DE3035894A1

DE3035894A1 - Blattfeder, insbesondere fuer die abfederung von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3035894A1
Application number: DE19803035894
Authority: DE
Inventors: Ernst Peter Ing.(grad.) 3180 Wolfsburg Otto; Wolfram Dipl.-Ing. 3171 Calberlah Tautenhahn
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1980-09-24
Filing date: 1980-09-24
Publication date: 1982-05-13

Description

Blattfeder, insbesondere für die Abfederung von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Blattfeder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Um genügend hohe Federkräfte zu erzeugen, ist es insbesondere für die Abfederung von Kraftfahrzeugen bekannt, mehrere Federblätter aufeinanderzuschichten und zu einer Blattfeder zusammenzufassen, wobei die einzelnen Federblätter im allgemeinen in der Mitte mittels einer Federschraube o.ä. und ggf. mittels besonderer, über die Federlänge verteilter Federklammern zusammengehalten werden.
Mittels an den Enden eines oder mehrerer Federblätter angeformter Federaugen wird die Blattfeder z.B. mit dem abzufedernden Fahrzeugaufbau und mittels eines sie in ihrem mittleren Bereich umgreifenden Federbügels z.B. mit der Fahrzeugachse oder einem Teil davon verbunden (z.B. DE-OS 24 47 944).
In der Regel werden die Federblätter aus Federstahl hergestellt. Eine solche Blattfeder ist daher vergleichsweise schwer. Problematisch ist es auch, daß die Federblätter dann, wenn sie unmittelbar aufeinandergeschichtet sind, aneinander reiben, was Korrosionsansätze fördert. Es ist daher vielfach üblich, die einzelnen Federlagen durch nichtmetallische Zwischenlagen voneinander zu trennen, was die Herstellung dieser Blattfedern schwieriger gestaltet und verteuert.
Es ist auch bereits bekannt (EP-OS 5 916), Federblätter aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen, wodurch sich eine erhebliche Gewichtsreduzierung derartiger Blattfedern ergibt. Gewisse Schwierigkeiten gibt es bei derartigen bekannten Blattfedern jedoch hinsichtlich ihrer Befestigung am Fahrzeugaufbau. Um eine einwandfreie Lagerstelle zu erhalten, werden besondere metallische Federaugen an den Enden dieser bekannten Kunststoff-Federblätter angeschraubt, was einen erheblichen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blattfcder der iln Überbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art weiter zu verbessern, um eine konstruktiv und fertigungstechnisch anspruchslose, leichte und wenig korrosionsanfällige Blattfeder zu erhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Es wird zur Herstellung der Blattfeder eine Kombination von Stahl-Federblatt und Kunststoff-Federblättern gewählt, wobei das Stahl-Federblatt durch angeformte Federaugen o.ä. die erforderlichen Achsführungsfunktionen, d.h. die erbindung der Blattfeder zum Fahrzeugaufbau übernimmt.
Vorteilhafte und wesentliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erläutert.
In der schematisch dargestellten Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Blattfeder gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der in Fig. 1 gezeigten Blattfeder entlang der Schnittführung II, Fig. 3 die Ansicht von unten auf ein zweites Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 gezeigten Blattfeder und Fig. 4 ein Querschnitt des in Fig. 3 gezeigten Federblatts entlang der Schnittführung IV.
Fig. 1 zeigt eine Blattfeder für die Abfederung von Kraftfahrzeugen, d.h.
für die Abfederung des Fahrzeugaufbaus etc. gegen die Fahrzeugachse. Diese Blattfeder besteht aus mehreren aufeinandergeschichteten Federblättern 1 und 2, die in üblicher Weise, d.h. durch eine Federschraube sowie durch über die Federlänge verteilte Federklammern zusammengehalten sind, was im einzelnen nicht dargestellt ist. Im mittleren Bereich 25 wird die Blattfeder -z.B. mit einem üblichen Federbügel- mit der Fahrzeugachse oder einem Teil davon und an den beiden äußeren Enden mit dem abzufedernden Fahrzeugaufbau verbunden.
Das zuoberst liegende längste Federblatt 1 der Blattfeder besteht aus Federstahl. Die darunter liegenden übrigen Federblätter 2 bestehen aus einem faserverstärkten Kunststoff. Das obenliegende Federstahl-Federblatt 1 übernimmt Achsführungsfunktionen. An seinen beiden Enden sind daher Federaugen 24 angeformt, welche in zugeordneten Federböcken des Fahrzeugaufbaus angelenkt werden. Die Kunststoff-Federblätter 2 tragen zur Achsführung nichts bei.
Sie haben reine Federfunktionen.
Die Kunststoff-Federblätter 2 können je nach erforderlicher Federungscharakteristik entweder aus Vollmaterial oder mit einem Hohlquerschnitt ausgeführt werden, was zu einer weiteren Gewichtsreduzierung der Blattfeder führt. Denkbar sind natürlich auch Kombinationen davon.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weisen sämtliche Kunststoff-Federblätter 2 einen geschlossenen Hohlquerschnitt 21 auf, was bei Federblättern aus Stahl an sich bekannt ist (DE-OS 28 41 213). Im Vergleich zu Vollmaterial ergibt sich eine spürbare Gewichtsreduzierung, der Werkstoff wird also besser ausgenutzt. Diese Federblattausführung zeichnet sich durch eine besondere Torsionssteifigkeit und Knickfestigkeit aus. Um dem geschlossenen Hohlquerschnitt der in Fig. 2 gezeigten Kunststoff-Federblätter eine besondere \I!rformuncJsfr!r;tirkcit zu geben, ist es möglich, den Hohlraum mit einem elastischen Stützmaterial, wie z.B. einem Schaumstoff o.ä. auszufüllen, Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kunststoff-Federblätter 2 ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Federblätter einen offenen, d.h. einen zum darunter liegenden Federblatt hin offenen Hohlquerschnitt 22 auf, was insbesondere in Fig. 4 deutlich zu erkennen ist. Durch eine Verrippung 23 innerhalb des Hohlquerschnitts wird einem Ausbeulen oder Ausknicken dieser Federblätter vorgebeugt. Einseitig offene Hohlquerschnitte lassen sich besonders einfach fertigen.
Als faserverstärkte Kunststoffe können grundsätzlich alle bekannten Faser/ Kunststoff-Kombinationen eingesetzt werden, die eine ausreichende Biege-und Wechselfestigkeit aufweisen. Insbesondere können glasfaservtwrstärkte oder auch kohlefaserverstärkte Kunststoffe eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche Blattfeder mit mehreren aufeinandergeschichteten Federblättern für die Abfederung eines ersten Bauteils gegen ein zweites Bauteil, insbesondere für die Abfederung von Kraftfahrzeugen, wobei die Blattfeder mit ihren beiden Enden mit dem ersten Bauteil und in ihrem mittleren Bereich mit dem zweiten Bauteil in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Federblatt als Federstahl-Federblatt (1) und die übrigen Federblätter als Kunststoff-Federblätter (2) aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet sind, und daß nur die Enden des Federstahl-Federblattes (1) mit dem ersten Bauteil in Verbindung stehen.
2. Blattfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Kunststoff-Federblätter (2) aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.
3. Blattfeder nacch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Kunststoff-Federblätter (2) aus kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff besteht.
4. Blattfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Federblätter (2) einen Voliquerschnitt besitzen.
5. Blattfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenrizeichnet, daß zumindest ein Teil der Kunststoff-Federblätter (2) einen geschlossenen Hohlquerschnitt (21) besitzt.
6. Blattfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (21) der Kunststoff-Federblätter (2) mit einem elastischen Stützmaterial ausgefüllt sind.
7. Blattfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Kunststoff-Federblätter (2) einen zum darunter liegenden Federblatt hin offenen Hohlquerschnitt (22) aufweist.
8. Blattfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Hohlquerschnitt (22) eine versteifende Verrippung (23) aufweist.