1 is that part of the section 2.7 . 2.9 , the spring section 2.4 closest to each other, each angular in this over. Alternatively, however, an arcuate or curved transition would be possible.

Es versteht sich, dass die in 1–5 gezeigten Ausführungsformen nur einige Beispiele von längselastischen Abschnitten 2.5 darstellen. Daneben sind viele weitere Ausführungsformen denkbar, z. B. mit zusätzlichen Teilabschnitten oder Kombinationen von mäandrierenden, zickzackförmigen und/oder wellenförmigen Abschnitten.It is understood that in 1 - 5 shown embodiments only a few examples of longitudinal elastic sections 2.5 represent. In addition, many other embodiments are conceivable, for. B. with additional sections or combinations of meandering, zigzag and / or wavy sections.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Aufhängungssystem suspension system
22: Blattfeder leaf spring
2.1 2.1: Vorderendefront end
2.2 2.2: Hinterenderear end
2.3 2.3: Anbindungsbereich connecting region
2.4 2.4: Federabschnittspring section
2.5 2.5: längselastischer Abschnittlongitudinally elastic section
2.6–2.9 2.6-2.9: Teilabschnitt part Of
33: Fahrzeugachse vehicle axle
44: Verbindungsarm connecting arm
5, 85, 8: Verbindungselement connecting member
66: Schraube screw
77: Zwischenelement intermediate element
2020: Fahrzeugaufbau vehicle body
A, BA, B: Schwenkachse swivel axis
XX: X-Achse X axis
ZZ: Z-Achse Z-axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014005948 A1 [0005]
JP 2005-096493 A [0006]
US 8967645 B2 [0007]
US 1182181 A [0009]
JP 2003-335119A [0010]
WO 2015/121345 Al [0011]
DE 102009032919 A1 [0012]
DE 102010015951 A1 [0013]
DE 102013107889 A1 [0013]
DE 10202114 A1 [0014]

Claims

Suspension system ( 1 ) with a leaf spring unit ( 2 composite material extending along a vehicle longitudinal axis (X) at a front end (FIG. 2.1 ) with a vehicle body ( 20 ) and a connection area ( 2.3 ) for a vehicle axle ( 3 ), characterized by a connecting arm ( 4 ), which pivotally one hand with a rear end ( 2.2 ) of the leaf spring unit ( 2 ) and on the other hand with the vehicle body ( 20 ), wherein the leaf spring unit ( 2 ) at the front end ( 2.1 ) rigidly with the vehicle body ( 20 ) and between the front end ( 2.1 ) and the connection area ( 2.3 ) a longitudinally elastic section ( 2.5 ) with at least two alternating upward and downward sections ( 2.6 - 2.9 ) having.

Suspension system according to claim 1, characterized in that the leaf spring unit is replaced by a single leaf spring ( 2 ) is formed of composite material.

Suspension system according to claim 1 or 2, characterized in that the leaf spring unit ( 2 ) a concave spring section ( 2.4 ) located between the longitudinally elastic section ( 2.5 ) and the rear end ( 2.2 ).

Suspension system according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinally elastic section ( 2.5 ) exactly one upward ( 2.7 ) and a descending section ( 2.6 ), whereby it is U-shaped or V-shaped.

Suspension system according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinally elastic section ( 2.5 ) three to five subsections ( 2.6 - 2.9 ), whereby it is zigzag-shaped, wave-shaped and / or meandering.

Suspension system according to one of the preceding claims, characterized in that successive sections ( 2.6 - 2.9 ) merge angularly or arcuately into each other.

Suspension system according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinally elastic section ( 2.5 ) adjacent to the front end ( 2.1 ) is trained.

Suspension system according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinally elastic section ( 2.5 ) not more than 50% of a distance from the front end ( 2.1 ) to the connection area ( 2.3 ) occupies.

Suspension system according to one of the preceding claims, characterized in that a partial section ( 2.6 - 2.9 ) angled or arcuate in the spring section ( 2.4 ) passes over.

Suspension system according to one of the preceding claims, characterized in that two adjacent sections ( 2.6 - 2.9 ) at least partially in a 120 ° to 180 ° to each other.