DE102019132358A1 - LEAF SPRING ARRANGEMENT FOR A MOTOR VEHICLE AND VEHICLE AXLE OF A VEHICLE - Google Patents

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David Müller
Joffrey Stimpfl
Michael Alfes
Tobias Kremer
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blattfederanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Blattfeder (1), sowie mit einer Lagervorrichtung (3) zur Aufnahme der Blattfeder (1), wobei die Blattfeder (1) einen sich über eine Teilfläche einer Oberfläche der Blattfeder erstreckenden Lagerbereich (4) aufweist, wobei die Lagervorrichtung (3) ein Krafteinleitungselement (5) und eine Spannvorrichtung (6) aufweist und wobei das Krafteinleitungselement (5) durch die Spannvorrichtung mit einer Kraft gegen den Lagerbereich (4) vorgespannt ist, wobei das Krafteinleitungselement (5) unter Einwirkung der Kraft durch einen Mikroformschluss (8) des Lagerbereichs (4) verformt ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mit einer Blattfederanordnung.The invention relates to a leaf spring arrangement for a motor vehicle with a leaf spring (1) and with a bearing device (3) for receiving the leaf spring (1), the leaf spring (1) having a bearing area (4) extending over a partial area of a surface of the leaf spring. wherein the bearing device (3) has a force introduction element (5) and a tensioning device (6) and wherein the force introduction element (5) is pretensioned by the tensioning device with a force against the bearing area (4), the force introduction element (5) under action the force is deformed by a micro-form fit (8) of the bearing area (4). The invention also relates to a vehicle axle of a vehicle with a leaf spring arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blattfederanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Blattfeder, sowie mit einer Lagervorrichtung zur Aufnahme der Blattfeder, wobei die Blattfeder einen sich über eine Teilfläche einer Oberfläche der Blattfeder erstreckenden Lagerbereich aufweist, wobei die Lagervorrichtung ein Krafteinleitungselement und eine Spannvorrichtung aufweist und wobei das Krafteinleitungselement durch die Spannvorrichtung mit einer Kraft gegen den Lagerbereich vorgespannt ist, sowie eine Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mit einer Blattfederanordnung.The invention relates to a leaf spring arrangement for a motor vehicle with a leaf spring and with a bearing device for receiving the leaf spring, the leaf spring having a bearing area extending over a partial area of a surface of the leaf spring, the bearing device having a force introduction element and a tensioning device, and the force introduction element is biased by the tensioning device with a force against the bearing area, as well as a vehicle axle of a vehicle with a leaf spring arrangement.

Es sind Blattfederanordnungen für Kraftfahrzeuge mit einer Blattfeder und mit einer Lagervorrichtung zur Aufnahme der Blattfeder bekannt, wobei die Blattfeder beispielsweise mittels Schraubelementen der Lagervorrichtung mit einer Fahrzeugachse unter Aufbringung von Vorspannkräften verbunden ist. Die Steifigkeit der Schraubelemente vermindert eine Durchbiegung der Blattfeder im Bereich der Lagervorrichtung.Leaf spring arrangements for motor vehicles with a leaf spring and with a bearing device for receiving the leaf spring are known, the leaf spring being connected, for example, by means of screw elements of the bearing device to a vehicle axle with the application of pretensioning forces. The rigidity of the screw elements reduces deflection of the leaf spring in the area of the bearing device.

Die Druckschrift DE 10 2009 028 893 A1 betrifft eine Lagervorrichtung einer im Bereich einer Fahrzeugachse eines Fahrzeuges montierbaren Querblattfeder mit zwei miteinander verbindbaren Lageraußenschalen und mit von den Lageraußenschalen zumindest bereichsweise umgriffenen Einlegeeinrichtungen, die jeweils wenigstens zwei Lagenelemente mit unterschiedlicher Steifigkeit aufweisen. Durch die mit unterschiedlicher Steifigkeit ausgeführten Lagenelemente der Einlegeeinrichtungen soll der Zielkonflikt hinsichtlich der Funktionsweise der Blattfeder zwischen erforderlicher Drehbewegung im Bereich der Lagervorrichtung und ausreichend hoher Lagersteifigkeit gelöst werden. Die Einlegeeinrichtungen sind über eine die Lageraußenschalen miteinander und mit einem Fahrzeugaufbau eines Fahrzeuges verbindende Schraubeneinrichtung zumindest kraftschlüssig mit den Lageraußenschalen und der Querblattfeder verbindbar.The pamphlet DE 10 2009 028 893 A1 relates to a bearing device of a transverse leaf spring mountable in the area of a vehicle axle of a vehicle with two interconnectable outer bearing shells and with inserting devices that are at least partially encompassed by the outer bearing shells and each have at least two layer elements with different stiffness. Due to the layer elements of the insertion devices designed with different rigidity, the conflict of objectives with regard to the functioning of the leaf spring between the required rotary movement in the area of the bearing device and sufficiently high bearing rigidity is to be resolved. The insertion devices can be connected at least in a non-positive manner to the outer bearing shells and the transverse leaf spring via a screw device connecting the outer bearing shells to one another and to a vehicle body of a vehicle.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mit einer Blattfederanordnung zur Verfügung zu stellen, bei der die Blattfederanordnung gegenüber dem Stand der Technik einen geringeren Bauraumbedarf aufweist.One object of the invention is to provide a vehicle axle of a vehicle with a leaf spring arrangement, in which the leaf spring arrangement has a smaller space requirement compared to the prior art.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Blattfederanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 und durch eine Fahrzeugachse gemäß Anspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The object is achieved by a leaf spring arrangement for a motor vehicle according to claim 1 and by a vehicle axle according to claim 11. Advantageous further developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description, as well as the explanation of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures.

Die erfindungsgemäße Blattfederanordnung für ein Kraftfahrzeug weist eine Blattfeder und eine Lagervorrichtung zur Aufnahme der Blattfeder auf, wobei die Blattfeder einen sich über eine Teilfläche einer Oberfläche der Blattfeder erstreckenden Lagerbereich aufweist. Die Lagervorrichtung weist ein Krafteinleitungselement und eine Spannvorrichtung auf, wobei das Krafteinleitungselement durch die Spannvorrichtung mit einer Kraft gegen den Lagerbereich vorgespannt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Krafteinleitungselement unter Einwirkung der Kraft durch einen Mikroformschluss des Lagerbereichs verformt ist.The leaf spring arrangement according to the invention for a motor vehicle has a leaf spring and a bearing device for receiving the leaf spring, the leaf spring having a bearing area extending over a partial area of a surface of the leaf spring. The bearing device has a force introduction element and a tensioning device, the force introduction element being pretensioned by the tensioning device with a force against the bearing area. According to the invention it is provided that the force introduction element is deformed under the action of the force by a micro-form fit of the bearing area.

Der Mikroformschluss ist dabei vorteilhaft ausschließlich in dem Lagerbereich der Blattfeder geformt. Als Mikroformschluss wird im Sinne der Erfindung eine Eigenschaft bzw. Ausgestaltung des Lagerbereichs verstanden, nicht eine Verbindung zwischen dem Lagerbereich und dem Krafteinleitungselement. Das Krafteinleitungselement wird erst durch die Kraft der Spannvorrichtung derart auf den Mikroformschluss gepresst, dass dieser das Krafteinleitungselement verformt. Die Verformung ist vorzugsweise reversibel. Das Krafteinleitungselement ist vorzugsweise aus einem Gummimaterial hergestellt.The micro-form fit is advantageously formed exclusively in the bearing area of the leaf spring. In the context of the invention, a micro-form fit is understood to mean a property or configuration of the bearing area, not a connection between the bearing area and the force introduction element. The force introduction element is only pressed onto the micro-form fit by the force of the clamping device in such a way that it deforms the force introduction element. The deformation is preferably reversible. The force introduction element is preferably made of a rubber material.

Der Lagerbereich mit dem Mikroformschluss weist vorteilhaft einen höheren Reibungskoeffizienten auf, als die Oberfläche der Blattfeder außerhalb des Lagerbereichs, so dass die erforderlichen Vorspannkräfte reduziert werden können. Die Lagervorrichtung kann dadurch vorteilhaft weniger aufwändig und somit kostengünstiger und bauraumsparender gestaltet werden. Vorzugsweise weist der gesamte Lagerbereich den höheren Reibungskoeffizienten auf. Besonders bevorzugt ist der Reibungskoeffizient des Lagerbereichs mindestens zweimal so hoch ist, wie der Reibungskoeffizient der Oberfläche der Blattfeder außerhalb des Lagerbereichs. Insbesondere weist der Reibungskoeffizient des Lagerbereichs mindestens einen Wert von 0,25 auf.The bearing area with the micro-form fit advantageously has a higher coefficient of friction than the surface of the leaf spring outside the bearing area, so that the required pretensioning forces can be reduced. As a result, the storage device can advantageously be designed to be less complex and thus more cost-effective and space-saving. The entire bearing area preferably has the higher coefficient of friction. The coefficient of friction of the bearing area is particularly preferably at least twice as high as the coefficient of friction of the surface of the leaf spring outside the bearing area. In particular, the coefficient of friction of the bearing area has a value of at least 0.25.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mikroformschluss durch eine Vielzahl von punktförmigen Erhebungen und/oder punktförmigen Ausnehmungen gebildet ist. Eine Anzahl der Erhebungen und/oder Ausnehmungen beträgt insbesondere mindestens 100, vorzugsweise mindestens 1000. Die Erhebungen sind weiterhin bevorzugt kegelförmig oder polyederförmig ausgebildet, wobei die Erhebungen spitz oder als Kegelstumpf bzw. als Polyederstumpf ausgeführt sein können. Die Ausnehmungen sind weiterhin bevorzugt napfförmig oder trichterförmig ausgebildet. Die punktförmigen Erhebungen und/oder punktförmigen Ausnehmungen weisen weiterhin bevorzugt einen Höhenunterschied gegenüber der Oberfläche der Blattfeder außerhalb des Lagerbereichs von mindestens 0,1 Millimeter auf, besonders bevorzugt von mindestens 1 Millimeter, insbesondere beträgt der Höhenunterschied zwischen 1,5 Millimeter und 3,5 Millimeter.According to a preferred embodiment it is provided that the micro-form fit is formed by a multiplicity of point-like elevations and / or point-like recesses. The number of elevations and / or recesses is in particular at least 100, preferably at least 1000. The elevations are furthermore preferably conical or polyhedron-shaped, wherein the elevations can be pointed or designed as a truncated cone or as a truncated polyhedron. The recesses are also preferably cup-shaped or funnel-shaped. The point-like elevations and / or point-like recesses furthermore preferably have a Height difference compared to the surface of the leaf spring outside the bearing area of at least 0.1 millimeter, particularly preferably of at least 1 millimeter, in particular the height difference is between 1.5 millimeters and 3.5 millimeters.

Besonders vorteilhaft ist das Krafteinleitungselement in die punktförmigen Ausnehmungen hinein verformt, beziehungsweise die punktförmigen Erhebungen dringen in das Krafteinleitungselement ein.The force introduction element is particularly advantageously deformed into the point-shaped recesses, or the point-shaped elevations penetrate into the force introduction element.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Lagerbereich sich auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Blattfeder erstreckt, wobei der Lagerbereich zwei Teilflächen umfasst. Bei einer Lagervorrichtung mit geteilten Lagerschalen kann dadurch vorteilhaft auf beiden Seiten der Blattfeder ein Krafteinleitungselement unter Einwirkung der Kraft durch den Mikroformschluss verformt werden. According to a further preferred embodiment it is provided that the bearing area extends on two opposite sides of the leaf spring, the bearing area comprising two partial surfaces. In the case of a bearing device with split bearing shells, a force introduction element can advantageously be deformed on both sides of the leaf spring under the action of the force by the micro-form fit.

Ein Randbereich des Lagerbereichs grenzt vorzugsweise an die Oberfläche der Blattfeder außerhalb des Lagerbereichs an, wobei der gesamte Randbereich den Mikroformschluss aufweist. Der Randbereich kann über eine Anlagefläche des Krafteinleitungselements hinausragen. Das Vorsehen einer Verschleißschutzschicht ist in dem Randbereich vorteilhafterweise unnötig.An edge area of the bearing area preferably adjoins the surface of the leaf spring outside the bearing area, the entire edge area having the micro-form fit. The edge area can protrude beyond a contact surface of the force introduction element. The provision of a wear protection layer is advantageously unnecessary in the edge area.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Blattfeder aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial hergestellt ist, wobei der Mikroformschluss in einer Matrix des Faser-Kunststoff-Verbundmaterials ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Blattfeder aus mit Reaktionsharzen vorimprägnierten Faser-Matrix-Halbzeugen hergestellt, wobei der Mikroformschluss mittels eines Formwerkzeugs während eines Pressvorgangs der Faser-Matrix-Halbzeuge in der Matrix ausgebildet ist.According to a further preferred embodiment it is provided that the leaf spring is made from a fiber-plastic composite material, the micro-form fit being formed in a matrix of the fiber-plastic composite material. The leaf spring is particularly preferably produced from fiber matrix semifinished products pre-impregnated with reactive resins, the micro-form fit being formed in the matrix by means of a molding tool during a pressing process of the fiber matrix semifinished products.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Blattfeder mindestens zwei Lagerbereiche aufweist, wobei je eine Lagervorrichtung pro Lagerbereich zur Aufnahme der Blattfeder vorgesehen ist. Die Lagervorrichtungen weisen jeweils ein Krafteinleitungselement und eine Spannvorrichtung auf, wobei die Krafteinleitungselemente durch die Spannvorrichtungen mit einer Kraft gegen die Lagerbereiche vorgespannt sind. Insbesondere weist die Blattfeder eine zwischen den zwei Lagerbereichen angeordnete Symmetrieebene auf.According to a further preferred embodiment it is provided that the leaf spring has at least two bearing areas, one bearing device per bearing area being provided for receiving the leaf spring. The bearing devices each have a force introduction element and a tensioning device, the force introduction elements being pretensioned by the tensioning devices with a force against the bearing areas. In particular, the leaf spring has a plane of symmetry arranged between the two bearing areas.

Besonders bevorzugt ist die Blattfeder eine Querblattfeder mit einem mittig angeordneten einzelnen Lagerbereich oder mit zwei Lagerbereichen für eine Fahrzeugachse des Fahrzeugs, wobei die Lagervorrichtung ein inneres Lager der Querblattfeder bildet. Eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit einer quer zu einer Kraftfahrzeuglängsachse angeordneten Querblattfeder weist einen Mittelbereich und zwei einander gegenüberliegende Endbereiche auf, wobei die Querblattfeder im Mittelbereich über ein einzelnes mittig angeordnetes inneres Lager oder zwei inneren Lager mit einem Fahrzeugaufbau verbunden ist und in den Endbereichen über Endlager mit Radträgern in Wirkverbindung steht.The leaf spring is particularly preferably a transverse leaf spring with a centrally arranged individual bearing area or with two bearing areas for a vehicle axle of the vehicle, the bearing device forming an inner bearing of the transverse leaf spring. A wheel suspension for a motor vehicle with a transverse leaf spring arranged transversely to a motor vehicle longitudinal axis has a central region and two opposite end regions, the transverse leaf spring in the central region being connected to a vehicle structure via a single, centrally arranged inner bearing or two inner bearings and via end bearings in the end regions is in operative connection with wheel carriers.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung, der die Aufgabe löst, betrifft eine Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Blattfederanordnung.Another object of the invention, which achieves the object, relates to a vehicle axle of a vehicle with the leaf spring arrangement according to the invention.

Die Blattfeder ist insbesondere eine Querblattfeder für eine Fahrzeugachse des Fahrzeugs, wobei die Lagervorrichtung ein inneres Lager der Querblattfeder bildet. Besonders bevorzugt weist die Blattfeder einen mittig angeordneten Lagerbereich auf, wobei die Lagervorrichtung als einzelnes mittig angeordnetes inneres Lager der Fahrzeugachse vorgesehen ist.The leaf spring is in particular a transverse leaf spring for a vehicle axle of the vehicle, the bearing device forming an inner bearing of the transverse leaf spring. The leaf spring particularly preferably has a centrally arranged bearing area, the bearing device being provided as a single, centrally arranged inner bearing of the vehicle axle.

Weiterhin bevorzugt wird die Blattfederanordnung mit einer Querblattfeder zur Radführung verwendet. Besonders bevorzugt wird die Querblattfeder als Stabilisator zur Beeinflussung von Wank-Eigenschaften des Fahrzeugs verwendet, so dass auf eine separate Stabilisatorfeder verzichtet werden kann.The leaf spring arrangement with a transverse leaf spring is also preferably used for wheel guidance. The transverse leaf spring is particularly preferably used as a stabilizer for influencing the rolling properties of the vehicle, so that a separate stabilizer spring can be dispensed with.

Dies wird vorteilhaft durch die erfindungsgemäße Blattfederanordnung ermöglicht, indem die Reibung zwischen den Lagerbereichen der Blattfeder und den oberen und/oder unteren Krafteinleitungselementen der Lagervorrichtungen soweit erhöht wird, dass eine Relativbewegung zwischen den Krafteinleitungselementen und der Blattfeder vermieden wird. Die gleichzeitig hohe Elastizität der inneren Lager erlaubt dennoch vorteilhaft eine starke Verformung, den sogenannten S-Schlag bei auftretenden Wankkräften. Die Komplexität des Fahrwerks kann vorteilhaft verringert und ein höheres Leichtbaupotential erzielt werden, indem die erfindungsgemäße Blattfederanordnung sowohl die Schraubenfedern, als auch den Stabilisator ersetzt.This is advantageously made possible by the leaf spring arrangement according to the invention in that the friction between the bearing areas of the leaf spring and the upper and / or lower force introduction elements of the bearing devices is increased to such an extent that a relative movement between the force introduction elements and the leaf spring is avoided. The simultaneous high elasticity of the inner bearings nevertheless advantageously allows a strong deformation, the so-called S-runout when rolling forces occur. The complexity of the chassis can advantageously be reduced and a higher lightweight construction potential can be achieved in that the leaf spring arrangement according to the invention replaces both the coil springs and the stabilizer.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen

  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattfederanordnung;
  • 2 eine Teilansicht einer Blattfeder der erfindungsgemäßen Blattfederanordnung gemäß 1;
  • 3 eine Teilansicht einer weiteren Blattfeder der erfindungsgemäßen Blattfederanordnung gemäß 1;
  • 4 eine Teilansicht einer weiteren Blattfeder der erfindungsgemäßen Blattfederanordnung gemäß 1;
  • 5 eine schematische Detaildarstellung der Blattfeder gemäß 3.
Show it
  • 1 a perspective view of an embodiment of a leaf spring arrangement according to the invention;
  • 2 a partial view of a leaf spring of the leaf spring arrangement according to the invention according to 1 ;
  • 3rd a partial view of another leaf spring of the leaf spring arrangement according to the invention according to 1 ;
  • 4th a partial view of another leaf spring of the leaf spring arrangement according to the invention according to 1 ;
  • 5 a schematic detailed representation of the leaf spring according to 3rd .

In der 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blattfederanordnung perspektivisch dargestellt. Die Blattfederanordnung für ein Kraftfahrzeug weist eine Blattfeder 1, sowie mit zwei Lagervorrichtungen 3 zur Aufnahme der Blattfeder 1 auf. Die Lagervorrichtungen 3 weisen jeweils ein Krafteinleitungselement 5 und eine Spannvorrichtung 6 auf. Jedes Krafteinleitungselement 5 ist durch die jeweilige Spannvorrichtung 6 mit einer Kraft gegen einen Lagerbereich 4 der Blattfeder 1 vorgespannt. Die Lagervorrichtungen 3 sind in Form von Hybrid-Gummilagern ausgeführt, wobei eine Gummilagerung als Krafteinleitungselement 5 durch die dem Fachmann bekannte Spannvorrichtung 6 gegen die Lagerbereiche 4 vorgespannt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Lagerbereiche 4 auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Blattfeder 1, wobei auf jeder der zwei Seiten eine Gummilagerung als Krafteinleitungselement 5 durch die Spannvorrichtung 6 gegen die geteilten Lagerbereiche 4 vorgespannt ist.In the 1 an embodiment of a leaf spring arrangement according to the invention is shown in perspective. The leaf spring arrangement for a motor vehicle has a leaf spring 1 , as well as with two storage devices 3rd to accommodate the leaf spring 1 on. The storage devices 3rd each have a force application element 5 and a jig 6th on. Every force introduction element 5 is by the respective clamping device 6th with a force against a storage area 4th the leaf spring 1 biased. The storage devices 3rd are designed in the form of hybrid rubber bearings, with a rubber bearing as the force transmission element 5 by the clamping device known to the person skilled in the art 6th against the storage areas 4th is biased. In the illustrated embodiment, the storage areas extend 4th on two opposite sides of the leaf spring 1 on each of the two sides a rubber bearing as a force transmission element 5 through the jig 6th against the divided storage areas 4th is biased.

Bei der Blattfeder 1 des dargestellten Ausführungsbeispiels handelt es sich um eine Querblattfeder mit zwei Lagerbereichen 4 für eine Fahrzeugachse eines nicht dargestellten Fahrzeugs. In kartesischen Koordinaten wird die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzw. die Längsachse des Fahrzeugs als Raumrichtung X bezeichnet. Die Blattfeder 1 als Querblattfeder erstreckt sich quer dazu in einer Raumrichtung Y, während eine Fahrzeughochachse als Raumrichtung Z bezeichnet wird. Die Lagervorrichtungen 3 bilden sogenannte innere Lager der Blattfeder 1. Eine Radaufhängung für das Kraftfahrzeug mit der quer zu einer Kraftfahrzeuglängsachse X angeordneten Querblattfeder 1 weist einen Mittelbereich mit den inneren Lagern und zwei einander gegenüberliegende Endbereiche 7 auf. Über die Lagervorrichtungen 3 ist die Blattfeder 1 mit einem Fahrzeugaufbau verbunden und steht über nicht dargestellte Endlager in den Endbereichen 7 mit Radträgern in Wirkverbindung. Alternativ kann die Blattfeder 1 einen mittig angeordneten Lagerbereich 4 aufweisen, wobei nur eine Lagervorrichtung 3 als mittig angeordnetes inneres Lager der Fahrzeugachse vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Blattfederanordnung mit der Querblattfeder 1 kann vorteilhaft zur Radführung verwendet werden. Die Querblattfeder 1 kann als Stabilisator zur Beeinflussung von Wank-Eigenschaften des Fahrzeugs dienen, wodurch eine separate Stabilisatorfeder eingespart wird.With the leaf spring 1 of the illustrated embodiment is a transverse leaf spring with two bearing areas 4th for a vehicle axle of a vehicle, not shown. The direction of travel of the vehicle or the longitudinal axis of the vehicle is used as the spatial direction in Cartesian coordinates X designated. The leaf spring 1 as a transverse leaf spring extends transversely thereto in one spatial direction Y , while a vehicle vertical axis is the spatial direction Z referred to as. The storage devices 3rd form so-called inner bearings of the leaf spring 1 . A wheel suspension for the motor vehicle with the transverse to a motor vehicle longitudinal axis X arranged transverse leaf spring 1 has a central area with the inner bearings and two opposite end areas 7th on. About the storage facilities 3rd is the leaf spring 1 connected to a vehicle body and is in the end areas via repository, not shown 7th with wheel carriers in operative connection. Alternatively, the leaf spring 1 a centrally located storage area 4th have, with only one storage device 3rd is provided as a centrally located inner bearing of the vehicle axle. The leaf spring arrangement according to the invention with the transverse leaf spring 1 can be used advantageously for wheel guidance. The transverse leaf spring 1 can serve as a stabilizer to influence the rolling properties of the vehicle, which saves a separate stabilizer spring.

Die Blattfeder 1 weist den sich über eine Teilfläche einer Oberfläche der Blattfeder 1 erstreckenden Lagerbereich 4 auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Krafteinleitungselement 5 unter Einwirkung der Kraft durch einen Mikroformschluss 8 des Lagerbereichs 4 verformt ist, worauf mit Bezug auf die 2 bis 5 näher eingegangen wird.The leaf spring 1 has the extending over a partial area of a surface of the leaf spring 1 extensive storage area 4th on. According to the invention it is provided that the force introduction element 5 under the action of the force through a micro-form fit 8th of the storage area 4th is deformed, what to do with reference to the 2 to 5 will be discussed in more detail.

In der 2 ist eine Teilansicht der Blattfeder 1 für die erfindungsgemäße Blattfederanordnung gemäß 1 dargestellt. Die Blattfeder 1 ist einzeln, ohne die Lagervorrichtungen 3 gezeigt, so dass einer der Lagerbereiche 4 erkennbar ist. Anhand der kartesischen Koordinaten ist die Einbaulage der Blattfeder 1 erkennbar, die der Darstellung in 1 entspricht.In the 2 is a partial view of the leaf spring 1 for the leaf spring arrangement according to the invention according to 1 shown. The leaf spring 1 is single without the storage devices 3rd shown so that one of the storage areas 4th is recognizable. The installation position of the leaf spring is based on the Cartesian coordinates 1 recognizable that of the representation in 1 corresponds to.

Der Mikroformschluss 8 bewirkt eine Minimierung der Relativbewegung zwischen der Blattfeder 1, hier synonym auch als Federkörper 1 bezeichnet, und der Gummilagerung als Krafteinleitungselement 6. Der Mikroformschluss 8 ist so ausgeführt, dass er auf eine Breite und/oder eine Steifigkeit des Federkörpers 1 keinen Einfluss hat. Ebenso wenig beeinflusst der Mikroformschluss 8 eine Breite und/oder eine Steifigkeit der Lagervorrichtung 3, welche in Form eines Hybrid-Gummilagers ausgeführt ist. Der Lagerbereich 4 mit dem Mikroformschluss 8 weist einen höheren Reibungskoeffizienten auf, als die Oberfläche der Blattfeder 1 außerhalb des Lagerbereichs 4. Der Mikroformschluss 8 ist in dem der Variante gemäß 2 durch eine Vielzahl von punktförmigen Erhebungen 10 gebildet, die beispielsweise kegelförmig oder polyederförmig ausgebildet sind.The micro-form fit 8th causes the relative movement between the leaf spring to be minimized 1 , here synonymous as a spring body 1 referred to, and the rubber mounting as the force transmission element 6th . The micro-form fit 8th is designed so that it has a width and / or a stiffness of the spring body 1 has no influence. The micro-form fit has no effect either 8th a width and / or a rigidity of the bearing device 3rd , which is designed in the form of a hybrid rubber mount. The storage area 4th with the micro-form fit 8th has a higher coefficient of friction than the surface of the leaf spring 1 outside the storage area 4th . The micro-form fit 8th is in accordance with the variant 2 through a multitude of point-like elevations 10 formed, which are for example conical or polyhedron-shaped.

Die 3 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Variante der Blattfeder 1 der erfindungsgemäßen Blattfederanordnung gemäß 1, wobei die Blattfeder 1 sich dadurch gegenüber der in 2 abgebildeten Blattfeder 1 unterscheidet, dass Zentrierhilfen 9 in dem Lagerbereich 4 vorgesehen sind, welche vorteilhaft z.B. zur Positionierung des Gummilagers 5 bei der Montage dienen. Ein Randbereich des Lagerbereichs 4 grenzt an die restliche Oberfläche der Blattfeder 1 außerhalb des Lagerbereichs 4 an, wobei auch der Randbereich den Mikroformschluss 8 aufweist. Der Randbereich kann gegebenenfalls geringfügig über eine Anlagefläche des Krafteinleitungselements 5 hinausragen.The 3rd shows a partial view of a further variant of the leaf spring 1 according to the leaf spring arrangement according to the invention 1 , with the leaf spring 1 compared to the in 2 pictured leaf spring 1 differs that centering aids 9 in the storage area 4th are provided, which are advantageous, for example, for positioning the rubber mount 5 serve during assembly. An edge of the storage area 4th adjoins the rest of the surface of the leaf spring 1 outside the storage area 4th on, whereby the edge area also has the micro-form fit 8th having. The edge area can optionally be slightly above a contact surface of the force introduction element 5 protrude.

Die 4 zeigt wiederum eine Teilansicht einer weiteren Variante der Blattfeder 1 für die erfindungsgemäße Blattfederanordnung gemäß 1, wobei die Blattfeder 1 sich dadurch gegenüber der in 2 abgebildeten Blattfeder 1 unterscheidet, dass der Mikroformschluss 8 durch eine Vielzahl von punktförmigen Erhebungen 10 und von punktförmigen Ausnehmungen gebildet ist. Die Ausnehmungen sind insbesondere napfförmig ausgebildet. Das Krafteinleitungselement 5 ist in dem montierten Zustand gemäß 1 unter der Vorspannkraft in die punktförmigen Ausnehmungen hinein verformt und/oder die punktförmigen Erhebungen 10 dringen in das Krafteinleitungselement 5 ein. Die Anzahl der Erhebungen 10 und/oder Ausnehmungen beträgt je Lagerbereich 4 mindestens 100, vorzugsweise mindestens 1000.The 4th again shows a partial view of a further variant of the leaf spring 1 for the leaf spring arrangement according to the invention according to 1 , with the leaf spring 1 compared to the in 2 pictured leaf spring 1 differs that the micro-form fit 8th through a multitude of point-like elevations 10 and is formed by punctiform recesses. The recesses are in particular cup-shaped. The force introduction element 5 is in the assembled state according to 1 deformed under the pretensioning force into the point-like recesses and / or the point-like elevations 10 penetrate the force application element 5 a. The number of surveys 10 and / or recesses per storage area 4th at least 100, preferably at least 1000.

In der 5 ist eine schematische Detaildarstellung der Blattfeder 1 gemäß 3 gezeigt, in der die punktförmigen Erhebungen 10 des Mikroformschlusses 8 um die Zentrierhilfe 9 herum erkennbar sind. Die punktförmigen Erhebungen 10 sind kegelförmig ausgebildet. Aufgrund der Vorspannkraft in der Lagervorrichtung 3 drücken sich die punktförmigen Erhebungen 10 entsprechend in das das Gummi des Krafteinleitungselements 5. Bei der Ausführung der punktförmigen Erhebungen 10 als spitze Kegel drücken sich die vergleichsweise spitzen Kegel 10 des Lagerbereichs 4 beim Aufbringen der Vorspannkraft beim Zusammenbau in das deutliche weichere Gummi des Krafteinleitungselements 5. Auf diese Art wird vorteilhaft ein Formschlusseffekt erreicht, ohne dass die entsprechende Positiv- bzw. Negativ-Geometrie in das Gummi des Krafteinleitungselements 5 eingebracht werden müsste. Der so erzeugte Mikroformschluss 8 wird nur im Bereich der Lagervorrichtungen 3 ausgeführt, sodass der Lagerbereich der Blattfeder 1 mit dem Mikroformschluss 8 im Wesentlichen vollständig von der Gummilagerung 5 überdeckt wird. Bei geteilten Lagerschalen ist der Mikroformschluss 8 beidseitig ausgeführt, um eine maximale Erhöhung einer entsprechenden Auszugskraft zu erreichen. Entsprechende Versuchsdurchführungen haben ergeben, dass hierdurch eine Relativbewegung zwischen Gummilager 5 und Blattfeder 1 vollständig verhindert wird. Insbesondere ist eine Auszugskraft, also eine Kraft die benötigt wird, um die Blattfeder 1 in der Querrichtung (Raumrichtung Y, 1) aus der Lagervorrichtung 3 zu ziehen, um mindestens 50 Prozent höher, als bei einer Blattfeder ohne den Mikroformschluss.In the 5 is a schematic detailed representation of the leaf spring 1 according to 3rd shown in the point-like elevations 10 the micro-form fit 8th around the centering aid 9 are recognizable around. The point-shaped elevations 10 are conical. Due to the preload force in the bearing device 3rd push the point-like elevations 10 accordingly in the rubber of the force application element 5 . When executing the point-like elevations 10 The comparatively pointed cones squeeze as pointed cones 10 of the storage area 4th when applying the pre-tensioning force during assembly into the significantly softer rubber of the force application element 5 . In this way, a form-locking effect is advantageously achieved without the corresponding positive or negative geometry in the rubber of the force introduction element 5 would have to be introduced. The micro-form fit created in this way 8th is only used in the area of the storage facilities 3rd executed so that the bearing area of the leaf spring 1 with the micro-form fit 8th essentially completely from the rubber mount 5 is covered. In the case of split bearing shells, the micro-form fit is 8th Executed on both sides in order to achieve a maximum increase in a corresponding pull-out force. Corresponding tests have shown that this results in a relative movement between the rubber bearings 5 and leaf spring 1 is completely prevented. In particular, there is a pull-out force, i.e. a force that is required to move the leaf spring 1 in the transverse direction (spatial direction Y , 1 ) from the storage device 3rd to pull at least 50 percent higher than with a leaf spring without the micro-form fit.

Die Blattfeder 1 ist vorzugsweise aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial hergestellt, wobei der Mikroformschluss 8 in einer Matrix des Faser-Kunststoff-Verbundmaterials ausgebildet ist. Die Blattfeder 1 ist insbesondere aus mit Reaktionsharzen vorimprägnierten Faser-Matrix-Halbzeugen hergestellt, wobei der Mikroformschluss 8 mittels eines Formwerkzeugs während eines Pressvorgangs der Faser-Matrix-Halbzeuge in der Matrix ausgebildet ist.The leaf spring 1 is preferably made of a fiber-plastic composite material, the micro-form fit 8th is formed in a matrix of the fiber-plastic composite material. The leaf spring 1 is made in particular from fiber-matrix semifinished products pre-impregnated with reactive resins, with the micro-form fit 8th is formed by means of a molding tool during a pressing process of the fiber-matrix semi-finished products in the matrix.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Blattfeder, FederkörperLeaf spring, spring body
33
LagervorrichtungStorage device
44th
Lagerbereichstorage area
55
Krafteinleitungselement, GummilagerForce transmission element, rubber mount
66th
SpannvorrichtungJig
77th
EndbereichEnd area
88th
MikroformschlussMicro-form fit
99
ZentrierhilfeCentering aid
1010
Punktförmige Erhebung, KegelPoint-shaped elevation, cone
X, Y, ZX, Y, Z
Kartesische Koordinaten, RaumrichtungenCartesian coordinates, spatial directions

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102009028893 A1 [0003]DE 102009028893 A1 [0003]

Claims (12)

Blattfederanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Blattfeder (1), sowie mit einer Lagervorrichtung (3) zur Aufnahme der Blattfeder, wobei die Blattfeder (1) einen sich über eine Teilfläche einer Oberfläche der Blattfeder erstreckenden Lagerbereich (4) aufweist, wobei die Lagervorrichtung (3) ein Krafteinleitungselement (5) und eine Spannvorrichtung (6) aufweist und wobei das Krafteinleitungselement durch die Spannvorrichtung mit einer Kraft gegen den Lagerbereich (4) vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (5) unter Einwirkung der Kraft durch einen Mikroformschluss (8) des Lagerbereichs (4) verformt ist.Leaf spring arrangement for a motor vehicle with a leaf spring (1) and a bearing device (3) for receiving the leaf spring, the leaf spring (1) having a bearing area (4) extending over a partial area of a surface of the leaf spring, the bearing device (3 ) has a force introduction element (5) and a tensioning device (6) and wherein the force introduction element is pretensioned by the tensioning device with a force against the bearing area (4), characterized in that the force introduction element (5) under the action of the force by a micro-form fit (8 ) of the storage area (4) is deformed. Blattfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroformschluss (8) durch eine Vielzahl von punktförmigen Erhebungen (10) und/oder punktförmigen Ausnehmungen gebildet ist.Leaf spring arrangement according to Claim 1 , characterized in that the micro-form fit (8) is formed by a multiplicity of point-like elevations (10) and / or point-like recesses. Blattfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (10) kegelförmig oder polyederförmig ausgebildet sind.Leaf spring arrangement according to Claim 2 , characterized in that the elevations (10) are conical or polyhedral. Blattfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen napfförmig ausgebildet sind.Leaf spring arrangement according to Claim 2 , characterized in that the recesses are cup-shaped. Blattfederanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (5) in die punktförmigen Ausnehmungen hinein verformt ist und/oder dass die punktförmigen Erhebungen (10) in das Krafteinleitungselement (5) eindringen.Leaf spring arrangement according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the force introduction element (5) is deformed into the point-shaped recesses and / or that the point-shaped elevations (10) penetrate into the force introduction element (5). Blattfederanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbereich (4) sich auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Blattfeder (1) erstreckt, wobei der Lagerbereich (4) zwei Teilflächen umfasst.Leaf spring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing area (4) extends on two opposite sides of the leaf spring (1), the bearing area (4) comprising two partial surfaces. Blattfederanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) mindestens zwei Lagerbereiche (4) aufweist, wobei die Blattfeder eine zwischen den zwei Lagerbereichen angeordnete Symmetrieebene aufweist.Leaf spring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the leaf spring (1) has at least two bearing areas (4), the leaf spring having a plane of symmetry arranged between the two bearing areas. Blattfederanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) aus einem Faser-Kunststoff-Verbundmaterial hergestellt ist, wobei der Mikroformschluss (8) in einer Matrix des Faser-Kunststoff-Verbundmaterials ausgebildet ist.Leaf spring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the leaf spring (1) is made of a fiber-plastic composite material, the micro-form fit (8) being formed in a matrix of the fiber-plastic composite material. Blattfederanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) aus mit Reaktionsharzen vorimprägnierten Faser-Matrix-Halbzeugen hergestellt ist, wobei der Mikroformschluss (8) mittels eines Formwerkzeugs während eines Pressvorgangs der Faser-Matrix-Halbzeuge in der Matrix ausgebildet ist.Leaf spring arrangement according to Claim 8 , characterized in that the leaf spring (1) is made from semi-finished fiber matrix products pre-impregnated with reactive resins, the micro-form fit (8) being formed in the matrix by means of a molding tool during a pressing process of the semi-finished fiber matrix products. Blattfederanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) eine Querblattfeder für eine Fahrzeugachse des Fahrzeugs ist, wobei die Lagervorrichtung (3) ein inneres Lager der Querblattfeder bildet.Leaf spring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the leaf spring (1) is a transverse leaf spring for a vehicle axle of the vehicle, the bearing device (3) forming an inner bearing of the transverse leaf spring. Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mit einer Blattfederanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) einen mittig angeordneten Lagerbereich (4) aufweist, wobei die Lagervorrichtung (3) als einzelnes mittig angeordnetes inneres Lager der Fahrzeugachse vorgesehen ist.Vehicle axle of a vehicle with a leaf spring arrangement according to Claim 10 , characterized in that the leaf spring (1) has a centrally arranged bearing area (4), the bearing device (3) being provided as a single, centrally arranged inner bearing of the vehicle axle. Fahrzeugachse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (1) als Stabilisator zur Beeinflussung von Wank-Eigenschaften des Fahrzeugs verwendet wird.Vehicle axis to Claim 11 , characterized in that the leaf spring (1) is used as a stabilizer for influencing the rolling properties of the vehicle.
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