DE3934805C1

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

Info

Publication number: DE3934805C1
Application number: DE3934805A
Authority: DE
Inventors: Manfred 7301 Deizisau De Lampart; Dieter 7060 Schorndorf De Rauscher
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1990-12-06
Anticipated expiration: 2009-10-20
Also published as: JPH03134332A; SE9002984D0; SE9002984L; IT9048371A1; IT9048371A0; FR2653509B1; IT1242078B; FR2653509A1

Abstract

An elastic intermediate layer for leaf springs, located between neighbouring spring sections, extends over part of the length of the spring sections. The intermediate layers are held in place by a central bolt, and the layers pref. consist of a band shaped spring steel coated with an elastomer material such as rubber at the centre. ADVANTAGE - The intermediate layers are designed to prevent the spring sections from touching and do not effect the springs characteristics.

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Zwischenlage für Blatt federn, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.The invention relates to an elastic intermediate layer for sheets springs, with the features of the preamble of claim 1.

Die Anordnung von Zwischenlagen in Blattfedern, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläutert ist, gehört seit langem zum Stand der Technik.The arrangement of intermediate layers in leaf springs, as in The preamble of claim 1 is explained, belongs to to the state of the art.

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.So it is known between the spring leaves of leaf springs continuous synthetic resin strips of small thickness (0.5 mm) to build. They embrace the long edges of the spring leaves and are ver to their holder in the middle of their length with an opening see with which they are placed on the center bolt of the leaf spring are stuck. The synthetic resin strips are designed to last the life of the Increase leaf spring by preventing dirt and sand can penetrate between their spring leaves.

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"). It is also known to use synthetic resin liners with the same small thickness at the ends of leaf springs between their feet insert the sheets. With their help, high damping is said achieved and the friction can be reduced. To her bracket these liners are verse with an annular nozzle hen that is engaged with a spring leaf. (DE-Z: Kon struktion 1952, issue 1, page 29 "Calculation and design of Machine parts ").

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.A leaf spring with elastic intermediate layers in one training dung according to the preamble of claim 1 is from the GB-PS 2 34 500 known. These intermediate layers are each out a package of thin Me, for example made of steel tall tapes formed, which extend over the entire length of each because the shorter spring leaf of two neighboring spring leaves extend.

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.However, the layered intermediate layers form here Devices for damping bending movements of the leaf spring when a vehicle axle springs in and out. The damping force comes about here that the intermediate layers over their entire length with the spring leaves attached to them clamps enclosing the leaf spring with friction locking are tense.

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.The invention, however, is based on the object Intermediate layers in training according to the preamble of Claim 1 leaf springs, without their bending behavior we to influence considerably, to improve that their Spring leaves during acceleration and / or braking due to a large amount resulting from the moment stress Angle of rotation of the axle beam and leaf spring not against each other can strike and break.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

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.In this case, it is sufficient to move between adjacent feet derblätter only provide a one-piece intermediate layer, with them only in the area below a fixed Spring stop between this and the spring leaves contact is given and thus frictional forces are effective. The influence of these frictional forces on the bending behavior of the leaf spring however negligibly small.

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.The intermediate layer can be designed such that it is single Lich a spring on one side of the body, which is fixed to the body stop is assigned. In the case of a front axle, this can be done the intermediate layer only between the spring leaves of the back tere spring load be arranged because when braking the driver this spring load is endangered. In the case of one The leaf spring assigned to the rear axle, on the other hand, can be the twin position only spring leaves of the front spring branch be ordered, because when accelerating this spring load is strong Bending is claimed.

Schließlich kann die Zwischenlage auch derart ausgelegt sein, daß sich Federblätter an auf beiden Seiten einer Fahrzeugachse am Aufbau vorgesehenen Federanschlägen abstützen können.Finally, the intermediate layer can also be designed such that spring leaves on both sides of a vehicle axle can support the spring stops provided on the body.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention are the subject of Subclaims.

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.It is already known from DE-AS 14 30 218, between the spring leaves of a leaf spring in the area below pre-fixed spring stops to provide elastic intermediate layers to break spring leaves with a pronounced S-stroke to avoid.

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.The intermediate layers are here on the respective pressure glue side of the spring leaves on the flat side, what in view on the between the intermediate layers and the one above the same spring leaf located effective frictional forces Axle suspension can lead to tearing.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar gestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown posed. Show it:

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. 1 is a side view of an assembled on a frame of a commercial vehicle front axle, which is spring-loaded by leaf springs, the spring leaves are supported by means of an embodiment according to the invention intermediate layers from each other,

Fig. 2 eine Teilseitenansicht der als Parabelfeder aus gebildeten Blattfeder gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a partial side view of the spring from a parable formed leaf spring according to FIG. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht einer der zwischen den Feder blättern der Parabelfeder angeordneten Zwischen lagen und Fig. 3 is a plan view of one of the spring between the parabolic spring arranged intermediate and

Fig. 4 einen Teillängsschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, in größerem Maßstab als diese. Fig. 4 is a partial longitudinal section along the line IV-IV of Fig. 3, on a larger scale than this.

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. In Fig. 1, a leaf spring mounted on the axle body 10 of, for example, a steered front axle 12 of a commercial vehicle is designated by 14 . This is at the front end by means of a spring eye on a bearing bolt 16 of the vehicle frame 17 mounted bearing block 18 and mounted with the rear end provided spring eye at a frame side hinged spring tab 20th Of course, the rear spring support can also be accomplished in another known manner.

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.With 22 is an elastic, formed by a rubber buffer, frame-fixed spring stop, which is provided at the highest point of the S-shape of the spring leaf between the front axle 12 and spring clip 20 above the leaf spring 14 , for the purpose of the spring travel (S impact) in the event of a deflection of the leaf spring 14 caused by a torque acting on the axle body 10 during braking by supporting the latter, as indicated by dash-dotted lines.

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.The leaf spring 14 is preferably ausgebil Det as a parabolic spring by comprising a plurality, for example three parabolic rolled, layered spring leaves 24 , 26 and 28 . Between these, friction-preventing support bodies 30 made of an elastomeric material, for example rubber, are introduced in their end regions, the spring leaves 24 , 26 and 28 being held together by suitable clamps 32 and 34 at these points.

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.In order to avoid that when the leaf spring 14 is deflected as a result of torques acting on the axle body 10 during braking, the spring leaves 24 , 26 and 28 strike each other and are permanently deformed or break if necessary, the spring leaves 24 are in the region below the frame-fixed, elastic spring stop 22 , 26 and 28 mutually resilient abge. This is accomplished by means of 36 designated, elastic intermediate layers. Such an arrangement of intermediate layers between spring leaves is known per se.

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. In the present case, these intermediate layers 36 are designed in such a way that they can be easily mounted and reliably fixed to one of the spring leaves 24 and 26 or 26 and 28 between them in both their longitudinal and transverse directions without a material connection.

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.As shown in FIG. 2 in particular, the intermediate layers 36 extend beyond the longitudinal center of the leaf spring 14 , in which the individual spring leaves 24 , 26 and 28 are clamped together by means of a central or screw bolt 38 .

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.The end piece 40 of the intermediate layers 36 which is located in the center of the longitudinal spring is through on the flat side by a bore 42 with which, analogously to the spring leaves 24 , 26 and 28 , they can be plugged into position on the central pin 38 .

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.As can be seen from FIG. 2, the spring leaves 24 , 26 and 28 have the greatest thickness in the region of their longitudinal center. This area is preferably completely covered by the end piece 40 of the intermediate layers 36 . Due to the parabolic rolling of the spring leaves 24 , 26 and 28, there is a gap 46 between each of them following their central section 44 of greatest sheet thickness, which is bridged in the area below the frame-fixed stop 22 by the other end piece 48 of the intermediate layers 36 . Accordingly, the thickness of the remaining part, the intermediate plies 36, wherein the between the two end pieces 40 and 48 opposite portion 50 of the respective interim rule layers 36 on both flat sides of the end piece 48 equidistant surmounted including their end piece 40 is preferably consistently lower. Preferably, the width of the inter mediate portion 50 corresponding to the width of the spring leaves 24 , 26 and 28th

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. Instead of the relatively wide intermediate layer section 50 , both flat intermediate layer end pieces 40 and 48 could also be connected to one another by a relatively narrow, transversely rigid connection piece having a sufficient tensile strength.

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.In the present embodiment, the intermediate layers 36 have a thin, tongue-like plate part, preferably made of band-shaped spring steel, on the end piece 48 of which an elastic, preferably made of glass fiber reinforced plastic material support 52 or 54 , in particular with the aid of hollow rivets, is attached.

Anstelle der Auflagen 52 und 54 kann das zungenartige Zwi schenlagenteilstück 50 auch gummibeschichtet sein.Instead of the pads 52 and 54 , the tongue-like inter mediate portion 50 can also be rubber-coated.

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.The intermediate layer end piece 40 having the bore 42 is clamped with the aid of the central bolt 38 between the middle part 44 of the spring leaves 24 , 26 or 26 and 28 due to the compressive stress generated in such a way that it is not in during bending movements of the spring leaves 24 , 26 and 28 Spring can still be moved transversely to the longitudinal direction.

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.The elastic supports 52 and 54 or an adequate rubber coating bridge the mutual spacing of the spring leaves 24 , 26 and 28 in each phase of leaf spring curvatures and ensure that the between the spring leaves 24 , 26 and 28 and the supports 52 and 54 or the longitudinal movement of the rubber coating due to mo-molecular displacement in plastic or rubber can be compensated.

Claims

1. Elastic intermediate layer for leaf springs, which is arranged between adjacent spring leaves, extends at least over part of its length and is held by a central pin that enforces this and bridges a distance between the spring leaves at least in regions, characterized in that the intermediate layer ( 36 ) bridges the distance between the spring leaves ( 24 , 26 or 26 , 28 ) receiving them in the area of the central bolt ( 38 ) and below a spring stop ( 22 ) which is fixed to the structure.

2. Intermediate layer according to claim 1, characterized in that it consists of metal, such as band-shaped spring steel, and is coated at least in the region of the body-side spring stop ( 22 ) with an elastomeric material, such as rubber.

3. Liner according to claim 2, characterized in that it has a support ( 52 or 54 ) made of glass fiber reinforced plastic in the region below the spring stop ( 22 ) on both sides.