DE1755803C3

DE1755803C3 - Leaf spring suspension for a motor vehicle

Info

Publication number: DE1755803C3
Application number: DE19681755803
Authority: DE
Inventors: Donald F Ypsilanti Mich Reynolds (VStA)
Original assignee: Ford-Werke AG, 5000 Köln
Priority date: 1967-09-08
Filing date: 1968-06-25
Publication date: 1977-09-15

Description

Bei einer aus der US-PS 1419 630 bekannten Blattfederaufhängung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist die eine Lasche jeweils als ein Winkelhebel ausgebildet, an dessen Knie das eine Ende der anderen Lasche angelenkt ist, deren anderes Ende mittels eines Gelenkbolzens am zugeordneten Ende der Blattfeder angelenkt ist. Die Gelenkverbindung mit einem zugeordneten Federbock dieser einen winkelförmigen Lasche ist etwa in der Mitte von deren einem Arm ausgebildet, an dessen freiem Ende eine zur Berührung mit der Unterseite der Blattfeder vorgesehene Stützrolle angeordnet ist. Am freien Ende des anderen Armes greift andererseits eine Dämpfungsfeder an, welche zwischen der winkelförmigen Lasche und dem zugehörigen Federbock verspannt ist. Mithin liegt bei der bekannten Blattfederanordnung eine Konstruktion vor, bei welcher die Federcharakteristik der Blattfeder durch die an ihrem Ende angeordnete Dämpfungsfeder in der Ausfederungsrichtung gegenüber der Einfederungsrichtung verändert wird, wobei diesbezüglich eine weitgehende Lastunabhängigkeit gegeben ist, weil die Dämpfungscharakteristik der DämDfunesfedern keine entsDrechende VeränderlichIn a leaf spring suspension known from US-PS 1419 630 for a motor vehicle according to the The preamble of the patent claim is one tab in each case designed as an angle lever on its knee one end of the other bracket is articulated, the other end of which by means of a hinge pin on the associated The end of the leaf spring is hinged. The articulated connection with an associated spring bracket this an angled tab is formed approximately in the middle of one arm, at its free end a support roller provided for contact with the underside of the leaf spring is arranged. At the free end the other arm engages on the other hand, a damping spring, which between the angular bracket and the associated spring bracket is clamped. Thus, there is one in the known leaf spring arrangement Construction before, in which the spring characteristics of the leaf spring by the arranged at its end Damping spring is changed in the rebound direction relative to the compression direction, wherein in this regard, there is extensive load independence because the damping characteristics of the Damage springs cannot be changed accordingly

keitaufweist. . .shows. . .

Aus der US-PS 15 31 010 ist fur eine ähnliche aber umgekehrt angeordnete Blattfederaufhängung bekannt, die zur Vermittlung von gleichartigen Stoßdämpfer-From US-PS 15 31 010 is for a similar but reversed leaf spring suspension known, which is used to provide similar shock absorber

Eigenschaften eingerichteten Zusatzfedern an den beiden Enden der über eine jeweilige Laschenverbindung an der Fahrzeugachse angelenkten Blattfeder für eine jeweilige Berührung mit deren Oberseite anzuordnen Die Dämpfungsfedern sind dabei als ein bogenför-Properties set up additional springs at the two ends of the via a respective bracket connection to be arranged on the vehicle axle hinged leaf spring for a respective contact with the top The damping springs are designed as an arcuate

miges Federblatt ausgebildet, das an seinem von der Berührungsstelle mit der Oberseite des zugeordneten Blattfederendes abgewandten Ende an einer betreffenden Lasche der zugehörigen Laschenverbindung ange-Miges spring leaf formed, which is assigned at its point of contact with the top of the The end of the leaf spring facing away from the end is attached to a relevant tab of the associated tab connection.

Es ist andererseits noch bekannt, bei Blattfedern, die mit ihrem einen Ende direkt am Fahrzeugrahmen angelenkt sind und an ihrem anderen Ende ebenfalls eine Laschenverbindung mit dem Fahrzeugrahmen haben, solche dabei am Ort dieser LaschenverbindungOn the other hand, it is still known for leaf springs that have one end directly on the vehicle frame are articulated and at their other end also a tab connection to the vehicle frame have, such at the location of this tab connection

angeordnete Zusatzfedern für die Erreichbarkeit einer progressiven und mithin lastabhängigen Veränderung der Federcharakteristik der Blattfeder anzuordnen. So zeigt die US-PS 27 11 314 eine Blattfederaufhängung, bei welcher die Laschenverbindung eine das freie Ende der Blattfeder an einer Stelle oberhalb derselben an dem Fahrzeugrahmen anlenkende Lasche umfaßt, deren Verbindungsgelenk über eine weitere Lasche etwa mit der Mitte einer dritten Lasche gelenkig verbunden ist, die an ihrem einen Ende an demselben freien Blattfederende angelenkt ist und über ihr anderes Ende eine Gelenkverbindung mit einer vierten Lasche hat, an deren anderem Ende die dabei zur Berührung mit der Oberseite der Blattfeder angeordnete und etwa bogenförmig ausgebildete Zusatzfeder angelenkt ist.arranged additional springs for the attainability of a progressive and therefore load-dependent change to arrange the spring characteristics of the leaf spring. Thus, the US-PS 27 11 314 shows a leaf spring suspension, in which the tab connection a the free end of the leaf spring at a point above the same at the Includes bracket articulating the vehicle frame, the connecting joint of which via a further bracket approximately with the center of a third tab is hinged, which is free at one end at the same Leaf spring end is hinged and has an articulated connection with a fourth tab on its other end the other end of which is arranged for contact with the top of the leaf spring and approximately is articulated arcuate auxiliary spring.

Die Laschenverbindung ist dabei so ausgebildet, daß es bei der Streckung der Blattfeder unter zunehmender Belastung des Fahrzeugrahmens zu einem progressiven Anlegen der Zusatzfeder an die Oberseite der Blattfeder kommt, so daß mithin dann deren wirksame Federlänge entsprechend verkürzt und dadurch weniger rasch die insgesamt zur Verfugung stehende Federkraft ausgelastet, wird. Eine im wesentlichen gleichartige Wirkung geht auch aus der Blattfederaufhängung gemäß der DT-AS 12 38 347 hervor, bei welcher die Zusatzfeder als ein Blattfederpaket ausgebildet ist, über welches das eine Ende der mithin wesentlich längeren Hauptblattfeder mittels eines daran noch angelenkten Bügels am Fahrzeugrahmen angelenkt ist. Eine im wesentlichen gleichartige Wirkung kann schließlich auch noch von der Blattfederaufhängung gemäß der DT-PS 7 29 324 erwartet werden, bei welcher das freie Blattfedernende mittels nur einer einzigen Lasche an einer Stelle oberhalb der Blattfeder am Fahrzeugrahmen angelenkt ist und bei welcher die Zusatzfeder ebenfalls bogenförmig ausgebildet, zur Berührung mit der Oberseite der Blattfeder angeordnet und über ihr eines Ende mittels einer weiteren Lasche am Fahrzeugrahmen angelenkt und über ihr anderes Ende mit der Sattelstütze gelenkig verbunden ist, welche die Blattfeder mittig gegenüber dem Achsgehäuse abstützt.The tab connection is designed so that when the leaf spring is stretched with increasing load on the vehicle frame there is a progressive application of the additional spring to the top of the leaf spring, so that its effective spring length is then correspondingly shortened and the total available length less quickly Spring force is utilized. An essentially similar effect is also evident from the leaf spring suspension according to DT-AS 12 38 347, in which the additional spring is designed as a leaf spring package, via which one end of the therefore much longer main leaf spring is hinged to the vehicle frame by means of a bracket still hinged to it . An essentially similar effect can finally also be expected from the leaf spring suspension according to DT-PS 7 29 324, in which the free end of the leaf spring is hinged to the vehicle frame by means of only a single tab at a point above the leaf spring and in which the additional spring is also curved designed, arranged for contact with the top of the leaf spring and hinged on its one end by means of a further bracket on the vehicle frame and articulated via its other end to the seat post, which supports the leaf spring centrally relative to the axle housing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blattfederaufhängung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, daß damit ohne Verwendung einer zusätzlichen Feder eine stufenlos progressive und mithin lastabhängige Kennlinie der Blattfeder erhalten wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen, die im kennzeichenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführtThe invention has for its object to provide a leaf spring suspension for a motor vehicle according to the To develop the preamble of claim 1 so that without the use of an additional spring a continuously progressive and therefore load-dependent characteristic curve of the leaf spring is obtained. This task is achieved according to the invention with the features listed in the characterizing part of claim 1

swd. Nach der Erfindung wird damit eine Blattfederaufhängung erhalten, die im unbelasteten Zustand des Fahrzeuges deshalb eine sehr weiche Abfederung ergibt, weil dann die wirksame ⁿederlänge der Blattfeder am größten ist. Diese Abfederung wird jedoch mit zunehmender Belastung zunehmend härter, weil dann der an der Oberseite der Blattfeder anliegende Verlängerungsarm der Ausgleichslasche eine zunehmende Verkürzung der wirksamen Federlänge bewirkt, welche mithin dann am kürzesten ist, wenn ι ο die Blattfeder nach Erreichen ihres voll gestreckten Zustandes im voll belasteten Zustand des Fahrzeuges in dessen überbelasteten Zustand in den zu ihrem ursprünglichen Krümmungsverlauf entgegengesetzten Krümmungsverlauf übergeführt wird. Im überlasteten Zustand des Fahrzeuges besitzt mithin die Blattfeder das geringste Federungsvermögen, weil sie dann maximal verhärtet ist. Mithin wird bei der erfindungsgemäßen Blattfedernaufhängung eine stufenlos progressive Kennlinie der Blattfeder allein aufgrund der besonderen Anordnung der zur Anlenkung der Blattfeder am Fahrzeugrahmen vorgesehenen Laschen erhalten, wobei diese Anordnung im übrigen noch so gewählt ist, daß wegen der ständigen Berührung des Verlängerungsarmes der Ausgleichslasche mit der Oberseite der Blattfeder auch Prelischläge verhindert werden, ohne daß dafür, wie sonst üblich, eine besondere Feder noch zusätzlich vorgesehen werden müßte.swd. According to the invention thus a leaf spring suspension is obtained which gives a very soft cushion in the unloaded condition of the vehicle because it is the effective ⁿ spring length of the leaf spring is greatest. This cushioning becomes increasingly harder with increasing load, because then the extension arm of the compensating bracket resting on the top of the leaf spring causes an increasing shortening of the effective spring length, which is therefore shortest when ι ο the leaf spring is fully extended after reaching its fully extended state loaded condition of the vehicle in its overloaded condition is converted into the opposite curvature to its original curvature. When the vehicle is overloaded, the leaf spring has the lowest resilience because it is then hardened to the maximum. Thus, in the leaf spring suspension according to the invention, a continuously progressive characteristic curve of the leaf spring is obtained solely due to the special arrangement of the brackets provided for the articulation of the leaf spring on the vehicle frame, this arrangement being chosen so that, because of the constant contact of the extension arm, the compensating bracket with the top the leaf spring can also be prevented from impacting without a special spring having to be additionally provided, as is otherwise the case.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 erfaßt.Advantageous developments of the invention are covered in the subclaims 2 to 4.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Blattfederaufhängung nach der Erfindung, dargestellt im unbelasteten Zustand des Fahrzeuges,F i g. 1 is a side view of a leaf spring suspension according to the invention, shown in the unloaded state of the vehicle,

F i g. 2 die Blattfederaufhängung gemäß F i g. 1 im belasteten Zustand des Fahrzeuges,F i g. 2 the leaf spring suspension according to FIG. 1 when the vehicle is loaded,

F i g. 3 dieselbe Blattfederaufhängung im überlasteten Zustand des Fahrzeuges,F i g. 3 the same leaf spring suspension when the vehicle is overloaded,

Fig.4 in vergrößertem Maßstab die Laschenverbindung, mittels welcher die Blattfeder am Fahrzeugrahmen angelenkt ist, und4 shows the tab connection on an enlarged scale, by means of which the leaf spring is hinged to the vehicle frame, and

Fig. 5 eine Schnittansicht nach der Linie V-V der F ig. 4.Fig. 5 is a sectional view along the line V-V of F ig. 4th

Ein Rahmenteil 10 des Fahrzeugunterbaus ist gegenüber einem Achsgehäuse 12 mittels einer Blattfeder 14 abgestützt. Das Achsgehäuse 12 erstreckt sich quer zum Fahrzeug und nimmt eine das linke mit dem rechten Antriebsrad verbindende Antriebswelle 16 auf.A frame part 10 of the vehicle substructure is opposite an axle housing 12 by means of a leaf spring 14 supported. The axle housing 12 extends transversely to the vehicle and takes the left one with the right drive wheel connecting drive shaft 16 on.

Die Blattfeder 14 ist aus einer Mehrzahl einzelner Federblätter aufgebaut, welche gegeneinander und gegenüber dem Achsgehäuse 12 mittels U-förmiger Federbügel 18 festgelegt sind. Eine mit dem Achsgehäuse 12 in Wirkverbindung stehende Sattelstütze 20 dient zusammen mit einer Klammer 22 als Gegenlager für die Blattfeder 14, wenn die Federbügel 18 festgezogen sind. Die Federblätter der Blattfeder 14 werden außerdem noch durch Federklammern 24 und 26 zusammengehalten. An ihrem einen Ende ist das Hauptfederblatt 28 der Blattfeder 14 mit einem Federauge versehen, welches mittels einer üblichen Gummibüchse der Festlegung der Blattfeder an einem Federbock 30 dient.The leaf spring 14 is composed of a plurality of individual spring leaves, which against each other and are fixed with respect to the axle housing 12 by means of U-shaped spring clips 18. One with the axle housing 12 in operative connection seat post 20 serves together with a bracket 22 as a counter bearing for the Leaf spring 14 when the spring clips 18 are tightened. The spring leaves of the leaf spring 14 are also still held together by spring clips 24 and 26. At one end, the main spring leaf 28 is the Leaf spring 14 is provided with a spring eye, which by means of a conventional rubber bushing of the definition of the Leaf spring on a spring bracket 30 is used.

Zur Festlegung des anderen Endes der Blattfeder 14 ist an dem Rahmenteil 10 ein weiterer Federbock 32 festgelegt, der eine Ausgleichslasche 33 trägt. Zur betreffenden Gelenkverbindung unterhalb der Blattfeder 14 weist der Federbock 32 einen U-förmigen Teil 34 auf, welcher einen Drehbolzen 36 und eine diesen Bolzen umfassende Gummibüchse 38 halten, welche beide in ein Auge 39 der Ausgleichslasche 33 eingesetzt sind. Die Ausgleichslasche 33, die als ein langgestreckter und bezüglich des Drehbolzens 36 zweiarmiger Hebel ansprechbar ist, hat einen U-förmigen Querschnitt und besitzt eine öffnung 42, durch welche das zugeordnete Ende der Blattfeder 14 hindurchgreift. Andererseits ist der betreffende, zur Mitte der Blattfeder 14 weisende, im folgenden als Verlängerungsarm 43 bezeichnete Arm dieser Ausgleichslasche 33 so weit verlängert, daß er von der Oberseite her mit der Blattfeder ständig in Berührung stehen kann. Die Berührung wird dabei über eine Blechfeder 44 verwirklicht, die auswechselbar an dem Verlängerungsarm 43 der Ausgleichslasche 33 angeordnet ist und auf einem an der Oberseite der Blattfeder 14 angebrachten Blech 46 gleiten kann.To fix the other end of the leaf spring 14, there is a further spring bracket 32 on the frame part 10 set, which carries a compensation tab 33. To the relevant joint connection below the leaf spring 14, the spring bracket 32 has a U-shaped part 34 which has a pivot pin 36 and one of these Hold rubber bushing 38 encompassing bolts, both of which are inserted into an eye 39 of compensating bracket 33 are. The compensating tab 33, which acts as an elongated lever that has two arms with respect to the pivot pin 36 is responsive, has a U-shaped cross section and has an opening 42 through which the associated The end of the leaf spring 14 engages through it. On the other hand, the relevant, pointing to the center of the leaf spring 14, hereinafter referred to as the extension arm 43 arm of this compensating tab 33 extended so far that it can be in constant contact with the leaf spring from the top. The touch is thereby over a sheet-metal spring 44 is implemented, which is interchangeable on the extension arm 43 of the compensating tab 33 is arranged and can slide on a plate 46 attached to the top of the leaf spring 14.

Am Ende des anderen Armes der Ausgleichslasche 33 ist ein weiteres Auge 48 ausgebildet, das einen Drehbolzen 60 und eine Gummibüchse 62 aufnimmt. Über diesen Drehbolzen 60 ist die Ausgleichslasche 33 mittels zweier Laschenglieder 52 und 54 mit einem Drehbolzen 58 verbunden, der zusammen mit einer Gummibuchse 56 in ein Federauge 50 eingesetzt ist, das am Ende des Hauptfederblattes 28 der Blattfeder 14 ausgebildet ist.At the end of the other arm of the compensation tab 33, another eye 48 is formed, the one Pivot pin 60 and a rubber bushing 62 receives. The compensating bracket 33 is located above this pivot pin 60 connected by means of two link members 52 and 54 to a pivot pin 58, which together with a Rubber bushing 56 is inserted into a spring eye 50 which is attached to the end of the main spring leaf 28 of the leaf spring 14 is trained.

Mithin kann zur Wirkungsweise dieser Blattfederaufhängung von folgenden Gegebenheiten ausgegangen werden. Im unbelasteten Zustand (Fig. 1), in welchem im übrigen eine noch an der Abstützstelle der Blattfeder 14 gegenüber dem Achsgehäuse 12 angeordnete Hilfsfeder 64 nicht mit der Blattfeder 14 in Berührung steht, liegt die Ausgleichslasche 33 mit der Blechfeder 44 sehr leicht an dem Blech 46 an. Im belasteten Zustand (F i g. 2) stützt sich dagegen der Verlängerungsarm 43 der Ausgleichslasche 33 entsprechend stark an der Blattfeder 14 ab, so daß dann unter Umgehung der Laschenglieder 52 und 54 der größte Teil der Last unmittelbar von der Ausgleichslasche getragen wird. Im überlasteten Zustand (F i g. 3) trägt schließlich praktisch nur der Verlängerungsarm 43 der Ausgleichslasche 33 die gesamte Last, wobei hinsichtlich der dann wirksamen Federlänge der Blattfeder 14 gilt, daß sie im Vergleich zu dem unbelasteten Zustand um etwa den Abstand des Federauges 50 von dem \ngriffspunkt des Verlängerungsarmes 43 an der Blattfeder verkürzt ist. Diese Verkürzung hat mithin zur Folge, daß dann die Blattfeder 14 entsprechend verhärtet ist, so daß sie die dann entsprechend hohen Lasten praktisch ohne eine nennenswerte Durchbiegung trägt. Dabei kann davon ausgegangen werden, daß der Verlängerungsarrm 43 der Ausgleichslasche 33 zwar auch im belasteten 2!ustand (Fig. 2) den praktisch größten Teil der Las« trägt, jedoch werden dann auch die Laschenglieder 52 und 54 i.um Tragen herangezogen, so daß mithin auch von einer Veränderung des wirksamen Hebelarmes für den Angriffspunkt dieser Laschenglieder 52 und 54 auszugehen ist.The following conditions can therefore be assumed for the mode of operation of this leaf spring suspension will. In the unloaded state (Fig. 1), in which otherwise one still arranged at the support point of the leaf spring 14 opposite the axle housing 12 If the auxiliary spring 64 is not in contact with the leaf spring 14, the compensating tab 33 lies with the sheet metal spring 44 very lightly on the plate 46. In the loaded state (FIG. 2), however, the extension arm 43 is supported the compensation tab 33 correspondingly strongly from the leaf spring 14, so that then bypassing the Link members 52 and 54 most of the load is borne directly by the balance plate. in the In the overloaded state (FIG. 3), practically only the extension arm 43 of the compensation bracket 33 carries the entire load, with regard to the then effective spring length of the leaf spring 14 that it is in Compared to the unloaded state by about the distance between the spring eye 50 and the handle point of the Extension arm 43 is shortened on the leaf spring. This shortening therefore has the consequence that the Leaf spring 14 is correspondingly hardened, so that they then the correspondingly high loads practically without a significant deflection. It can be assumed that the extension arm 43 of the Compensating strap 33 carries practically the largest part of the load even in the loaded state (Fig. 2), however, the strap members 52 and 54 are then also used for carrying, so that consequently also from to assume a change in the effective lever arm for the point of application of these tab members 52 and 54 is.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Leaf spring suspension for a motor vehicle, in which one in its center opposite one Axle housing and leaf spring supported at their ends relative to the vehicle frame on one The end is hinged to the vehicle frame via two hinged tabs, from which one, designed as a two-armed lever tab between its ends below the Leaf spring is hinged to the vehicle frame and with the end of her to the center of the leaf spring pointing arm can come to rest against the leaf spring, while at her to the end of the The other arm facing the leaf spring is the other lug connected to the end of the leaf spring attacks, characterized in that the to the center of the leaf spring (14) facing arm of the one tab acting as a compensating tab (33) Leaf spring (14) embraces and with the end of an extension arm (43) constantly on the top the leaf spring (14) slides in such a way that its effective lever arm moves with increasing load the leaf spring (14) steadily shortened, while at the same time the effective lever arm for the Point of application of the other tab (tab members 52 and 54) extended.

2. Leaf spring suspension according to claim 1, characterized in that the associated end of the Leaf spring (14) through an opening (42) in the extension arm (43) of the compensating bracket (33) reaches through.

3. leaf spring suspension according to claim 1 or claims 1 and 2, dadu ^r ch in that the extension arm (43) of the compensating link (33) is provided with a removable sheet metal spring (44) which slides on the leaf spring (14).

4. Leaf spring suspension according to claim 3, characterized in that on the top of the leaf spring (14) a plate (46) is attached on which the plate spring (44) slides.