CN109424679A - 具有板簧和至少一个轴承孔保持装置的板簧组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板簧组件，其具有由纤维复合材料制成的板簧和轴承孔保持装置，其中，板簧的端部沿板簧的纵向方向形状锁合地接收在轴承孔保持装置的保持元件中，其中，板簧具有长度和纵向中间面，其中，板簧沿着它的长度垂直于纵向中间面具有横截面，在该横截面中宽度和高度在板簧的端部的整个长度上是恒定的，其中，板簧的端部波纹形地构造，其中，轴承孔保持装置的保持元件具有接收部，该接收部具有适配于端部的波纹形状，其中，板簧的端部具有波纹部，其中，轴承孔保持装置的接收部构造成用于接收板簧的波纹部。所述板簧组件的特征在于，板簧的端部具有两个波纹部，其中，轴承孔保持装置的接收部构造成用于形状锁合地接收板簧的两个波纹部。

Description

具有板簧和至少一个轴承孔保持装置的板簧组件

技术领域

本发明涉及一种根据专利权利要求1前序部分所述的具有由纤维复合材料制成的板簧和至少一个轴承孔保持装置的板簧组件。

背景技术

由纤维复合材料制成的传统板簧通常在它的整个纵向延伸尺寸上均匀地实施，使得所述板簧在它的整个纵向延伸尺寸上具有一致的纤维体积比。为了使板簧与轴承孔保持装置力锁合地连接，在此设置，设有机械固定件、如夹紧套筒或贯穿螺栓，它们既穿过轴承孔保持装置的相应开口又通过板簧的相应开口，以便使板簧与轴承孔保持装置力锁合地连接。这种组件例如在EP 007 012B中说明。然而在此，在使用这种板簧组件时出现动态负载时在弹簧孔保持装置和板簧之间产生相对运动，由此产生提高的磨损。由此，例如在机动车中的相应组件中将力沿行驶方向施加到板簧上时也可能发生板簧在轴承孔保持装置中移动几毫米。

为了应对该问题，已提出具有由纤维复合材料制成的板簧的板簧组件，其中，板簧的端部被形状锁合地被接收在轴承孔保持装置的保持元件中。这种板簧组件已经由DE 3920 926 A1和DE 10 2016 106 379 A1已知。在那种板簧组件中，在那里所使用的板簧在它的端部上设有附加元件，通过所述附加元件在那种轴承孔保持装置的相应保持元件中设置板簧的形状锁合的接收。

在DE 10 2016 106 379 A1的情况下，为此在板簧的端部上提供相应的楔形区段，在DE 39 20 926 A1的情况下，在那里的板簧的端部上设有在横截面中呈梯形或圆弧形的凸部。DE 10 2016 106 379 A1的楔形区段和DE 39 20 926 A1的圆弧形或在横截面中呈梯形的凸部都必须通过材料添加或材料减少来实现。为了得到呈这些形状的由纤维复合材料制成的板簧，必须引入或取出附加的纤维，使得不能确保在板簧的端部区域与板簧的弹簧区域中的均匀纤维复合结构。

由JP 55166536和EP 0 299 805 A2已知一种根据专利权利要求1前序部分所述的板簧组件。然而，在所述板簧组件中也可以确保由纤维复合材料制成的板簧被可靠接收在轴承孔保持装置中，而不会出现板簧在轴承孔保持装置内部移动，其中，板簧的端部在装入到板簧组件中之前不必通过材料添加或材料去除来再加工。

发明内容

因此本发明的任务是，这样扩展根据专利权利要求1前序部分所述的具有由纤维复合材料制成的板簧和至少一个轴承孔保持装置的板簧组件，使得可以确保由纤维复合材料制成的板簧被可靠接收在轴承孔保持装置中，而不可能发生板簧在轴承孔保持装置内移动，其中，板簧的端部在装入到板簧组件中之前不必通过材料添加或去除来再加工。

该任务通过具有专利权利要求1所有特征的、具有由纤维复合材料制成的板簧和至少一个轴承孔保持装置的板簧组件来解决。在从属权利要求中给出本发明的有利构型。

在此，根据本发明的具有由纤维复合材料制成的板簧和至少一个轴承孔保持装置的板簧组件这样构造，使得板簧的至少一个端部沿板簧的纵向方向借助所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件形状锁合地被接收，并且其特征在于，板簧具有长度和纵向中间平面，其中，板簧沿着它的长度垂直于纵向中间面具有横截面，在该横截面中在板簧的所述至少一个端部的整个长度上的宽度和高度是恒定的，其中，板簧的所述至少一个端部波纹形地构造，其中，所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件具有接收部，该接收部具有适配于所述至少一个端部的波纹形状，其中，用于板簧的所述至少一个端部的接收部布置在保持元件的两个侧腿(Schenkel)之间。本发明的特征在于，板簧的所述至少一个端部具有两个波纹部，其中，所述至少一个轴承孔保持装置的接收部构造成用于形状锁合地接收板簧的至少两个波纹部。

现在，通过板簧组件的根据本发明的所述构型确保，在制造板簧时在板簧的端部区域中，材料添加或材料去除不必要。通过板簧被形状锁合地接收在轴承孔保持装置的保持元件中和在板簧的至少一个端部的纵向延伸尺寸上通过恒定高度和恒定宽度限定恒定的横截面来确保，用于根据本发明的板簧组件的板簧在它的至少一个端部的整个纵向延伸尺寸上配备有相同的纤维体积比。由此能够实现，板簧在装入到板簧组件之前不必通过材料添加或材料去除来适配于轴承孔保持装置并且不必相应地再加工。此外，由此在所述至少一个端部上得到非常均匀的纤维复合结构，使得在板簧组件运行期间在所述至少一个端部上不存在处于负载下的优先损坏点(Angriffspunkt)。为了实现这种形状锁合必要的是，板簧在所述至少一个端部上的横截面至少一次朝着横截面的高度方向偏移并随后又返回，或者反之。由此实现板簧端部在轴承孔保持装置的相应保持元件中的相应形状锁合。现在，通过根据本发明的板簧组件使得板簧的端部能够如此形状锁合地保持在轴承孔保持装置的相应保持元件中，使得能够实现更高的力施加，直至总体上出现弹簧的移动或甚至是断裂。根据本发明的板簧组件尤其也适合于超过5吨的重型机动车。

通过以下构型，即板簧的所述至少一个端部波纹形地构造，其中，所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件具有带有与所述至少一个端部适配的波纹形状的接收部，现在可以在所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件的相应接收部中形状锁合地接收板簧的波纹形端部，而不必改变板簧在它的端部区域中的纤维体积比并且从而取消例如通过在对应端部上的材料添加或去除进行用于适配于轴承孔保持装置的再加工。在此，通过端部的波纹形的形状和所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件的相应接收部确保了板簧形状锁合地布置在所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件中。在此，通过波纹形状实现在将板簧加载到轴承孔保持装置中时确保可靠的力引入的形状锁合，而不出现板簧在所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件的接收部内部移动。

以有利的方式，用于板簧的所述至少一个端部的接收部布置在保持元件的两个侧腿之间。在此，可以这样构造所述侧腿，使得在将板簧的端部引入到保持元件的接收部中时所述侧腿被相互压开并且之后以预紧力压到板簧的所述至少一个端部上，由此再次改善板簧在轴承孔保持装置中的可靠保持。

通过以下构型，即板簧的所述至少一个端部具有至少一个波纹部并且与此类似地所述至少一个轴承孔保持装置的接收部构造成用于形状锁合地接收板簧的所述至少一个波纹部，以简单的方式实现，板簧的端部在负载下不能沿板簧的纵向方向运动。由此保证板簧的端部形状锁合地被可靠接收在所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件中。这种波纹形状的、由纤维复合材料制成的板簧能够借助于RTM(Resin Transfer Moulding，树脂传递模塑法)较简单地制造，在该树脂传递模塑法中将树脂/硬化剂混合物引入到模具中，例如其方式是，纤维复合材料的纤维在相应的模具中叠置地分层并且借助于树脂以相应的波纹形状固定并且硬化。然而，当然也可以使用其他制造方法，例如压热方法(Autoklav-Verfahren)，在该压热方法中使用所谓的预浸料(Prepregs)，该预浸料是借助专门的树脂被预浸渍并且被硬化的强化织物，或者也可以使用卷绕方法，在该卷绕方法中纤维例如围绕阳芯(Positivkern)卷绕。

现在为了能够确保由纤维复合材料制成的板簧更可靠地接收在轴承孔保持装置中而不可能发生板簧在轴承孔保持装置内部移动，其中，板簧的端部在装入到板簧组件之前不必通过材料添加或去除来再加工，根据本发明设置，板簧的所述至少一个端部具有两个波纹部，其中，所述至少一个轴承孔保持装置的接收部构造用于形状锁合地接收板簧的至少两个波纹部。

本发明的以下构型针对相同方向，即板簧的所述至少一个端部具有三个波纹部。在此，所述至少一个轴承孔保持装置的接收部因而构造成用于形状锁合地接收板簧的至少三个波纹部。在这里也以简单的方式确保在板簧受负载的情况下板簧在所述至少一个轴承孔保持装置的保持元件中不能纵向移动。这种板簧的制造类似于之前所述的具有至少一个波纹部的板簧来进行。

原则上，当然也可以考虑用于板簧的端部的另外波纹形状，以便使所述端部形状锁合地布置在轴承孔保持装置的相应保持元件中。然而，在板簧端部构型有两个或三个波纹部时实现足够的形状锁合，并且由复合材料制成的这种板簧的制造在技术上比必须将大于三个的波纹部引入到板簧的端部中的情况更简单。

此外，也可以考虑不同于所述波纹形状的其他形状，以便使板簧的端部被接收在轴承孔保持装置的相应保持元件中。在此只需注意，板簧沿它的纵向延伸尺寸保持不变的横截面必须至少一次朝着高度方向被引导并又被引回，或者反之。原则上，根据本发明所考虑的波纹形状适合于此，因为在此不必将在纤维复合材的情况下难以实现的角部引入到所述纤维复合材料中，所述板簧由该纤维复合材料组成。

为了除了板簧端部在轴承孔保持装置的相应保持元件中的形状锁合之外附加地在板簧或其端部与和轴承孔保持装置的保持元件之间实现材料锁合，设置粘接剂。借助于该粘接剂可以使板簧端部在所述至少一个轴承孔保持装置的接收部中与该轴承孔保持装置材料锁合地连接。

附加地，当然还可能的是，板簧或其端部借助于螺纹连接与轴承孔保持装置连接。为此可以设置为，所述至少一个轴承孔保持装置具有用于螺纹连接装置的相应开口或具有套筒，相应的螺纹连接装置被引导穿过所述套筒，所述螺纹连接装置与板簧的相应贯通开口相配合。但是原则上不必要的是，除了板簧的端部与轴承孔保持装置的形状锁合连接之外附加地实现这种螺纹连接，所述形状锁合连接必要时甚至借助于粘接剂附加地材料锁合地构造。与由现有技术已知的板簧组件相比，所述板簧的端部在轴承孔保持装置的保持元件接收部中的形状锁合固定完全足以实现更高的力施加，尤其当板簧的端部借助于粘接剂还与轴承孔保持装置的保持元件的接收部材料锁合地连接时。

本发明的其他目的、优点、特征和应用可能性由下面参照附图对实施例的说明得到。在此，所有描述的和/或图示的特征也与它们在权利要求中的概括或它们的引用关系无关地单独或以任意有意义的组合构成本发明的主题。

附图说明

附图：

图1:以侧视图示出根据本发明的板簧组件的板簧的实施例，

图2:以立体视图示出图1的板簧，

图3:以立体视图示出根据本发明的板簧组件的轴承孔保持装置的实施例，

图4:以侧视图示出根据本发明的板簧组件的轴承孔保持装置的另一实施例，

图5:以侧视图示出具有根据图1和2的板簧以及根据图3的轴承孔保持装置和图4的轴承孔保持装置的根据本发明的板簧组件的实施例，

图6:以立体视图示出图5的板簧组件，

图7:以侧视图示出根据本发明的板簧组件的板簧的另一实施例，和

图8:以侧视图示出根据本发明的板簧组件的轴承孔保持装置的实施例，用于接收根据图7的板簧的左端部。

具体实施方式

在图1和2中，以侧视图和立体视图示出根据本发明的板簧组件的板簧1的实施例。在此，由纤维复合材料组成的板簧1具有长度L，并且在它的端部4和5上具有高度H和宽度T。在此，高度H基本上垂直于宽度T，使得通过高度H和宽度T限定了板簧1在它沿端部4和5的长度的纵向延伸尺寸上的横截面。在此，横截面基本上矩形地构造，其中，角部是倒圆的。由于在板簧1的端部4和5的纵向延伸尺寸上的横截面一致，板簧1的端部4和5可以不需要材料添加或材料减少，以便使用在根据本发明的板簧组件中。

在此，板簧1的在图1和2中在右边的端部4具有波纹部8，其中，该波纹部在板簧1的上侧40上形成凸部23，而在板簧1的下侧41上形成凹部22。

在此，板簧1的在图1和2中在左侧示出的另一端部5具有三个波纹部9、10和11。在此，在板簧1的上侧40上波纹部9、10和11通过相应的凸部33、34和35构造，而在板簧1的下侧41上波纹部9、10和11通过相应的凹部30、31和32构造。

因此，在图1和2的当前实施例中，板簧1在它的左端部5上具有三个波纹部9、10和11以及在它的右端部4上具有一个波纹部8。当然也可以考虑其他波纹形状，或者板簧1的两个端部4和5可以具有相同数量的波纹部并实现同样形状的构型。此外也可以考虑，凸部和凹部在板簧1的上侧40和下侧41上的布置以其他方式来取向。在此重要的仅是，在与相应的轴承孔保持装置配合时实现相应的形状锁合。

现在，在图3中以立体视图示出轴承孔保持装置2，借助该轴承孔保持装置能够形状锁合地接收根据图1和2的板簧1的右端部。在此，轴承孔保持装置2具有保持元件6，该保持元件由上侧腿18和下侧腿19构成。在两个侧腿18和19之间存在接收部12，在该接收部中可以形状锁合地接收根据图1和2的板簧1的具有在那里的波纹部8的端部4。在此，通过侧腿18和19限定了接收部12的形状，使得板簧1的波纹部8的凸部23可以形状锁合地被接收到侧腿18的凹部20中，而板簧1的波纹部8的凹部22可以通过轴承孔保持装置2的侧腿19的凸部21形状锁合地被接收。

在图3中，在轴承孔保持装置2的侧腿18中还布置有两个开口14和15并且在侧腿19中还布置有两个开口16和17。这些开口可以用于，当板簧1在它的端部区域中同样应设有相应的贯通开口时，必要时在轴承孔保持装置2的保持元件6与相应的板簧1的端部之间还建立对于板簧组件可靠运行不必要的、可松脱或不可松脱的、例如呈螺纹连接或铆接形式的闭合元件。但是根据本发明，刚好不需要这种闭合元件用于正常和可靠地运行根据本发明的板簧组件，因为所述形状锁合的连接完全足以确保板簧组件的可靠运行。

现在，在图4中以侧视图示出轴承孔保持装置的另一实施例。在此，轴承孔保持装置3构造成用于形状锁合地接收根据图1和2的板簧1的端部5。为此，轴承孔保持装置3具有保持元件7，该保持元件由两个侧腿18和19构成。在此，通过侧腿18和19限定了接收部13，在该接收部中可以形状锁合地接收根据图1和2的板簧1的端部5。在此，上侧腿18具有三个凹部24、25和26，在所述凹部中可以形状锁合地接收根据图1和2的板簧1的端部5的波纹部9、10和11的凸部33、34和35。在此，下侧腿19具有三个凸部27、28和29，所述凸部与波纹部9、10和11的凹部30、31和32形成形状锁合的连接。在此，接收部13如已经说明的那样通过接收部7的侧腿18和19的形状被限定并且基本上相应于根据图1和2的板簧1的左端部5的形状。

现在，在图5和6中示出根据本发明的板簧组件，具有根据图1和2的板簧1和根据图3和4的轴承孔保持装置2和3。

在此，在图5中示出该板簧组件的侧视图。在此，明显可看出，轴承孔保持装置2的保持元件6如何借助它的侧腿18和19形状锁合地包握板簧1的端部4。在此，板簧1的端部4的波纹部8的凸部23形状锁合地被接收到保持元件6的侧腿18的凹部22中。轴承孔保持装置2的保持元件6的侧腿19还借助它的凸部21同样形状锁合地嵌入到板簧1的端部4的波纹部8的凹部22中。就此而言，端部4在轴承孔保持装置2的保持元件6的接收部12中可靠并稳固地形状锁合地保持在侧腿18和19之间。如果端部4借助于粘接剂与轴承孔保持装置2的保持元件6的侧腿18和19材料锁合地连接，那么还可以通过材料锁合来支持该形状锁合。

以相同的方式，板簧1的端部5与轴承孔保持装置3连接。在此，板簧1的端部5的波纹部9、10和11的凸部33、34和35形状锁合地嵌入到轴承孔保持装置3的保持元件7的侧腿18的相应凹部24、25和26中。在侧腿18对面，侧腿19借助它的凸部27、28和29相应地形状锁合地嵌入到板簧1的端部5的波纹部9、10和11的相应凹部30、31和32中。在板簧1的该端部5上也可以借助于材料锁合再次强化在所述轴承孔保持装置的接收部13中在板簧1与轴承孔保持装置3之间的形状锁合。在此，材料锁合也可以借助于在板簧1在其端部5上的上侧40与侧腿18之间以及在板簧1在其端部5上的下侧41和轴承孔保持装置3的侧腿19之间的粘接剂来实现。

此外，侧腿18和19也可以这样构造，使得在将板簧1的端部4和5引入到接收部12和13中时所述侧腿被相互压开，然后以预紧力压到板簧1的端部4和5上，由此再次改善了板簧1在轴承孔保持装置2和3中的可靠保持。

图6示出相应于图5的板簧组件立体视图。

在图7中以侧视图示出根据本发明的板簧组件的板簧1的实施例。在此，由纤维复合材料制成的板簧1具有长度L，并且在它的端部4和5处具有高度H和宽度T。在此，高度H基本上垂直于宽度T，使得通过高度H和宽度T限定了板簧1在它沿着端部4和5的长度的纵向延伸尺寸上的横截面。在此，该横截面基本上矩形地构造，其中，角部是倒圆的。由于在板簧1的端部4和5的纵向延伸尺寸上的横截面一致，板簧1的端部4和5可以不需要材料添加或材料减少，以便应用在根据本发明的板簧组件中。

在此，板簧1的在图7中在右边的端部4具有波纹部8，其中，该波纹部在板簧1的上侧40上构成凸部23而在板簧1的下侧41上构成凹部22。

在此，板簧1的在图6中在左侧示出的另一端部5具有两个波纹部9和10。在此，在板簧1的上侧40上波纹部9和10通过相应凸部33和34构造，而在板簧1的下侧41上波纹部9和10通过相应的凹部30和31构造。

因此，在图7的当前实施例中，板簧1在它的左端部5上具有两个波纹部9和10以及在它的右端部4上具有一个波纹部8。

现在，在图8中以侧视图示出轴承孔保持装置的另一实施例。在此，轴承孔保持装置3构造成用于形状锁合地接收根据图7的板簧1的左端部5。为此，轴承孔保持装置3具有保持元件7，该保持元件通过两个侧腿18和19构成。在此，通过侧腿18和19限定了接收部13，在该接收部中可以形状锁合地接收根据图7的板簧1的左端部5。在此，上侧腿18具有两个凹部24和25，在所述凹部中可以形状锁合地接收根据图7的板簧1的左端部5的波纹部9和10的凸部33和34。在此，下侧腿19具有两个凸部27和28，所述凸部与波纹部9和10的凹部30和31形成形状锁合的连接。在此，接收部13如已经说明的那样通过接收部7的侧腿18和19的形状被限定并且基本上相应于根据图1和2的板簧1的左端部5的形状。

附图标记列表

1 板簧

2 轴承孔保持装置

3 轴承孔保持装置

4 端部

5 端部

6 保持元件

7 保持元件

8 波纹部

9 波纹部

10 波纹部

11 波纹部

12 接收部

13 接收部

14 开口

15 开口

16 开口

17 开口

18 侧腿

19 侧腿

20 凹部

21 凸部

22 凹部

23 凸部

24 凹部

25 凹部

26 凹部

27 凸部

28 凸部

29 凸部

30 凹部

31 凹部

32 凹部

33 凸部

34 凸部

35 凸部

40 上侧

41 下侧

ME 纵向中间平面

L 长度

H 高度

T 宽度

Claims (6)

1.板簧组件，具有由纤维复合材料制成的板簧(1)和至少一个轴承孔保持装置(2、3)，其中，所述板簧(1)的至少一个端部(4、5)沿所述板簧(1)的纵向方向形状锁合地被接收在所述至少一个轴承孔保持装置(2、3)的保持元件(6、7)中，其中，所述板簧(1)具有长度(L)和纵向中间平面(ME)，其中，所述板簧(1)沿着它的长度(L)垂直于所述纵向中间平面(ME)具有横截面，在所述横截面中，宽度(T)和高度(H)在所述板簧(1)的所述至少一个端部(4、5)的整个长度上是恒定的，其中，所述板簧(1)的所述至少一个端部(4、5)波纹形地构造，其中，所述至少一个轴承孔保持装置(2、3)的所述保持元件(6、7)具有接收部(12、13)，该接收部具有适配于所述至少一个端部的波纹形状，其中，所述板簧(1)的所述至少一个端部(4)具有至少一个波纹部(8)，其中，所述至少一个轴承孔保持装置(2)的所述接收部(12)构造成用于接收所述板簧(1)的所述至少一个波纹部(8)，其特征在于，所述板簧(1)的所述至少一个端部(5)具有至少两个波纹部(9、10)，其中，所述至少一个轴承孔保持装置(3)的所述接收部(13)构造成用于形状锁合地接收所述板簧(1)的所述至少两个波纹部(9、10)。

2.根据权利要求1所述的板簧组件，其特征在于，所述板簧(1)的所述至少一个端部(5)具有至少三个波纹部(9、10、11)。

3.根据权利要求2所述的板簧组件，其特征在于，所述至少一个轴承孔保持装置(3)的所述接收部(13)构造成用于形状锁合地接收所述板簧(1)的所述至少三个波纹部(9、10、11)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的板簧组件，其特征在于，所述板簧(1)以它的端部(3、4)在所述至少一个轴承孔保持装置(2、3)的所述接收部(12、13)中借助于粘接剂与所述至少一个轴承孔保持装置(2、3)材料锁合地连接。

5.根据前述权利要求中任一项所述的板簧组件，其特征在于，所述至少一个轴承孔保持装置(2、3)具有开口(14、15、16、17)。

6.根据权利要求5所述的板簧组件，其特征在于，所述板簧(1)针对所述至少一个轴承孔保持装置(2、3)的所述开口(14、15、16、17)具有相应的贯通开口。