SE527302C2

SE527302C2 - En anordning för upphängning av en bladfjäder hos ett fordon

Info

Publication number: SE527302C2
Application number: SE0401583A
Authority: SE
Inventors: Stefan Preijert; Luis Spratley
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-02-07
Also published as: WO2005123425A1; US20070090623A1; CN1968834A; EP1758745A1; EP1758745B1; ATE398033T1; DE602005007490D1; BRPI0512148A; SE0401583L; SE0401583D0; CN1968834B

Description

II 0 0 0000 0 0 0 0 OO 0 0000 00 0000 00 0 0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 I 000 000 0 00 10 15 20 25 30 35 0 00 0 0 0 000000 0 00 0 0 0 0 UPPFINNINGENS SYFTE OCH SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en anordning av det slag som är beskriven inledningsvis, vilken anordning är gynnsammare med avseende på dess deformationsegenskaper i händelse av att anordningen belastas under en kollision.

Det syftet uppnås med en anordning i enlighet med patentkrav 1.

Genom att anordningens upphängningsmedel är försett med en inbyggd försvagning 16 för att vid en förbestämd belastning av upphängningsmedlet 3, och då bladfjädern 1 är ansluten till ett upphängningsmedlet 3, att upphängningsmedlet 3 kollapsar under det att den bakre änden 5 hos biadfjädem 1 förflyttas bakåt väsentligt förbi sin vid normal drift bakersta position och/eller frigörs i förhållande till fordonet, kommer motståndet från bladfjädern under en kollision att minska väsentligt vilket l sin tur kan bidraga till en längre kollislonszon exempelvis i den främre delen hos ett lastfordon. fordon 7 medelst medge Uppﬁnningen avser också en bladfjäderinrättning i enlighet med patentkrav 18. Övriga fördelaktiga särdrag och funktioner hos olika utföringsformer av uppfinningen “ framgår av den efterföljande beskrivningen och beroende patentkrav.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGAR Nedan följer under hänvisning till bifogade ritningar en detaljerad beskrivning av såsom exempel anförda utföranden av uppfinningen.

På ritningarna är: Figur 1 en sidovy av ett Iastfordon som är försett med en uppfinningsenlig anordning för upphängning av en bladfjäder, Figur la en förstorad vy av den uppfinningsenliga anordningen i ﬂgur 1, Figur 2 en delvy av en bladfjäderupphängning visande ett bakre fäste enligt tidigare känd teknik för upphängning av en bladfjäder vid en fordonsram, Figur 3a en delvy av ﬁgur la visande ett bakre fäste enligt uppfinningen för upphängning av en bladfjäder vid en fordonsram, 0 0 0 00 0 000000 00 0000 nu 0 I O 0000 I 10 15 .20 25 30 35 Figur 3b en vy motsvarande figur 3a hos vilken vissa d_.ar av det bakre fästet har utelämnats för att tydligare illustrera krafter som verkar på fästet, och Figur 3c en delvis skuren sprängskiss av det bakre fästet i figur 3a.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEN AV UPPFINNINGEN I ﬁgur 1 illustreras ett lastfordon försett med en uppﬁnningsenlig anordning. En bladfjäderupphängningsinrättning är anordnad hos fordonets främre hjulaxel. I ﬁgur la illustreras i en förstorad vy den uppfinningsenliga anordningen för upphängning av en bladfjäder 1 hos ett fordon. Med uttrycket bladfjäder 1 avses ett eller flera blad 2 av ett fjädrande material, såsom stål, som har sammankopplats för bildande av en fjädrande enhet. Anordnlngen innefattar ett medel 3 som i en första ände 4 är anslutningsbart till en bakre ände 5 hos en bladfjäder 1 och i en andra ände 6 är anslutningsbart till ett fordon, exempelvis till en fordonsram 7, för upphängning av bladfjädern 1 hos fordonet.

Med bakre ände 5 hos en bladfjäder 1 avses den ände som är anordnad längst bak med avseende på ett fordons normala färdriktning 30. I den bakre änden 5 är vanligen anordnat ett av normalt två utmed fordonets längdriktning anordnade fästen 8, 9 för vridbar upphängning av bladfjädem 1 vid fordonet. Den uppﬁnningsenliga anordningen utgör det bakre fästet 9. Vidare uppvisar bladfjädern 1 någon form av medel 35 för sammankoppling av bladfjädern 1 och en fordonshjulaxel 11 vid en position belägen mellan det främre 8 och det bakre fästet 9.

I ﬁgur 2 illustreras ett bakre fäste 90 utformat i enlighet med tidigare känd teknik.

Fästet 90 uppvisar en första komponent 120 som är fastgjord på en fordonsram 70 och i som är försedd med en axeltapp 130 för vridbar upphängning av biadfjädem 10. Den första komponenten 120 och bladfjädern 10 är förbundna via en länkarm 140 som är anordnad mellan den första axeltappen 130 och en andra axeltapp 150 hos bladfjädern 10.

I figur 3a, 3b och 3c visas en uppﬁnningsenlig anordning hos vilken upphängningsmedlet 3 är försett med en inbyggd försvagning 16 för att vid en förbestämd belastning av upphängningsmedlet 3 medge att upphängningsmedlet 3_ kollapsar. Upphängningsmedlet 3 är försett med den inbyggda försvagningen 16 för att .i ' vid nämnda förbestämda belastning av upphängningsmedlet 3, och då bladfjädern 1 är ansluten till ett fordon, såsom till en fordonsram 7, medelst upphängningsmedlet 3, medge att upphängningsmedlet 3 kollapsar under det att den bakre änden 5 hos g 0 nunnan 0 nu 0 Q 0 0 0 0 I om I 000000 Q 0 I nnooob 10 15 20 25 30 35 527 302 ggﬂ '1 bladfjädern 1 förflyttas bakåt väsentligt förbi sin vid normal drift bakersta position och/eller .frigörs i förhållande till fordonet 7.

Det innebär att det uppfinningsenliga upphângningsmedlet 3 är till skillnad från fästet 90 enligt tidigare känd teknik (illustrerat i figur 2) utformat att på ett förutsägbart sätt kollapsa vid en förbestämd kraft som verkar på upphângningsmedlet 3 i en förbestämd riktning. Ett sådant upphängningsmedel 3 kan medverka till en önskad kraftöverföring och en önskad deformationszon hos ett fordon på vilket den aktuella bladfjädern 1 är anordnad.

I enlighet med uppﬁnningen kan således den bakre änden S hos bladfjädern 1 förflyttas till en position som är belägen bakom den bakersta position som eventuellt kan nås genom anordnandet av en länkarm 14 eller motsvarande komponent, och företrädesvis kan den bakre änden 5 frigöras från fordonet, så att bladfjädern 1 i det fall det främre fästet 8 har havererat kan förﬂyttas bakåt under det att det bakre fästet 9, och således bladfjädern 1 i sin helhet, inte bidrager eller endast i ringa utsträckning bidrager till fordonets deformationsmotstånd vid en kollision. Med förflyttning bakåt avses således här förflyttning i väsentligen motsatt riktning till den normala färdriktningen 30 för ett fordon.

För att åstadkomma kollapsfunktlonen hos upphängnlngsmedlet 3 innefattar upphângningsmedlet 3 företrädesvis en första komponent 12 som är anslutningsbar till fordonet 7 och en andra komponent 17 som är anslutningsbar till en bakre ände 5 hos en bladfjäder 1, och vidare ett organ 18 som är anordnat att förbinda den första 12 och andra 17 komponenten. Förbindningsorganet 18 år härvid anordnat att kollapsa vid nämnda förbestämda belastning så att den första 12 och andra 17 komponenten år separerbara i förhållande till varandra. Fastän förbindningsorganet 18 företrädesvis är ett skruvförband innehållande en eller flera skruvar 19 skulle även andra förbindningar kunna vara möjliga. Exempelvis skulle nitning, svetsning eller en annan hopfogningsmetod kunna användas för att sammanfoga de båda komponenterna 12, 17 på önskat sätt. Det skulle också vara möjligt att tillverka de båda komponenterna 12, 17 i ett och samma stycke om en del av stycket utgörande förbindningsorganet är utformad med en väsentligt lägre hållfasthet än den första och andra komponenten i övrigt och/eller att en anvisning är anordnad så att vid nämnda förbestämda belastning havererar förbindningsorganet på ett förutsägbart sätt så att de båda komponenterna separeras.

Vidare kan såsom i det illustrerade utförandet anordningen innefatta en första axeltapp 13, som företrädesvis är anordnad mellan den första komponenten 12 och den andra IIOI II 0000 o! I O I i I no o tool o I O O I I O I i 0 too OI lo OO 10 15 20 25 30 35 u r av o oo v00! o n u o n notan! n go o u o o o n o no o nooooo 527 zuz O oo 00 o o o I Qui o o o komponenten 17, en andra axeltapp 15 hos bladfjådern 1, och en länkarm 14 anordnad att via den första och andra axeltappen förbinda den andra komponenten 17 med bladfjådern 1. Upphängningsmedlet 3 kan innefatta en sådan länkarm 14 för vridbar upphängning av bladfjådern 1.

Det förekommer fall där det är önskvärt att den kraft FK, se figur 3b, som ska orsaka att upphängningsmedlet 3 kollapsar understiger den kraft Fn som ska kunna överföras mellan bladfjådern 1 och ett fordon vid normal drift. I sådant fall är det nödvändigt att upphängningsmedlet 3 är anpassat att kollapsa vid anbringande av en minsta kraft FK endast i det fall kraften är anbringad i en viss förbestämd riktning 20, eller inom ett förbestämt riktning 20 väsentligt skild från upphängnlngsmedlets huvudsakliga kraftöverföringsriktning 21. Med huvudsaklig kraftöverföringsriktning 21 avses den riktning i vilken de största krafterna F., överförs under normal drift. Vanligen är de största krafterna som överförs mellan bladfjådern 1 och fordonet under normal drift hos ett bladfjäderupphängt hjul riktade väsentligen vertikalt uppåt 21. riktningslntervall, vilken är Det är fördelaktigt att upphängningsmedlet 3 är anpassat för upphängning vid ett fordon så att gränsytan mellan den första 12 och andra komponenten 17 har en huvudsaklig utsträckning i ett plan 22 vars normal 23 uppvisar en komponent 24 riktad horisontellt bakåt och en komponent 25 riktad vertikalt nedåt i förhållande till fordonet, se ﬂgur 3a. Företrädesvis är nämnda horisontella komponent 24 riktad väsentligen parallellt med fordonets 7 utsträckning i längdled.

Normalen 23 kan ha en riktning som bildar en vinkel o i intervallet 0 till 60° i förhållande till en horlsontallinje 26 (som är parallell med färdriktningen 30 för fordonet), och företrädesvis har den en riktning som bildar en vinkel o i intervallet 20 till 45° i förhållande till horisontallinjen 26. Upphängningsmedlet 3 är företrädesvis anpassat att mottaga en axeltapp 13 för kraftöverföring mellan ett fordon 7 och en bladfjäder 1. Vid en belastning understigande nämnda förbestämda belastning är förbindningsorganet 18 anordnat att sammanhålla den första 12 och andra komponenten 17 för kvarhållande av axeltappen 13 mellan den första 12 och andra 17 komponenten. Den första komponenten 12 och/eller den andra komponenten~17 kan vara försedd med ett urtag 27 för mottagande av axeltappen 13. ' I ﬂgur 3b är för exempliﬂerande av uppfinningen illustrerat krafter FK, FD hos ett uppﬁnningsenligt upphängningsmedei 3 som är anpassat att kollapsa vid anbringande av en minsta kraft FK i en riktning 20 som är väsentligt skild från vertlkalriktningen 21.

Storleken hos kraften FK för vilken upphängningsmedlet 3 är anpassat att kollapsa 0 Inca lo 0000 0 00 I n 0 I 0 o one ou I n o 0 o o n o non uno nu oo 10 15 20 25 30 35 527 502 b understiger den kraft FD som upphängningsmedlet 3 förmår överföra från en bladfjäder 1 till fordonet 7 i nämnda huvudsakliga kraftöverföriﬂgﬁfikïﬁíflg 21- Upphängningsmedlet 3 är i detta fall anpassat att kollapsa vid anbringande av en kraft FK i en riktning som är väsentligen parallell, eller nära parallell, med nämnda normal 23 hos planet 22 mellan den första 12 och andra 17 komponenten vid anbringande av en minsta kraft FK vald från intervallet 10-40 kN. Anordnlngen är vidare anpassad för upphängning av en främre hjulaxel hos ett lastfordon för överföring av en kraft FD, från bladfjäderns 1 bakre ände 5 till fordonet 7, vilken kraft är i storleksordningen 50 kN och riktad uppåt i vertikalriktningen 21.

Uppﬁnningen avser också en bladfjäderupphängningsinrättning för ett fordon, innefattande en bladfjäder 1 för fjädrande upphängning av en fordonshjulaxel 11, ett främre fäste 8 och ett bakre fäste 9 för upphängning av bladfjädern 1 hos ett fordon, exempelvis hos en fordonsram 7. Det bakre fästet 9 innefattar ett upphängningsmedel 3 som är försett med en inbyggd försvagning 16 för att vid en förbestämd belastning av upphängningsmedlet 3, och då bladfjädern 1 är ansluten till ett fordon 7 medelst upphängningsmedlet 3, medge att upphängningsmedlet 3 kollapsar under det att den bakre änden 5 hos bladfjädern 1 förﬂyttas bakåt väsentligt förbi sin vid normal drift bakersta position och/eller frigörs i förhållande till fordonet 7. Upphängningsmedlet 3 hos den uppfinnlngsenliga bladfjäderinrättningen kan härvid utformas I enlighet med vad som är beskrivet ovan för upphängningsmedlet 3.

Det inses att den föreliggande uppﬁnningen inte är begränsad till de utföranden som är beskrivna ovan och illustrerade på ritningama; snarare kommer fackmannen att upptäcka att många ändringar och modifieringar kan utföras inom ramen för skyddsomfånget hos bifogade patentkrav. Exempelvis kan dimensionerna och materialet hos den uppﬁnningsenliga anordningens komponenter varieras på många sätt. Fastän en anordning som är försedd med en försvagning i form av ett förbindnlngsorgan som uppvisar en förhållandevis låg hållfasthet och som sammanbinder en tvådelad komponent lnhysande en axeltapp, såsom är beskrivet ovan, är fördelaktig, ska det betonas att hos ett annat utförande av anordningen skulle försvagningen kunna anordnas på en annan position och/eller hos en annan komponent innefattad i upphängningsanordningen.

Claims

10 15 20 25 30 35 . Anordning enligt något föregående 5 2 7 3 n 2 v* PATENTKRAV

1. En anordning för upphängning av en bladfjäder'(1) hos ett fordon (7), innefattande ett medel (3) som i en första ände (4) är anslutningsbart till en bakre ände (5) hos en bladfjäder (1) och i en andra ände (6) är anslutningsbart till ett fordon (7) för upphängning av en bladfjäder (1) hos ett fordon, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) är försett med en inbyggd försvagning (16) för att vid en förbestâmd belastning av upphängningsmedlet (3), den då bladfjädern (1) är ansluten till ett fordon (7) medelst upphängningsmedlet (3), medge att upphängningsmedlet (3) kollapsar under det att den bakre änden (5) hos bladfjädern ( 1) förﬂyttas bakåt väsentligt förbi sin vid normal drift bakersta position och/eller frigörs i förhållande till fordonet (7)- . Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) innefattar en första komponent (12) som är anslutningsbar till ett fordon (7), en andra komponent (17) som är anslutningsbar till en bakre ände (5) hos en bladfjäder (1), och ett organ (18) som är anordnat att förbinda den första (12) och andra (17) komponenten, varvid förblndningsorganet (18) är anordnat att kollapsa vid nämnda förbestämda belastning så att den första och andra komponenten (12, 17) är separerbara i förhållande till varandra. . Anordning enligt krav 2, kännetecknad därav, att förblndningsorganet (18) är ett skruvförband. krav, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) innefattar en länkarm (14) för vrldbar upphängning av en bladfjäder (1). . Anordning enligt krav 2 eller 3, kännetecknad därav, att upphângningsmedlet (3) är anpassat för upphängning vid ettfordon (7) så att gränsytan mellan den första (12) och andra (17) komponenten har en huvudsakllg utsträckning i ett plan (22) vars normal (23) uppvisar en komponent (24) riktad horisontellt bakåt och en komponent (25) riktad vertikalt nedåt i förhållande till fordonet (7). . Anordning enligt krav 5, kännetecknad därav, att nämnda horisontella komponent (24) är riktad väsentligen parallellt med fordonets utsträckning i längdled. oftare n o n onto-o 1 Docu OI lina I II 0 0 U 0 0 Ino to 0 0 I I OI 000 QIO lo I I O C nan c Inta 10 15 20 25 30 35 10. 11. 1

2. 1

3. 1

4. 527 znz :rr Zf Anordning enligt krav 5 eller 6, kännetecknad därav, att nämnda normal (23) har en riktning så att den bildar en vinkel (o) i intervallet 0 till 60° i förhållande till en horisontallinje (26). Anordning enligt krav 5 eller 6, kännetecknad därav, att nämnda normal (23) har en riktning så att den bildar en vinkel (o) i intervallet 20 till 45° iförhållande till en horisontallinje (26). Anordning enligt något av kraven 2-8, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) är anpassat att mottaga en axeltapp (13) för kraftöverföring mellan ett fordon (7) och en bladfjâder (1), förbindnlngsorganet (3) är anordnat att vid en belastning understigande nämnda förbestämda belastning sammanhålla den första (12) och andra komponenten varvid (17) för kvarhållande av axeltappen (13) mellan den första och andra komponenten (12, 17). Anordning enligt krav 9, kännetecknad därav, att den första komponenten (12) och/eller den andra komponenten (17) är försedd med ett urtag (27) för mottagande av axeltappen (13). Anordning enligt krav 4 och 9, kännetecknad därav, att Iänkarmen (14) är anordnad mellan axeltappen (13) och en bladfjâder (1). Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) är anpassat att kollapsa vid anbringande av en minsta kraft (FK) i en riktning (20) som är väsentligt skild från upphängningsmedlets (3) huvudsakliga kraftöverföringsriktning (21) från en bladfjâder (1) till ett fordon (7). Anordning enligt krav 12, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) är anpassat att kollapsa vid anbringande av en minsta kraft (FK) i en riktning (20) som är väsentligt skild från vertikalriktningen (21). Anordning enligt något av kraven 12 eller 13, kännetecknad därav, att storleken hos kraften (FK) för vilken upphängningsmedlet (3) är anpassat att kollapsa understiger den kraft (FD) som upphängningsmedlet (3) förmår överföra från en bladfjâder (1) rm ett fordon (7) i kraftöverföringsriktning (21). nämnda huvudsakliga 000 O 10 15, 20 25 30 35 1

5. 1

6. 17 18. 19. n l Anordning enligt något av kraven 5-8, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) är anpassat att kollapsa vid anbringande av en kraft (FK) i en riktning som är väsentligen parallell, eller nära parallell med nämnda normal (23). Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att upphängningsmedlet (3) är anpassat att kollapsa vid anbringande av en minsta kraft (FK) vald från intervaller 1o-4o kN. . Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att anordningen är anpassad för upphängnlng av en främre hjulaxel (11) hos ett lastfordon. En bladfjäderupphängningsinrättning för ett fordon, innefattande en bladfjäder (1) för fjädrande upphängning av en fordonshjulaxel ( 11), ett främre (8) och ett bakre (9) fäste för upphängning av bladfjädern (1) hos ett fordon (7), kännetecknad därav, att det bakre fästet (8) innefattar ett upphängnlngsmedel (3) som är försett med en inbyggd försvagning (16) för att vid en förbestämd belastning av upphängningsmedlet (3), och då bladfjädem (1) är ansluten till ett fordon (7) medelst upphängningsmedlet (3), medge att upphängningsmedlet (3) kollapsar under det att den bakre änden (S) hos bladfjädern (1) förﬂyttas bakåt väsentligt förbi sin vid normal drift bakersta position och/eller frigörs i förhållande till fordonet (7). Ett fordon innefattande en anordning i enlighet med något av kraven 1-17.