DE808025C

DE808025C - Blattfederung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE808025C
Application number: DEP52528A
Authority: DE
Inventors: Robert B Burton
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1948-07-29
Filing date: 1949-08-19
Publication date: 1951-07-09
Also published as: US2643111A; GB661632A

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 9. JULI 1951

ρ 52528 II/63c D

Die Erfindung bezieht sich auf Federungssysteme von Fahrzeugen, in denen Blattfedern verwendet werden.

Für die Federung von Automobilen wurden bereits Federungen vorgeschlagen, die an Stelle einer Mehrzahl von Blättern nur aus einem einzigen Blatt zwischen den gefederten und ungefederten Teilen bestehen. Im allgemeinen kann der Einbau einer Einblattfeder der gleiche sein wie der einer Mehrblattfeder, d. h. mit Drehgelenken erfolgen, die die sich gegenüberliegenden Enden der Feder mit dem Wagenkörper oder dem Chassis verbinden, und mit einer festen Verbindung, die den Mittelteil der Feder starr an der Achse befestigt. Die Drehgelenke an den linden können in jedem Fall durch Federaugen gebildet werden. Aber die dazwischenliegende Klemmverbindung zwischen einer einfachen Blattfeder und der Achse ist schwierig, weil die Konzentration der Beanspruchungen gerade hier die Gefahr für Brüche schafft. Bohrungen für die Bolzen z. B. schaffen in einer Einblattfeder die Voraussetzung für Brüche an einer Stelle, wo Festigkeit und Widerstandfähigkeit am nötigsten sind.

Diese ßruchgefahr wird durch eine Klemmvorrichtung nach der Erfindung vermindert, die einen Teil der Federhaltung und die Feder fest miteinander verbindet und die Belastung wirksam verteilt. Das Federblatt, welches in bekannter Weise hergestellt werden kann, weist Eindellungen oder kleine Vertiefungen in seinen Seitenkanten an der

Stelle auf, wo die neutrale Zone der Blattdurchbiegung liegt; in dieser Vertiefung greifen keilartig korrespondierende Warzen oder Vorsprünge an der die Feder umfassenden Manschette ein. Nach dem Einbau wird die Manschette gegen Verschiebung durch ein Paar Klemmplatten gehalten, die beispielsweise mit der Achse über eine verhältnismäßig große Fläche der angrenzenden Federblattoberfläche befestigt sind.

ίο Es ist wichtig, daß die Eindellungen oder kleinen Vertiefungen in der Zone der geringsten Beanspruchung angeordnet werden. Die den oberen und unteren Oberflächen zunächst gelegenen Fasern werden unter Belastung die größten Zug- und Druckbeanspruchungen auszuhalten haben, die neutrale Faser aber wird die geringste Beanspruchung erfahren. Bei der üblichen Anordnung einer halbelliptischen Feder werden nämlich bei einer Durchbiegung unter Last die obersten Fasern gestreckt und die untersten zusammengedrückt, und in jedem Falle nimmt die Größe der Beanspruchung von einem Maximum an den gegenüberliegenden Oberflächen nach Null in der Mitte ab. Die Lage für die Eindellungen ist daher in der Gegend, wo die Beanspruchung Null ist.

Die Eindellungen oder Vertiefungen sollten in der Nähe der Mittelpunkte der Klemmplatten liegen, welche sozusagen die Achse darstellen, um welche sich die ausladenden Federblatteile unter dem Einfluß des Achsendrehmoments und anderer Kräfte relativ zueinander biegen.

Weitere Merkmale der Erfindung, deren Schutzumfang sich aus den nachfolgenden Ansprüchen ergibt, gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die eine Ausführungsform der Erfindung nach den Zeichnungen erläutert. .

Fig. ι ist eine Seitenansicht einer Tragfeder zwischen dem Chassis und der Achse eines Kraftfahrzeugs ;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Mitte der Klemmplatten und des Federblatts; die

Fig. 3 und 4 sind Querschnitte längs den Linien 3-3 und 4-4 der Fig. 2 und zeigen die Lage der Teile zueinander, ehe der Klemmdruck auf die Klemmplatte ausgeübt wird;

Fig. 5 entspricht der Fig. 3 mit der Ausnahme, daß die Klemmplatten in ihrer Endlage zusammengezogen sind.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die die Einzelheiten der Manschette zeigt, die die. Klemmplatten und das Federblatt miteinander verriegelt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die einander gegenüberliegenden Augen des Federblatts 10 drehbar mit dem Chassis 11 verbunden, das eine mittels eines Scharnierbolzenlagers 12, das andere mittels einer schwingenden Federlasche 13. Der dazwischenliegende Teil der Blattfeder liegt unter der Achse 14 und ist an ihr auf jeder Seite durch U-Bolzen 15 befestigt. Diese greifen über die Achse hinüber und tragen nachstellbare Haltemuttern an den unteren Gewindeenden, um die üblichen Druckplatten 16 zu halten, welche in Verbindung mit einem Paßstück 17 ein Paar Klemmplatten 18, 18 halten.

Die Klemmplatten 18, 18 haben im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und sind so ausgebildet, daß sie die Feder zwischen sich einkapseln. An ihren beiden Seiten haben sie aufgebogene Flansche oder Anschläge 19, die sich von beiden Seiten gegen die Druckplatte 16, bzw. das Paßstück 17 legen und dadurch eine Verschiebung in der Längsrichtung verhindern. Überdies können sich diese Anschläge 19 in Rillen legen, die entweder an den Enden des Paßstücks 17 oder der Druckplatte 16 oder in beiden vorgesehen sind und genaues Zusammenpassen in der Querrichtung gewährleisten. Beide Klemmplatten 18 haben in der Mitte einen Querschlitz oder eine Öffnung 20, die eine Tasche oder Keilnut bildet, in die Vorsprünge oder in der Mitte verstärkte j Teile eingreifen oder die oben und unten an einer

Manschette gebildet sind, die aus einem Paar • gleicher ineinandergeschobener U-förmiger Klammern 21, 21 besteht. Jede der Klemmplatten iS ist mit einem Paar Zwischenlagen 22, 22 ausgelegt, die sich von einem aufgebogenen Flansch 19 bis zu dem Schlitz 20 in der Mitte erstrecken, wobei ihre einander zugekehrten Enden mit den Kanten des Schlitzes abschließen und dazu beitragen, Widerlagerschultern für die Klammern 21 zu bilden.

Vorzugsweise sind die Zwischenlagen 22 angeschweißt, so daß sie ein Stück mit den zugehörigen Klemmplatten 18 bilden. Die Klemmplatten 18 können auch in solcher Form hergestellt und angeordnet werden, daß sie besondere profilierte Zwischenlagen entbehrlich machen.

Jede der Klammern 21 wird aus Streifenmaterial auf Länge geschnitten und an entgegengesetzten Seiten das Material so entfernt, daß an einem Ende ein rechteckiger Schlitz 23 und am anderen Ende eine Zunge 24 von geringerer Breite entsteht, so daß sie in den Schlitz 23 hineinpaßt. Zwischen den Enden wird der Streifen mit einem abgerundeten Werkzeug geschlagen, um das Material zu einer konkavkonvexen Eindellung oder Beule 25 zu deformieren. Eine sphärische Eindellung ist leicht herzustellen und vielleicht stärker als eine konische, spitze Form, aber jede gleichwertige, allmählich zulaufende Form wird den unten angegebenen Zweck erfüllen.

Der Streifen wird außerdem in U-Form gebogen, und zwar so, daß die Beule 25 in der Mitte liegt und nach innen zeigt. Beim Zusammenbau wird zuerst das V-förmige Ende der Zunge 24, wie in der gestrichelten Linie in Fig. 6 dargestellt ist, auf sich selbst zurück umgebogen und später plattgedrückt, wie aus den Fig. 3 und 5 hervorgeht.

Ein Paar Klammern 21 wird von den gegenüberliegenden Seiten des Federblatts 10 aufgebracht, welches in der Herstellung Eindellungen erhielt, in die die konvexen Oberflächen der Beulen 25 hineinpassen. Die Anordnungen der Eindellungen an ¹²" den Seiten der Feder ist so, daß sie, insbesondere mit den Punkten ihrer größten Tiefe, in der Gegend der neutralen Faser der Blattfeder liegen. Auf diese Weise werden, wenn die Beulen 25 in die Eindellungen zu liegen kommen, die Teile gegen gegenseitige Längsverschiebung verkeilt, ohne das Ma-

terial von der Blattfeder abgenommen zu werden braucht, wodurch die Feder in der Gegend der kritischen Beanspruchung geschwächt würde.

Durch Umkehrung der Klammern 21 gegeneinander werden ihre geschlitzten Enden 23 einer Klammer über die zurückgebogenen Zungen 24 der anderen Klammer gleiten und sich durch sie verriegeln lassen. Das kann am leichtesten erreicht werden, wenn die Zungen V-Form haben, wie das in Fig. 6 in gestrichelter Linie angedeutet ist; wenn die Zungen dann plattgedrückt werden, legen sich ihre Enden fest gegen das anliegende Ende der anderen Klammer, und beide Klammern schließen sich fest wie ein Armreif um die Feder und bleiben so miteinander verschlüsselt.

l^Tni den Schlag von fliegenden Steinen, die von den Rädern des Fahrzeugs aufgeschleudert werden können, abzufangen, und weiterhin um Risse und Korrosion zu vermindern, welche schließlich zum Bruch tier Blattfedern führen könnten, ist die Feder mit einer Gummihülle 26 von einem Ende zum anderen vollständig umgeben. Sie wird auf der Feder geformt oder irgendwie um die Feder gewickelt, nachdem die Klammern 21 angebracht sind.

Zwischenlagen 27 aus Blechverpackungsmaterial werden zwischen die Gummihülle und die Klemmplatten 18 gelegt. Wenn die Klemmplatten angebracht sind, hält die noch nicht zusammengedrückte ursprüngliche Dicke der Gummihülle die Klemmplatten vor dem Anziehen der Muttern an den U-Bolzen 15 um ein vorherbestimmtes Maß etwas auseinander, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, und bestimmt so das Maß, um das die Muttern angezogen werden müssen. Die Endlage wird dabei durch das Aufeinanderstoßen der Klemmplatten 18 bestimmt, wie aus Fig. 5 hervorgeht. Der Klemmdruck quetscht den Gummi zusammen und garantiert einen guten Reibsitz zwischen den Teilen, während er gleichzeitig die Übertragung übermäßiger Drehmomente der Achse und Straßenstöße auf die Feder und ihre Übertragung durch diese auf das Fahrgestell dämpft. Der Druck auf den Gummi preßt ihn in die äußeren Vertiefungen der Beulen 25 und gewährleistet ihren 1 IaIt in den Eindellungen der Feder an der neutralen Faser. Natürlich können diese Vorteile der Gummizwischenlage auch durch Gummikissen erzielt werden, die nicht über die ganze Länge der Feder als geschlossene Hülle durchlaufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Federblatt für die Abfederung von Fahrzeugen u. dgl., gekennzeichnet durch eine Eindellung an einer oder beiden Seiten des Blatts in der im Hinblick auf die Druck- und Zugbeanspruchungen neutralen Ebene, die geeignet ist, einen nasenartig in sie eingreifenden Teil (25) eines Klammerteils (21) aufzunehmen und dadurch mit einem der Teile (14, 15) des Federungssystems fest zu verbinden.

2. Federungssystem mit einer Einblattfeder, die an einer oder beiden Seiten in ihrer neutralen Faser eine Eindellung nach Anspruch 1 hat, gekennzeichnet durch ein Paar U-förmige Beschlage (21), die das Federblatt (10) umfassen und Einbeulungen (25) besitzen, die sich in der Eindellung verkeilen, sowie durch Klemmplatten (18), die sich mit den Beschlägen (21) verriegeln.

3. Federungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschläge aus einem Paar sich ergänzender U-förmiger Haltestreifen (21) bestehen, die mit ihren sich überlappenden Schenkeln zusammengepaßt werden, um eine das Federblatt umschließende λίanschette zu bilden, wobei jeder Haltestreifen einen Vorsprung (25) besitzt, der in eine entsprechende Vertiefung in dem Federblatt eingreift, und je ein Schenkel jedes Haltestreifens ein geschmälertes Ende (24) besitzt, das über den Haltestreifen zurück umgebogen ist, nachdem es durch eine öffnung (23) in dem anderen Schenkel des Ergänzungsstreifens durchgeführt ist, und daß das Klemmplattenpaar (18, 18) die obere und die untere Fläche des Federblatts (10) unter gleichzeitiger Verriegelung mit den Haltestreifen (21) umfaßt.

4. Federungssystem nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Zwischenlage oder Manschette aus zusammendrückbarem Material (26), die die Blattfeder (10) und die Beschläge _go (21) umschließt und durch die Klemmplatten (18) festgehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q 762 7.