DE102018206028A1

DE102018206028A1 - Blattfederanbindung

Info

Publication number: DE102018206028A1
Application number: DE102018206028.2A
Authority: DE
Inventors: Nils Schiwiora
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2019-10-24

Abstract

Eine Blattfederanbindung umfasst mindestens eine Blattfeder (1) aus Faserverbundwerkstoff, eine Halterung (2) mit einer Aufnahme (5) für einen Endabschnitt (3) der mindestens einen Blattfeder (1), und eine Befestigungseinrichtung (4) zur klemmenden Festlegung der mindestens einen Blattfeder (1) in der Aufnahme (5) der Halterung (5). Die Befestigungseinrichtung (4) weist eine Verspannplatte (8) auf, die in der Aufnahme (5) zwischen einer Blattfederaußenwandfläche (9) und einer Innenwand der Aufnahme (5) angeordnet ist, sowie mindestens eine Spanneinrichtung (10), die sich an der Halterung (2) abstützt und mittels welcher die Verspannplatte (8) flächig gegen die Blattfederaußenwandfläche (9) gedrückt ist, um die mindestens eine Blattfeder (1) gegen eine gegenüberliegende Innenwandfläche (7) der Aufnahme (5) zu verspannen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Fahrzeugtechnik und hier insbesondere auf eine Blattfederanbindung, umfassend mindestens eine Blattfeder aus Faserverbundwerkstoff, eine Halterung mit einer Aufnahme für einen Endabschnitt der mindestens einen Blattfeder, und eine Befestigungseinrichtung zur klemmenden Festlegung der mindestens einen Blattfeder in der Aufnahme der Halterung.
Aus DE 10 2012 021 434 A1 , DE 10 2014 116 200 A1 , DE 10 2014 208 250 A1 , DE 10 2014 211 051 und DE 10 2014 223632 A1 ist bekannt, Blattfedern aus Faserverbundwerkstoff im Rahmen einer Kraftfahrzeugradaufhängung zur Abstützung eines Fahrzeugrads gegen einen Fahrzeugaufbau einzusetzen.
Aufgrund der Materialeigenschaften von Faserverbundwerkstoffen gestaltet sich die jeweilige Anbindung der Blattfedern jedoch schwierig. Die Verbindung zwischen einem faserverstärkten Bauteil mit einem Bauteil aus einem anderen Materialien bildet oftmals die Schwachstelle eines Zusammenbaus. Um diese Verbindung trotzdem sicher auszulegen, wird im Bereich von Kraftfahrzeugradaufhängungen in der Regel eine Schraubverbindung vorgesehen, welche ein Durchbohren des faserverstärkten Bauteils beinhaltet. Das Bohren zerstört jedoch die Endlosfasern im hochbeanspruchten Bereich des faserverstärkten Bauteils. Um diese Schädigung auszugleichen, muss der Verbindungsbereich daher stark überdimensioniert werden. Dies beeinträchtigt jedoch das Gewicht und den Bauraum.
Eine Abhilfemöglichkeit besteht darin, in das faserverstärkte Bauteil ein Lagerauge zu integrieren, beispielsweise in Form eines metallischen Einlegers. Hierdurch kann eine Beschädigung der Fasern im Faserverbundwerkstoff vermieden werden. Jedoch ist die Herstellung aufwändig. Für eine Verbindung mit einem Lagerauge wird zudem deutlich mehr Material und Bauraum benötigt. Sollen mehrere Bauteile aus Faserverbundwerkstoff miteinander verbunden werden, benötigt jedes faserverstärkte Bauteil ein eigenes Lagerauge. Eine Verbindung von mehreren Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen auf engstem Raum kann daher nicht realisiert werden.
Weiterhin ist grundsätzlich bekannt, faserverstärkte Bauteile durch Verkleben miteinander zu verbinden. Dies ist jedoch im Bereich einer Kraftfahrzeugradaufhängung aufgrund der dort auftretenden hohen Lasten nicht praktikabel.
Weitere Anbindungskonzepte für Bauteile aus Faserverbundwerkstoff sind aus GB 2 227 807 A1 und JP 01105029 A1 bekannt. GB 2 227 807 A1 offenbart eine klemmende Festlegung der Blattfeder an einer Halterung mithilfe einer Schelle, welche gegen die Halterung verschraubt wird. Eine solche Lösung ist unter beengten Raumverhältnissen insbesondere im Bereich einer Radaufhängung wenig vorteilhaft, da für die Schellenbefestigung verhältnismäßig viel Platz benötigt wird. JP 01105029 A1 schlägt alternativ eine klemmende Festlegung der Blattfeder mithilfe einer Keilplatte vor. Eine solche Lösung ist jedoch nur praktikabel, wenn in Spannrichtung der Keilplatte genügend Platz für das Ansetzen eines Werkzeugs besteht. Eine solche Zugänglichkeit ist unter beengten Raumverhältnissen, insbesondere mit Blick auf eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs jedoch in der Regel nicht vorhanden.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, Alternativen für eine Blattfederanbindung aufzuzeigen, bei welcher zum einen ein Bohren des faserverstärkten Bauteils vermieden wird und zum anderen kompakte Außenabmessungen bei guter Montagezugänglichkeit realisierbar sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Blattfederanbindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Befestigungseinrichtung eine Verspannplatte aufweist, die in der Aufnahme zwischen einer Blattfederaußenwandfläche und einer Innenwand der Aufnahme angeordnet ist, sowie mindestens eine Spanneinrichtung, die sich an der Halterung abstützt und mittels welcher die Platte flächig gegen die Blattfederaußenwandfläche gedrückt ist, um die mindestens eine Blattfeder gegen eine gegenüberliegende Innenwandfläche der Aufnahme zu verspannen.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine bohrungsfreie Anbindung, bei der die Blattfedern an ihren Endabschnitten mit geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden können. Ein etwaiges Integrieren von Lageraugen, welches in der Regel an einem Bauteil aus Faserverbundwerkstoff einen komplexer Fertigungsschritt darstellt, kann entfallen. Gleichwohl wird über die Verspannplatte und die Spanneinrichtung eine stabile Festlegung an der Halterung erzielt. Beide Maßnahmen ermöglichen in Kombination eine sehr kompakte Ausgestaltung des in der Aufnahme der Halterung aufgenommenen Endabschnitts der mindestens einen Blattfeder, wodurch sich die erfindungsgemäße Lösung besonders, jedoch nicht ausschließlich, für die Verwendung in einer Kraftfahrzeugradaufhängung eignet, zumal ferner die Spanneinrichtungen im Wesentlichen in den Bauraum der Halterung integriert werden können, um so ebenfalls zu einer sehr schlanken Bauweise beizutragen.
Zudem zeichnet sich die erfindungsgemäße Blattfederanbindung durch eine große Unabhängigkeit gegenüber Fertigungstoleranzen aus. Prinzipiell ist es möglich, in der erfindungsgemäßen Art und Weise genau eine Blattfeder an einer Halterung anzubinden, jedoch auch zwei oder mehr faserverstärkte Bauteile mittels einer solchen Halterung in erfindungsgemäßer Art und Weise miteinander zu verbinden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
So kann beispielsweise die Aufnahme kastenförmig derart ausgebildet sein, dass diese den Endabschnitt der mindestens einen Blattfeder radial umgibt. Hierdurch wird eine besonders stabile Anbindung erzielt.
Weiterhin kann die Aufnahme an einer Seitenwand eine oder mehrere Öffnungen für die mindestens eine Spanneinrichtung aufweisen. Hierdurch ist es möglich, die mindestens eine Spanneinrichtung von der Außenseite der Halterung her zu betätigen. In einer Fahrzeugradaufhängung können die Spanneinrichtungen in Richtung Fahrbahn weisen, wodurch diese im Bedarfsfall sehr einfach zugänglich sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist an der Halterung eine Befestigungseinrichtung zur Anbindung an eine Komponente einer Radaufhängung oder an den Fahrzeugaufbau vorgesehen. Die Halterung kann so vorab mit der bzw. den Blattfedern verbunden werden, bevor die gesamte Einheit am Fahrzeug verbaut wird.
Insbesondere ist es möglich, an die Halterung ein Lagerauge anzuformen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können an der Verspannplatte als Spanneinrichtungen ein oder mehrere Gewindestifte befestigt sein, an welchen ein oder mehrere Muttern angeordnet sind, die sich an der Halterung abstützen. Ein Verspannen erfolgt durch Verdrehen der Muttern relativ zu den Gewindestiften. Diese Lösung eignet sich speziell für Halterungen mit verhältnismäßig geringen Wanddicken, d.h. Wanddicken, bei welchen eine hinreichende Einschraubtiefe für ein Innengewinde nicht bereitgestellt werden kann.
Alternativ können als Spanneinrichtungen ein oder mehrere Gewindebolzen mit Außengewinde vorgesehen sein, welche in ein oder mehrere an der Halterung ausgebildete Innengewinde von außen eingeschraubt sind und die Verspannplatte gegen die mindestens eine Blattfeder drücken. In diesem Fall kann ein Anbringen von Gewindestiften an der Verspannplatte entfallen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante sind zwei Blattfedern mit ihren Endabschnitten flächig aufeinanderliegend in der Aufnahme klemmend gehalten. Aufgrund der flächigen Abstützung ergibt sich eine sehr homogene Flächenpressung nicht nur zur Verspannplatte hin, sondern auch zwischen den Blattfederendabschnitten untereinander.
Weiterhin ist es möglich, die mindestens eine Blattfeder in der Aufnahme formschlüssig gegen Herausziehen aus der Aufnahme heraus zu sichern. Die Sicherungsrichtung ist im Wesentlichen senkrecht zur Klemmrichtung. Ein Formschluss kann beispielsweise über eine Schwalbenschwanzgeometrie verwirklicht werden.
Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Kraftfahrzeugradaufhängung, umfassend ein oder mehrere Blattfedern aus Faserverbundwerkstoff zur Abstützung eines Fahrzeugrads gegen einen Fahrzeugaufbau, wobei die eine oder mehreren Blattfedern mittels einer Blattfederanbindung der vorstehend erläuterten Art radseitig und/oder aufbauseitig angebunden sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher dargestellt. Die Zeichnung zeigt in:

1 eine Längsschnittansicht einer Blattfederanbindung nach einem ersten Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Klemmkonzepts,
2 eine Querschnittsansicht der Blattfederanbindung gemäß 1 im Bereich der Spanneinrichtung,
3 eine räumliche Ansicht einer Blattfederanbindung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer kastenförmigen Aufnahme und Spanneinrichtungen in Form von Spannmuttern,
4 eine weitere räumliche Ansicht der Blattfederanbindung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel,
5 die Halterung, Verspannplatte und Spanneinrichtungen des zweiten Ausführungsbeispiels vor dem Zusammenbau,
6 eine räumliche Ansicht einer Blattfederanbindung nach einem dritten Ausführungsbeispiel mit einer kastenförmigen Aufnahme und Spanneinrichtungen in Form von Gewindebolzen vor dem Spannen,
7 eine weitere räumliche Ansicht der Blattfederanbindung nach dem dritten Ausführungsbeispiel mit eingeschraubten Gewindebolzen,
8 eine Darstellung lediglich der Verspannplatte und Spanneinrichtungen des dritten Ausführungsbeispiels,
9 eine Abwandlung der Blattfederanbindung mit formschlüssiger Festlegung der Blattfedern, und in
10 eine Abwandlung der Blattfederanbindung mit Zwischenstück zwischen den Blattfedern.

Das erste Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 zeigt eine Blattfederanbindung mit einer Blattfeder 1 aus einem Faserverbundwerkstoff sowie einer Halterung 2, welche einen Endabschnitt 3 der Blattfeder 1 aufnimmt.
Die Blattfeder 1 ist im Wesentlichen stabförmig ausgebildet und weist einen in etwa rechteckförmigen Querschnitt auf. Unter Faserverbundwerkstoff werden vorliegend Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (FKV) wie carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) und glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) verstanden werden. Der Endabschnitt 3 der Blattfeder 1 ist hierbei bohrungsfrei ausgeführt, so dass die Fasern des Faserverbundwerkstoffs nicht durch eine Bohrung unterbrochen werden. Die Halterung 2 kann aus einem anderen Werkstoff, vorzugsweise aus Metall bestehen.
Weiterhin umfasst die Blattfederanbindung des ersten Ausführungsbeispiels eine Befestigungseinrichtung 4 zur klemmenden Festlegung der Blattfeder 1 in einer an der Halterung 2 ausgebildeten Aufnahme 5. Diese Aufnahme 5 weist zumindest zwei einander gegenüberliegende Innenwandflächen 6 und 7 auf, welche parallel zueinander angeordnet sind. Der Endabschnitt 3 der Blattfeder 1 erstreckt in dem Bereich zwischen diesen beiden Innenwandflächen 6 und 7 hinein.
Das Verklemmen der Blattfeder 1 in der Aufnahme 5 der Halterung 2 erfolgt mittels einer Klemmkraft senkrecht zu den genannten Innenwandflächen 6 und 7.
Die Befestigungseinrichtung 4 weist hierzu eine Verspannplatte 8 auf, welche in der Aufnahme 5 zwischen einer Außenwandfläche 9 der Blattfeder 1 und einer der vorgenannten Innenwandflächen 6 und 7 der Aufnahme 5 angeordnet ist.
Weiterhin weist die Befestigungseinrichtung 4 mindestens eine Spanneinrichtung 10 auf, die sich an der Halterung 2, vorliegend der Innenwandfläche 6, abstützt und die Verspannplatte 8 gegen die Blattfederaußenwandfläche 9 drückt, um so den Endabschnitt 3 der Blattfeder 1 gegen die gegenüberliegende Innenwandfläche 7 der Aufnahme 5 zu verspannen und damit an der Halterung 2 festzulegen.
Dabei ist sowohl zwischen der Verspannplatte 8 und der Blattfeder 1 bzw. Blattfederaußenwandfläche 9 als auch zwischen der Innenwandfläche 7 und der korrespondierenden Blattfederaußenwandfläche 11 eine flächenhafte Anlage und damit möglichst großflächige Anlagefläche zur Gewährleistung einer homogenen Flächenpressung vorgesehen.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist an der Verspannplatte 8 ein Gewindestift 12 mit Außengewinde befestigt. Auf diesen Gewindestift 12 ist als Spanneinrichtung eine Mutter 13 aufgeschraubt, die sich mit einem Bund 14 an der Innenwandfläche 6 der Aufnahme 5 abstützt.
Die Mutter 13 erstreckt sich durch eine Öffnung 15 in einer die Aufnahme 5 begrenzenden Seitenwand 16 der Halterung 2. Hierdurch ist die Mutter 13 von außen zugänglich und kann entsprechend angezogen werden, um die Verspannplatte 8 mit dem Endabschnitt 3 der Blattfeder 1 in der Aufnahme 5, d.h. zwischen deren Innenwänden 6 und 7 zu verspannen.
Bei der Montage der vorstehend erläuterten Blattfederanbindung wird zunächst die Mutter 13 auf den Gewindestift 12 der Verspannplatte 8 vorzugsweise bis auf Anschlag aufgeschraubt.
Als nächstes wird die Verspannplatte 8 mit der aufgeschraubten Mutter 13 in die Aufnahme 5 eingelegt, und zwar derart, dass die Mutter 13 mit der Öffnung 15 in Eingriff gelangt. In dieser Stellung kann als nächstes die Blattfeder 1 mit ihrem Endabschnitt 3 in die Aufnahme 5 eingeführt werden. Zwischen der Verspannplatte 8 und dem Endabschnitt 3 besteht zu diesem Zeitpunkt etwas Spiel innerhalb der Aufnahme 5.
Zum Festklemmen der Blattfeder 1 wird die Mutter 13 gegen den Gewindestift 12 an der Verspannplatte 8 verschraubt, wodurch das zunächst bestehende Spiel aufgehoben und schließlich die Verspannplatte 8 gegen die Blattfeder 1 verspannt wird, während sich die Mutter 13 mit ihrem Bund 14 an der Innenwandfläche 6 abstützt.
Die Spanneinrichtung 10 kann auch auf andere Art und Weise verwirklicht werden. Weist die Seitenwand 16 der Aufnahme 5 eine hinreichende Wanddicke auf, kann an der Öffnung 15 ein Innengewinde ausgebildet werden, in welches ein Gewindebolzen zum Verlagern der Verspannplatte 8 eingeschraubt wird. Der an der Verspannplatte 8 befestigte Gewindestift 12 kann hierbei entfallen.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist lediglich eine einzige Spanneinrichtung 10 dargestellt. Es ist jedoch möglich, zur besseren Verteilung der Klemmkräfte mehrere Spanneinrichtungen 10 an der Seitenwand 16 der Aufnahme 5 vorzusehen, welche jeweils gegen die Verspannplatte 8 oder gegebenenfalls gegen eine der jeweiligen Spanneinrichtung 10 zugeordnete Verspannplatte 8 drücken.
Die Halterung 2 kann beispielsweise in einen Radträger oder einen Abschnitt des Fahrzeugaufbaus integriert werden. Ferner ist es möglich, die Halterung als separates Bauteil auszuführen, das am Radträger oder einem Abschnitt des Fahrzeugaufbaus oder gegebenenfalls auch an einer anderen Komponente einer Fahrzeugradaufhängung eigens befestigt wird.
Dazu kann, wie in 1 beispielhaft gezeigt, an der Halterung 2 eine Befestigungseinrichtung 17 zur Anbindung an eine Komponente einer Radaufhängung oder an den Fahrzeugaufbau werden. Beispielsweise ist es möglich, hierzu an der Halterung 2 als Befestigungseinrichtung 17 ein Lagerauge anzuformen.
Weiterhin ist es möglich, in der Aufnahme 5 der Halterung 2 die Endabschnitte 3 mehrerer Blattfedern 1 aufzunehmen und gemeinsam mittels der Befestigungseinrichtung 4 in der Aufnahme 5 zu verspannen.
Die vorstehend erläuterte Blattfederanbindung eignet sich aufgrund ihrer kompakten Bauweise insbesondere für den Einsatz in einer Kraftfahrzeugradaufhängung, bei welcher ein oder mehrere Blattfedern dazu dienen, ein Fahrzeugrad gegen einen Fahrzeugaufbau abzustützen. Insbesondere kann die vorstehend erläuterte Blattfederanbindung bei Radaufhängungen zum Einsatz kommen, wie sie in DE 10 2012 021 434 A1 , DE 10 2014 116 200 A1 , DE 10 2014 208 250 A1 , DE 10 2014 211 051 und DE 10 2014 223 632 A1 beschrieben sind. Der Inhalt dieser Patentveröffentlichung wird in Bezug auf den Aufbau einer Kraftfahrzeugradaufhängung mit Blattfedern aus Faserverbundwerkstoff ausdrücklich hier mit einbezogen.
Die vorstehend erläuterte Blattfederanbindung ermöglicht insbesondere die nachfolgenden Vorteile. Aufgrund der Verwendung eines Verbindungskonzepts ohne Bohren der Blattfedern 1 aus Faserverbundwerkstoff wird eine Vorschädigung durch Zerstören der Fasern vermieden. Materialaufdickungen zur Kompensation einer solchen Schädigung können hierdurch vermieden werden. Der bzw. die Endabschnitte 3 der Blattfeder 1 bzw. der Blattfedern 1 können hierdurch sehr schlank und platzsparend ausgeführt werden.
Aufgrund der großen Fläche der Verspannplatte entsteht eine homogene Flächenpressung, welche durch Vergrößerung der Anzahl der Spanneinrichtungen weiter vergleichmäßigt werden kann. Dies vermeidet trotz hoher Spannkräfte eine Beschädigung der Blattfedern, so dass auch die hohen Kräfte einer Kraftfahrzeugradaufhängung über die Blattfederanbindung geführt werden können.
Das Anzugsmoment der Spanneinrichtung bzw. Spanneinrichtungen wird ausschließlich für das Verspannen der Blattfedern mit der Halterung genutzt und nicht wie bei anderen Verschraubungslösungen, bei denen vorhandenes Spiel zwischen Blattfedern und Halter durch Umformen des Halters ausgeglichen werden muss. Auch Bauteiltoleranzen haben keinen Einfluss auf die Vorspannkraft des Verbunds.
Gegebenenfalls kann die Blattfeder 1 bzw. können die Blattfedern 1 zusätzlich durch Formschluss, beispielsweise eine Schwalbenschwanz-Geometrie, gegen ein Herausziehen aus der Aufnahme 5 der Halterung 2 gesichert werden.
Wie bereits erwähnt, können auch eine größere Anzahl von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoff in einer Halterung 2 miteinander montiert werden.
In den 3 bis 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung der Erfindung dargestellt.
Die Blattfederanbindung des zweiten Ausführungsbeispiels weist zwei Blattfedern 1' aus Faserverbundwerkstoff auf, welche mit ihren Endabschnitten 3' innerhalb einer Aufnahme 5' einer Halterung 2' verspannt sind. Die Endabschnitte 3' der Blattfedern 1' sind hierbei wiederum bohrungsfrei ausgeführt, so dass die Fasern des Faserverbundwerkstoffs nicht durch eine Bohrung unterbrochen werden. Beide Endabschnitte 3' liegen dabei innerhalb der Aufnahme 5' flächig aufeinander. Im weiteren Verlauf sind die Blattfedern 1' jedoch voneinander beabstandet, wie dies in 3 zu erkennen ist. Die Halterung 2 kann aus einem anderen Werkstoff, vorzugsweise aus Metall hergestellt sein.
Zur klemmenden Festlegung der beiden Blattfedern 1' in der Aufnahme 5' der Halterung 2' ist eine Befestigungseinrichtung 4' vorgesehen, welche die Endabschnitte 3' der Blattfedern 1' zwischen einander gegenüberliegende Innenwandflächen 6' und 7' der Aufnahme 5' verspannt.
Die Aufnahme 5' ist vorliegend kastenförmig ausgebildet, derart, dass diese die Endabschnitte 3' der Blattfedern 1' radial umgibt. Hierdurch wird eine besonders stabile Anbindung der Blattfedern 1' an der Halterung 2' erzielt. Das Verklemmen bzw. Verspannen der Blattfedern 1' in der Aufnahme 5' erfolgt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen einander gegenüberliegenden, parallel zueinander angeordneten Innenwandflächen 6' und 7 der Aufnahme 5'.
Die Befestigungseinrichtung 4' des zweiten Ausführungsbeispiels weist wiederum eine Verspannplatte 8' auf, die in der Aufnahme 5' zwischen einer Außenwandfläche 9' der gestapelten Blattfedern 1 und einer der vorgenannten Innenwandflächen 6' und 7' der Aufnahme 5' angeordnet ist.
Weiterhin weist die Befestigungseinrichtung 4' mehrere Spanneinrichtungen 10' auf, die sich jeweils an der Innenwandfläche 6' der Halterung 2' abstützen, um die Verspannplatte 8' innerhalb der Aufnahme 5' gegen Blattfederaußenwandfläche 9' zu verspreizen und damit die Blattfedern 1' gegen die gegenüberliegende Innenwandfläche 7' der Aufnahme 5' zu verspannen.
Die Spanneinrichtungen 10' des ersten Ausführungsbeispiels werden durch an der Verspannplatte 8' festgelegte Gewindestifte 12' sowie auf diese Gewindestifte 12 aufgeschraubte Muttern 13' gebildet. Die Muttern 13' weisen jeweils einen Bund 14' zur Abstützung gegen die Innenwandfläche 6' der Aufnahme 5' auf.
Zur Betätigung der Muttern 13' sind in einer die Innenwandfläche 6' aufweisenden Seitenwand 16' der Halterung 2' entsprechende Öffnungen 15' ausgebildet, durch welche die Muttern 13' von außen her zugänglich sind.
Die Montage der Blattfederanbindung des zweiten Ausführungsbeispiels kann wie im Rahmen des ersten Ausführungsbeispiels bereits erläutert erfolgen.
Nach dem Aufschrauben der Muttern 13' auf die Gewindestifte 12' der Verspannplatte 8' wird letztere in die Aufnahme 5' eingelegt, so dass die Muttern 13' mit den Öffnungen 15' in Eingriff gelangen. Anschließend werden die Blattfedern 1' mit ihren Endabschnitten 3' in die Aufnahme 5' zwischen die Verspannplatte 8' und die Innenwandfläche 7' eingeführt.
Durch Verdrehen der Muttern 13' relativ zum jeweiligen Gewindestift 12', derart, dass sich die Muttern 13' von der Verspannplatte 8' entfernen, wird die Verspannplatte 8' in der Aufnahme 5' gegen die Blattfedern 1' gedrängt. Dabei stützen sich die Muttern 13' jeweils mit ihrem Bund 14' an der Innenwandfläche 6' der Aufnahme 5' ab, wodurch die Blattfedern 1' in der Halterung 2 festgelegt werden.
Die 6 bis 8 zeigen im Rahmen eines dritten Ausführungsbeispiels eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem die Spanneinrichtungen 10' durch Gewindebolzen 18' mit Außengewinde gebildet werden. Die Gewindestifte 12' und Muttern 13' können hierbei entfallen. Stattdessen werden die Öffnungen 15' in der Seitenwand 16' jeweils mit einem Innengewinde versehen, in welches die Gewindebolzen 18' eingeschraubt werden.
Die Gewindebolzen 18' drücken die Verspannplatte 8' wiederum gegen die Blattfedern 1'. Die Verspannplatte 8' dient vorwiegend dazu, die Druckkräfte der Gewindebolzen 18' möglichst gleichmäßig über die Blattfederaußenwandfläche 9' zu verteilen, um eine möglichst homogene Flächenpressung zu erzielen.
9 zeigt eine Abwandlung, bei welcher zwei Blattfedern 1' in der Aufnahme 5' durch einen Formschluss zwischen der Verspannplatte 8' und der gegenüberliegenden Innenwandfläche 7' einerseits und den Blattfedern 1' andererseits gehalten sind. In dem in 9 dargestellten Querschnitt längs zur Einschubrichtung der Blattferden 1' bilden die Endabschnitte der Blattfedern 1' zumindest einseitig eine Schwalbenschwanzform. Die Innenwandfläche 7' der Aufnahme 5' ist hierzu etwas angewinkelt, so dass sich für die Aufnahme 5' ein Hinterschnitt in Einschubrichtung ergibt. Für das Einführen der Endabschnitte der Blattfedern 1' in die Aufnahme 5' kann die Verspannplatte 8' ausreichend weit zurückgezogen werden.
Anstelle eines Hinterschnitts an der Innenwandfläche 7' kann ein solcher Hinterschnitt auch über die korrespondierende Anlagefläche der Verspannplatte 8' realisiert werden. Ferner ist es möglich, beide Maßnahmen miteinander zu kombinieren.
Anstelle einer Schwalbenschwanzgeometrie sind auch andere Formgebungen möglich, welche im verspannten Zustand ein Herausziehen der Blattfedern 1' aus der Aufnahme 5' formschlüssig hindern. Anstelle von zwei Blattfedern 1' können auch lediglich eine oder mehr als zwei Blattfedern 1' auf diese Art und Weise festgelegt werden.
10 zeigt im Rahmen einer weiteren Abwandlung die Möglichkeit, zwei benachbarte Blattfedern 1' durch ein Zwischenstück 20" voneinander beabstandet in der Aufnahme 5' klemmend zu halten. Das Zwischenstück 20" kann beispielsweise als Platte ausgeführt sein und weist zu den Blattfedern 1' bevorzugt jeweils eine ebene Anlagefläche für eine möglichst große Kontaktfläche zur Kraftverteilung auf.
Das Zwischenstück 20" ist vorliegend in Verbindung mit einer formschlüssigen Festlegung der Blattfederenden dargestellt, kann jedoch auch in Ausführungen ohne einen solchen Formschluss zum Einsatz kommen. Werden mehr als zwei Blattfedern eingespannt, können Zwischenstücke 20" lediglich zwischen zwei oder einigen, gegebenenfalls jedoch auch zwischen allen Blattfedern 1' angeordnet sein.
Bei der Montage der am Blattfederanbindung nach dem dritten Ausführungsbeispiel wird zunächst die Verspannplatte 8' in die vorliegend wieder kastenförmig ausgebildete Aufnahme 5' der Halterung 2 eingelegt.
Als nächstes werden die Blattfedern 1' mit ihren Endabschnitten 3' zwischen die Verspannplatte 8' und die Innenwandfläche 7' der Aufnahme 5' eingeführt, wobei hier zunächst Spiel in Richtung senkrecht zu den Innenwandflächen 6' und 7' der Aufnahme 5' besteht.
Hiernach werden die Gewindebolzen 18' von außen in die Öffnungen 15' der Halterung 2' eingeschraubt bis diese in Eingriff mit der Verspannplatte 8' gelangen, um diese durch weiteres Einschrauben in Richtung der Blattfedern 1' zu verlagern und letztlich hierdurch die Endabschnitte 3' der Blattfedern 1' in der Aufnahme 5' senkrecht zu den Innenwandflächen 6' und 7' zu verspannen.
Hierdurch wird wie auch bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen eine bohrungsfreie Anbindung der Blattfedern an der Halterung erzielt. Die Endabschnitte der Blattfedern lassen sich hierdurch mit geringem Fertigungsaufwand herstellen. Da eine Schädigung der Fasern innerhalb des Faserverbundwerkstoffs der Blattfedern unterbleibt, können die Endabschnitte sehr schlank ausgeführt werden, da eine Kompensation der geschädigten Fasern auf Seiten der Blattfedern nicht erforderlich ist. Über die Verspannplatte und die mindestens eine Spanneinrichtung wird eine stabile klemmende Festlegung an der Halterung erzielt, die sich insbesondere für beengte Raumverhältnisse wie beispielsweise in einer Kraftfahrzeugradaufhängung eignet.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, können sowohl unabhängig von diesen als auch in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
Bezugszeichenliste

1, 1': Blattfeder
2, 2': Halterung
3, 3': Endabschnitt der Blattfeder
4, 4': Befestigungseinrichtung
5, 5': Aufnahme
6, 6': Innenwandfläche
7, 7': Innenwandfläche
8, 8': Verspannplatte
9, 9': Blattfederaußenwandfläche
10, 10': Spanneinrichtung
11: weitere Blattfederaußenwandfläche
12: Gewindestift
13, 13': Mutter
14, 14': Bund
15, 15': Öffnung
16, 16': Seitenwand
17, 17': Befestigungseinrichtung
18': Gewindebolzen
19": Schwalbenschwanz
20": Zwischenstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012021434 A1 [0002, 0039]
DE 102014116200 A1 [0002, 0039]
DE 102014208250 A1 [0002, 0039]
DE 102014211051 [0002, 0039]
DE 102014223632 A1 [0002, 0039]
GB 2227807 A1 [0006]
JP 01105029 A1 [0006]

Claims

Blattfederanbindung, umfassend: mindestens eine Blattfeder (1, 1') aus Faserverbundwerkstoff, eine Halterung (2, 2') mit einer Aufnahme (5, 5') für einen Endabschnitt (3, 3') der mindestens einen Blattfeder (1, 1'), und eine Befestigungseinrichtung (4, 4') zur klemmenden Festlegung der mindestens einen Blattfeder (1, 1') in der Aufnahme (5, 5') der Halterung (5, 5'), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (4, 4') eine Verspannplatte (8, 8') aufweist, die in der Aufnahme (5, 5') zwischen einer Blattfederaußenwandfläche (9, 9') und einer Innenwand der Aufnahme (5, 5') angeordnet ist, sowie mindestens eine Spanneinrichtung (10, 10'), die sich an der Halterung (2, 2') abstützt und mittels welcher die Verspannplatte (8, 8') flächig gegen die Blattfederaußenwandfläche (9, 9') gedrückt ist, um die mindestens eine Blattfeder (1, 1') gegen eine gegenüberliegende Innenwandfläche (7, 7') der Aufnahme (5, 5') zu verspannen.
Blattfederanbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5') kastenförmig ausgebildet ist und dabei den Endabschnitt (3') der mindestens einen Blattfeder (1') radial umgibt.
Blattfederanbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5, 5') an einer Seitenwand (16, 16') ein oder mehrere Öffnungen (15, 15') für die mindestens eine Spanneinrichtung (10, 10') aufweist, um ein Betätigen der mindestens einen Spanneinrichtung (10, 10') von der Außenseite (5, 5') der Halterung (2, 2') her zu ermöglichen.
Blattfederanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung (2, 2') eine Befestigungseinrichtung (17, 17') zur Anbindung an eine Komponente einer Radaufhängung oder an den Fahrzeugaufbau vorgesehen ist.
Blattfederanbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung (2, 2') ein Lagerauge angeformt ist.
Blattfederanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verspannplatte (8, 8') ein oder mehrere Gewindestifte (12, 12') befestigt sind, an welchen ein oder mehrere Muttern (13, 13') angeordnet sind, die sich an der Halterung (2, 2') abstützen.
Blattfederanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Spanneinrichtungen ein oder mehrere Gewindebolzen (18') mit Außengewinde vorgesehen sind, welche in ein oder mehrere an der Halterung (2, 2') ausgebildete Innengewinde von außen eingeschraubt sind und die Verspannplatte (8, 8') gegen die mindestens eine Blattfeder (1, 1') drücken.
Blattfederanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Blattfedern (1, 1') mit ihren Endabschnitten (3, 3') flächig aufeinanderliegend oder durch ein Zwischenstück (20") voneinander beabstandet in der Aufnahme (5, 5') klemmend gehalten sind.
Blattfederanbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blattfeder (1, 1') in der Aufnahme (5, 5') formschlüssig gegen Herausziehen aus der Aufnahme (5, 5') heraus gesichert sind.
Kraftfahrzeugradaufhängung, umfassend ein oder mehrere Blattfedern (1, 1') zur Abstützung eines Fahrzeugrads gegen einen Fahrzeugaufbau, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Blattfedern (1, 1') mittels einer Blattfederanbindung nach einem der vorgenannten Ansprüche radseitig und/oder aufbauseitig angebunden sind.