DE4140236A1

DE4140236A1 - Unabhaengige radaufhaengung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4140236A1
Application number: DE19914140236
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Dirmeier
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1993-04-22

Description

Die Erfindung betrifft eine unabhängige Radaufhängung für Kraft fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, bei der einander gegen überliegenden Seiten einer Achse Räder mit Radführungen zugeord net sind, die jeweils einen Lenker umfassen und bei denen diese beiden Lenker über eine gemeinsame, insbesondere aus Faserver bundwerkstoff bestehende und in zwei zueinander beabstandeten Punkten gegenüber dem Aufbau gehaltene Querblattfeder abge stützt sind.

Radaufhängungen dieser Art mit einer Querblattfeder aus Faser verbundwerkstoff sind aus der Praxis bekannt. Sie stellen eine gegenüber Radaufhängungen mit konventioneller Radfederung über ein Federbein im Hinblick auf den Platzbedarf günstige Gesamt lösung dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solche bekannte Radaufhängung im Hinblick darauf weiterzubilden, daß die Quer blattfeder bezogen auf eine vorgegebene Hubfederrate - inner halb gewisser Grenzen frei wählbar - eine gewünschte Rollfeder rate aufweist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Quer blattfeder im Bereich ihrer freien Enden einen sich gegen die Stützstellen vergrößernden Dickenverlauf aufweist und im Be reich zwischen ihren Stützstellen mit einer von der Dicke im Bereich der Stützstellen abweichenden Dicke versehen wird.

Die Erfindung macht dabei von der Erkenntnis Gebrauch, daß im Rollfall, durch die Art der Belastung bedingt, die Wirkung der jeweiligen Federausbildung zwischen den Stützstellen größer ist als im Hubfall. Bei gleicher Hubfederrate, kann durch eine Dickenabnahme zwischen den Stützstellen die Rollfederrate er höht werden, sofern die Feder außerhalb der Stützstellen in ihrer Dicke verstärkt wird. Mit anderen Worten: Die Erfindung gibt die Lehre, Querblattfedern im Bereich ihrer Stützstellen quasi bauchig zu gestalten, um die Rollfederrate gegenüber der Hubfederrate zu erhöhen. Diese Lehre beinhaltet die Möglich keit, die Rollfederrate gegenüber der Stützfederrate dadurch zu verringern, daß die Querblattfeder im Bereich zwischen den Stützstellen verstärkt wird.

Erfindungsgemäß läßt sich Rollfederrate dadurch erhöhen, daß bei in etwa parabelförmigem Verlauf der Verstärkung von der Stützstelle gegen die Federmitte der Abstand des Parabelendes von der Stützstelle vergrößert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Querblattfe der mit ihren Stützstellen gegenüber dem Fahrzeug aufbau,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Querblattfeder gemäß Fig. 1 im Umfeld einer Stützstelle, und

Fig. 3 eine Schemadarstellung einer Radaufhängung unter Verwendung einer Querblattfeder gemäß der Erfin dung.

Fig. 3 zeigt eine unabhängige Radaufhängung eines Kraftfahrzeu ges im Ausschnitt. Mit 1 ist das Rad bezeichnet, das über sei nen Radträger 2 an dem Federbein 3 ecksteif angelenkt und das zusammen mit dem Federbein 3 über das Gelenk 4 mit dem Lenker 5 verbunden ist. Das Federbein 3 und der Lenker 5 sind ihrerseits in Anlenkungen 6 und 7 mit dem hier nicht weiter gezeigten Fahr zeugaufbau verbunden. Eine weitere Verbindung zum Aufbau stellt die Stützstelle 8 der Querblattfeder 9 dar, die über eine Ver bindung 10 den Lenker 5 beaufschlagt.

Bezogen auf die zum Fahrzeug längssymmetrische Anordnung einer derartigen Radaufhängung ist die der anderen Fahrzeugseite zu geordnete Radaufhängung nicht gezeigt.

Fig. 1 veranschaulicht aber in schematischer Weise, daß der Querblattfeder 9 gegenüber dem Fahrzeugaufbau zwei längssymme trisch liegende Stützstellen 8 zugeordnet sind.

Die Querblattfeder ist beim Ausführungsbeispiel aus Faserver bundwerkstoff hergestellt und sie hat ein im wesentlichen kastenförmiges, rechteckiges Vollprofil, wobei Fig. 2 erkennen läßt, daß ausgehend von den Stützstellen 8 eine Verjüngung des Querschnitts der Feder stattfindet, die Federarme 11 sich also ausgehend von den Stützstellen 8 gegen ihre freien Enden ver jüngen.

Eine Querblattfeder dieser Grundform hat eine konstruktiv vor gegebene Hubfederrate. Dieser Hubfederrate entspricht bei zwi schen den Stützstellen 8 in gleichmäßiger Stärke durchlaufendem Federmittelteil 12 eine bestimmte Rollfederrate. Je nach Ein satz der Feder in Abhängigkeit von der Ausbildung der Radauf hängung können unterschiedliche Rollfederraten erwünscht sein, u. a. auch unter dem Aspekt, über die Querblattfeder ggf. auch eine entsprechende Stabilisatorwirkung zu erreichen bzw. auf den Einsatz eines gesonderten Stabilisators verzichten zu kön nen.

Unter dieser Zielsetzung kann eine Erhöhung der Rollfederrate angestrebt werden und diese wird dadurch erreicht, daß der Fe dermittelteil 12 ausgehend von den Stützstellen 8 eine Verjün gung erfährt.

In Fig. 2 ist nun veranschaulicht, daß höhere Rollfederraten bezogen auf eine vorgegebene Hubfederrate dadurch verwirklicht werden können, daß die Feder 9 in den Stützstellen quasi einen Bauch erhält.

In Fig. 2 ist hierfür eine Darstellung gewählt, bei der in Vollinien eine Querblattfeder 9 gezeigt ist, die einen gegen die Stützstelle 8 sich verdickenden Federarm aufweist und bei der das Mittelteil 12 der Feder durchgehend eine gleichmäßige, der Dicke der Feder an den Stützstellen 9 entsprechende Dicke aufweist. Dadurch, daß wie strichpunktiert (Linie 13) darge stellt, die Dicke der Feder in der Stützstelle vergrößert wird, bei entsprechend sich verjüngendem Auslauf gegen die freien Enden der Federarme 11 und bei Verjüngung des Mittelteiles 12 unter den Ausgangsquerschnitt, wird bei gleicher Hubfederrate eine Anhebung der Rollfederrate erreicht. Der Linienverlauf 13 endet bei 14 und geht in einen Abschnitt gleichmäßiger Feder dicke über. Auch für die Federarme 11 ist ein parabelförmiger Verlauf der Verjüngung gegen die freien Armenden vorgesehen.

Mit einer Verlängerung des parabelförmigen Verlaufes geht, in nerhalb der möglichen Belastungsgrenzen der Feder, eine weitere Anhebung der Rollfederrate einher.

Die Linienzüge 15 und 16 (Linienzug 15: strichlierte Linie, Linienzug 16: doppelte Strichpunktlinie) veranschaulichen Ausgestaltungen der Feder, bei denen gegenüber der erstbespro chenen Ausführungsform - Linienzug 13 - Hubfederrate und Roll federrate erhöht sind, wobei die entsprechenden, dem Federmit tenbereich zugeordneten Parabelenden der jeweiligen Stützstelle näher liegen als bei der durch den Linienzug 13 veranschaulich ten Ausführung. Das dem Linienzug 15 zugehörige, dem Mittenbe reich 12 der Feder zugeordnete Ende liegt bei 17, das für den Linienzug 16 bei 18.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel veranschaulicht somit, daß entsprechend der Bauchigkeit im Bereich der Stützstelle im Rah men der möglichen Grenzen sowohl unterschiedliche Hubfederraten festgelegt als auch diesen Hubfederraten unterschiedliche Roll federraten zugeordnet werden können.

Im Rahmen der Erfindung kann ferner, was hier nicht dargestellt ist, die Rollfederrate noch dadurch erhöht werden, daß entspre chend der parabelförmigen Verjüngung im Federmittenbereich 12 eine Verbreiterung der Feder in diesem Bereich stattfindet, und zwar bevorzugt derart, daß die Querschnittsfläche der Feder in den Stützstellen zumindest nahezu konstant bleibt.

Insgesamt läßt sich somit im Rahmen der Erfindung eine Verbesse rung der Rollfederrate gegenüber einer durchgehend konstante Dicke aufweisenden Rechteckfeder dadurch erreichen, daß die Federarme 11 als Parabelfedern ausgebildet werden, daß ergän zend zur parabelförmigen Ausbildung der Federarme 11 das Feder mittelteil 12 ausgehend von den Stützstellen 8 parabelförmig verjüngt wird, und daß zur weiteren Erhöhung der Rollfederrate, entsprechend der Verjüngung des Federmittelteils gleichzeitig eine Verbreiterung desselben im Hinblick auf eine etwa konstan te Querschnittsfläche der Feder vorgenommen wird.

In einer praktischen Ausführung kann die Querblattfeder bei einer Gesamtlänge von 1220, einem Abstand von 560 mm zwischen den Stützstellen 8, einer Länge der frei auslaufenden Federarme von 330, einer Dicke der Federarme an ihren freien Enden von 15,1 mm und einer Dicke der Feder in den Stützstellen 8 von 26.8 mm eine Dicke von 22.4 mm im mittleren Federbereich auf weisen und zwar bei einer Länge von 415 mm von Federanfang bis zum Ende der gegen die Federmitte auslaufenden Parabel.

Claims

1. Unabhängige Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, bei der einander gegenüberliegenden Seiten einer Achse Räder mit Radführungen zugeordnet sind, die jeweils einen Lenker umfassen, und bei denen diese beiden Lenker über eine gemeinsame, insbesondere aus Faserverbundwerkstoff bestehende und in zwei zueinander beabstandeten Punkten gegenüber dem Auf bau gehaltene Querblattfeder abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querblattfeder (9) im Bereich ihrer freien Enden einen sich gegen die Stützstellen (8) vergrößernden Dickenverlauf aufweist und zwischen ihren Stützstellen mit einer von der Dicke im Bereich derselben abweichenden Dicke versehen wird.

2. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Querblattfeder (9) im Bereich zwischen den Stützstellen (8) ausgehend von den Stützstellen (8) gegen die Mitte abnimmt.

3. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dickenveränderlichen Bereiche der Stützblattfeder (9) im Bereich der freien Federarme (11) parabelförmig ausgebildet sind.

4. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dickenveränderlichen Bereiche der Querblattfeder (9) im Bereich zwischen den Stützstellen (8) parabelförmig ausgebildet sind.

5. Unabhängige Radaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querblattfeder (9) im Bereich zwischen den Stützstellen (8) entsprechend ihrer Verringerung in der Dicke in der Breite im Hinblick auf einen etwa gleichmäßigen Federquerschnitt ver breitert ist.