DE19711871C2 - Lager für eine in der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges vorgesehene Querblattfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lager für eine in der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, vorgesehene Querblattfeder gemäß dem Anspruch 1.

Aus der Praxis bekannte Lager für in der Radaufhängung von Kraftfahrzeugen vorgesehene Querblattfedern weisen eine aus Blech bestehende Lagerschale auf, die zumindest bezüglich ihrer den Flachseiten der Feder zugehörigen Wandabschnitte im Längs­ querschnitt, also quer zur Längserstreckung der Feder betrach­ tet, U-förmig geformt ist, und zwar bei nach außen, d. h. von der Feder weg gerichteten Schenkeln. Die zwischen diesen Schen­ keln, liegenden Stege weisen, etwa mittig zwischen den Schen­ keln, jeweils eine in Richtung auf die Feder offene und durch Ausformung des Steges in Richtung der Schenkel geschaffene, nutartige Vertiefung auf, in die die zwischen der Lagerschale und der Feder liegende elastische Einlage mit einer rippenarti­ gen Erhöhung eingreift, so dass bezüglich des Lagers durch die sich quer zur Längserstreckung der Blattfeder erstreckende Formschlussverbindung eine Schwenkachse für die Feder bestimmt ist. Entsprechend diesem Lageraufbau ist die Höhe der elasti­ schen Einlage in der durch die rippenartige Erhöhung bestimmten Querebene größer als im Bereich der Lagerenden, so dass, bezo­ gen auf ein vorgegebenes Außenmaß des Lagers bzw. einen vorge­ gebenen Abstand der beiderseits der Flachseiten der Feder lie­ genden Stege, das Bewegungsspiel der Feder auf ein Maß begrenzt ist, das deutlich kleiner ist als die im Bereich der rippenartigen Erhöhung gegebene maximale Dicke der elastischen Einlage.

Ferner ist aus der JP 04358915 A ein Lager für eine in der Rad­ aufhängung eines Personenkraftwagens vorgesehene Querblattfeder mit einer die Feder quer zu ihrer Längserstreckung übergreifen­ den, formsteifen und mehrteiligen, aus Oberteil und Unterteil zusammengesetzten Lagerschale sowie jeweils zwischen oberem und unterem Lagerschalenteil und Feder liegender elastischer Einlage bekannt, bei der die elastischen Einlagen zu den Lager­ schalenteilen eine Formschlussverbindung aufweisen, welche, den Flachseiten der Feder zugeordnet, jeweils eine quer zur Feder­ längsrichtung verlaufende nutartige Vertiefung und eine in die­ se eingreifende rippenartige Erhöhung umfasst.

Hierbei ist, bezogen auf die Oberseite der Feder, die dem Ober­ teil der Lagerschale zugeordnete elastische Einlage mit einer rippenartigen Erhöhung versehen, die in Richtung auf das Ober­ teil der Lagerschale halbkreisförmig ausgewölbt und verhältnis­ mäßig stark ausgebildet ist, so dass sich in Verbindung mit ei­ ner zur elastischen Einlage korrespondierend nutartigen, konka­ ven Vertiefung der oberen Lagerschale eine Schwenkabstützung ergibt, die stark dämpfend ist und beim Einfedern flach verlau­ fende Federwölbungen ermöglicht. Die untere Lagerschale ist demgegenüber über eine verhältnismäßig dünne elastische Einlage gegen die Blattfeder abgestützt und weist eine flache, gegen die Feder gerichtete rippenartige Erhöhung auf, der eine nutar­ tige Vertiefung in der elastischen Einlage entspricht, so dass sich für die Unterseite der Feder eine schneidenartige, in Aus­ federrichtung harte Federabstützung ergibt. Es sind somit, ent­ sprechend der Unterschiedlichkeit der Ausbildung von unterer und oberer Lagerhälfte, unterschiedliche Lagersteifigkeiten in den zueinander entgegengesetzten Richtungen gegeben.

Des Weiteren ist aus der EP 0 343 891 A1 eine Lagerabstützung für faserverstärkte Kunststoff-Blattfedern gegeben, bei der Oberteil und Unterteil jeweils durch eine Lagerplatte gebildet sind, die in Längsrichtung der Feder auf ihrer der Feder zuge­ wandten Seite konvex gewölbt ist, so dass die in Längsrichtung der Feder einander gegenüberliegenden Enden der Lagerplatten mit ihren der Feder zugewandten Stützflächen im Abstand zur zu­ gehörigen Federoberfläche liegen und zur Federoberfläche keil­ förmige Spalte begrenzen. Diese Spalte sind mit keilförmigen, elastischen Einlagen gefüllt, welche gegen die Feder stirnsei­ tig lippenartig auslaufen, um das Eindringen von Schmutz zwi­ schen Feder und Lagerplatten zu verhindern.

Aus der FR 2 692 205 A1 ist ein im Anschluss eines Armes eines Dreieckslenkers an die Karosserie liegendes Lager bekannt, des­ sen Lagerschale der Karosserie zugeordnet ist und eine elasti­ sche, buchsenartige Einlage aufnimmt, in die zentral ein seit­ lich vom Arm des Dreieckslenkers abragender Lagerzapfen ein­ greift. Die Lagerschale ist im Querschnitt U-förmig mit nach außen ragenden Schenkeln ausgebildet und weist im längsmittle­ ren Bereich des zwischen den Schenkeln liegenden Steges eine gegen die elastische Einlage gerichtete rippenartige Erhöhung auf, die relativ flach ist und der eine nutartige Vertiefung in der elastischen Einlage entspricht. Um in Verbindung mit der Abkühlung der in die Lagerschale eingegossenen elastischen Ein­ lage verbundene Materialschrumpfungen zu kompensieren, wird der in das Lager integrierte Lagerzapfen radial aufgeweitet, wo­ durch produktionsbedingte Verspannungen und dadurch verursach­ te, ungewollte Vorspannungen im Lager vermieden werden sollen. Über die rippenartigen, lagerschalenseitig vorgesehenen Erhö­ hungen und die nutartigen, in der elastischen Einlage vorgese­ henen Vertiefungen wird eine verbesserte axiale Abstützung der elastischen Einlage gegenüber der Lagerschale erreicht und da­ mit eine Aussteifung des Lagers im Hinblick auf die erheblichen Seitenkräfte, die über den Dreieckslenker eingeleitet werden.

Durch die Erfindung soll demgegenüber ein Lager für eine in der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Perso­ nenkraftwagens vorgesehene Querblattfeder dahingehend aus­ gestaltet werden, dass sich bezogen auf ein vorgegebenes Au­ ßenmaß maximale Bewegungsspiele der Feder zur Lagerschale rea­ lisieren lassen.

Erreicht wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1, denen zufolge sich die Lagerschale in Längsrichtung der von ihr ge­ führten Querblattfeder erstreckt und die rippenartigen Erhöhun­ gen der Lagerschale mit den korrespondierenden Vertiefungen in der elastischen Einlage zur Längserstreckung der Feder eine Querebene bestimmen, die für die Feder eine Einspannebene dar­ stellt, so dass sich bei Federbewegungen im Wesentlichen Schwenkbewegungen im Bezug auf eine in dieser Querebene liegen­ de und in Querrichtung zur Querblattfeder erstreckende Schwenk­ achse ergeben. Begünstigt wird ein solches Verhalten auch da­ durch, dass die elastische Einlage bei dieser Ausgestaltung im Bereich der quer zur Federlängsrichtung liegenden Lagerenden den größten Querschnitt aufweist, so dass auch große Federaus­ schläge in den kritischen Endbereichen des Lagers ohne unzuläs­ sige Beanspruchungen für die elastischen Einlage möglich sind. Es lassen sich somit große Bewegungsspiele und Schwenkwege rea­ lisieren, wobei dies, bei guter Führung der Querblattfeder in ihrer Längsrichtung, dadurch begünstigt wird, dass die elasti­ schen Einlagen über ihren Querschnitt unterschiedliche Härte aufweisen und im Bereich der nutartigen Vertiefungen härter ausgebildet sind als in den seitlichen Randbereichen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, das einen Querschnitt durch ein eine Querblattfeder quer zu ihrer Längserstreckung übergreifendes Lager zeigt.

In der Figur ist mit 1 die Feder bezeichnet, die das Lager 2 durchsetzt, wobei der gezeigte Schnitt in Längsrichtung der Fe­ der 1 verläuft, deren weitere Einbindung in die Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens nicht dargestellt ist und die als zwei Rädern einer Achse eines Fahrzeuges gemeinsame, über die Breite des Fahrzeuges durchlau­ fende Querblattfeder 1 ausgebildet sein kann, oder auch als einarmige Querblattfeder 1, die bei entsprechend verkürzter Ausbildung lediglich ein Fahrzeugrad abstützt. Im erstgenannten Fall ist die Feder 1 üblicherweise, gegebenenfalls zusammen mit anderen Führungseinrichtungen, über zwei beiderseits der Längs­ mittelebene des Fahrzeuges liegende Lager 2 abgestützt, im zweiten Fall über nur ein Lager 2.

Die Lagerschale 3 des Lagers 2 besteht üblicherweise aus zwei Lagerschalenteilen, nämlich dem oberen Lagerschalenteil 4 und dem unteren Lagerschalenteil 5, die in nicht gezeigter Weise miteinander verbunden werden und zwischen denen, in auf der Feder 1 montiertem Zustand und jeweils den Abstand zur Feder 1 überbrückend, elastische Einlagen 6 und 7 liegen, die sich auf den Flachseiten 8 bzw. 9 der Feder abstützen und die Feder 1, was nicht dargestellt ist, je nach Ausgestaltung der Lager­ schale 3 in ihrem die Feder 1 seitlich übergreifenden Bereich, auch seitlich abdecken können.

Die den Flachseiten 8 bzw. 9 der Feder 1 zugeordneten Lager­ schalenteile 4 bzw. 5 bestehen jeweils aus einem mittleren Steg 10 und Schenkeln 11, die an die quer zur Blattfeder 1 verlau­ fenden Seiten der Stege 10 anschließen, so dass die Lagerscha­ lenteile 4 und 5 zumindest im den Flachseiten 8 bzw. 9 zugeord­ neten Bereich U-förmigen Querabschnitt aufweisen.

Der Steg 10 der beiden Lagerhälften 4, 5 ist jeweils mit einer zwischen den Schenkeln 11 liegenden und etwa parallel zu diesen verlaufenden, sich gegen die Feder 1 erstreckenden rippenarti­ gen Erhöhung 12 versehen, die im Querschnitt, wie gezeigt, etwa Halbkreisform aufweist und der in der elastischen Einlage 6 bzw. 7 jeweils eine nutartige Vertiefung 13 entspricht. Im Be­ reich der nutartigen Vertiefung 13 hat die elastische Einlage 6 bzw. 7 ihre geringste Höhe, da die rippenartige Erhöhung am je­ weiligen Steg 10 zu einer entsprechenden Einschnürung führt. Dementsprechend ist der Federweg der elastischen Einlage 6 bzw. 7 im Bereich der seitlichen Lagerbegrenzungen am größten, und es wird durch die rippenartige Erhöhung 12 gegenüber der elas­ tischen Einlage 6 bzw. 7 eine Formschlussverbindung realisiert, die sich quer zur Längserstreckung der Feder 1 erstreckt und in deren Ebene bei Schwenkbewegungen der Feder 1 gegenüber dem La­ ger 2 eine Art Schwenkachse für die Feder liegt.

Durch die geschilderte Ausgestaltung des Lagers 2 ist, bei si­ cherer Führung der Feder 1 im Lager 2, ein maximales Bewegungs­ spiel für die Feder 1 bzw. eine maximale Schwenkbeweglichkeit der Feder 1 bei kleinstmöglichen Außenabmessungen des Lagers 2 gewährleistet, da die Feder 1 in diagonal in Bezug auf die Fe­ der 1 einander gegenüberliegenden Bereichen des Lagers 2 je­ weils über Teile der elastischen Einlagen 6 bzw. 7 abgestützt ist, in denen die elastischen Einlage 6 bzw. 7 ihre maximale Höhe aufweist.

Die Führung der Feder 1 innerhalb des Lagers 2 ist weiter noch dadurch verbessert, dass die elastischen Einlagen 6 bzw. 7 über ihren Querschnitt unterschiedliche Härte aufweisen und im Be­ reich der nutartigen Vertiefung 13 härter ausgebildet sind als in den seitlichen Randbereichen. Die Schwenkbeweglichkeit der Feder 1 innerhalb des Lagers 2 wird hierdurch nicht einge­ schränkt.

Claims (4)

1. Lager für eine in der Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, vorgesehene Querblatt­ feder (1) mit einer die Feder (1) quer zu ihrer Längserstre­ ckung übergreifenden, formsteifen und mehrteiligen, aus Ober­ teil (4) und Unterteil (5) zusammengesetzten Lagerschale (3) sowie jeweils zwischen oberem und unterem Lagerschalenteil (4 bzw. 5) und Feder (1) liegender elastischer Einlage (6 bzw. 7), die zu den Lagerschalenteilen (4 bzw. 5) eine Formschlussver­ bindung aufweist, welche, den Flachseiten (8, 9) der Feder (1) zugeordnet, jeweils eine quer zur Federlängsrichtung verlaufen­ de nutartige Vertiefung (13) und eine in diese eingreifende rippenartige Erhöhung (12) umfasst, wobei die nutartigen Ver­ tiefungen (13) in den elastischen Einlagen (6 bzw. 7) und die rippenartigen Erhöhungen (12), gegen die jeweils benachbarte e­ lastische Einlage (6 bzw. 7) vorspringend, an den der jeweili­ gen elastischen Einlage (6, 7) zugewandten, den Flachseiten (8, 9) der Feder (1) entsprechenden Innenseiten der Lagerschale (3) vorgesehen sind, wobei die rippenartigen Erhöhungen (12) und die nutartigen Vertiefungen (13) jeweils Halbkreisprofil auf­ weisen und wobei die elastischen Einlagen (6 bzw. 7) über ihren Querschnitt unterschiedliche Härte aufweisen und im Bereich der nutartigen Vertiefungen (13) härter ausgebildet sind als in den seitlichen Randbereichen.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung im Bereich der Quermittelebene des Lagers (2) vorgesehen ist.

3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (3) in ihren den Flachseiten (8, 9) der Feder (1) gegenüberliegenden Bereichen ein im Querschnitt nach außen offenes U-Profil aufweist, aus dessen Steg (10) entgegen­ gesetzt zur Erstreckungsrichtung der Schenkel (11) die rippen­ artige Erhöhung (12) ausgeformt ist.

4. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (3) als Blechprofil ausgebildet ist.