DE102018219907A1 - Blattfederaufhängung - Google Patents

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Marcel PLEYER
Thomas Rupflin
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Abstract

Blattfederaufhängung mit einem Federblattträger (2) und einem länglichen Federblatt (3) aus faserverstärktem Kunststoff, welches in Richtung seiner Längserstreckung zwei im Abstand einander gegenüberliegende Federblattenden (4, 5) aufweist, von denen ein erstes Federblattende (4) um eine erste Drehachse (9) drehbar an dem Federblattträger (2) gelagert ist und ein zweites Federblattende (5) um eine parallel zur ersten Drehachse (9) verlaufende zweite Drehachse (11) drehbar an einem Federschäkel (12) gelagert ist, der im Abstand zu dem zweiten Federblattende (5) um eine parallel zur zweiten Drehachse (11) verlaufende dritte Drehachse (14) drehbar an dem Federblattträger (2) gelagert ist, wobei durch eine elastische Verformung des Federblatts (3) der Abstand zwischen den beiden Federblattenden (4, 5) veränderbar ist, und wobei die dritte Drehachse (14) derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse (9, 11) positioniert ist, dass in einem elastischen Verformungszustand des Federblatts (3), in dem die Federblattenden (4, 5) den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, der zwischen einer durch die erste und die zweite Drehachse (9, 11) definierten Federblattebene (17) und einer durch die zweite und die dritte Drehachse (11, 14) definierten Schäkelebene (18) eingeschlossene Winkel (a) kleiner als 45° ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Blattfederaufhängung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Federblattträger und einem länglichen Federblatt aus faserverstärktem Kunststoff, welches in Richtung seiner Längserstreckung zwei im Abstand einander gegenüberliegende Federblattenden aufweist, von denen ein erstes Federblattende um eine erste Drehachse drehbar an dem Federblattträger gelagert ist und ein zweites Federblattende um eine parallel zur ersten Drehachse verlaufende zweite Drehachse drehbar an einem Federschäkel gelagert ist, der im Abstand zu dem zweiten Federblattende um eine parallel zur zweiten Drehachse verlaufende dritte Drehachse drehbar an dem Federblattträger gelagert ist, wobei durch eine elastische Verformung des Federblatts der Abstand zwischen den beiden Federblattenden veränderbar ist.
  • Des Weiteren sind Blattfedereinrichtungen aus Metall bekannt, bei denen mehrere Federblätter aus Metall verschiedener Länge und/oder Anzahl verwendet werden, um eine progressive Federung zu realisieren. Hierbei wirkt mindestens eines dieser Federblätter erst ab einem bestimmen bzw. vorgegebenen Federweg, wodurch die Steifigkeit der Blattfedereinrichtung erhöht wird. Eine derartige sich erhöhende Steifigkeit der Blattfedereinrichtung und/oder progressive Federung wird beispielsweise für Fahrzeuge bestimmter Gewichtsklassen oder Fahrzeuge mit hoher Zuladung gefordert. Hierdurch kann eine nahezu gleichbleibende Aufbau-Eigenfrequenz gewährleistet werden, was die Fahrsicherheit erhöht.
  • Bei einer mehrblättrigen Blattfedereinrichtung mit mindestens einem Federblatt aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht jedoch insbesondere bei einer mehrblättrigen Ausbildung die Gefahr, dass es im Bereich einer Anlage des Federblattes aus dem faserverstärkten Kunststoff mit mindestens einem weiteren Federblatt zu einer unerwünschten Beschädigung kommt. Insbesondere kann ein Eintrag von Schmutzpartikeln und/oder Abrieb im Bereich einer Kontaktfläche des Federblattes aus dem faserverstärkten Kunststoff mit dem mindestens einem weiteren Federblatt zu einer unerwünschten Beschädigung der Blattfedereinrichtung führen, wodurch die Betriebsfähigkeit gefährdet und/oder die Betriebsdauer der Blattfedereinrichtung reduziert sein kann. Somit ist eine sich erhöhende Steifigkeit und/oder eine progressive Federung bei einer mehrblättrigen Blattfedereinrichtung mit mindestens einem Federblatt aus einem Faserkunststoffverbund, insbesondere Glasfaserkunststoffverbund, nicht ohne Weiteres realisierbar.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Blattfederaufhängung der eingangs genannten Art eine progressive Federrate erzielen zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Blattfederaufhängung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Blattfederaufhängung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
  • Die eingangs genannte Blattfederaufhängung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Federblattträger und einem länglichen Federblatt aus faserverstärktem Kunststoff, welches in Richtung seiner Längserstreckung zwei im Abstand einander gegenüberliegende Federblattenden aufweist, von denen ein erstes Federblattende um eine erste Drehachse drehbar an dem Federblattträger gelagert ist und ein zweites Federblattende um eine parallel zur ersten Drehachse verlaufende zweite Drehachse drehbar an einem Federschäkel gelagert ist, der im Abstand zu dem zweiten Federblattende um eine parallel zur zweiten Drehachse verlaufende dritte Drehachse drehbar an dem Federblattträger gelagert ist, wobei durch eine elastische Verformung des Federblatts der Abstand zwischen den beiden Federblattenden veränderbar ist, ist insbesondere dadurch weitergebildet, dass die dritte Drehachse derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse positioniert ist, dass in einem elastischen Verformungszustand des Federblatts, in dem die Federblattenden den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, der zwischen einer durch die erste und die zweite Drehachse definierten Federblattebene und einer durch die zweite und die dritte Drehachse definierten Schäkelebene eingeschlossene Winkel kleiner als 45° und vorzugsweise größer als 0° ist.
  • Durch die vorgenannte Positionierung der dritten Drehachse ist eine Progression der Federrate erzielbar. Insbesondere ist unter einer Positionierung der dritten Drehachse zwischen der ersten und zweiten Drehachse eine solche Anordnung zu verstehen, bei der die dritte Drehachse zwischen zwei parallel zueinander ausgerichteten Ebenen positioniert ist. Hierbei sind eine erste Ebene der ersten Drehachse und eine zweite Ebene der zweiten Drehachse zugeordnet. Die erste Drehachse liegt in der ersten Ebene und die zweite Drehachse liegt in der zweiten Ebene. Des Weiteren schneiden die erste Ebene und die zweite Ebene eine Verbindungsebene, in der sowohl die erste Drehachse als auch die zweite Drehachse liegen. Die erste Ebene und die zweite Ebene sind rechtwinklig zu der Verbindungsebene ausgerichtet. Die Verbindungsebene kann mit einer Federblattebene des Federblattes in einem Referenzzustand zusammenfallen.
  • Der elastische Verformungszustand des Federblatts, in dem die Federblattenden den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, wird insbesondere als Referenzzustand bezeichnet. Der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel wird z.B. auch als Schäkelwinkel bezeichnet. Der Schäkelwinkel ist vorzugsweise stets ein spitzer Winkel.
  • Die Progression der Federrate ist vorzugsweise über den zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossenen Winkel im Referenzzustand und/oder über die Länge des Federschäkels einstellbar. Die Länge des Federschäkels ist insbesondere der Abstand zwischen der zweiten und der dritten Drehachse. Durch Positionierung und Orientierung und Geometrie kann beispielsweise der gesamte Steifigkeitsverlauf beeinflusst werden, sodass unterschiedliche Varianten z.B. in einer Fahrzeuggruppe durch geringfügige Änderungen umgesetzt werden können. Da ein Federblatt aus faserverstärktem Kunststoff in der Regel dicker als ein vergleichbares Federblatt aus Stahl ausgebildet ist, kann ferner das Risiko für das Auftreten eines Ausknickens bzw. eines Umschlagens oder Umklappens reduziert werden. Insbesondere ist das Federblatt stabiler gegen Druckkräfte als ein vergleichbares Federblatt aus Stahl.
  • Die Angabe, dass im Referenzzustand der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel kleiner als 45° ist, stellt insbesondere einen Grenzfall dar, bei dem eine durch den Federschäkel in das Federblatt eingeleitete Kraft vornehmlich in Längsrichtung des Federblatts wirkt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit einem kleineren Winkel bessere Ergebnisse hinsichtlich der gewünschten Progression erzielbar sind. Bevorzugt ist, insbesondere somit, die dritte Drehachse derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachsen positioniert, dass im Referenzzustand der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel kleiner oder gleich 40° und vorzugsweise größer als 0° ist. Vorteilhaft liegt dieser Winkel in einem Bereich von 20° bis 40°.
  • Bevorzugt ist das erste Federblattende mittels eines ersten Lagers um die erste Drehachse drehbar an dem Federblattträger gelagert. Das erste Lager ist insbesondere ein Drehlager. Vorzugsweise ist das zweite Federblattende mittels eines zweiten Lagers um die zweite Drehachse drehbar an dem Federschäkel gelagert. Das zweite Lager ist insbesondere ein Drehlager. Vorteilhaft ist der Federschäkel mittels eines dritten Lagers um die dritte Drehachse drehbar an dem Federblattträger gelagert. Das dritte Lager ist insbesondere ein Drehlager.
  • Bevorzugt ist an dem ersten Federblattende ein, insbesondere mit einem Lagerauge versehenes, Anbauelement vorgesehen und/oder befestigt, welches z.B. auch als erstes Anbauelement bezeichnet wird. Insbesondere ist das erste Anbauelement fest und/oder starr und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Federblatt und/oder mit dem ersten Federblattende verbunden. Vorzugsweise ist das erste Federblattende mit dem ersten Anbauelement um die erste Drehachse drehbar an dem Federblattträger gelagert. Vorteilhaft ist das erste Anbauelement mit dem ersten Lager verbunden. Insbesondere ist das erste Lager oder ein Teil des ersten Lagers in dem Lagerauge des ersten Anbauelements angeordnet. Vorzugsweise verläuft die erste Drehachse, insbesondere mittig, durch das Lagerauge des ersten Anbauelements.
  • Bevorzugt ist an dem zweiten Federblattende ein, insbesondere mit einem Lagerauge versehenes, Anbauelement vorgesehen und/oder befestigt, welches z.B. auch als zweites Anbauelement bezeichnet wird. Insbesondere ist das zweite Anbauelement fest und/oder starr und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Federblatt und/oder mit dem zweiten Federblattende verbunden.
  • Vorzugsweise ist das zweite Federblattende mit dem zweiten Anbauelement um die zweite Drehachse drehbar an dem Federschäkel gelagert. Vorteilhaft ist das zweite Anbauelement mit dem zweiten Lager verbunden. Insbesondere ist das zweite Lager oder ein Teil des zweiten Lagers in dem Lagerauge des zweiten Anbauelements angeordnet. Vorzugsweise verläuft die zweite Drehachse, insbesondere mittig, durch das Lagerauge des zweiten Anbauelements.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist, beispielsweise mittig, zwischen den beiden Federblattenden ein Zentrallager an dem Federblatt vorgesehen und/oder befestigt. Insbesondere ist das Zentrallager fest und/oder starr und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Federblatt verbunden. Vorzugsweise ist mittels des Zentrallagers ein Bauteil an das Federblatt angeschlossen oder anschließbar. In einer alternativen Ausführungsform kann das Zentrallager außermittig zwischen den beiden Federblattenden angeordnet sein. Das Bauteil ist bevorzugt ein Fahrzeugteil, insbesondere ein Fahrwerkbauteil. Beispielsweise ist das Bauteil ein Fahrzeugrad, ein Radträger, eine Fahrzeugachse oder ein Achskörper einer Fahrzeugachse.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist in das Federblatt, insbesondere zwischen den beiden Federblattenden, vorzugsweise über das Zentrallager, eine Belastung einleitbar, mittels welcher das Federblatt elastisch verformbar ist. Im Referenzzustand entspricht die in das Federblatt eingeleitete Belastung bevorzugt einer Referenzbelastung. Die Referenzbelastung ist insbesondere größer oder gleich einer Konstruktionsbelastung des Federblatts und/oder der Blattfederaufhängung.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist das Federblatt, insbesondere im unbelasteten und/oder im elastisch unverformten Zustand des Federblatts, in Richtung seiner Längserstreckung, vorzugsweise zumindest bereichsweise, bogenförmig ausgebildet. Bevorzugt ist, insbesondere im unbelasteten und/oder im elastisch unverformten Zustand des Federblatts, die konkave Seite des Federblatts dem Federblattträger zugewandt. Der unbelastete und/oder elastisch unverformte Zustand des Federblatts kann z.B. auch als Zustand maximaler Ausfederung bezeichnet werden.
  • Bevorzugt ist bei einer Konstruktionsbelastung des Federblatts das Federblatt in Richtung seiner Längserstreckung, insbesondere noch, vorzugsweise zumindest bereichsweise, bogenförmig ausgebildet. Bevorzugt ist dabei die konkave Seite des Federblatts dem Federblattträger zugewandt. Vorteilhaft ist das Federblatt bei Konstruktionsbelastung gegenüber dem unbelasteten und/oder dem elastisch unverformten Zustand des Federblatts elastisch verformt. Beispielsweise ist die Krümmung des Federblatts bei Konstruktionsbelastung geringer als im unbelasteten und/oder im elastisch unverformten Zustand des Federblatts.
  • Im unbelasteten und/oder im elastisch unverformten Zustand des Federblatts ist der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel insbesondere größer als im Referenzzustand. Insbesondere im Zustand des Federblatts unter Konstruktionsbelastung ist der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel größer oder gleich als im Referenzzustand. Im Falle eines gleich großen Winkels kann der Zustand des Federblattes unter Konstruktionsbelastung mit dem Referenzzustand übereinstimmen. Vorzugsweise nimmt, ausgehend vom unbelasteten und/oder vom elastisch unverformten Zustand des Federblatts und/oder vom Zustand des Federblatts unter Konstruktionsbelastung, der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel mit zunehmender elastischer Verformung des Federblatts in Richtung auf den Referenzzustand kontinuierlich ab. Durch diese Reduktion des zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossenen Winkels ergibt sich insbesondere eine Progression der Federrate und/oder eine Zunahme der Progression.
  • Gemäß einer Ausgestaltung verläuft die dritte Drehachse zwischen einer dem Federblattträger zugewandten Seite des Federblatts und dem Federblattträger. Insbesondere ist das dritte Lager zwischen der oder einer dem Federblattträger zugewandten Seite des Federblatts und dem Federblattträger angeordnet.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung verläuft die dritte Drehachse z.B. auf einer dem Federblattträger abgewandten Seite des Federblatts. Insbesondere ist das dritte Lager auf einer dem Federblattträger abgewandten Seite des Federblatts angeordnet. Bevorzugt ist mit dem Federblattträger ein Federblatthalter, insbesondere fest und/oder starr, verbunden, der sich von dem Federblattträger bis zum Ort der dritten Drehachse und/oder bis zum zweiten Federblattende und/oder bis zum zweiten Anbauelement erstreckt. Vorzugsweise ist der Federschäkel im Abstand zu dem zweiten Federblattende um die dritte Drehachse an dem Federblatthalter drehbar gelagert und/oder über den Federblatthalter drehbar an dem Federblattträger gelagert. Vorteilhaft ist der Federblatthalter mit dem dritten Lager verbunden.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist die dritte Drehachse derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse positioniert, dass der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel, insbesondere unabhängig vom elastischen Verformungszustand und/oder vom Belastungszustand des Federblatts, vorzugsweise stets, ein spitzer Winkel ist. Bevorzugt ist die dritte Drehachse derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse positioniert, dass der zwischen der Federblattebene und der Schäkelebene eingeschlossene Winkel, insbesondere unabhängig vom elastischen Verformungszustand und/oder vom Belastungszustand des Federblatts, vorzugsweise stets, kleiner oder gleich 60° und vorzugsweise größer als 0° ist. Vorteilhaft liegt dieser Winkel in einem Bereich von 20° bis 60° oder von 40° bis 60°.
  • Gemäß einer Ausgestaltung verläuft das Federblatt im Referenzzustand, vorzugsweise zwischen der ersten und der zweiten Drehachse und/oder zwischen den Anbauelementen und/oder zwischen den Federblattenden und/oder in Richtung seiner Längserstreckung, gerade oder im Wesentlichen gerade. Somit kann z.B. der elastische Verformungszustand des Federblatts, in dem die Federblattenden den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, durch den oder einen elastischen Verformungszustand des Federblatts ersetzt werden, in dem das Federblatt, insbesondere zwischen der ersten und der zweiten Drehachse und/oder zwischen den Anbauelementen und/oder zwischen den Federblattenden und/oder in Richtung seiner Längserstreckung, gerade oder im Wesentlichen gerade verläuft. Insbesondere liegt im Referenzzustand ein Zentrallagerpunkt des Federblattes in bzw. innerhalb der Federblattebene des Federblattes. Hierbei kann der Zentrallagerpunkt mittig in dem Zentrallager und/oder auf einer Mittellinie des Federblattes liegen. Somit kann das Federblatt im Referenzzustand ungerade sein, wobei jedoch der Zentrallagerpunkt in bzw. innerhalb der Federblattebene angeordnet ist, in der die erste und die zweite Drehachse liegen. Hierbei kann die Mittellinie des Federblattes von der Federblattebene abweichen.
  • Gemäß einer Weiterbildung sind die Drehachsen derart positioniert und/oder ist die dritte Drehachse derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse positioniert ist, dass die Drehachsen, vorzugsweise im Referenzzustand und/oder stets, auf den Ecken eines spitzwinkligen Dreiecks liegen, welches insbesondere in einer zu den Drehachsen senkrechten Ebene liegt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist das Federblatt bezüglich einer zur ersten Drehachse parallelen Querebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Die Querebene liegt vorzugsweise in einem in Richtung der Längserstreckung des Federblatts mittleren Bereich des Federblatts. Bevorzugt ist das Federblatt bezüglich einer in Richtung seiner Längserstreckung verlaufenden Längsebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Die Längsebene verläuft vorzugsweise quer oder senkrecht zur Querebene und/oder zur ersten Drehachse. Alternativ kann die Blattfederaufhängung und/oder das Federblatt unsymmetrisch, insbesondere bezüglich zwei voneinander abgewandten Federblattenden und/oder in Bezug zu einem außermittigen Zentrallager, ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Dicke und/oder die Querschnittsfläche des Federblatts in Richtung seiner Längserstreckung konstant. Alternativ variiert die Dicke und/oder die Querschnittsfläche des Federblatts z.B. in Richtung seiner Längserstreckung.
  • Das Federblatt besteht aus faserverstärktem Kunststoff. Bei den Fasern des faserverstärkten Kunststoffs handelt es sich bevorzugt um Kurzfasern und/oder um Langfasern und/oder um Endlosfasern. Beispielsweise handelt es sich bei den Fasern des faserverstärkten Kunststoffs um Glasfasern und/oder um Kohlenstofffasern und/oder um Aramidfasern und/oder um Basaltfasern und/oder um Naturfasern. Bei dem Kunststoff des faserverstärkten Kunststoffs handelt es sich bevorzugt um einen thermoplastischen Kunststoff oder um einen duroplastischen Kunststoff und/oder um ein Kunstharz. Die Fasern oder die Faserverstärkung des Kunststoffes kann unidirektional in Längsrichtung des Federblattes oder multidirektional ausgebildet sein. Innerhalb des Federblattes und/oder innerhalb der Federblattteile und/oder innerhalb des jeweiligen Federblattteiles können unterschiedliche Materialien eingesetzt werden, beispielsweise verschiedene Kunststoffe, Halbzeuge, Fasern und/oder Orientierungen der Fasern.
  • Gemäß einer Weiterbildung verläuft der Federschäkel, insbesondere zwischen der zweiten und der dritten Drehachse, gerade oder im Wesentlichen gerade. Bevorzugt ist der Federschäkel ein formstabiler oder starrer Körper. Insbesondere ist wesentlich, dass der Federschäkel Kräfte zwischen der zweiten und der dritten Drehachse übertragen kann. Vorzugsweise besteht der Federschäkel aus Kunststoff oder aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl.
  • Bevorzugt ist oder bildet der Federblattträger einen formstabilen Körper. Vorzugsweise besteht der Federblattträger aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder aus einem Eisenwerkstoff, wie z.B. Stahl.
  • Vorzugsweise ist oder bildet das oder jedes Anbauelement einen formstabilen Körper. Vorzugsweise besteht das oder jedes Anbauelement aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, oder aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere Stahl.
  • Die Blattfederaufhängung ist bevorzugt für ein Fahrzeug vorgesehen und/oder in diesem montiert. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug. Vorteilhaft ist der Federblattträger an einem Fahrzeugaufbau oder Fahrzeugrahmen des oder eines Fahrzeugs montiert. Bei dem Bauteil handelt es sich insbesondere um das Bauteil des oder eines Fahrzeugs.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine schematische Seitenansicht einer Blattfederaufhängung gemäß einer Ausführungsform in einem Referenzzustand und
    • 2 eine schematische Seitenansicht der Blattfederaufhängung in einem unbelasteten Zustand.
  • Aus den 1 und 2 sind schematische Seitenansichten einer Blattfederaufhängung 1 gemäß einer Ausführungsform in unterschiedlichen Belastungszuständen ersichtlich, wobei 1 die Blattfederaufhängung 1 in einem Referenzzustand und 2 die Blattfederaufhängung 1 in einem unbelasteten Zustand zeigt.
  • Die Blattfederaufhängung 1 umfasst einen Federblattträger 2, ein längliches Federblatt 3, welches in Richtung seiner Längserstreckung zwei einander gegenüberliegende Federblattenden 4 und 5 aufweist, an denen jeweils ein Anbauelement 6 bzw. 7 befestigt ist. Dabei ist an einem ersten der Federblattenden 4 ein erstes der Anbauelemente 6 befestigt. Ferner ist an einem zweiten der Federblattenden 5 ein zweites der Anbauelemente 7 befestigt. Die Blattfederaufhängung 1 umfasst ein erstes Drehlager 8, mittels welcher das erste Federblattende 4 unter Zwischenschaltung des ersten Anbauelements 6 um eine erste Drehachse 9 drehbar an dem Federblattträger 2 gelagert ist. Die erste Drehachse 9 verläuft in 1 senkrecht zur Zeichenebene. Ferner umfasst die Blattfederaufhängung 1 ein zweites Drehlager 10, mittels welchem das zweite Federblattende 5 unter Zwischenschaltung des zweiten Anbauelements 7 um eine zweite Drehachse 11 drehbar an einem Federschäkel 12 gelagert ist. Die zweite Drehachse 11 verläuft parallel zur ersten Drehachse 9. Auch umfasst die Blattfederaufhängung 1 ein drittes Drehlager 13, mittels welchem der Federschäkel 12 im Abstand zu dem zweiten Federblattende 5 um eine dritte Drehachse 14 drehbar an dem Federblattträger 2 gelagert ist. Die dritte Drehachse 14 verläuft parallel zur zweiten Drehachse 11.
  • Der Federschäkel 12 ist zwischen einer dem Federblattträger 2 zugewandten Seite 16 des Federblatts 3 und dem Federblattträger 2 angeordnet. Ferner ist an dem Federblatt 3 zwischen den beiden Federblattenden 4 und 5 ein Zentrallager 15 vorgesehen, mittels welchem das Federblatt 3 an ein Bauteil anschließbar ist, welches insbesondere ein Fahrzeugteil ist.
  • Im unbelasteten Zustand ist das Federblatt 3 in Richtung seiner Längserstreckung bogenförmig ausgebildet, was aus 2 ersichtlich ist, wobei die dem Federblattträger 2 zugewandte Seite 16 konkav ausgebildet ist. In dem aus 1 ersichtlichen Referenzzustand des Federblatts 3 verläuft das Federblatt 3 hingegen in Richtung seiner Längserstreckung gerade. Zur Erreichung des aus 1 ersichtlichen Referenzzustands wird über das Zentrallager 15 in das Federblatt 3 eine Kraft F in Richtung auf den Federblattträger 2 eingeleitet, sodass sich das Federblatt 3 unter Verringerung seiner Krümmung elastisch verformt, bis es in Richtung seiner Längserstreckung gerade verläuft. In diesem Zustand des Federblatts 3 weisen die Federblattenden 4 und 5 den größtmöglichen Abstand zueinander auf. Die Kraft F, die zum Erreichen des Referenzzustands erforderlich ist, wird z.B. auch als Referenzbelastung bezeichnet. Das Zentrallager 15 hat einen Zentrallagerpunkt 19. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt im Referenzzustand der Zentrallagerpunkt 19 in bzw. innerhalb der Federblattebene 17. Hierbei liegt der Zentrallagerpunkt 19 mittig in dem Zentrallager 15 und/oder auf einer Mittellinie des Federblattes 3 liegen.
  • Die dritte Drehachse 14 ist derart zwischen der ersten Drehachse 9 und der zweiten Drehachse 11 positioniert, dass in dem aus 1 ersichtlichen Referenzzustand, also in einem elastischen Verformungszustand des Federblatts 3, in dem die Federblattenden den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, der zwischen einer durch die erste Drehachse 9 und die zweite Drehachse 11 definierten Federblattebene 17 und einer durch die zweite Drehachse 11 und die dritte Drehachse 14 definierten Schäkelebene 18 eingeschlossene Winkel α im Bereich von 20° bis 40° liegt. Insbesondere ist die dritte Drehachse 14 derart zwischen der ersten Drehachse 9 und der zweiten Drehachse 11 positioniert, dass der zwischen der Federblattebene 17 und der Schäkelebene 18 eingeschlossene Winkel α unabhängig vom Belastungszustand des Federblatts 3 stets in einem Bereich vom 20° bis 60° liegt. Je nach Bedarf und Auslegung können sich bei anderen Ausführungsformen hiervon abweichende Winkelbereiche ergeben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Blattfederaufhängung
    2
    Federblattträger
    3
    Federblatt
    4
    erstes Federblattende
    5
    zweites Federblattende
    6
    erstes Anbauelement
    7
    zweites Anbauelement
    8
    erstes Drehlager
    9
    erste Drehachse
    10
    zweites Drehlager
    11
    zweite Drehachse
    12
    Federschäkel
    13
    drittes Drehlager
    14
    dritte Drehachse
    15
    Zentrallager
    16
    dem Federblattträger zugewandte Seite des Federblatts
    17
    Federblattebene
    18
    Schäkelebene
    19
    Zentrallagerpunkt
    F
    Kraft
    α
    Winkel

Claims (8)

  1. Blattfederaufhängung mit einem Federblattträger (2) und einem länglichen Federblatt (3) aus faserverstärktem Kunststoff, welches in Richtung seiner Längserstreckung zwei im Abstand einander gegenüberliegende Federblattenden (4, 5) aufweist, von denen ein erstes Federblattende (4) um eine erste Drehachse (9) drehbar an dem Federblattträger (2) gelagert ist und ein zweites Federblattende (5) um eine parallel zur ersten Drehachse (9) verlaufende zweite Drehachse (11) drehbar an einem Federschäkel (12) gelagert ist, der im Abstand zu dem zweiten Federblattende (5) um eine parallel zur zweiten Drehachse (11) verlaufende dritte Drehachse (14) drehbar an dem Federblattträger (2) gelagert ist, wobei durch eine elastische Verformung des Federblatts (3) der Abstand zwischen den beiden Federblattenden (4, 5) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Drehachse (14) derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse (9, 11) positioniert ist, dass in einem elastischen Verformungszustand des Federblatts (3), in dem die Federblattenden (4, 5) den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, der zwischen einer durch die erste und die zweite Drehachse (9, 11) definierten Federblattebene (17) und einer durch die zweite und die dritte Drehachse (11, 14) definierten Schäkelebene (18) eingeschlossene Winkel (a) kleiner als 45° ist.
  2. Blattfederaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Drehachse (14) derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse (9, 11) positioniert ist, dass in dem elastischen Verformungszustand des Federblatts (3), in dem die Federblattenden (4, 5) den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, der zwischen der Federblattebene (17) und der Schäkelebene (18) eingeschlossene Winkel (a) in einem Bereich von 20° bis 40° liegt.
  3. Blattfederaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem elastischen Verformungszustand des Federblatts (3), in dem die Federblattenden (4, 5) den größtmöglichen Abstand zueinander aufweisen, das Federblatt (3) in Richtung seiner Längserstreckung gerade verläuft.
  4. Blattfederaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschäkel (12) zwischen der zweiten und der dritten Drehachse (11, 14) formstabil ausgebildet ist und/oder gerade verläuft.
  5. Blattfederaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Drehachse (14) zwischen einer dem Federblattträger zugewandten Seite (16) des Federblatts (3) und dem Federblattträger (2) verläuft.
  6. Blattfederaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblatt (3) im elastisch unverformten Zustand in Richtung seiner Längserstreckung zumindest bereichsweise bogenförmig ausgebildet ist, wobei die konkave Seite des Federblatts (3) dem Federblattträger (2) zugewandt ist.
  7. Blattfederaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Drehachse (14) derart zwischen der ersten und der zweiten Drehachse (9, 11) positioniert ist, dass der zwischen der Federblattebene (17) und der Schäkelebene (18) eingeschlossene Winkel (a) unabhängig vom elastischen Verformungszustand des Federblatts (3) in einem Bereich von 20° bis 60° liegt.
  8. Blattfederaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zwischen den beiden Federblattenden (4, 5) an dem Federblatt (3) vorgesehenes Zentrallager (15), mittels welchem das Federblatt (3) an ein Fahrzeugteil anschließbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001087648A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 The Boler Company Truck suspensions incorporating asymmetric leaf springs
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