DE2512923A1 - Feder zur fahrzeugaufhaengung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feder, insbesondere auf Federn zur Fahrzeugaufhängung.

Bei der Ausführung von Blattfedern, wie sie speziell im Fahrzeugbau zur Aufhängung Verwendung finden, ist man in erster Linie bemüht, hohe Flexibilität zu erreichen. Zu diesem Zweck verwendet man im allgemeinen geschichtete Blattfedern, welche aus übereinanderliegenden Blättern unterschiedlicher Stärken erstellt werden, die jeweils eine im Verhältnis zu ihrer Stärke große Breite aufweisen oder aber aus von ihrer Mitte zu den Enden hin zunehmend dünner werdenden, ebenfalls im Verhältnis zu ihrer Stärke große Breite aufweisenden Federblättern. Auf diese Weise erhält man Federn großer Verformbarkeit auf Biegebeanspruchung.

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In den meisten Fällen müssen Federn dieser Art aber auch Verformungskräften bei Torsionsbelastung standhalten, wozu sie sich jedoch aufgrund ihres sehr flachen Rechteckquerschnitts nur schlecht eignen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bisher bekannte Federn dieser Art zu verbessern durch Schaffung einer Feder, welche die Vorteile herkömmlicher Federblätter mit Rechteckguerschnitt mit dem Vorteil guter Verformbarkeit auf Torsionsbeanspruchung kombiniert*

Sur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Federblatt mit gekrümmtem Profil vor,, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einem massiven Stab .mit Kreisquerschnitt besteht, welcher über zunehmend abgeflachte Arme in Enden mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt übergeht.

Der Kreisquerschnitt gestattet größtmögliche Verformungen auf Torsionsbelastung, während der im wesentlichen rechteckige Querschnitt der Federenden die Verformbarkeit auf Biegebeanspruchung ermöglicht,

Die Federblätter nach der Erfindung lassen sich auch für Federn zur Fahrzeugaufhängung verwenden, die aus einem Paket solcher Federblätter bestehen» wobei zur Fixierung der Feder am Fahrzeug mindestens ein Blatt an seinen Enden zu Augen eingerollt oder in durch Laschen beaufschlagbare Gleitstücke umgebogen ist.

Weitere Ausgestaltungen, der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Seichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigens

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Feder-

biactes nach einer Ausführungsform der Erfindung?

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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Federblattes nach einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer dritten

Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer aus

mehreren Federblättern nach der Erfindung bestehenden Blattfeder;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Feder nach einer

vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Feder nach Fig.5.

Fig. 1 zeigt ein Federblatt 1, welches aus einem massiven, in Längsrichtung gekrümmten Stab mit kreisförmigem Querschnitt besteht. Dieser Stab ist zu seinen beiden Enden 2 und 3 hin abgeflacht und weist somit beiderseits seines Mittelabschnittes 4 abgeflachte, zunehmend breiter und dünner werdende Arme 5 und 6 auf, die an ihren Enden 2 und 3 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzen, dessen lange Seite den Durchmesserbetrag des Mittelabschnittes in jedem Fall übersteigt.

Bei Verwendung dieses Federblattes als Hauptblatt 10 einer Blattfeder zur Aufhängung eines Fahrzeuges sind die Blattenden 2 und 3 durch Abschnitte konstanten Querschnitts verlängert, welche zu Federaugen 8 und 9 eingerollt sind und zur Befestigung am Fahrzeug dienen. Ein Bund 12 umspannt den vorzugsweise zylindrischen Mittelabschnitt 4 und ist mit nicht dargestellten Organen zur Befestigung z.B. an der Fahrzeugachse versehen.

Bei auf den balligen Mittelabschnitt 4 wirkender Belastung erfährt das Federblatt eine Durchbiegung und ist dabei in

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allen seinen Abschnitten einem dem jeweiligen Abstand vom Ende 2 oder 3 bzw. vom Auge 8 oder 9 proportionalen Biegemoment ausgesetzt. Um eine gleichmäßige Verteilung der Belastungen über das gesamte Blatt zu erreichen, muß dessen Querschnitt daher einen zu diesem Abstand proportionalen Trägheitsmodul besitzen.

Die mit der Abflachung des Blattes zunehmende Breite gewährleistet eine wirksame Querschnittsänderung, welche der Feder ein hohes Durchbiegevermögen verleiht.

Sobald die Befestigungsorgane durch die Federaugen 8 und 9 geführt und starr am Fahrzeug fixiert sind und die Federaugen aufgrund von StraßenUnebenheiten unterschiedlichen Bewegungen ausgesetzt sind, so daß das Federblatt unterschiedlichen Biege- und Torsionskräften unterliegt, kann sich die Feder dank der im wesentlichen zylindrischen Form ihres Mittelabschnittes 4 verdrehen. Die Augen 8 und 9 bleiben untereinander meist parallel, aber der Mittelbund 12 erfährt eine Drehung gegenüber den Achsen der Federaugen, so daß sich der Stab innerhalb des Bundes 12 dank seiner zylindrischen Gestalt verdrehen kann. Die Feder nach der Erfindung besitzt somit auch eine gute Verformbarkeit auf Torsionsbelastung.

Zur besseren Verteilung der Belastungen erweist es sich manchmal als besser, lediglich den den Bund 12 aufnehmenden Teil des Mittelabschnittes 14 des Federblattes mit einem zylindrischen Querschnitt auszubilden und zwischen den beiden abgeflachten Blattarmen 5 und 6 und dem zylindrischen Mittelabschnitt 4 Rundquerschnitte mit sich veränderndem Flächeninhalt vorzusehen. Fig. 3 zeigt eine derartige Ausführungsform eines Federblattes 20, bei welchem sich der zylindrische Mittelabschnitt 14 beiderseits in einen Kegelstumpf 16, 17 fortsetzt.

Mit seiner großen Grundfläche schließt sich der Kegelstumpf an den zylindrischen Mittelabschnitt 14 an, und die abgeflachten Federarme 5 und 6 setzen an dessen kleiner Grundfläche an.

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Bei dieser Ausführungsform sind die Federarme kurzer als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 augebildet.

Eine Blattfeder zur Fahrzeugaufhängung kann aus einem einzigen Federblatt 1,10 oder 20 (Fig. 1-3) bestehen, oder aber aus einem zur Verbindung mit dem Fahrzeug mit Federaugen oder einer Gleitbefestigung versehenen Blatt und einem oder mehreren zusätzlichen Blättern 1; in diesem Fall werden alle Blätter durch den Federbund 22 zusammengehalten.

Die Feder kann auch aus zwei nebeneinanderliegenden Federblättern 10 oder 20 bestehen {Fig. 4), welche jeweils mit zwei zur Befestigung dienenden Federaugen 8 und 9 an ihren Enden ausgebildet sind. Die Federaugen δ und 9 jeden Federblattes liegen endweise aneinander und werden von einem gemeinsamen Hohlzapfen 18, 19 durchquert, welcher auf seinem Mittelabschnitt vorzugsweise mit einem Flansch 22 versehen ist, der von den beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Augen 8 und 9 beaufschlagt wird. Die beiden Federblätter 10 oder 20 sind somit an ihren Enden fest miteinander verbunden und werden auf ihrem Mittelabschnitt von einem Bund 24 zusammengehalten, der zur Befestigung an der Fahrzeugachse dient. Die Federblätter lassen sich im übrigen auch mit Blättern 1 ohne Augen kombinieren, welche durch den sie in der Mittelpartie umgebenden Bund 24 fest gegen die Unterseite der Federblätter 10 oder 20 gespannt werden. Auf dem Federbund lassen sich außerdem Elemente vorsehen, welche eine Längsverschiebung der Federblätter verhindern. Die Anzahl und Anordnung der Blätter 10 und 20 werden abhängig vom Verwendungszweck der Feder gewählt und sind dementsprechend von Fall zu Fall unterschiedlich.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind statt den zwei nebeneinanderliegenden Federblättern nach Fig. 4 zwei einstückig miteinander in U-Form ausgebildete Federblätter vorgesehen, (Fig. 6). Jeder Schenkel dieser haarnadelartigen U-Form besteht wie das Blatt nach Fig. 1 aus einem gekrümmten

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Stab mit einem Mittelabschnitt 29 mit Kreisquerschnitt zwischen swei abgeflachten und verbreiterten Armteilen.30 und 31. An dem einen Ende sind die beiden Stäbe 28 durch eine Verlängerung ihrer abgeflachten Armteile 30 miteinander verbunden, wobei diese Verlängerung ein Bogenstück 32 mit einem dem Querschnitt der Enden 30 analogen Rechteckquerschnitt bildet. Wie die vorstehend beschriebenen Federbli'tcer weist auch diese in U-Form ausgeführte Feder ein im wesentlichen gekrümmtes Profil auf (Fig. 5) und. ist ebenso wie diese für sich allein oder als Blatt in einer Blattfeier verwendbar. An jedem ihrer Enden kann ein Äuge ausgebildet fasw. vorgesehen sein, wobei die Augen der beiden Armteile 31 z.B, durch einen dem Zapfen 18, 19" -nalogan Zapfen miteinander verbindbar sind«

Unabhängig von der gewählten Ausführungsform wird die Feder stets aus Rundstäben gefertigt, so daß sich Metali verwenden läßt, das zur Beseitigung aller Oberflächenfehler nach Wunsch entgratet, geschliffen und poliert wurde. Somit ist eine weit bessere Oberflächengüte als bei Stäben mit Reuhteckguerschnitt erhältlich, welche gemeinsam mit der speziellen Form der Federblätter zur Erhöhung der Verformbarkeit auf Biege- und Torsionsbelastung beiträgt,

Patentanwälte

Dip!.-ing. E. Eder DIpL-Ing. K. Schleschke

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Claims (8)

Patentanwälte DfDl.-Inn. E. Edor Di;:!.· Ir3- K. Schieschke Patentansprüche

1. Federblatt mit gekrümmtem Profil zur Fahrzeugaufhängung, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt auf einem massiven Stab (1;1O;2O;28) mit Kreisquerschnitt besteht, welcher über zunehmend abgeflachte Arme ($,5) in Enden mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt übergeht.

2. Federblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Mittelabschnitt (4, 14) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.

3. Federblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrisch ausgebildete Mittelabschnitt (14) sich beiderseits in einen Kegelstumpf (16, 17) fortsetzt, der mit seiner großen Grundfläche an den zylindrischen Mittelabschnitt anschließt.

4. Federblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in U-Form ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem massiven Stab besteht, welcher abwechelnd hintereinander Abschnitte (30, 31) mit sich verändernder Breite und Stärke und Abschnitte (28) mit Kreisquerschnitt aufweist und in U-Form mit zwei identischen, an ihren Enden über ein Bogenstück (32) mit Rechteckquerschnitt zusammenhängenden Schenkeln ausgebildet ist.

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5. Feder zur Fahrzeugaufhängung, welche aus mindestens einem Federblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sie Elemente (18, 19) zur Aufhängung des Fahrzeuges und einen das Federblatt bzw. die Federblätter (1, 10 ) in ihrem Mittelabschnitt zur Befestigung an der Achse umgebenden Federbund (24) aufweist.

6. Feder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei parallel nebeneinander angeordneten Hauptblättern (10) besteht, welche jeweils an ihren Enden mit einem Auge (8,9) ausgebildet sind, daß sich ein gemeinsamer Zapfen (18, 19) durch zwei benachbarte Augen (8, 9) erstreckt und daß die Federblätter in ihrem Mittelabschnitt durch einen Bund (24) umspannbar sind.

7. Feder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der sich durch die beiden benachbarten Federaugen (8, 9) erstreckende Zapfen (18, 19) mit einem die beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Augen beaufschlagenden Flansch (22) ausgebildet ist.

8. Feder nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein zweites Blatt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist, wobei die Federblätter gemeinsam von einem Federbund umspannbar sind.

Patentanwälte

Dipl.-Ing.M- Eder

Dipl.-Ing. K/S&hieschke

8München40, l^

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