DE3934805C1 - Elastic intermediate layer for leaf springs - to prevent spring sections from touching without affecting spring characteristics - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Zwischenlage für Blatt­ federn, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Die Anordnung von Zwischenlagen in Blattfedern, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläutert ist, gehört seit langem zum Stand der Technik.

So ist es bekannt, zwischen die Federblätter von Blattfedern durchgehende Kunstharzstreifen geringer Dicke (0,5 mm) einzu­ bauen. Sie umgreifen die Längskanten der Federblätter und sind zu ihrer Halterung in ihrer Längsmitte mit einer Öffnung ver­ sehen, mit der sie auf den Mittelbolzen der Blattfeder aufge­ steckt sind. Die Kunstharzstreifen sollen die Lebensdauer der Blattfeder erhöhen, indem sie verhindern, daß Schmutz und Sand zwischen deren Federblätter eindringen können.

Ferner ist es bekannt, Kunstharzzwischenlagen mit der gleichen geringen Dicke an den Enden von Blattfedern zwischen deren Fe­ derblätter einzufügen. Mit ihrer Hilfe soll eine hohe Dämpfung erreicht und die Reibung vermindert werden. Zu ihrer Halterung sind diese Zwischenlagen mit einem ringförmigen Stutzen verse­ hen, der mit einem Federblatt in Eingriff ist. (DE-Z: Kon­ struktion 1952, Heft 1, Seite 29 "Berechnung und Gestaltung von Maschinenteilen").

Eine Blattfeder mit elastischen Zwischenlagen in einer Ausbil­ dung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist aus der GB-PS 2 34 500 bekannt. Diese Zwischenlagen sind jeweils aus einem Paket dünner, beispielsweise aus Stahl bestehender Me­ tallbänder gebildet, die sich über die gesamte Länge des je­ weils kürzeren Federblattes zweier benachbarter Federblätter erstrecken.

Die geschichtet aufgebauten Zwischenlagen bilden hierbei jedoch Vorrichtungen zum Dämpfen von Biegebewegungen der Blattfeder beim Aus- und Einfedern einer Fahrzeugachse. Die Dämpfkraft kommt hierbei dadurch zustande, daß die Zwischenlagen über ihre gesamte Länge mit den an ihnen anliegenden Federblättern mit­ tels die Blattfeder umschließenden Klammern reibungsschlüssig verspannt sind.

Der Erfindung liegt hingegen die Aufgabe zugrunde, mittels Zwischenlagen in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 Blattfedern, ohne deren Biegeverhalten we­ sentlich zu beeinflussen, dahingehend zu verbessern, daß deren Federblätter bei Beschleunigungs- und/oder Bremsvorgängen aufgrund großer, aus der Momentenbeanspruchung resultierender Verdrehwinkel von Achskörper und Blattfeder nicht aneinander anschlagen und dadurch brechen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

In diesem Falle genügt es, zwischen einander benachbarten Fe­ derblättern lediglich eine einteilige Zwischenlage vorzusehen, wobei durch sie nur im Bereich unterhalb eines aufbaufesten Federanschlages zwischen dieser und den Federblättern Berührung gegeben ist und damit Reibkräfte wirksam sind. Der Einfluß dieser Reibkräfte auf das Biegeverhalten der Blattfeder ist jedoch vernachlässigbar klein.

Die Zwischenlage kann derart ausgebildet sein, daß sie ledig­ lich einem auf einer Achsseite liegenden, aufbaufesten Feder­ anschlag zugeordnet ist. Im Falle einer Vorderachse kann dabei die Zwischenlage lediglich zwischen den Federblättern des hin­ teren Federastes angeordnet sein, da beim Abbremsen des Fahr­ zeuges dieser Federast gefährdet ist. Im Falle einer einer Hinterachse zugeordneten Blattfeder kann hingegen die Zwi­ schenlage lediglich Federblättern des vorderen Federastes zu­ geordnet sein, da beim Beschleunigen dieser Federast stark auf Biegung beansprucht wird.

Schließlich kann die Zwischenlage auch derart ausgelegt sein, daß sich Federblätter an auf beiden Seiten einer Fahrzeugachse am Aufbau vorgesehenen Federanschlägen abstützen können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Dabei ist es aus der DE-AS 14 30 218 bereits bekannt, zwischen den Federblättern einer Blattfeder im Bereich unterhalb von aufbaufesten Federanschlägen elastische Zwischenlagen vorzuse­ hen, um ein Brechen von Federblättern bei ausgeprägtem S-Schlag zu vermeiden.

Die Zwischenlagen sind hierbei aber auf die jeweilige Druck­ seite der Federblätter flachseitig aufzukleben, was im Hinblick auf die zwischen den Zwischenlagen und des sich oberhalb der­ selben befindenden Federblattes wirksamen Reibungskräfte bei Achsfederungen zu einem Abreißen führen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ gestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer an einem Rahmen eines Nutzfahrzeuges montierten Vorderachse, die durch Blattfedern abgefedert ist, deren Federblätter mittels eines Ausführungsbeispieles erfindungsgemäßer Zwischenlagen gegenseitig ab­ gestützt sind,

Fig. 2 eine Teilseitenansicht der als Parabelfeder aus­ gebildeten Blattfeder gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht einer der zwischen den Feder­ blättern der Parabelfeder angeordneten Zwischen­ lagen und

Fig. 4 einen Teillängsschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, in größerem Maßstab als diese.

In Fig. 1 ist eine auf den Achskörper 10 einer beispielsweise gelenkten Vorderachse 12 eines Nutzfahrzeuges aufmontierte Blattfeder mit 14 bezeichnet. Diese ist am Vorderende mittels eines Federauges auf einem Lagerbolzen 16 eines am Fahrzeug­ rahmen 17 befestigten Lagerbockes 18 und mit einem am Hinter­ ende vorgesehenen Federauge an einer rahmenseitig angelenkten Federlasche 20 gelagert. Selbstverständlich kann die hintere Federabstützung auch in anderer bekannter Weise bewerkstelligt sein.

Mit 22 ist ein elastischer, durch einen Gummipuffer gebildeter, rahmenfester Federanschlag bezeichnet, der an der höchsten Stelle der sich bildenden S-Schlag-Form des Federblattes zwi­ schen Vorderachse 12 und Federlasche 20 oberhalb der Blattfeder 14 vorgesehen ist, zu dem Zweck, den Federweg (S-Schlag) bei einem durch ein am Achskörper 10 angreifendes Drehmoment beim Bremsen bewirkten Auslenken der Blattfeder 14 durch Abstützen derselben, wie strichpunktiert angedeutet, zu begrenzen.

Die Blattfeder 14 ist vorzugsweise als Parabelfeder ausgebil­ det, indem sie eine Vielzahl, beispielsweise drei parabelartig ausgewalzte, geschichtete Federblätter 24, 26 und 28 umfaßt. Zwischen diese sind in deren Endbereichen reibungsverhindernde Auflagekörper 30 aus einem elastomeren Material, beispielsweise Gummi, eingebracht, wobei die Federblätter 24, 26 und 28 an diesen Stellen durch geeignete Klammern 32 und 34 zusammenge­ halten sind.

Um zu vermeiden, daß bei Auslenkungen der Blattfeder 14 infolge von am Achskörper 10 angreifenden Drehmomenten beim Bremsen die Federblätter 24, 26 und 28 aneinander anschlagen und dabei bleibend verformt werden oder gegebenenfalls brechen, sind im Bereich unterhalb des rahmenfesten, elastischen Federanschlages 22 die Federblätter 24, 26 und 28 gegenseitig elastisch abge­ stützt. Dies ist mittels als Ganzes mit 36 bezeichneten, ela­ stischen Zwischenlagen bewerkstelligt. Eine derartige Anordnung von Zwischenlagen zwischen Federblättern ist an sich bekannt.

Im vorliegenden Falle sind nun diese Zwischenlagen 36 derart ausgebildet, daß sie leicht montierbar und ohne stoffschlüssige Verbindung an einem von zueinander benachbarten Federblättern 24 und 26 bzw. 26 und 28 zwischen diesen sowohl in deren Längs- als auch Querrichtung zuverlässig festgelegt sind.

Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, erstrecken sich hierzu die Zwischenlagen 36 über die Längsmitte der Blattfeder 14 hinaus, in der die einzelnen Federblätter 24, 26 und 28 mittels eines Mittel- bzw. Schraubenbolzens 38 zusammengespannt sind.

Das sich in der Federlängsmitte befindende Endstück 40 der Zwischenlagen 36 ist flachseitig von einer Bohrung 42 durch­ setzt, mit welcher sie, analog zu den Federblättern 24, 26 und 28, auf den Mittelbolzen 38 lagefixierend aufsteckbar sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weisen die Federblätter 24, 26 und 28 im Bereich ihrer Längsmitte die größte Dicke auf. Dieser Bereich wird vom Endstück 40 der Zwischenlagen 36 vorzugsweise ganz abgedeckt. Aufgrund der parabelförmigen Auswalzung der Federblätter 24, 26 und 28 befindet sich zwischen diesen im Anschluß an deren mittleres Teilstück 44 größter Blattdicke jeweils ein Spalt 46, der im Bereich unterhalb des rahmenfesten Anschlages 22 durch das andere Endstück 48 der Zwischenlagen 36 überbrückt ist. Dementsprechend ist die Dicke des restlichen Teiles der Zwischenlagen 36 einschließlich deren Endstückes 40 vorzugsweise gleichbleibend geringer, wobei das zwischen beiden Endstücken 40 und 48 liegende Teilstück 50 der jeweiligen Zwi­ schenlagen 36 an beiden Flachseiten vom Endstück 48 gleichweit überragt ist. Vorzugsweise verringert sich die Breite des Zwi­ schenlagenteilstückes 50 entsprechend der Breitenausbildung der Federblätter 24, 26 und 28.

Anstelle des relativ breiten Zwischenlagenteilstückes 50 könnten beide flächigen Zwischenlagenendstücke 40 und 48 auch durch ein verhältnismäßig schmales, quersteifes und eine aus­ reichende Zugfestigkeit aufweisendes Verbindungsstück mitein­ ander verbunden sein.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Zwischenlagen 36 ein dünnes, zungenartiges Plattenteil, vorzugsweise aus bandförmigem Federstahl auf, auf dessen Endstück 48 beidseitig eine elastische, vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunst­ stoff bestehende Auflage 52 bzw. 54, insbesondere mit Hilfe von Hohlnieten, befestigt ist.

Anstelle der Auflagen 52 und 54 kann das zungenartige Zwi­ schenlagenteilstück 50 auch gummibeschichtet sein.

Das die Bohrung 42 aufweisende Zwischenlagenendstück 40 wird mit Hilfe des Mittelbolzens 38 zwischen den mittleren Teil­ stücken 44 der Federblätter 24, 26 bzw. 26 und 28 aufgrund der dabei erzeugten Druckspannung derart festgeklemmt, daß es bei Biegebewegungen der Federblätter 24, 26 und 28 weder in Feder­ längsrichtung noch quer dazu verlagert werden kann.

Die elastischen Auflagen 52 und 54 bzw. eine adäquate Gummibeschichtung überbrücken in jeder Phase von Blattfeder­ krümmungen den gegenseitigen Abstand der Federblätter 24, 26 und 28 und sorgen dafür, daß die zwischen den Federblättern 24, 26 und 28 sowie den Auflagen 52 und 54 bzw. der Gummibeschichtung erfolgenden Längsverschiebungen infolge mo­ lekularer Verschiebung im Kunststoff oder Gummi ausgeglichen werden.

Claims (3)

1. Elastische Zwischenlage für Blattfedern, die zwischen be­ nachbarten Federblättern angeordnet ist, sich zumindest über einen Teil ihrer Länge erstreckt und von einem diese durchset­ zenden Mittelbolzen gehalten ist und die einen zwischen den Federblättern vorhandenen Abstand zumindest bereichsweise überbrückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (36) den Abstand der sie zwischen sich aufnehmenden Federblätter (24, 26 bzw. 26, 28) im Bereich des Mittelbolzens (38) und un­ terhalb eines aufbaufesten Federanschlages (22) überbrückt.

2. Zwischenlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Metall, wie bandförmiger Federstahl, besteht und zumindest im Bereich des aufbauseitigen Federanschlages (22) mit elastomerem Material, wie Gummi, beschichtet ist.

3. Zwischenlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich unterhalb des Federanschlages (22) beidsei­ tig eine Auflage (52 bzw. 54) aus glasfaserverstärktem Kunst­ stoff aufweist.