DE3105383C2 - "Suspension for vehicles" - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Federung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit in ihrer Mitte an einer Radachse befestigten und an ihren Enden am Fahrzeugrahmen abgestützten Blattfederpaketen, von denen jeweils mindestens ein Führungsblatt am Fahrzeugrahmen angelenkt ist und mindestens ein weiteres Federblatt im Verlauf stärkeren Einfederns an außerhalb des Bewegungsbereiches des Führungsblattes am Fahrzeugrahmen angeordneten Abwälzflächen zur Verkürzung der wirksamen Federlänge bei zunehmender Federbelastung zur Anl?ge kommt. Ein? solche Verkürzung der wirksamen Federlänge ergibt eine progressive Federkennlinie, bei der sich die Federhärte dem jeweiligen Belastungszustand selbsttätig anpaßt.The invention relates to a suspension for vehicles, in particular motor vehicles, with in their Leaf spring assemblies attached to the center of a wheel axle and supported at their ends on the vehicle frame, of which at least one guide sheet is hinged to the vehicle frame and at least one Another spring leaf in the course of stronger compression outside the range of motion of the guide leaf Rolling surfaces arranged on the vehicle frame to shorten the effective spring length with increasing Spring loading comes into play. A? such shortening of the effective spring length results in a progressive spring characteristic in which the spring stiffness automatically adapts to the respective load condition.
Bei einer bekannten derartigen Federung (FR-PS 11 08 573) ist das an den Abwälzflächen zur Anlage kommende Federblatt auf der den Abwälzflächen zugewandten Seite des Führungsblattas angeordnet und durch zahlreiche sich gegen das Führungsblatt verkürzende Blatffedern zu einem Federpaket verstärkt Das Führungsblatt, das neben der vertikalen Be'astung durch das Fahrzeuggewicht, die Zuladung, die Fahrbahnstöße und die von der Kurvenfahrt herrührende Querneigung noch durch die im wesentlichen horizontal wirkenden Massenkräfte, die beim Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeuges auftreten, zusätzlich belastet ist, weist im Verhältnis zu seiner großen Längserstreckung nur eine kleine Berührungsfläche mit dem angrenzenden Federpaket auf. Es ist ebenfalls durch zahlreiche weitere Blattfedern verstärktIn a known suspension of this type (FR-PS 11 08 573) this is on the rolling surfaces to the plant The upcoming spring leaf is arranged on the side of the guide leaf facing the rolling surfaces and The Guide sheet, in addition to the vertical load caused by the vehicle weight, the load, the lane joints and the transverse slope resulting from cornering is also due to the essentially horizontal acting inertia forces that occur when accelerating or braking the vehicle, additionally burdened is, has only a small contact area in relation to its large longitudinal extension the adjacent spring package. It is also reinforced by numerous other leaf springs
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das besonders gefährdete Führungsblatt zu entlasten und eine progressiv wirkende Federung zu schaffen, die bei hoher Sicherheit mit verhältnismäßig wenigen Federblättern auskommt Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das an den Abwälzflächen zur Anlage kommende Federblatt auf der von den Abwälzflächen abgewandten Seite des Führungsblattes angeordnet und breiter als dieses ausgebildet ist und nur mit seinen beiden über das Führungsblatt seitlich hinausstehenden Randstreifen an das Führungsblatt seitlich umgreifenden und an ihren Stirnseiten die Abwälzflächen tragenden Stützen zur Anlage kommt Diese Anordnung ergibt eine progressive Federung, bei der das Führungsblatt im Bereich seiner größten Beanspruchung durch das unterhalb von diesem angeordnete Federblatt auf einer größeren Fläche abgestützt wird. Die damit erzielte Entlastung des Führungsblattes erhöht die Sicherheit der Federung und ermöglicht es. mit weniger Federblättern auszukommen.The invention is based on the object to relieve the particularly endangered guide sheet and to create a progressively acting suspension, with a high level of security with relatively few spring leaves This is done according to the invention by the fact that that on the rolling surfaces to the plant Arranged and coming spring leaf on the side of the guide leaf facing away from the rolling surfaces is made wider than this and only with its two protruding laterally beyond the guide sheet Edge strips on the guide sheet encompassing the sides and the rolling surfaces on their end faces bearing supports comes to rest.This arrangement results in a progressive suspension in which the Guide sheet in the area of its greatest stress due to the one below it Spring leaf is supported on a larger area. The thus achieved relief of the guide sheet increases the safety of the suspension and enables it. get by with fewer spring leaves.
Bei einer anderen bekannten progressiven Fahrzeugfederung mit Blattfedern (DE-AS 1/27 784) greift ein Ansatz eines Hydraulikzylinders am einen Ende eines Federblattes an. das auf der vom Hydraulikzylinder abgewandten Seite des Führungsblattes angeordnet ist, und wölbt dabei dieses zu einer Abwälzfläche. an der sich das Führungsblatt anlegen kann. Demgegenüber wirken beim Erfindungsgegenstand Abwälzflächen auf ein unter dem Führungsblatt angeordnetes Federblatt, während das Führungsblatt selbst die Abwälzflächen nicht berührt, vielmehr zwischen diesen durchfedern kann.In another known progressive vehicle suspension with leaf springs (DE-AS 1/27 784) intervenes Attachment of a hydraulic cylinder to one end of a spring leaf. the one on the hydraulic cylinder is arranged facing away from the guide sheet, and arches this to a rolling surface. at the the guide sheet can be used. In contrast, rolling surfaces act on the subject matter of the invention a spring leaf arranged under the guide leaf, while the guide leaf itself is the rolling surfaces not touched, but rather can spring through between them.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der (rf 1 ndung umfaßt die Federung zwei beiderseits der Mitte eines Blattfederpaketes in etwa gleichem Abstand von dieser angeordnete Abwälzflächenpaare. Eine solche Anordnung ermöglicht ein gleichmäßiges, der Biegelinie des Führungsblattes entsprechendes Anschmiegen desselben an den Abwälzflächen. Die Federung des Fahrzeuges wird dadurch verbessert und das Führungsblatt geschont.According to an advantageous embodiment of the (ref the suspension comprises two on either side of the center of a leaf spring assembly at approximately the same distance from it arranged rolling surface pairs. Such an arrangement enables a uniform, the bending line of the Leaflet corresponding snuggling of the same on the rolling surfaces. The suspension of the vehicle is thereby improved and the guide sheet is spared.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich der Abwälzflächen am Fahrzeugrahmen ein elastischer Formkörper angeordnet, an dem das Führungsblatt im Verlauf starken Einfederns zunehmend zur Anlage kommt. Durch diese Maßnahme wird das zwischen den Stützen durchfedernde Führungsblatt bei sehr starker Belastung durch einfache und leichte Mittel weich und damit schonend aufgefangen, wobei die Federkennlinie in erwünschter Weise einen zusätzlich progressivenIn a further development of the invention, there is an elastic one in the area of the rolling surfaces on the vehicle frame Shaped body arranged on which the guide sheet in the course of strong compression increasingly to the plant comes. As a result of this measure, the guide blade, which deflects between the supports, becomes very strong Loading by simple and easy means softly and thus gently absorbed, whereby the spring characteristic desirably an additionally progressive one
Verlauf erhält. Ein Ausknicken des Fünrungsblattes wird durch den Formkörper vermieden, was eine wesentliche Erhöhung der Sicherheit der Federung mit sich bringt.Course receives. A buckling of the Fünrungsblatt avoided by the molded body, which brings a significant increase in the safety of the suspension with it.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 ein an einem Kraftfahrzeugrahmen gelagertes Blattfederpaket in schematisrher Darstellung,Fig. 1 a mounted on a motor vehicle frame Leaf spring package in a schematic representation,
F i g. 2 dieses Federpaket in leicht durchgefedertem Zustand,F i g. 2 this spring package in a lightly sprung State,
F:«: 3 dieses Federpaket in stärker durchgefedertem Zustand, wobei jeweils nur eine Hälfte dargestellt ist,F: «: 3 this spring package in a more spring-loaded one Condition, only half of which is shown,
Fig.4 einen Schnitt durch die Federung nach der Linie IV-IVder Fig.2,4 shows a section through the suspension according to the Line IV-IV of Figure 2,
Fig.5 einen Schnitt durch die Federung nach der Linie V-V der F i g. 3 und5 shows a section through the suspension according to the Line V-V of FIG. 3 and
F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen Anschlag für das Führungsblatt eines Blattfederpaketes.F i g. 6 shows a longitudinal section through a stop for the guide sheet of a leaf spring assembly.
In Fig. 1 ist der teilweise dargestellte Rahmen eines Lastkraftwagens mit 11 bezeichnet Die beiden Enden einer Achse 12 des Lastkraftwagens sind jeweils an einem Biattfederpakei 13 befestigt, das am Rahmen 11 gelagert ist.In Fig. 1, the partially shown frame of a truck is denoted by 11 The two ends an axle 12 of the truck are each attached to a Biattfederpakei 13 that is attached to the frame 11 is stored.
Das Federpaket 13 besteht aus einem Führungsblatt 14 und aus einem weiteren Federblatt 15, die aneinander anliegen. Eine Schraubverbindung 16 zwischen zwei U-förmigen Bügeln 17 und einer Platte 18 hält das Federpaket 13 in dessen Mitte zusammen und dient der Befestigung der Achse 12 am Federpaket 13.The spring assembly 13 consists of a guide sheet 14 and a further spring sheet 15, which are attached to each other issue. A screw connection 16 between two U-shaped brackets 17 and a plate 18 holds the Spring package 13 together in the center thereof and is used to attach the axle 12 to the spring package 13.
Das Führungsblatt 14 weist an seinen beiden Enden Federaugen 19 auf, die Bolzen 20 umgreifen, die an einem Federbock 21 bzw. an einer an einem Federbock 22 aufgehängten Lasche 23 befestigt sind. Die Federböcke 21 und 22 sind am Rahmen 11 angeschweißt. Das Federblatt 15 hat eine größere Breite als das Führungsblatt 14. so daß an beiden Seiten ein Randstreifen 24 übersteht.The guide sheet 14 has spring eyes 19 at its two ends, which grip around bolts 20 that are attached to a spring bracket 21 or attached to a bracket 23 suspended from a spring bracket 22. the Spring brackets 21 and 22 are welded to the frame 11. The spring leaf 15 has a greater width than the guide sheet 14 so that an edge strip 24 protrudes on both sides.
Beiderseits der Mitte eines Federpaketes 13 sind in gleichem Abstand von dieser am Rahmen 11 Stützpaare 25 angeschraubt, die jeweils aus Stützen 26 bestehen, deren Stirnseiten als Abwälzflächen 27 ausgebildet sind. Die Stützen 26 jedes Stützenpaares 25 sind beiderseits des Bewegungsbereiches des Führungsblattes 14 angeordnet, so daß dieses bei Belastung zwischen den Stützen 26 durchfedern kann. Der Abstand der Innenseiten 28 der Stützen 26 jedes Stützenpaares 25 ist tlso etwas großer als die Breite des Fünrungsblattes 14. während der Abstand der Außenseiten 29 der Breite des Federblattes 15 entspricht. Dadurch kommen bei stärkerem Einfedern des Federpaketes 13 die über das Führungsblatt 14 seitlich hniausstehenden Randstreifen 24 des Federblattes 15 zur Anlage an den Abwälzflächen 27. Die vier Abwälzflächen 27 sind eben und so geneigt, daß sie gegen die Mitte des Federpaketes 13 hin ansteigen. Die quer zum Federpaket 13 liegenden Ränder 30 der Abwälzflächen 27 sind abgerundet, so daß Beschädigungen des Federblattes 15 durch scharfe Kanten vermieden werden.On both sides of the center of a spring assembly 13 are support pairs at the same distance from this on the frame 11 25 screwed on, each consisting of supports 26, the end faces of which are designed as rolling surfaces 27. The supports 26 of each pair of supports 25 are arranged on both sides of the range of motion of the guide sheet 14, so that this can deflect between the supports 26 when loaded. The distance of the Inner sides 28 of the supports 26 of each pair of supports 25 is tlso somewhat larger than the width of the guide sheet 14. while the distance between the outer sides 29 corresponds to the width of the spring leaf 15. This will result in stronger compression of the spring assembly 13, the edge strips protruding laterally over the guide sheet 14 24 of the spring leaf 15 to rest on the rolling surfaces 27. The four rolling surfaces 27 are flat and so inclined that they rise towards the center of the spring assembly 13. The lying transversely to the spring assembly 13 Edges 30 of the rolling surfaces 27 are rounded, so that damage to the spring leaf 15 by sharp Edges are avoided.
Die Abwälzflächen 27 können statt eben in ihrer Längserstreckung je nach der gewünschten Federkennlinie auch konkav gewölbt sein. Sie können eine größere oder kleinere Längserstreckung aufweisen und mehr gegen die Mitte oder mehr gegen die Enden des Federpaketes 13 zugeordnet sein.The rolling surfaces 27 can instead of being flat in their longitudinal extension depending on the desired spring characteristic also be concave. You can have a larger or smaller longitudinal extension and more be assigned towards the middle or more towards the ends of the spring assembly 13.
Das Federpaket 13 nimmt im unbelasteten oder bereits belasteten Zustand des Lastkraftwagens etwa die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein, in der keine Berührung mit den AbwäL'iächen 27 stattfindet.The spring assembly 13 takes about in the unloaded or already loaded state of the truck the position shown in FIG. 1, in which there is no contact with the rolling surfaces 27.
Bei wachsender Belastung, beispielsweise durch Erhöhung der Zuladung des Lastkraftwagens, kommen die Randstreifen 24 des Federblattes 15 an den Abwälzflächen 27 zur Anlage, wie in Fig.2 dargestellt ist. Dabei taucht das Führungsblatt 14 mit seitlichem Spiel in den Raum zwischen den Stützen 26 der Stützenpaare 25 ein.When the load increases, for example by increasing the payload of the truck, come the edge strips 24 of the spring leaf 15 to rest on the rolling surfaces 27, as shown in FIG is. The guide sheet 14 dips with lateral play in the space between the supports 26 of the Pairs of props 25 a.
Bei einem weiteren Anstieg der Belastung des Federpaketes 13 wälzt sich das Federblatt 15 mit seinen beiden Randstreifen 24 auf den Abwälzflächen 27 der beiden Stützenpaare 25 ab, v^bei das Führungsblatt 14 zwischen den Stützen 26 weiter durchfedert und sich dabei von den Enden 31 des Federblattes 15 etwas abhebt, wie F i g. 3 zeigtIf the load on the Spring assembly 13, the spring leaf 15 rolls with its two edge strips 24 on the rolling surfaces 27 of the two pairs of supports 25, v ^ at the guide sheet 14 further deflected between the supports 26 and thereby moving slightly from the ends 31 of the spring leaf 15 stands out, as F i g. 3 shows
Beim Abwälzen des Federblaues 15 verkürzt sich dessen wirksame Federlänge, wodurch sich die Federung versteift und eine progressive Federkennlinie entsteht, die eine gewünschte konstante Eigenfrequenz des Fahrzeugaufbaues bei allen Belastungen ermöglicht.When rolling the feather blue 15, its effective spring length is shortened, whereby the suspension stiffened and a progressive spring characteristic is created, which has a desired constant natural frequency of the vehicle body under all loads.
Das in F13. 6 im Längsschnitt dargestellte Stützenpaar 32 mit Abwälzflächen 27 ents- cht in seinem grundsätzlichen Aufbau demjenigen des . eingehenden Beispieles. Abweichend von diesem sind die Stützen 33 jedoch durch einen Steg 34 miteinander verbunden, der am Rahmen 11 eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Zwischen den Stützen 33 ist als Anschlag für das Führungsblatt 14 des Federpaketes 13 ein elastischer Formkörper 35 aus Gummi angeschraubt, der gegenüber den Abwälzflächen 27 etwas zurücksteht. Der Formkörper 35 hat eine prismatische Gestalt mit vier Seitenflächen 36,37, 38 und 39 sowie zwei Stirnflächen, die in der Zeichnung nicht sichtbar sind. Zwischen den Innenseiten 40 der Stützen 33 und den zu diesen parallelen Stirnseiten des Formkörpers 35 sind schmale Zwischenräume.The one in F13. 6 pair of supports shown in longitudinal section 32 with rolling surfaces 27 corresponds in its basic structure to that of. incoming Example. In a departure from this, however, the supports 33 are connected to one another by a web 34 which is attached to the frame 11 of a motor vehicle. Between the supports 33 is a stop for the Guide sheet 14 of the spring assembly 13, an elastic molded body 35 screwed on, the opposite the rolling surfaces 27 is somewhat set back. The molded body 35 has a prismatic shape with four Side surfaces 36,37, 38 and 39 as well as two end surfaces, which are not visible in the drawing. Between the inner sides 40 of the supports 33 and to these parallel end faces of the molded body 35 are narrow spaces.
Die zum Rahmen 11 parallele Seitenfläche 36 des Formkörpers 35 liegt am Boden einer rechteckigen Vertiefung 41 im Steg 34 an. Die Ebene der dem Führungsblatt 14 gegenüberliegenden Seiterfläch^ 38 bildet mit dem Rahmen 11 so einen spitzen Winkel, daß das Volumen des Formkörpers 35 gegen die Mitte des Fede· paketes 13 zunimmt. Die Scüenflächc 38 des Fcrmkörpers 35 wird durch eine elastische Platte 42 aus Metall abgedeckt, die an einem an den Stützen 33 angeordneten Gelenk 43 schwenkbar gelagert und mit der Seitenfläche 38 des Formkörpers 35. beispielsweise durch Kleben, verbunden ist.The side surface 36 of the molded body 35, which is parallel to the frame 11, lies at the bottom of a rectangular one Recess 41 in the web 34. The plane of the side surface opposite the guide sheet 14 ^ 38 forms with the frame 11 such an acute angle that the volume of the molded body 35 towards the center of the Spring pack 13 increases. The surface 38 of the The molded body 35 is covered by an elastic plate 42 made of metal, which is attached to one of the supports 33 arranged joint 43 pivotably mounted and with the side surface 38 of the molded body 35. for example by gluing.
Bei hoher Belastung federt das Führungsblatt 14 so weit durch, daß es den Formkörper 35 berührt. Ein Ausknicken des Führungsblattes 14 wird damit vermieden. Die besondere Gestalt des Formkörpers 35. dessen Volumen gegen die Mitte des Federpaketes 13 zunimmt, führt bei steigender Belastung zu einem zunehmenden, der Biere'inie entsprechenden Anschmiegen des Führungsblattes 14 an den Formkörper 35. Die damit verbundene fortschrpiiende Verformung führt ru einer ständigen Versteifung des Fornikörpers 35. Dieser trägt damit zu einem erwünschten zusätzlich progressiven Verlauf der Federkennlinie bei. Die mit steigender Belastung sich vergrößernde Berührungsfläche zwischen dem Führungsblatt 14 und der Seitenfläche 38 des Formkörpers 35 verhindert ein gleichzeitiges Anwachsen der Flächenbelastung und entlastet daduich das weit durchgefederte Führungsblatt 14 im Bereich seiner stärksten Beanspruchung.When the load is high, the guide sheet 14 deflects so far that it touches the molded body 35. A Buckling of the guide sheet 14 is thus avoided. The special shape of the molded body 35. its Volume increases towards the middle of the spring assembly 13, leads to an increasing load with increasing load, The guide sheet fits snugly in accordance with the beer line 14 to the molded body 35. The progressive deformation associated therewith leads to ruin constant stiffening of the Fornik body 35. This contributes to a desired additionally progressive Course of the spring characteristic at. The contact area between the guide sheet 14 and the side surface 38 of the molded body 35 prevents simultaneous growth the wing loading and relieves you of that to a great extent Spring-loaded guide sheet 14 in the area of its greatest stress.
D'? elas .sehe Plat.e 42. die den Formkörper 35 abdeckt, schützt diesen vor Beschädigungen und erleichtert ein Gleiten des Führungsblaltcs 14 beiD '? elas .see plat.e 42. which form the molded body 35 covers, protects it from damage and makes it easier for the guide blank 14 to slide
flössen zunehmender Anlage am Formkörper 35. Die in der Zeichnung in ihrer Ausgangstage A dargestellte Platte 42. in der das Führungsblatt 14 diese noch nicht berührt, nimmt bei maximaler Belastung die angedeutete Stellung ßein. in der der Formkörper 35 am stärksten verformt ist.flow increasing contact with the molded body 35. The plate 42, shown in the drawing in its starting point A , in which the guide sheet 14 does not yet touch it, assumes the indicated position β at maximum load. in which the molded body 35 is most severely deformed.
Statt eines massiven Formkörpers kann auch ein mit einem oder mehreren Hohlräumen versehener Formkörper verwendet werden. Durch die Verwendung von Längslöchern beim Anschrauben des Formkörpers ergibt sich die Möglichkeit einer nachträglichen Anpassung an das Führungsblatt durch eine Längsverschiebung des Formkörpers gegenüber dem Federpaket. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die leichte Auswechselbarkeit des Formkörpers, beispielsweise gegen einen anders gestalteten, härteren Formkörper.Instead of a solid shaped body, a shaped body provided with one or more cavities can also be used be used. By using longitudinal holes when screwing on the molded body there is the possibility of a subsequent adjustment to the guide sheet by means of a longitudinal shift of the molded body compared to the spring package. Another advantage of this arrangement is that it is light Interchangeability of the shaped body, for example with a differently designed, harder shaped body.
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-
1981
- 1981-02-14 DE DE3105383A patent/DE3105383C2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3105383A1 (en) | 1982-09-02 |
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