DE102017218432B4

DE102017218432B4 - Axle suspension

Info

Publication number: DE102017218432B4
Application number: DE102017218432.9A
Authority: DE
Inventors: Marc Simon; Thomas Gerhards; Ralf Hintzen; Rainer Souschek; Nicole Zandbergen
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2021-05-27
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: DE102017218432A1

Abstract

Achsaufhängung (1) für ein Fahrzeug, mit einer Hauptblattfeder (3), die eine Fahrzeugachse (10) trägt und endseitig einerseits schwenkbar mit einem Fahrzeugaufbau (20) verbunden ist sowie andererseits schwenkbar mit einem Verbindungsarm (4) verbunden ist, der schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau (20) verbunden ist, und einer in einem Verbindungsbereich (8.1) lastübertragend mit der Hauptblattfeder (3) verbundenen Hilfsblattfeder (8), wobei die Hilfsblattfeder (8) oberhalb der Hauptblattfeder (3) angeordnet ist und Zugverbinder (9) dazu ausgebildet sind, bei einer Verformung der Hauptblattfeder (3) oberhalb einer Grenzlast die Hilfsblattfeder (8) beiderseits des Verbindungsbereichs (8.1) zugübertragend mit der Hauptblattfeder (3) zu koppeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugverbinder (9) als Zugbänder (9) ausgeführt sind, und, dass wenigstens ein Zugband (9) wenigstens abschnittsweise flexibel ausgebildet und an beiden Blattfedern (3, 8) befestigt ist, wobei es durch Überschreiten der Grenzlast straffbar ist.Axle suspension (1) for a vehicle, with a main leaf spring (3) which carries a vehicle axle (10) and is pivotally connected to a vehicle body (20) on the one hand and pivotally connected to a connecting arm (4) on the other hand, which is pivotally connected to the Vehicle body (20) is connected, and an auxiliary leaf spring (8) connected to the main leaf spring (3) in a load-transferring manner in a connection area (8.1), the auxiliary leaf spring (8) being arranged above the main leaf spring (3) and tension connectors (9) being designed for this purpose to couple the auxiliary leaf spring (8) on both sides of the connecting area (8.1) to the main leaf spring (3) in a tension-transmitting manner when the main leaf spring (3) is deformed above a limit load, characterized in that the tension connectors (9) are designed as tension straps (9), and that at least one tension band (9) is flexible at least in sections and is attached to both leaf springs (3, 8) payable is punishable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Achsaufhängung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 mit einer Hauptblattfeder, die eine Fahrzeugachse trägt und endseitig einerseits schwenkbar mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist sowie andererseits schwenkbar mit einem Verbindungsarm verbunden ist, der schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, und einer in einem Verbindungsbereich lastübertragend mit der Hauptblattfeder verbundenen Hilfsblattfeder.The invention relates to an axle suspension with the features of the preamble of claim 1 with a main leaf spring which carries a vehicle axle and is pivotably connected to a vehicle body on the one hand and is pivotably connected to a connecting arm on the other hand, which is pivotably connected to the vehicle body, and one in a connection area load-transferring auxiliary leaf spring connected to the main leaf spring.

Die US 1 199 019 A befasst sich mit einer Fahrzeugfeder, wobei eine erste, obere Blattfeder oberhalb einer zweiten, unteren Blattfeder angeordnet ist. Beide Blattfedern sind in einem mittleren Verbindungsbereich miteinander verbunden. Endseitig ist an der oberen Blattfeder jeweils ein Metallbügel angeordnet, der in einem Normallastzustand mit seinem geschlossenen freien Ende zur unteren Blattfeder beabstandet ist. Jedoch stehen die beiden Blattfedern auch im Normallastzustand ständig in Kontakt, und sind nicht zueinander beabstandet. Erst in einem Belastungsfall, bei welchem sich die obere Blattfeder mit seinen freien Enden von der unteren Blattfeder entfernt, gelangt das freie Ende des Metallbügels in Kontakt mit der unteren Blattfeder.The U.S. 1,199,019 A deals with a vehicle spring, wherein a first, upper leaf spring is arranged above a second, lower leaf spring. Both leaf springs are connected to one another in a central connecting area. At the end of the upper leaf spring, a metal bracket is arranged in each case, which in a normal load condition is spaced apart with its closed free end from the lower leaf spring. However, the two leaf springs are constantly in contact even in the normal load condition and are not spaced apart from one another. Only in the event of a load in which the free ends of the upper leaf spring moves away from the lower leaf spring does the free end of the metal bracket come into contact with the lower leaf spring.

Die US 6 273 441 B2 beschreibt einen Wankstabilisator für ein Fahrzeug mit einem Blattfederaufhängungssystem. Die Vorrichtung weist eine langgestreckte Stabilisierungsfeder auf, die an einem Mittelabschnitt einen Wankwiderstand auf die angebrachte Achse des Fahrzeugs überträgt. An jedem der beiden Enden der Stabilisierungsfeder wird eine gleichgerichtete Kraft auf die Blattfeder des Fahrzeugs durch eine Befestigung an dieser mittels eines Schäkels übertragen. Die Einstellung der Vorrichtung wird durch die Verwendung einer Vielzahl von Montageöffnungen für die Schäkel erreicht, die sich in unterschiedlichen Abständen von der Mitte der Stabilisierungsfeder befinden, wodurch eine Einstellung durch den Benutzer für die gewünschten Leistungsmerkmale ermöglicht wird. Eine weitere Krafteinstellung wird durch die Verwendung eines oder einer Kombination aus einem optionalen Achsabstandshalter, der aus einem gummiähnlichen Material bestehen kann, oder einem pneumatischen Kissen, das in seinen Abmessungen variieren kann, erreicht, wobei der Achsabstandshalter im mittleren Abschnitt der Stabilisierungsfeder angeordnet ist, wo diese mit der Achse in Verbindung steht.The US 6 273 441 B2 describes a roll stabilizer for a vehicle having a leaf spring suspension system. The device has an elongated stabilizing spring which transmits a roll resistance to the attached axle of the vehicle at a central section. At each of the two ends of the stabilizing spring, a force in the same direction is transmitted to the leaf spring of the vehicle by being fastened to the latter by means of a shackle. Adjustment of the device is achieved through the use of a plurality of mounting holes for the shackles, which are located at different distances from the center of the stabilizing spring, thereby allowing adjustment by the user for the desired performance characteristics. Further force adjustment is achieved through the use of one or a combination of an optional axle spacer, which can be made of a rubber-like material, or a pneumatic cushion, which can vary in its dimensions, the axle spacer being located in the central section of the stabilizing spring, where this is in connection with the axis.

In der Radaufhängung moderner Kraftfahrzeuge werden unterschiedliche Typen von Federn eingesetzt, über die der eigentliche Fahrzeugaufbau mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden ist. Dabei werden neben Spiralfedern u.a. auch Blattfedern eingesetzt, insbesondere bei Starrachsen. Eine derartige Blattfeder erstreckt sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs und weist in aller Regel eine konkave Form auf, bspw. nach Art einer Parabel. Neben Blattfedern aus Federstahl kommen teilweise auch Blattfedern aus Verbundstoff, bspw. faserverstärktem Kunststoff, zum Einsatz. Es können einzelne Federn oder auch Federpakete aus zwei oder mehr Federn eingesetzt werden. Die wenigstens eine Feder wird normalerweise in einem mittleren Bereich über eine Spannvorrichtung, bspw. mit Federbriden, mit der zu federnden Achse verbunden.In the wheel suspension of modern motor vehicles, different types of springs are used, via which the actual vehicle body is connected to the wheels of the vehicle. In addition to spiral springs, leaf springs are also used, especially for rigid axles. Such a leaf spring extends along the longitudinal axis of the vehicle and generally has a concave shape, for example in the manner of a parabola. In addition to leaf springs made of spring steel, leaf springs made of composite material, for example fiber-reinforced plastic, are sometimes used. Individual springs or spring assemblies consisting of two or more springs can be used. The at least one spring is normally connected to the axle to be sprung in a central area via a tensioning device, for example with spring clips.

Oftmals ist es wünschenswert, bei einer gefederten Achse zwei unterschiedliche Federkonstanten zu realisieren. Bis zu einer gewissen Grenzlast soll die Achse mit einer geringeren Federkonstante bzw. Steifigkeit gefedert sein. Dies entspricht kleineren Federbewegungen, die beim normalen Fahrbetrieb vorkommen. Hierbei ist es im Allgemeinen vorteilhaft, wenn die Federung nicht zu hart reagiert. Oberhalb einer Grenzlast soll eine höhere Federkonstante gegeben sein. Dies entspricht auch einem größeren Federweg, der bspw. beim normalen Fahrbetrieb im Allgemeinen nicht erreicht wird, sondern nur in Einzelsituationen wie bspw. dem Durchfahren eines Schlaglochs oder dergleichen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Federung härter reagiert um bspw. ein Durchschlagen, also ein Aneinanderschlagen von Teilen, zu verhindern. Bei einem solchen Durchschlagen könnte bspw. die gefederte Achse mit einem Teil des Fahrzeugaufbaus kollidieren, wodurch schlimmstenfalls Teile des Fahrzeugs beschädigt werden könnten. Vor allem aber kann eine härtere Federung bei stärkerer statischer Belastung der entsprechenden Achse (z.B. bei einem beladenen LKW) von Vorteil sein, da sich hierdurch die Lenkung und das Fahrverhalten insgesamt verbessern. Federsysteme, die wie beschrieben je nach Last mit zwei unterschiedlichen Federkonstanten reagieren, werden auch als zweistufige Federn oder zweistufige Federungen bezeichnet.It is often desirable to have two different spring constants for a sprung axle. Up to a certain limit load, the axle should be sprung with a lower spring constant or stiffness. This corresponds to smaller spring movements that occur during normal driving. It is generally advantageous here if the suspension does not react too hard. A higher spring constant should be given above a limit load. This also corresponds to a greater spring deflection, which, for example, is generally not achieved during normal driving operation, but only in individual situations such as, for example, driving through a pothole or the like. In this case, it is advantageous if the suspension reacts harder in order to prevent, for example, a bottoming out, that is to say parts hitting one another. In the event of such a bottoming out, for example, the sprung axle could collide with part of the vehicle body, which in the worst case could damage parts of the vehicle. Above all, however, a harder suspension can be advantageous when there is a higher static load on the corresponding axle (e.g. on a loaded truck), as this improves the steering and driving behavior overall. Spring systems, which react as described with two different spring constants depending on the load, are also referred to as two-stage springs or two-stage suspensions.

Eine im Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Realisierung zweier unterschiedlicher Federkonstanten besteht darin, dass zwei (oder mehr) Blattfedern in Form eines Federpakets angeordnet werden, wobei eine primäre Feder der Anbindung zum Fahrzeugaufbau dient und somit ständig zur Federung beiträgt. Eine sekundäre Feder ist mit der primären Feder verbunden, erfährt aufgrund ihrer Formgebung aber nur bei einer stärkeren Verformung der primären Feder ihrerseits eine Verformung. D.h. die sekundäre Feder erzeugt nur bei einer stärkeren Verformung, also bei einer größeren (statischen oder dynamischen) Achslast, eine Rückstellkraft. Dabei ist die sekundäre Feder unterhalb der primären Feder angeordnet und weist im Allgemeinen eine geringere Krümmung auf als die primäre Feder. Daher sind die Enden der sekundären Feder bei Normallast von der primären Feder beabstandet und kommen (optional durch zwischengeordnete Dämpferelemente) mit der primären Feder in Kontakt, wenn deren Krümmung bei größerer Last abnimmt. Die sekundäre Feder ist üblicherweise in einem mittleren Bereich gegen die primäre Feder verspannt, wobei hohe Spannkräfte notwendig sind, um eine Verschiebung der beiden Federn gegeneinander zu verhindern. Derartige Spannkräfte können aber bei Blattfedern aus Verbundwerkstoff zu einem Kriechen bzw. zur Beschädigung der Blattfeder führen. Außerdem führt die zusätzliche Feder unterhalb der primären Feder zu einer geringeren Bodenfreiheit.A possibility known in the prior art for realizing two different spring constants consists in arranging two (or more) leaf springs in the form of a spring assembly, with a primary spring serving as a connection to the vehicle body and thus constantly contributing to the suspension. A secondary spring is connected to the primary spring, but due to its shape only experiences a deformation if the primary spring itself is deformed to a greater extent. In other words, the secondary spring only generates a restoring force in the event of greater deformation, i.e. in the event of a greater (static or dynamic) axle load. The secondary spring is arranged below the primary spring and generally has a smaller curvature than the primary spring. Therefore, at normal load, the ends of the secondary spring are spaced from the primary spring and come ( optionally through intermediate damper elements) in contact with the primary spring when its curvature decreases with greater load. The secondary spring is usually tensioned against the primary spring in a central area, with high tensioning forces being necessary to prevent the two springs from being displaced relative to one another. In the case of leaf springs made of composite material, however, such tension forces can lead to creeping or damage to the leaf spring. In addition, the additional spring below the primary spring leads to a lower ground clearance.

Die US 2012 / 0 211 931 A1 offenbart eine Blattfeder aus Verbundwerkstoff, bei der mehrere Lagen aus Fasern in Längsrichtung und Fasern in Querrichtung in einer gemeinsamen Matrix aus Harz eingebunden sind. Die Blattfeder kann auch als Teil einer zweistufigen Feder eingesetzt werden, wobei eine gekrümmte primäre Feder in einem mittleren Bereich über einen hindurchgeführten Bolzen mit einer geraden sekundären Feder verspannt ist. Bei einem verstärkten Einfedern kommen die Endbereiche der primären Feder mit den Endbereichen der sekundären Feder in Kontakt. Ein ähnlicher Aufbau ist in der US 2003/0122293 A1 gezeigt.The US 2012/0 211 931 A1 discloses a leaf spring made of composite material in which several layers of fibers in the longitudinal direction and fibers in the transverse direction are bound in a common matrix of resin. The leaf spring can also be used as part of a two-stage spring, with a curved primary spring being tensioned in a central area via a bolt passed through with a straight secondary spring. In the case of increased compression, the end regions of the primary spring come into contact with the end regions of the secondary spring. A similar structure is in the US 2003/0122293 A1 shown.

Die US 7 052 001 B2 zeigt eine Federanordnung mit einer längeren Blattfeder und einer darüber angeordneten kürzeren Blattfeder. Die kürzere Blattfeder ist in etwa halb so lang wie die längere Blattfeder und in einem Endbereich mit einem mittleren Bereich der längeren Blattfeder verschraubt. Jede der Blattfedern weist jeweils genau ein Lagerauge zur Verbindung mit einem Fahrzeugaufbau auf. Das dem Lagerauge gegenüberliegenden Ende der längeren Feder ist bei geringerer Last beabstandet unterhalb der kürzeren Feder angeordnet. Bei stärkerer Last kommt dieses Ende mit der kürzeren Feder in Kontakt bzw. liegt an ihr an.The US 7 052 001 B2 shows a spring arrangement with a longer leaf spring and a shorter leaf spring arranged above it. The shorter leaf spring is about half as long as the longer leaf spring and is screwed in one end area to a central area of the longer leaf spring. Each of the leaf springs has exactly one bearing eye for connection to a vehicle body. The end of the longer spring opposite the bearing eye is arranged at a distance below the shorter spring when the load is lower. With a heavier load, this end comes into contact with the shorter spring or rests against it.

Die US 4 750 718 A zeigt eine Anordnung mit zwei Blattfedern, bei der eine aufwärts gekrümmte Hauptfeder aus Faserverbundstoff oberhalb einer Hilfsfeder angeordnet ist. Die Hilfsfeder ist in einem mittleren Bereich mit der Hauptfeder verspannt und weist von der Mitte ausgehende, leicht abwärts geneigte Armabschnitte auf, die endseitig auf ihrer Oberseite Kissen aus Elastomer aufweisen. Bei normaler Belastung sind die Kissen von der Hauptfeder beabstandet, während sie bei stärkerer Belastung, bei der die Krümmung der Hauptfeder abnimmt, mit dieser in Kontakt kommen.The U.S. 4,750,718 A shows an arrangement with two leaf springs, in which an upwardly curved main spring made of fiber composite is arranged above an auxiliary spring. The auxiliary spring is braced with the main spring in a central area and has arm sections which extend slightly downward from the center and which have elastomer cushions on their upper side at the ends. Under normal load, the cushions are spaced from the main spring, while under higher loads, where the curvature of the main spring decreases, they come into contact with the main spring.

Aus der US 6 062 549 A ist eine Fahrzeugfederung bekannt, bei der unterhalb einer Fahrzeugachse ein Blattfederpaket angeordnet ist, das mit der Fahrzeugachse verspannt ist. Oberhalb der Fahrzeugachse ist eine weitere Blattfeder angeordnet, die über endseitige Verbinder mit dem Blattfederpaket verbunden ist. Dabei sind die Verbinder schwenkbar sowohl mit dem Blattfederpaket als auch mit der weiteren Blattfeder verbunden.From the U.S. 6,062,549 A a vehicle suspension is known in which a leaf spring assembly is arranged below a vehicle axle and is braced with the vehicle axle. A further leaf spring is arranged above the vehicle axle and is connected to the leaf spring assembly via end connectors. The connectors are pivotably connected both to the leaf spring assembly and to the further leaf spring.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Bereitstellung einer zweistufigen Federung mit optimiertem Bauraum durchaus noch Raum für Verbesserungen.In view of the state of the art shown, the provision of a two-stage suspension with optimized installation space definitely still offers room for improvement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Achsaufhängung mit zweistufiger Federung zur Verfügung zu stellen.The invention is based on the object of providing an optimized axle suspension with two-stage suspension.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Achsaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.According to the invention, the object is achieved by an axle suspension with the features of claim 1, the subclaims relating 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 pointed out that the features and measures listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Durch die Erfindung wird eine Achsaufhängung für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug wie einen LKW oder PKW handeln. Allerdings ist auch beispielsweise eine Anwendung für Anhänger möglich. Bei der Achsaufhängung handelt es sich in aller Regel um eine Hinterachsaufhängung, insbesondere um eine Starrachsaufhängung.The invention provides an axle suspension for a vehicle. The vehicle can in particular be a motor vehicle such as a truck or car. However, it can also be used, for example, for trailers. The axle suspension is usually a rear axle suspension, in particular a rigid axle suspension.

Die Achsaufhängung weist eine Hauptblattfeder auf, die eine Fahrzeugachse trägt und endseitig einerseits schwenkbar mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist sowie andererseits schwenkbar mit dem Verbindungsarm verbunden ist, der schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Dabei kann die Fahrzeugachse oberhalb oder unterhalb der Hauptblattfeder angeordnet sein.The axle suspension has a main leaf spring which carries a vehicle axle and is pivotably connected at one end to a vehicle body and is pivotally connected to the connecting arm, which is pivotably connected to the vehicle body, on the other hand. The vehicle axle can be arranged above or below the main leaf spring.

Die Hauptblattfeder ist in diesem Zusammenhang eine sich entlang der FahrzeugLängsachse (X-Achse) erstreckende Blattfeder, man könnte auch sagen, eine Längsblattfeder. Dabei verläuft sie im Allgemeinen zumindest in unbelasteten Zustand nicht parallel zur X-Achse, sondern weist eine konkave Krümmung auf, bspw. nach Art einer Parabelfeder.In this context, the main leaf spring is a leaf spring that extends along the vehicle's longitudinal axis (X-axis), one could also say a longitudinal leaf spring. It generally does not run parallel to the X-axis, at least in the unloaded state, but rather has a concave curvature, for example in the manner of a parabolic spring.

Sämtliche Bezugnahmen auf die X-Achse (Längsachse), Y-Achse (Querachse) sowie die Z-Achse (Hochachse) des Fahrzeugs beziehen sich hier und im Folgenden auf den bestimmungsgemäß eingebauten Zustand der Achsaufhängung.All references to the X-axis (longitudinal axis), Y-axis (transverse axis) and the Z-axis (vertical axis) of the vehicle refer here and in the following to the properly installed state of the axle suspension.

Die Hauptblattfeder trägt eine Fahrzeugachse und ist endseitig einerseits (normalerweise an einem vorderen Ende) schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sowie endseitig andererseits (normalerweise an einem hinteren Ende) schwenkbar mit dem Verbindungsarm verbunden. Dieser Verbindungsarm, der auch als Schäkel bezeichnet werden kann, ist seinerseits schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Die jeweiligen Schwenkachsen verlaufen dabei im Wesentlichen, also normalerweise parallel zur Y-Achse. Der beschriebene Aufbau entspricht im Wesentlichen einer Hotchkiss-Aufhängung. Wenngleich hier von einem Verbindungsarm die Rede ist, können selbstverständlich zwei (in Y-Richtung) beiderseits der Blattfeder angeordnete Verbindungsarme vorgesehen sein bzw. der Verbindungsarm kann zweiteilig ausgebildet sein. In bekannter Weise können am vorderen sowie am hinteren Ende der Längsblattfeder Lageraugen ausgebildet sein, in die bspw. Gummi-Metall-Buchsen eingepresst sein können. Das jeweilige Lagerauge bzw. die darin angeordnete Buchse entsprechen der Position eines Achsbolzens, über den eine schwenkbare bzw. drehbare Verbindung gegeben ist. Normalerweise ist die Hauptblattfeder aus Federstahl gefertigt, es sind im Rahmen der Erfindung aber auch andere Ausgestaltungen, bspw. aus Verbundstoff, insbesondere Faserverbundstoff, denkbar.The main leaf spring carries a vehicle axle and is pivotally connected to the vehicle body at one end (usually at a front end) and pivotally connected to the connecting arm at the other end (usually at a rear end). This connecting arm, which can also be referred to as a shackle, is in turn pivotably connected to the vehicle body. The respective pivot axes run essentially, that is to say normally parallel to the Y-axis. The structure described essentially corresponds to a Hotchkiss suspension. Although one is talking about a connecting arm here, two connecting arms arranged (in the Y direction) on both sides of the leaf spring can of course be provided or the connecting arm can be designed in two parts. In a known manner, bearing eyes can be formed at the front and rear ends of the longitudinal leaf spring, into which, for example, rubber-metal bushings can be pressed. The respective bearing eye or the bushing arranged therein correspond to the position of an axle bolt, via which a pivotable or rotatable connection is provided. The main leaf spring is normally made of spring steel, but other configurations, for example made of composite material, in particular fiber composite material, are also conceivable within the scope of the invention.

Insgesamt dient die Hauptblattfeder der elastischen Aufhängung der Fahrzeugachse gegenüber dem Fahrzeugaufbau. Dabei ist „Fahrzeugaufbau“ ein Sammelbegriff für eine Karosserie, ein Chassis sowie ggf. einen Hilfsrahmen des jeweiligen Fahrzeugs, also diejenigen Teile, die normalerweise die gefederten Masse bilden. Die Verbindung zwischen der Fahrzeugachse, die insbesondere als Starrachse ausgebildet sein kann, ist normalerweise über eine Spannvorrichtung gegeben, die bspw. ein oberes und ein unteres Spannelement aufweisen kann, die in sich vergleichsweise starr ausgebildet sein können, bspw. aus Stahl. Die Hauptblattfeder ist dabei zwischen den Spannelementen eingespannt, ggf. über zwischengeordnete elastische Isolierelemente. Die Verspannung der Spannelemente gegeneinander kann über Federbriden erfolgen.Overall, the main leaf spring is used for the elastic suspension of the vehicle axle in relation to the vehicle body. "Vehicle structure" is a collective term for a body, a chassis and, if applicable, a subframe of the respective vehicle, i.e. those parts that normally form the sprung mass. The connection between the vehicle axle, which can in particular be designed as a rigid axle, is normally provided via a clamping device, which, for example, can have an upper and a lower clamping element, which can be relatively rigid in themselves, for example made of steel. The main leaf spring is clamped between the tensioning elements, possibly via intermediate elastic insulating elements. The tensioning elements can be braced against each other using spring clips.

Weiterhin weist die Achsaufhängung eine Hilfsblattfeder auf, die in einem Verbindungsbereich last-, bevorzugt druckübertragend mit der Hauptblattfeder verbunden ist. Der Verbindungsbereich ist normalerweise ein mittlerer bzw. zentraler Bereich der Hilfsblattfeder. Diese kann sich von diesem Verbindungsbereich symmetrisch entlang der X-Achse nach vorne und hinten erstrecken. Im Verbindungsbereich ist die Hilfsblattfeder mit der Hauptblattfeder derart verbunden, dass zumindest Druckkräfte übertragen werden, wobei Druckkräfte solche Kräfte bezeichnen, die auf eine der Blattfedern wirken und von der jeweils anderen Blattfeder fort gerichtet sind. Mit Bezug auf die Hilfsblattfeder werden also zumindest Kräfte übertragen, die vertikal nach oben gerichtet sind. Normalerweise ist die Hilfsblattfeder in dem Verbindungsbereich direkt oder indirekt (über wenigstens ein zwischengeordnetes Element) an der Hauptblattfeder befestigt, wobei auch Zugkräfte übertragen werden. Die Verbindung mit der Hauptblattfeder kann auf einem Formschluss, Stoffschluss und/oder Kraftschluss beruhen. Normalerweise ist die Hilfsblattfeder im Verbindungsbereich nicht direkt mit der Hauptblattfeder verbunden, sondern es ist in vertikaler Richtung (Z-Richtung) wenigstens ein Element zwischengeordnet, wodurch die Hilfsblattfeder zumindest im Verbindungsbereich vertikal von der Hauptblattfeder beabstandet ist. Bevorzugt ist die Hilfsblattfeder auf ganzer Länge von der Hauptblattfeder beabstandet.Furthermore, the axle suspension has an auxiliary leaf spring, which is connected to the main leaf spring in a connection area in a load-transmitting, preferably pressure-transmitting manner. The connection area is usually a middle or central area of the auxiliary leaf spring. This can extend from this connection area symmetrically along the X-axis forwards and backwards. In the connection area, the auxiliary leaf spring is connected to the main leaf spring in such a way that at least compressive forces are transmitted, wherein compressive forces denote those forces which act on one of the leaf springs and are directed away from the other leaf spring. With regard to the auxiliary leaf spring, at least forces are transmitted which are directed vertically upwards. Normally, the auxiliary leaf spring is attached directly or indirectly (via at least one intermediate element) to the main leaf spring in the connecting area, with tensile forces also being transmitted. The connection with the main leaf spring can be based on a form fit, material fit and / or force fit. Normally, the auxiliary leaf spring is not directly connected to the main leaf spring in the connection area, but at least one element is interposed in the vertical direction (Z-direction), whereby the auxiliary leaf spring is vertically spaced from the main leaf spring at least in the connection area. The auxiliary leaf spring is preferably spaced apart from the main leaf spring over its entire length.

Bevorzugt ist die Hilfsblattfeder aus Verbundstoff gefertigt. Insbesondere kann sie wenigstens teilweise aus Faserverbundstoff bestehen. Als Faserverbundstoffe gelten hierbei sämtliche Werkstoffe, bei denen Fasern, wie bspw. Glasfasern, Carbonfasern und/oder Aramidfasern, zur Verstärkung in eine Polymermatrix (z.B. eine Kunststoff- oder Kunstharzmatrix) eingelagert sind. Optional können dabei weitere Partikel, Schichten oder Komponenten ein- oder angelagert sein, die sich nicht als Polymer oder als Fasern klassifizieren lassen.The auxiliary leaf spring is preferably made of composite material. In particular, it can consist at least partially of fiber composite. Fiber composites include all materials in which fibers, such as glass fibers, carbon fibers and / or aramid fibers, are embedded in a polymer matrix (e.g. a plastic or synthetic resin matrix) for reinforcement. Optionally, further particles, layers or components can be incorporated or deposited that cannot be classified as polymers or fibers.

Die Hilfsblattfeder ist oberhalb der Hauptblattfeder angeordnet und Zugverbinder sind dazu ausgebildet, bei einer Verformung der Hauptblattfeder oberhalb einer Grenzlast die Hilfsblattfeder beiderseits des Verbindungsbereichs zugübertragend mit der Hauptblattfeder zu koppeln. D.h., im Gegensatz zum Stand der Technik, wo Hilfsblattfedern normalerweise (entlang der Z-Achse) unterhalb der Hauptblattfeder angeordnet sind, ist die Hilfsblattfeder bei der erfindungsgemäßen Achsaufhängung oberhalb der Hauptblattfeder angeordnet. Damit ist eine Kraftübertragung bei einer Verformung der Hauptblattfeder wie im Stand der Technik nicht möglich, wo sich verformende Teile der Hauptblattfeder normalerweise direkt oder indirekt Druck auf die Hilfsblattfeder ausüben, woraus deren Verformung resultiert. Stattdessen weist die erfindungsgemäße Achsaufhängung Zugverbinder auf, die oberhalb einer Grenzlast Zugkräfte zwischen den beiden Blattfedern übertragen, indem sie diese miteinander koppeln. Unterhalb der Grenzlast ist dagegen keine zugübertragende Kopplung der Blattfedern durch die Zugverbinder gegeben. Die Grenzlast ist dabei eine Last des Fahrzeugs, die oberhalb der Normallast liegt. Die Normallast des Fahrzeugs entspricht dabei dem unbeladenen Zustand ohne das Einwirken dynamischer Belastungen, die z.B. beim Überfahren von Bodenunebenheiten entstehen. Der Unterschied zwischen diesen beiden Lasten kann im Rahmen der Erfindung prinzipiell frei gewählt werden. Bspw. könnte die Grenzlast 110 %, 130 % oder 150 % der Normallast betragen, es könnte aber auch ein darüber liegender Wert sein. Die Kopplung der Blattfedern erfolgt dabei beiderseits des Verbindungsbereichs, wobei die Zugverbinder insbesondere symmetrisch beiderseits des Verbindungsbereichs angeordnet sein können. Die Fahrzeugachse kann unterhalb der Hauptblattfeder angeordnet sein oder auch zwischen der Hauptblattfeder und der Hilfsblattfeder.The auxiliary leaf spring is arranged above the main leaf spring and tension connectors are designed to couple the auxiliary leaf spring on both sides of the connection area in a tension-transmitting manner with the main leaf spring in the event of a deformation of the main leaf spring above a limit load. That is, in contrast to the prior art, where auxiliary leaf springs are normally arranged (along the Z-axis) below the main leaf spring, the auxiliary leaf spring in the axle suspension according to the invention is arranged above the main leaf spring. Thus, when the main leaf spring is deformed, a force transmission is not possible as in the prior art, where deforming parts of the main leaf spring normally exert pressure directly or indirectly on the auxiliary leaf spring, resulting in its deformation. Instead, the axle suspension according to the invention has tension connectors which transmit tensile forces between the two leaf springs above a limit load by coupling them to one another. Below the limit load, on the other hand, there is no tension-transmitting coupling of the leaf springs by the tension connector. The limit load is a load on the vehicle that is above the normal load. The normal load of the vehicle corresponds to the unloaded condition without the effect of dynamic loads that occur, for example, when driving over uneven floors. The difference between these two loads can in principle be freely selected within the scope of the invention. For example, could Limit load be 110%, 130% or 150% of the normal load, but it could also be a value above this. The leaf springs are coupled on both sides of the connecting area, with the tension connectors in particular being able to be arranged symmetrically on both sides of the connecting area. The vehicle axle can be arranged below the main leaf spring or between the main leaf spring and the auxiliary leaf spring.

Typischerweise ist genau ein Zugverbinder auf jeder Seite des Verbindungsbereichs (also entlang der X-Achse vor bzw. hinter dem Verbindungsbereich) vorgesehen. Normalerweise ist die Hauptblattfeder bei Normallast konkav gekrümmt, so dass seitliche Bereiche höher angeordnet sind als ein mittlerer Bereich, in dem normalerweise der Verbindungsbereich angeordnet ist. Beim Einfedern nimmt die Krümmung der Hauptblattfeder ab und die seitlichen Bereiche verlagern sich im Vergleich zum mittleren Bereich nach unten. Solange keine Kopplung zwischen den beiden Blattfedern gegeben ist, verformt sich die Hilfsblattfeder auch nicht und der vertikale Abstand der seitlichen Bereiche der Hauptblattfeder zur Hilfsblattfeder nimmt zu. Wie nachfolgend an einzelnen Beispielen noch erläutert wird, können die Zugverbinder derart dimensioniert sein, dass sie erst ab einem bestimmten vertikalen Abstand, der der Grenzlast entspricht, die beiden Blattfedern aneinanderkoppeln. Ab diesem Punkt wird eine Zugkraft auf die Hilfsblattfeder übertragen, die zu einer elastischen Verformung derselben führt. Dabei bildet die (wenigstens) druckübertragende Verbindung im Verbindungsbereich gewissermaßen ein Widerlager, das die Zugkräfte aufnimmt und so die elastische Verformung der Hilfsblattfeder ermöglicht. Diese Verformung wiederum wirkt sich auf die effektive Federkonstante der gesamten Achsaufhängung aus. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, dass die Hilfsblattfeder im Vergleich zum Stand der Technik nach oben verlagert ist, wodurch die Bodenfreiheit vergrößert wird.Typically, exactly one tension connector is provided on each side of the connection area (that is, along the X-axis in front of or behind the connection area). Normally, the main leaf spring is concavely curved under normal load, so that lateral areas are arranged higher than a central area, in which the connecting area is normally arranged. During compression, the curvature of the main leaf spring decreases and the lateral areas shift downwards compared to the central area. As long as there is no coupling between the two leaf springs, the auxiliary leaf spring does not deform either and the vertical distance between the lateral areas of the main leaf spring and the auxiliary leaf spring increases. As will be explained below using individual examples, the tension connectors can be dimensioned in such a way that they only couple the two leaf springs to one another from a certain vertical distance that corresponds to the limit load. From this point, a tensile force is transmitted to the auxiliary leaf spring, which leads to an elastic deformation of the same. In this case, the (at least) pressure-transmitting connection in the connection area forms, as it were, an abutment which absorbs the tensile forces and thus enables the elastic deformation of the auxiliary leaf spring. This deformation in turn affects the effective spring constant of the entire axle suspension. It is particularly advantageous that the auxiliary leaf spring is displaced upwards compared to the prior art, whereby the ground clearance is increased.

Bevorzugt ist eine Verbindung der Hilfsblattfeder mit der Hauptblattfeder unabhängig von einer Verbindung der Hauptblattfeder mit der Fahrzeugachse. Dies bedeutet, dass unabhängige Verbindungsmittel vorgesehen sind, um einerseits die Hilfsblattfeder mit der Hauptblattfeder zu verbinden und andererseits die Hauptblattfeder mit der Fahrzeugachse. Somit kann bspw. die Hauptblattfeder über eine Spannvorrichtung, die eine erhebliche Kraft ausübt, mit der Fahrzeugachse verbunden werden, während die Hilfsblattfeder auf andere Weise gegenüber der Hauptblattfeder gesichert werden kann, wozu geringere Kräfte ausreichend sind. Aufgrund der geringeren Kräfte lassen sich eine Beschädigung der Hilfsblattfeder bzw. ein unerwünschtes Kriechen vermeiden. Dabei ist es möglich, dass die Hilfsblattfeder ebenfalls durch eine (weitere) Spannvorrichtung mit der Hauptblattfeder verbunden ist, die allerdings unabhängig von der ersten Spannvorrichtung arretierbar und einstellbar ist.A connection of the auxiliary leaf spring to the main leaf spring is preferred independently of a connection of the main leaf spring to the vehicle axle. This means that independent connecting means are provided to connect the auxiliary leaf spring to the main leaf spring on the one hand and the main leaf spring to the vehicle axle on the other hand. Thus, for example, the main leaf spring can be connected to the vehicle axle via a tensioning device which exerts a considerable force, while the auxiliary leaf spring can be secured with respect to the main leaf spring in another way, for which lower forces are sufficient. Because of the lower forces, damage to the auxiliary leaf spring or undesired creeping can be avoided. It is possible that the auxiliary leaf spring is also connected to the main leaf spring by a (further) tensioning device, which, however, can be locked and adjusted independently of the first tensioning device.

Gemäß der Erfindung ist der Zugverbinder als Zugband ausgebildet, wobei wenigstens ein Zugband wenigstens abschnittsweise flexibel ausgebildet und an beiden Blattfedern befestigt, wobei es durch Überschreiten der Grenzlast straffbar ist. Das jeweilige Zugband ist (bspw. endseitig) einerseits an der Hauptblattfeder und andererseits an der Hilfsblattfeder befestigt. Es ist wenigstens abschnittsweise flexibel ausgebildet, was die Möglichkeit einschließt, dass er aus einem an sich flexiblen Material gefertigt ist, ebenso wie die Möglichkeit, dass es bspw. nach Art einer Kette aus einer Mehrzahl von Gliedern eines an sich unflexiblen Materials besteht. So wird in diesem Zusammenhang eine aus in sich starren Metallgliedern bestehende Kette auch als flexibel angesehen. Das Zugband ist dabei so bemessen, dass er unterhalb der Grenzlast erschlafft ist, also keinerlei (nennenswerte) Zugkräfte überträgt. Bei Überschreiten der Grenzlast, wobei der Abstand der beiden Blattfedern in dem Bereich mit dem Zugband zunimmt, wird das Zugband gestrafft und überträgt somit einen Zug zwischen den beiden Blattfedern.According to the invention, the tension connector is designed as a tension band, at least one tension band being flexible at least in sections and attached to both leaf springs, whereby it can be tightened by exceeding the limit load. The respective tension band is attached (for example at the end) on the one hand to the main leaf spring and on the other hand to the auxiliary leaf spring. It is designed to be flexible at least in sections, which includes the possibility that it is made of an inherently flexible material, as well as the possibility that it consists, for example, of a plurality of links of an inherently inflexible material in the manner of a chain. In this context, a chain consisting of rigid metal links is also viewed as flexible. The tension band is dimensioned in such a way that it is slack below the limit load, i.e. it does not transmit any (noteworthy) tensile forces. When the limit load is exceeded, with the distance between the two leaf springs increasing in the area with the tension band, the tension band is tightened and thus transmits a tension between the two leaf springs.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist wenigstens ein Zugband an einer Blattfeder befestigt und dazu ausgebildet, oberhalb der Grenzlast mit der anderen Blattfeder einen Formschluss herzustellen. Dabei sind normalerweise alle Zugbänder an derselben Blattfeder (also der Hauptblattfeder oder der Hilfsblattfeder) befestigt. Die Befestigung kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig gegeben sein. D.h. die Zugbänder sind ständig mit einer der Blattfedern verbunden. Mit der anderen Blattfeder ist bei dieser Ausführungsform keine dauerhafte Verbindung gegeben, allerdings wird bei Überschreiten der Grenzlast ein Formschluss zwischen dem jeweiligen Zugband und der anderen Blattfeder hergestellt. Der Formschluss ist dabei normalerweise in Richtung der Z-Achse gegeben. In jedem Fall ermöglicht er eine Übertragung von Zugkräften. Eine Möglichkeit zur Realisierung ist bspw., dass die Zugbänder in einem gewissen Abstand von der einen Blattfeder, an der sie befestigt sind, einen Abschnitt aufweisen, der für einen Formschluss ausgebildet ist. Der Abstand kann so bemessen sein, dass er größer ist als ein Abstand zur anderen Blattfeder, solange die Grenzlast nicht überschritten wird. Beim Überschreiten der Grenzlast kann durch die abnehmende Krümmung der Hauptblattfeder der Abstand zwischen den beiden Blattfedern in dem entsprechenden Bereich zunehmen, wodurch der Formschluss hergestellt und eine Zugkraft übertragen wird. Bei dieser Ausgestaltung kann das jeweilige Zugband starr oder flexibel sein.According to another embodiment, at least one tension band is attached to a leaf spring and is designed to produce a form fit with the other leaf spring above the limit load. Normally, all tension straps are attached to the same leaf spring (i.e. the main leaf spring or the auxiliary leaf spring). The attachment can be given in a form-fitting, force-fitting and / or material fit. This means that the drawstrings are permanently connected to one of the leaf springs. In this embodiment, there is no permanent connection to the other leaf spring, but if the limit load is exceeded, a form fit is established between the respective tension band and the other leaf spring. The form fit is normally given in the direction of the Z axis. In any case, it enables the transmission of tensile forces. One possibility for implementation is, for example, that the tension straps have a section at a certain distance from the one leaf spring to which they are attached which is designed for a form fit. The distance can be dimensioned so that it is greater than a distance to the other leaf spring, as long as the limit load is not exceeded. When the limit load is exceeded, the decreasing curvature of the main leaf spring can increase the distance between the two leaf springs in the corresponding area, whereby the form fit is established and a tensile force is transmitted. In this embodiment, the respective tension band can be rigid or flexible.

Bevorzugt ist wenigstens ein Zugband ausgehend von der einen Blattfeder wenigstens teilweise um die andere Blattfeder herumgeführt. Dabei kann das entsprechende Zugband bspw. eine Schlaufe oder Öse bilden, innerhalb der die andere Blattfeder angeordnet ist. Es kann an der anderen Blattfeder befestigt sein oder auch lose um diese herumgeführt sein. Insbesondere kann das Zugband um beide Blattfedern herumgeführt sein, z.B. nach Art eines geschlossenen Bandes. Bspw. dann, wenn das Zugband in sich starr ausgebildet ist, muss es allerdings nicht vollständig um die andere Blattfeder herumgeführt sein, sondern kann bspw. nach Art eines Bügels oder Hakens teilweise um diese herumgeführt sein. In jedem Fall weist das Zugband einen Abschnitt auf, der auf einer der einen Blattfeder gegenüberliegenden Seite der anderen Blattfeder angeordnet ist. Dieser Abschnitt, den man als Halteabschnitt bezeichnen könnte, kann beim Überschreiten der Grenzlast einen Formschluss herstellen, durch den eine Zugkraft übertragen wird.At least one tension band is preferably guided at least partially around the other leaf spring, starting from the one leaf spring. Here can the corresponding tension band, for example, form a loop or eyelet within which the other leaf spring is arranged. It can be attached to the other leaf spring or loosely guided around it. In particular, the tension band can be guided around both leaf springs, for example in the manner of a closed band. For example, if the tension band is inherently rigid, it does not have to be guided completely around the other leaf spring, but can be partly guided around it in the manner of a bracket or hook. In any case, the tension band has a section which is arranged on a side of the other leaf spring opposite the one leaf spring. This section, which could be referred to as the holding section, can produce a form fit when the limit load is exceeded, through which a tensile force is transmitted.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist wenigstens ein Zugband stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit wenigstens einer der Blattfedern verbunden. Ein Formschluss kann bspw. dadurch gegeben sein, dass das Zugband wie oben beschrieben um die jeweilige Blattfeder herumgeführt ist. Es wäre aber auch bspw. denkbar, dass die Blattfeder eine Bohrung aufweist, durch die das Zugband hindurchgeführt ist, wobei er durch einen Formschluss gegen ein Herausziehen gesichert ist. Ein Stofffluss kann bspw. durch Ankleben des jeweiligen Zugbandes hergestellt werden. Je nach verwendetem Material könnte das Zugband auch anvulkanisiert werden. Sofern die jeweilige Blattfeder metallisch ist und das Zugband wenigstens abschnittsweise metallisch ist, könnte auch eine stoffschlüssige Verbindung durch Verlöten oder Verschweißen erfolgen. Es ist zu beachten, dass bspw. dann, wenn das Zugband um die Blattfeder herumgeführt ist, die stoffschlüssige Verbindung hauptsächlich dazu dient, ein Verrutschen gegen die Blattfeder zu verhindern, während die zwischen den Blattfedern wirkenden Zugkräfte hauptsächlich durch die formschlüssige Verbindung aufgenommen werden.According to a preferred embodiment, at least one tension band is materially and / or positively connected to at least one of the leaf springs. A form fit can be given, for example, in that the tension band is guided around the respective leaf spring as described above. However, it would also be conceivable, for example, for the leaf spring to have a bore through which the tension band is passed, whereby it is secured against being pulled out by a form fit. A flow of material can be established, for example, by gluing the respective drawstring. Depending on the material used, the tension band could also be vulcanized on. If the respective leaf spring is metallic and the tension band is metallic at least in sections, an integral connection could also be made by soldering or welding. It should be noted that, for example, when the tension band is guided around the leaf spring, the material connection mainly serves to prevent slipping against the leaf spring, while the tensile forces acting between the leaf springs are mainly absorbed by the form-fitting connection.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Zugband in Zugrichtung elastisch ausgebildet. Dabei wird als Zugrichtung die Richtung bezeichnet, in der das Zugband eine Zugkraft zwischen den beiden Blattfedern überträgt. In dieser Richtung ist es elastisch verformbar, genauer gesagt dehnbar. Gemäß einer Ausführungsform ist das jeweilige Zugband wenigstens teilweise aus einem Elastomer gebildet. Bei dem Elastomer kann es sich bspw. um Gummi oder Silikon handeln. Man kann das Zugband in diesem Fall auch als gummielastisch bezeichnen. Allerdings können auch andere Materialien, z.B. mit größeren Elastizitätsmodulen, eingesetzt werden. Die Elastizität kann dabei durch eine Formgebung erreicht werden, bspw. derart, dass ein Teil des Zugbandes als Spiralfeder ausgebildet ist. Durch die elastische Ausbildung des Zugbandes wird die Kopplung der beiden Blattfedern verringert, so dass bei einer gegebenen Verformung der Hauptblattfeder eine geringere Krafteinwirkung und somit auch eine geringere Verformung bei der Hilfsblattfeder eintritt. Auf diese Weise ist es möglich, nur durch die Verwendung unterschiedlicher Zugbänder das Federverhalten der Achsaufhängung einzustellen.According to a preferred embodiment, at least one tension band is designed to be elastic in the direction of tension. The direction in which the tension band transmits a tensile force between the two leaf springs is referred to as the pulling direction. In this direction it is elastically deformable, more precisely stretchable. According to one embodiment, the respective tension band is at least partially formed from an elastomer. The elastomer can be rubber or silicone, for example. In this case, the drawstring can also be called rubber-elastic. However, other materials can also be used, e.g. with a larger modulus of elasticity. The elasticity can be achieved by shaping, for example in such a way that part of the tension band is designed as a spiral spring. Due to the elastic design of the tension band, the coupling of the two leaf springs is reduced, so that with a given deformation of the main leaf spring there is less force acting and thus also less deformation in the auxiliary leaf spring. In this way it is possible to adjust the spring behavior of the axle suspension just by using different tension straps.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, die üblicherweise eine Alternative zu der o.g. darstellt, ist wenigstens ein Zugband in Zugrichtung inelastisch ausgebildet. In diesem Fall setzt bei Überschreiten der Grenzlast gewissermaßen sofort die volle Ankopplung der Hilfsblattfeder an die Hauptblattfeder ein. Es sei darauf hingewiesen, dass auch ein in Zugrichtung inelastisches Zugband wie weiter oben beschrieben flexibel ausgebildet sein kann. Dies beträfe bspw. ein flexibles Band, das sich allerdings unter Zugbelastung inelastisch verhält. Das Zugband wird in diesem Zusammenhang insbesondere dann als inelastisch angesehen, wenn oberhalb der Grenzlast eine zugbedingte Längenänderung des Zugbandes weniger als 10 % oder weniger als 5 % einer elastischen Auslenkung der Hilfsblattfeder beträgt.According to another embodiment, which usually represents an alternative to the above, at least one tension band is designed to be inelastic in the direction of tension. In this case, when the limit load is exceeded, the full coupling of the auxiliary leaf spring to the main leaf spring begins immediately. It should be pointed out that a tension band that is inelastic in the direction of tension can also be designed to be flexible, as described above. This would apply, for example, to a flexible band, which, however, behaves inelastically under tensile load. In this context, the tension strap is considered to be inelastic in particular if, above the limit load, a tension-related change in length of the tension strap is less than 10% or less than 5% of an elastic deflection of the auxiliary leaf spring.

Bevorzugt sind die Zugbänder dazu ausgebildet, Endbereiche der Hilfsblattfeder mit der Hauptblattfeder zu koppeln. Derartige Endbereiche können insbesondere jeweils 30 %, jeweils 20 % oder jeweils 10 % der Länge der Hilfsblattfeder zu einem jeweiligen Ende hin umfassen. Bspw. kann das jeweilige Zugband in dem Endbereich befestigt sein. Es liegt auf der Hand, dass eine derartige endseitige Einwirkung insoweit optimal ist, als (nahezu) die gesamte Länge der Hilfsblattfeder elastisch verformt wird, wenn eine Zugkraft durch das jeweilige Zugband übertragen wird.The tension straps are preferably designed to couple end regions of the auxiliary leaf spring with the main leaf spring. Such end regions can in particular each comprise 30%, each 20% or each 10% of the length of the auxiliary leaf spring towards a respective end. For example, the respective tension band can be fastened in the end area. It is obvious that such an end-side effect is optimal insofar as (almost) the entire length of the auxiliary leaf spring is elastically deformed when a tensile force is transmitted through the respective tension band.

Grundsätzlich kann die Länge der Hilfsblattfeder im Verhältnis zur Hauptblattfeder im Rahmen der Erfindung unterschiedlich gewählt werden. Normalerweise ist sie kürzer als die Hauptblattfeder. Insbesondere kann die Länge der Hilfsblattfeder zwischen 30% und 80% der Länge der Hauptblattfeder betragen.In principle, the length of the auxiliary leaf spring in relation to the main leaf spring can be selected differently within the scope of the invention. Usually it is shorter than the main leaf spring. In particular, the length of the auxiliary leaf spring can be between 30% and 80% of the length of the main leaf spring.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Achsaufhängung gemäß einer ersten Ausführungsform bei einer Normallast; sowie
2 eine Seitenansicht der Achsaufhängung aus 1 oberhalb einer Grenzlast.

Further advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the figures. Show it:

1 a side view of an axle suspension according to the invention according to a first embodiment with a normal load; as
2 a side view of the axle suspension 1 above a limit load.

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 they are usually only described once.

1 zeigt in stark schematisierter Weise eine erste Ausführungsform einer Achsaufhängung 1, die bspw. in einem LKW oder z.B. in einem Transporter eingesetzt werden kann. Dabei ist eine als Starrachse ausgebildete Hinterachse 10 durch eine Hauptblattfeder 3 aus Federstahl mit einem Fahrzeugaufbau 20 verbunden. Während sich die Hinterachse 10 parallel zur Y-Achse erstreckt, erstreckt sich die Hauptblattfeder 3 entlang der X-Achse, allerdings überwiegend nicht parallel zu dieser, sondern sie weist eine konkave Krümmung innerhalb der X-Z-Ebene auf. 1 shows in a highly schematic manner a first embodiment of an axle suspension 1 that can be used, for example, in a truck or, for example, in a transporter. Here is a rear axle designed as a rigid axle 10 by a main leaf spring 3rd made of spring steel with a vehicle body 20th connected. While the rear axle 10 extends parallel to the Y-axis, the main leaf spring extends 3rd along the X-axis, but mostly not parallel to it, but rather it has a concave curvature within the XZ-plane.

Die Hauptblattfeder 3 weist an einem vorderen Ende 3.1 ein erstes Lagerauge auf, über das sie um eine erste Schwenkachse A schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau 20 verbunden ist. An einem hinteren Ende 3.2 weist die Hauptblattfeder 3 ein weiteres Lagerauge auf, über das sie um eine zweite Schwenkachse B schwenkbar mit einem Verbindungsarm 4 verbunden ist. Der Verbindungsarm 4 ist seinerseits um eine dritte Schwenkachse C schwenkbar mit dem Fahrzeugaufbau 20 verbunden. Die Funktion des Verbindungsarms 4 besteht darin, bei einer Verformung der Hauptblattfeder 3 dem sich ändernden Abstand zwischen den Enden 3.1, 3.2 Rechnung zu tragen.The main leaf spring 3rd points at a front end 3.1 a first bearing eye via which it is about a first pivot axis A. pivotable with the vehicle body 20th connected is. At a rear end 3.2 has the main leaf spring 3rd another bearing eye, through which it rotates about a second pivot axis B. pivotable with a connecting arm 4th connected is. The connecting arm 4th is in turn about a third pivot axis C. pivotable with the vehicle body 20th connected. The function of the link arm 4th consists in deformation of the main leaf spring 3rd the changing distance between the ends 3.1 , 3.2 To take into account.

Die Hauptblattfeder 3 ist über eine Spannvorrichtung mit der Hinterachse 10 verbunden. Dabei ist ein unteres Spannelement 5 (z.B. durch Federbriden und diesen zugeordneten Muttern) gegen ein mittleres Spannelement 6 verspannt und gleichzeitig mit der Hinterachse 10 fest verbunden, z.B. verschweißt. Beide Spannelemente 5, 6 bestehen im vorliegenden Fall aus Stahl, es sind aber auch andere Materialien wie Aluminium, Verbundstoffe oder dergleichen geeignet. Die Hauptblattfeder 3 kann unter Zwischenschaltung von (nicht dargestellten) Dämpferkissen zwischen den Spannelementen 5, 6 verspannt sein.The main leaf spring 3rd is via a clamping device to the rear axle 10 connected. There is a lower clamping element 5 (eg by means of spring clips and nuts assigned to them) against a central tensioning element 6th braced and at the same time with the rear axle 10 firmly connected, e.g. welded. Both clamping elements 5 , 6th consist in the present case of steel, but other materials such as aluminum, composites or the like are also suitable. The main leaf spring 3rd can with the interposition of (not shown) damper cushions between the clamping elements 5 , 6th be tense.

Entlang der Z-Achse oberhalb der Hauptblattfeder 3 ist eine Hilfsblattfeder 8 angeordnet, die sich ebenfalls entlang der X-Achse erstreckt. Sie ist vorliegend aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt. In einem Verbindungsbereich 8.1 ist die Hilfsblattfeder 8 unter Zwischenordnung des mittleren Spannelements 6 mit der Hauptblattfeder verbunden. Dabei ist die Hilfsblattfeder 8 auf ganzer Länge in horizontaler Richtung von der Hauptblattfeder 3 beabstandet. Durch das mittlere Spannelement 6 können Druckkräfte zwischen der Hauptblattfeder 3 und der Hilfsblattfeder 8 übertragen werden. Außerdem ist die Hilfsblattfeder 8 über ein oberes Spannelement 7 gegen das mittlere Spannelement 6 verspannt, wodurch neben vertikal wirkenden Druckkräften auch Zugkräfte sowie horizontale Kräfte aufgenommen werden können. Allerdings ist das obere Spannelement 7 unabhängig vom unteren Spannelement 5 gegen das mittlere Spannelement 6 verspannt. Dabei können über das untere Spannelement 5 wesentlich größere Spannkräfte auf die Hauptblattfeder 3 wirken als über das obere Spannelement 7 auf die Hilfsblattfeder 8. Along the Z-axis above the main leaf spring 3rd is an auxiliary leaf spring 8th arranged, which also extends along the X-axis. In the present case, it is made of fiber-reinforced plastic. In a connection area 8.1 is the auxiliary leaf spring 8th with the interposition of the middle clamping element 6th connected to the main leaf spring. Here is the auxiliary leaf spring 8th along its entire length in the horizontal direction from the main leaf spring 3rd spaced. Through the middle clamping element 6th can compressive forces between the main leaf spring 3rd and the auxiliary leaf spring 8th be transmitted. Also is the auxiliary leaf spring 8th via an upper clamping element 7th against the middle clamping element 6th braced, which means that tensile forces and horizontal forces can be absorbed in addition to vertically acting compressive forces. However, the upper tensioning element is 7th independent of the lower clamping element 5 against the middle clamping element 6th tense. You can use the lower clamping element 5 significantly greater tension forces on the main leaf spring 3rd act as over the upper tensioning element 7th on the auxiliary leaf spring 8th .

Somit werden eine Beschädigung der aus Faserverbundstoff bestehenden Hilfsblattfeder 8 bzw. ein Kriechen des Kunststoffs vermieden.Thus, damage to the auxiliary leaf spring made of fiber composite is avoided 8th or a creeping of the plastic avoided.

Im Gegensatz zur Hauptblattfeder 3 weist die Hilfsblattfeder 8 keine Lageraugen auf. Stattdessen sind in Endbereichen 8.2, 8.3, die sich jeweils über ca. 10 % der Gesamtlänge der Hilfsblattfeder 8 erstrecken, flexible schlaufenförmige Zugverbinder 9, die im Folgenden als Zugbänder 9 bezeichnet werden, an der Hilfsblattfeder 8 angeklebt. Die Zugbänder 9 können aus inelastischem Material bestehen, bspw. aus Gewebe oder Folie, sie können aber auch elastisch ausgebildet sein. In jedem Fall sind sie sowohl um die Hauptblattfeder 3 als auch um die Hilfsblattfeder 8 herumgeführt, so dass in vertikaler Richtung ein Formschluss gegeben ist. Dieser wird durch einen Stoffschluss ergänzt, indem die Zugbänder 9 wie geschildert an der Hilfsblattfeder 8 und ebenso an der Hauptblattfeder 3 angeklebt sind. Dabei müssen die Klebeverbindungen normalerweise keine stärkeren Haltekräfte ausüben, sondern dienen vornehmlich dazu, ein Verrutschen der Zugbänder 9 zu verhindern.In contrast to the main leaf spring 3rd indicates the auxiliary leaf spring 8th no bearing eyes. Instead, they are in end areas 8.2 , 8.3 each extending over approximately 10% of the total length of the auxiliary leaf spring 8th extend, flexible loop-shaped tension connectors 9 hereinafter referred to as drawstrings 9 on the auxiliary leaf spring 8th glued on. The drawstrings 9 can consist of inelastic material, for example fabric or film, but they can also be made elastic. In either case, they are both around the main leaf spring 3rd as well as the auxiliary leaf spring 8th guided around, so that a form fit is given in the vertical direction. This is supplemented by a material bond by using the drawstrings 9 as described on the auxiliary leaf spring 8th and also on the main leaf spring 3rd are glued on. The adhesive connections do not normally have to exert stronger holding forces, but primarily serve to prevent the drawstrings from slipping 9 to prevent.

1 zeigt die Hinterachsaufhängung 1 bei einer Normallast des Fahrzeugs. In diesem Zustand sind beide Blattfedern 3, 8 konkav gekrümmt. Die Länge der Zugbänder 9 ist so bemessen, dass sie in diesem Zustand schlaff sind und somit keine Zugkräfte zwischen den beiden Blattfedern 3, 8 übertragen. 1 shows the rear axle suspension 1 with a normal load of the vehicle. Both leaf springs are in this state 3rd , 8th concave curved. The length of the drawstrings 9 is dimensioned so that they are slack in this state and therefore no tensile forces between the two leaf springs 3rd , 8th transfer.

Dies ändert sich, wenn eine vorgesehene Grenzlast überschritten wird, die bspw. zwischen 120 % und 150 % der Normallast liegen könnte. Ein solcher Zustand ist in 2 dargestellt. Durch das Einfedern und die hiermit verbundene Streckung der Hauptblattfeder 3 werden seitlichen Bereiche, an denen die Zugbänder 9 befestigt sind, gegenüber der Hilfsblattfeder 8 nach unten verlagert, wodurch der vertikale Abstand zwischen den beiden Blattfedern 3, 8 im Bereich der Zugbänder 9 zunimmt. Dies wiederum führt zu einer Straffung der Zugbänder 9 und dazu, dass diese die beiden Blattfedern 3, 8 zugübertragend aneinander koppeln. D.h. es wird eine (entlang der Z-Achse nach unten wirkende) Zugkraft auf die oben liegende Hilfsblattfeder 8 ausgeübt, die zu einer elastischen Verformung derselben führt. D.h. die effektive Federkonstante beruht auf der Verformung der Hauptblattfeder 3 einerseits und der Hilfsblattfeder 8 andererseits.This changes when a specified limit load is exceeded, which could be between 120% and 150% of the normal load, for example. Such a state is in 2 shown. Due to the compression and the associated stretching of the main leaf spring 3rd are lateral areas where the drawstrings 9 are attached, opposite the auxiliary leaf spring 8th shifted downwards, reducing the vertical distance between the two leaf springs 3rd , 8th in the area of the drawstrings 9 increases. This in turn leads to a tightening of the drawstrings 9 and that these are the two leaf springs 3rd , 8th Coupling to each other so as to transmit tension. This means that there is a tensile force (acting downwards along the Z axis) on the auxiliary leaf spring located above 8th exerted, which leads to an elastic deformation of the same. Ie the effective spring constant is based on the deformation of the main leaf spring 3rd one hand and the auxiliary leaf spring 8th on the other hand.

Sofern die Zugbänder 9 in Zugrichtung (also in der Richtung, entlang der die Zugkräfte übertragen werden) inelastisch ausgebildet sind, erfolgt bei Überschreiten der Grenzlast eine relativ starke Ankopplung der Hilfsblattfeder 8 an die Hauptblattfeder 3, womit die effektive Federkonstante rasch anwächst. Falls die Zugbänder 9 ihrerseits elastisch ausgebildet sind, ist die Ankopplung der Hilfsblattfeder 8 geringer und die effektive Federkonstante wächst langsamer. Auf diese Weise ist es möglich, ohne Veränderung der Blattfedern 3, 8 nur durch den Einsatz unterschiedlicher Zugbänder 9 die effektive Federkonstante zu beeinflussen.Unless the drawstrings 9 are designed to be inelastic in the tensile direction (that is, in the direction along which the tensile forces are transmitted), a relatively strong coupling of the auxiliary leaf spring occurs when the limit load is exceeded 8th to the main leaf spring 3rd , with which the effective spring constant increases rapidly. If the drawstrings 9 are in turn elastic, is the coupling of the auxiliary leaf spring 8th lower and the effective spring constant grows more slowly. In this way it is possible without changing the leaf springs 3rd , 8th only through the use of different drawstrings 9 to influence the effective spring constant.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Zugbänder 9 sowohl an der Hilfsblattfeder 8 als auch an der Blattfeder 3 angeklebt. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können sie auch nur an der Hilfsblattfeder 8 angeklebt sein und gewissermaßen lose um die Hauptblattfeder herumgeführt sein. Dabei ist die Länge der Zugbänder 9 so bemessen, dass sie bei Überschreiten der Grenzlast gestrafft werden, wobei ein Formschluss mit der Hauptblattfeder 3 erreicht wird. Sofern nur eine Befestigung an einer der Blattfedern 3, 8 gegeben ist, können die flexiblen Zugbänder auch durch in sich starre Ösen ersetzt werden.In the embodiment shown, the drawstrings are 9 both on the auxiliary leaf spring 8th as well as on the leaf spring 3rd glued on. According to an alternative embodiment, they can also only be attached to the auxiliary leaf spring 8th be glued and to some extent loosely guided around the main leaf spring. Where is the length of the drawstrings 9 dimensioned so that they are tightened when the limit load is exceeded, whereby a form fit with the main leaf spring 3rd is achieved. If only one attachment to one of the leaf springs 3rd , 8th is given, the flexible drawstrings can also be replaced by rigid eyelets.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: AchsaufhängungAxle suspension
33: HauptblattfederMain leaf spring
3.13.1: vorderes Endefront end
3.23.2: hinteres Enderear end
44th: VerbindungsarmLink arm
5, 6, 75, 6, 7: SpannelementClamping element
88th: HilfsblattfederAuxiliary leaf spring
8.18.1: VerbindungsbereichConnection area
8.2, 8.38.2, 8.3: EndbereichEnd area
99: Zugverbinder / ZugbandPull connector / drawstring
1010: HinterachseRear axle
2020th: FahrzeugaufbauVehicle body
A, B, CA, B, C: SchwenkachseSwivel axis
XX: X-AchseX axis
YY: Y-AchseY axis
ZZ: Z-AchseZ axis

Claims

Axle suspension (1) for a vehicle, with a main leaf spring (3) which carries a vehicle axle (10) and is pivotally connected to a vehicle body (20) on the one hand and pivotally connected to a connecting arm (4) on the other hand, which is pivotally connected to the Vehicle body (20) is connected, and an auxiliary leaf spring (8) connected to the main leaf spring (3) in a load-transferring manner in a connection area (8.1), the auxiliary leaf spring (8) being arranged above the main leaf spring (3) and tension connectors (9) being designed for this purpose to couple the auxiliary leaf spring (8) on both sides of the connecting area (8.1) to the main leaf spring (3) in a tension-transmitting manner when the main leaf spring (3) is deformed above a limit load, characterized in that the tension connectors (9) are designed as tension straps (9), and that at least one tension band (9) is flexible at least in sections and is fastened to both leaf springs (3, 8), whereby it is reached by exceeding the Limit load is punishable.

Axle suspension according to Claim 1 , characterized in that a connection between the auxiliary leaf spring (8) and the main leaf spring (3) is independent of a connection between the main leaf spring (3) and the vehicle axle (10).

Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one tension band (9) is attached to a leaf spring (3, 8) and is designed to establish a positive fit with the other leaf spring (3, 8) above the limit load.

Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one tension band (9) starting from one leaf spring (3, 8) is at least partially guided around the other leaf spring (3, 8).

Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one tension band (9) is connected to at least one of the leaf springs (3, 8) with a material fit and / or a form fit.

Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one tension band (9) is designed to be elastic in the direction of tension.

Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that at least one tension band (9) is designed to be inelastic in the direction of tension.

Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the tension straps (9) are designed to couple end regions (8.2, 8.3) of the auxiliary leaf spring (8) with the main leaf spring (3).

Axle suspension according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the auxiliary leaf spring (8) is between 30% and 80% of the length of the main leaf spring (3).