WO2021018696A1 - Leaf spring device for a motor vehicle - Google Patents

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WO2021018696A1
WO2021018696A1 PCT/EP2020/070711 EP2020070711W WO2021018696A1 WO 2021018696 A1 WO2021018696 A1 WO 2021018696A1 EP 2020070711 W EP2020070711 W EP 2020070711W WO 2021018696 A1 WO2021018696 A1 WO 2021018696A1
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WO
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leaf spring
modules
spring modules
modular
axle
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PCT/EP2020/070711
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Alexander Vrecko
Matthias HILBERT
Leonhard BRAITO
Original Assignee
Man Truck & Bus Se
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Definitions

  • Leaf spring device for a motor vehicle Description
  • the invention relates to a method for producing a modular leaf spring device, a system for the modular construction of a leaf spring device for an axle of a motor vehicle and a modular leaf spring device for an axle of a motor vehicle.
  • Leaf springs can be used to suspend axles of a motor vehicle.
  • the leaf springs are part of the axle suspension and can, for example, resiliently connect the respective axle to a vehicle frame.
  • Leaf springs are available in different geometries and made of different materials to enable them to be used for different applications (e.g. axle load, passenger car or commercial vehicle, desired spring characteristics, etc.).
  • US 6 056 276 A discloses a leaf spring for a suspension of a motor vehicle.
  • the leaf spring has a first metallic guide leaf spring and one or more composite leaf springs.
  • DE 10 2016 215 938 A1 discloses a method for producing a leaf spring from a fiber composite material.
  • the leaf spring is made of several fiber layers with at least one thickening located in the longitudinal direction between the ends.
  • An upper cover layer and a lower cover layer can each be formed from several fiber layers of equal length.
  • the disadvantage of the known state of the art can be that for composite leaf springs or metal composite leaf springs (hybrid springs) for each version of a truck, for example (e.g. different axle loads), a separate spring leaf geometry and a separate tool shape required for production are created have to.
  • the result is a high component variance and high manufacturing costs.
  • the invention is based on the object of creating an alternative and / or improved technology for producing a leaf spring device.
  • the invention creates a method for producing a modular leaf spring device for an axle of a motor vehicle, preferably a commercial vehicle (e.g. a truck or a bus).
  • the method includes providing a plurality of leaf spring modules.
  • the multiple leaf spring modules each have (essentially) the same length.
  • the multiple leaf spring modules each have a first frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules.
  • the multiple leaf spring modules each have a second frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules.
  • the several leaf spring modules each have an axle mounting area, which is the same in the several leaf spring modules and is arranged in the same way.
  • the method includes a selection of a desired number of the plurality of leaf spring modules from the provided plurality of leaf spring modules as a function of an axle load on the axle and / or a desired spring characteristic of the modular leaf spring device.
  • the method includes (z. B. form-fitting, force-fitting and / or material-locking) connection, preferably screwing, the desired number of several leaf spring modules to form the modular leaf spring device.
  • the method can enable a modular system for a leaf spring device.
  • Several leaf spring modules with identical structure in the frame and axle connection points can be combined to form a required leaf spring device.
  • one type of leaf spring module can be combined to form different leaf spring devices (spring packages) through multiple use.
  • one or more steel spring leaves can be combined with one or more composite spring leaves.
  • the manufacturing method it enables the manufacture of various leaf spring devices with different spring characteristics, for example only one type of leaf spring modules is necessary.
  • other characteristics e.g. with the same geometry
  • the method enables the manufacturing costs for the leaf spring device to be reduced significantly, since, for example, only one tool can be required to manufacture the leaf spring modules and a component variance can be reduced.
  • the modularity can also make repairs easier, since not so many different spare parts have to be kept for the leaf spring modules.
  • a spring characteristic of the leaf spring device can be adapted in a simple manner, e.g. B. by adding, removing or replacing one or more leaf spring modules of the leaf spring device.
  • the several leaf spring modules can expediently be arranged one above the other in the leaf spring device and / or aligned with one another.
  • the first frame attachment area and the second frame attachment area can be arranged on opposite end sides of the plurality of leaf spring modules.
  • the axle attachment area can preferably be arranged between the first frame attachment area and the second frame attachment area, preferably in the middle or off-center.
  • the method also includes providing a, preferably metallic, guide leaf spring module, which has an eye section on opposite end sides for frame attachment.
  • the method can furthermore have a connection, preferably screwing, of the desired number of the plurality of leaf spring modules and the guide leaf spring module to form the modular leaf spring device.
  • Under different modular leaf spring device can thus share the same type of guide leaf spring module, which is expediently optimized for introducing forces into the frame.
  • the guide leaf spring module can expediently be arranged above the one leaf spring module or the several leaf spring modules of the leaf spring device and / or be aligned with this / s.
  • the modular leaf spring device can preferably have only the desired number of several leaf spring modules as functional leaf springs.
  • the modular leaf spring device can, for example, have only the guide leaf spring module and the desired number of several leaf spring modules as functional leaf springs.
  • the plurality of leaf spring modules of the modular leaf spring device are connected to one another (e.g. directly or indirectly), preferably screwed, to the first frame attachment area, the second frame attachment area and / or the axle attachment area.
  • the first frame attachment area, the second frame attachment area and / or the axle attachment area have a through hole.
  • screws can be used to connect the attachment portions that extend through the aligned through holes.
  • the provided and / or the selected leaf spring modules are designed as composite leaf spring modules or as metal leaf spring modules or partially as composite leaf spring modules and partially as metal leaf spring modules.
  • the method can be used particularly advantageously for the construction of hybrid leaf springs, e.g. B. with a metallic guide leaf spring module and the other leaf spring modules made of a composite material.
  • Composite leaf spring modules can expediently be made from a fiber composite material, e.g. B. multilayer.
  • the provided and / or the selected leaf spring modules are all essentially geometrically identical or at least partially geometrically different, preferably with different leaf thickness profiles and / or to provide different spring constants.
  • geometrically identical leaf spring modules identical manufacturing processes with identical tools can be used for the leaf spring modules. With at least partially different geometries, the adaptability of the modular leaf spring device can be improved.
  • the provided and / or the selected leaf spring modules are all made of the same material or are at least partially made from different materials and / or material composites, preferably to provide different spring constants.
  • identical manufacturing processes can be used for the leaf spring modules.
  • the adaptability of the modular leaf spring device can be improved.
  • the provided and / or the selected leaf spring modules have the same spring constant or at least partially different spring constant.
  • the selection is also dependent on at least partially different spring constants of the plurality of leaf spring modules.
  • the method further comprises producing at least some or all of the plurality of leaf spring modules in the same tool, preferably pressing tool, or in tools of the same construction, preferably pressing tools. This can reduce the production costs since only one (special) tool has to be manufactured.
  • the desired number is optionally one, two, three, four or more.
  • axle loads of different sizes can be cushioned with different numbers of leaf spring modules. It is possible that the desired number increases with increasing axle load and / or the desired number increases with the desired increasing spring stiffness.
  • adjacent leaf spring modules in the modular leaf spring device are spaced apart from one another.
  • a spacer can be arranged between the axle mounting areas of adjacent leaf spring modules of the modular leaf spring device.
  • a spacer can be arranged between the first frame attachment areas and / or the second frame attachment areas of adjacent leaf spring modules of the modular leaf spring device, preferably with a lateral guide for the leaf spring modules.
  • the spacers can preferably be designed at least partially in the form of a plate.
  • the spacers are firmly connected to a respective upper side of an associated leaf spring module.
  • the several leaf spring modules are mirror-symmetrical with respect to a transverse plane through the axle mounting area.
  • the several leaf spring modules can be mirror-asymmetrical with respect to a transverse plane through the axle attachment area, preferably with spring arms of different lengths starting from the axle attachment area. In this way, for example, a distance between successive axes can be reduced. With several front axles, for example, a curve radius of the motor vehicle can be reduced.
  • the invention also relates to a system for the modular construction of a leaf spring device for an axle of a motor vehicle, preferably a utility vehicle (z. B. a truck or a bus).
  • the system has several leaf spring modules.
  • the several Leaf spring modules each have (essentially) the same length.
  • the multiple leaf spring modules each have a first frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules.
  • the multiple leaf spring modules each have a second frame attachment area, which is formed identically in the meh eral leaf spring modules and arranged identically.
  • the multiple leaf spring modules each have an axle mounting area which is the same in the multiple leaf spring modules and is arranged identically.
  • the multiple leaf spring modules can be connected to one another (for example, positively, non-positively and / or materially) (for example at the first frame attachment area, the second frame attachment area and / or the axle attachment area).
  • the modular leaf spring device can be built up from a desired number of leaf spring modules.
  • the system has a, preferably metallic, guide leaf spring module, which preferably has an eye section for attaching the frame on opposite end sides.
  • the guide leaf spring module can be connected to the multiple leaf spring modules (e.g. screwable) and the modular leaf spring device can be built up from the guide leaf spring module and the desired number of leaf spring modules.
  • the invention thus also creates a modular leaf spring device for an axle of a motor vehicle, preferably a utility vehicle (for example a truck or a bus).
  • the leaf spring device has a, preferably metallic, Füh approximately leaf spring module, each having an eye section for frame attachment on opposite end sides.
  • the leaf spring device has a plurality of leaf spring modules.
  • the several, preferably exactly two, exactly three or exactly four leaf spring modules each have the same length.
  • the multiple leaf spring modules each have a first frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules.
  • the multiple leaf spring modules each have a second frame attachment area, which forms the same in the multiple leaf spring modules and is arranged in the same way.
  • the multiple leaf spring modules each have an axle mounting area which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules.
  • the guide leaf spring module and the plurality of leaf spring modules are to form the modular leaf spring device with one another (e.g. form-fitting, force-fitting sig and / or cohesive) connected, preferably screwed (e.g. on the first frame attachment area, on the second frame attachment area or on the axle attachment area).
  • the individual leaf spring modules can be individually interchangeable and / or removable, for. B. in service or to adjust the spring characteristics of the Blattfedervorrich device.
  • Figure 1 is a perspective view of an axle suspension according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a side view of the exemplary axle suspension
  • FIG. 3 shows a side view with a partial longitudinal sectional illustration of a modular leaf spring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 shows a plan view of the exemplary modular leaf spring device
  • Figure 5 is a cross-sectional view of the exemplary modular leaf spring device
  • FIG. 6 shows a side view with a partial longitudinal sectional illustration of a modular leaf spring device according to a further exemplary embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 shows a plan view of the further exemplary modular leaf spring device
  • Figure 8 is a cross-sectional view of the further exemplary modular leaf spring device.
  • Figures 1 and 2 show an axle suspension 10 for a motor vehicle.
  • the motor vehicle can expediently be designed as a utility vehicle, for example a truck or an omnibus.
  • a utility vehicle for example a truck or an omnibus.
  • passenger cars for example passenger cars (cars).
  • the motor vehicle has a vehicle frame 12.
  • the vehicle frame 12 is exemplified as a lead frame.
  • the lead frame has two main longitudinal members 14, preferably essentially parallel to each other.
  • the axle suspension 10 is attached to the vehicle frame 12, in particular the main longitudinal members 14.
  • the Achsauf suspension 10 carries an axle or an axle body 16.
  • the axle body 16 is carried below the vehicle frame 12.
  • the axle suspension 10 can be used to suspend a front axle or a rear axle.
  • the axle suspension 10 has two modular leaf spring devices 18.
  • the axle suspension 10 can optionally have shock absorbers 20, elastic elements 22 and / or stabilizers 24.
  • the modular leaf spring devices 18 have frame attachment areas 26 and 28 at opposite ends.
  • the frame attachment areas 26, 28 of one of the two modular leaf spring devices 18 are attached to one of the two main longitudinal members 14 by means of attachment devices.
  • the frame attachment areas 26, 28 of the other modular leaf spring device 18 are attached to the other main longitudinal member 14 by means of attachment devices.
  • the modular leaf spring devices 18 have axle attachment areas 30.
  • the axle body 16 is carried on the axle mounting areas 30.
  • the axle mounting areas 30 can each be arranged centrally between the frame mounting areas 26, 28 (symmetrical leaf spring design) or off-center between the frame mounting areas 26, 28 (asymmetrical leaf spring design).
  • the modular leaf spring device can be clamped in, for example, by U-shaped bolts at the axle attachment areas 30 and attached to the axle body 16, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • a contact plate (not shown) is fixedly connected to the modular leaf spring device 18 and / or the axle body 16, preferably in the area of the axle attachment areas 30.
  • the contact plate is below the modular leaf spring device 18 arranged.
  • the contact plate is designed to serve as a support area for a jack on the motor vehicle.
  • the shock absorbers 20 connect the resiliently mounted axle body 16 to the vehicle frame 12.
  • the shock absorber 20 can be attached directly to the axle body 16, for example. It is also possible, for example, to arrange the shock absorber 20 in the interface area of the axle attachment area 30 of the modular leaf spring device 18.
  • the shock absorbers 20 dampen the vibrations of the modular leaf spring devices 18 during operation of the motor vehicle.
  • the shock absorbers 20 can be hydraulic shock absorbers, for example.
  • the elastic members 22 are attached to the vehicle frame 12.
  • the elastic elements 22 are arranged above the modular leaf spring devices 18. In normal operation, the elastic elements 22 are spaced apart from the modular leaf spring devices 18 with respect to a vertical direction.
  • the elastic elements 22 are designed to serve as S-impact supports for the modular leaf spring devices 18. During acceleration and braking of the motor vehicle, the axle body 16 is accelerated relative to the vehicle frame 12.
  • the shape imposed on the modular leaf spring device 18 is referred to as an S-beat.
  • the elastic elements 22 can be designed as rubber buffers, as shown in FIGS. 1 and 2. It is possible that more than one elastic element 22 is arranged per modular leaf spring device 18, also shown in FIGS. 1 and 2.
  • the elastic elements 22 can be arranged along a longitudinal axis of the respective modular leaf spring device 18 at a distance from one another
  • the stabilizers 24 connect the axle beam 16 to the vehicle frame 12.
  • the stabilizers 24 are designed to reduce the tendency of the motor vehicle to roll when cornering.
  • Figures 3 to 5 show an exemplary embodiment of the modular leaf spring device 18 in different views.
  • the modular leaf spring device 18 has a guide leaf spring module 32 and three further leaf spring modules 34. It is also possible that the modular leaf spring device 18 more ok
  • the modular leaf spring device 18 does not have a guide leaf spring module 32.
  • the guide leaf spring module 32 is arranged above the further leaf spring modules 34.
  • the guide leaf spring module 32 has frame attachment areas 36, 38 on opposite end sides thereof.
  • the frame attachment areas 36, 38 are designed as Engelab sections. Bushings are used in the eye sections, which are used to attach the modular leaf spring device 18 to the vehicle frame 12 (see FIGS. 1 and 2).
  • the guide leaf spring module 32 Centrally between the frame attachment areas 36, 38, the guide leaf spring module 32 has an axle attachment area 40. At the axle mounting area 40, the guide leaf spring module 32 is connected to the axle body 16 to be supported (see FIGS. 1 and 2).
  • the guide leaf spring module 32 is designed in a normal eye or floor eye configuration, in which the frame attachment areas 36, 38 are arranged set back with respect to a vertical direction to a central part of the guide leaf spring module 32. It is also possible for the guide leaf spring module 32 to have a different design, for example in a design with what is known as a Berlin eye, in which the frame attachment areas 36, 38 are not set back.
  • the leaf spring modules 34 are arranged below the guide leaf spring module 32.
  • the leaf spring modules 34 have frame attachment areas 42, 44 on opposite end sides and an axle attachment area 46 in the middle between them.
  • the first frame attachment area 36 of the guide leaf spring module 32 and the first frame attachment areas 42 of the leaf spring modules 34 together form the first frame attachment area 26 of the modular leaf spring device 18.
  • the second frame attachment area 38 of the guide leaf spring module 32 and the second frame attachment areas 44 of the leaf spring modules 34 together form the second frame attachment area 28 of the modular leaf spring device 18.
  • the axle attachment area 40 of the guide leaf spring module 32 and the axle attachment areas 46 of the leaf spring modules 34 together form the axle attachment area 30 of the modular leaf spring device 18.
  • the guide leaf spring module 32 and the leaf spring modules 34 are attached to one another, preferably screwed to one another.
  • the attachment preferably screwing, takes place preferably on the frame attachment areas 36, 38, 42, 44 and the axle attachment areas 40, 46.
  • screws or bolts 48 can be inserted through aligned through holes in the frame attachment areas 36 and 42, the frame attachment areas 38 and 44 and the axle attachment areas 40, 46 his.
  • the screws or bolts 48 can, for example, be secured by means of nuts 50 (see, for example, FIG. 5 with regard to the heart bolt 48 through the axle attachment areas 40, 46). It is additionally or alternatively possible that clamping devices or other holding means hold the guide leaf spring module 32 and the leaf spring modules 34 together (see FIGS. 1 and 2).
  • Leaf spring modules 34 directly adjacent to one another are spaced apart from one another.
  • the (uppermost) leaf spring module 34 directly adjacent to the guide leaf spring module 32 is spaced apart from the guide leaf spring module 32. The spaced-apart arrangement enables a reduction in wear, since the leaf spring modules 34 and the guide leaf spring module 32 do not rub against one another.
  • spacers 52 can be arranged.
  • the spacers 52 are preferably arranged on the frame attachment areas 36, 38, 42, 44 and / or those of the axle attachment areas 40, 46.
  • the spacers 52 can be designed, for example, in the form of a plate. It is possible for the spacers 52 to be firmly connected to a respective upper side of an associated leaf spring module 34.
  • the spacers 52 arranged on the frame attachment regions 36, 38, 42, 44 preferably have lateral guides for the leaf spring modules 34 and the guide leaf spring module 32 in order to counteract any twisting or displacement of the leaf spring modules 34 during operation.
  • the leaf spring device 18 has a modular design. This enables the leaf spring device 18 to be used in different applications.
  • the modularization results in particular from a freely selectable number of leaf spring modules 34, as will be explained in detail below.
  • connection points of the leaf spring modules 34 to the axis and to the frame are (geometrically) designed and arranged identically.
  • the leaf spring modules 34 are of the same length.
  • the first frame attachment areas 42, the second frame attachment areas 44 and the axle attachment areas 46 are designed and arranged identically.
  • leaf spring modules 34 can be provided for producing the modular leaf spring device 18.
  • any number of leaf spring modules 34 can be provided for producing the modular leaf spring device 18.
  • exactly one, exactly two, exactly three or exactly four leaf spring modules 34 can optionally be included.
  • a spring characteristic (for example spring constant) of the modular leaf spring device 18 can thus be changed in a simple manner.
  • more leaf spring modules 34 can be used in a motor vehicle with a high axle load than in a motor vehicle with a low axle load.
  • An increased number of leaf spring modules 34 can, for example, increase the spring stiffness of the modular leaf spring device 18.
  • the leaf spring modules 34 are preferably designed to be geometrically identical. This makes it possible light that the leaf spring modules 34 can be produced by the same pressing tool. However, it is also possible for the leaf spring modules 34 to have partially different geometries (outside of the frame attachment areas 42, 44 and the axle attachment areas 46). For example, different leaf thickness profiles can be provided in order to provide different spring characteristics for at least some of the leaf spring modules 34.
  • the guide leaf spring module 32 is made of a metal material, for example steel. A good introduction of force into the vehicle frame 12 (see FIGS. 1 and 2) can thus be ensured.
  • the leaf spring modules 34 can be made of a composite material, for example. B. fiber-reinforced plastic.
  • the modular leaf spring device 18 can thus be designed as a hybrid metal composite spring device. It is also possible, for example, for the leaf spring modules 34 to be made from a metal material.
  • the leaf spring modules 34 are preferably made of the same material. However, it is also possible for the leaf spring modules 34 to be constructed from different materials, for example different composite materials and / or composite layer structures. In particular, different spring characteristics between the leaf spring modules 34 can thus be achieved. If the leaf spring modules 34 nevertheless have the same geometry, the same pressing tool can again be used for production. A particularly low component variance or a particularly high number of identical parts can be achieved in that all leaf spring modules 34 are designed to be completely identical with regard to geometry and material. In this case, only a plurality of identical leaf spring modules 34 must be kept in order to build a wide variety of modular leaf spring devices 18 with it.
  • a desired number for example one, two, three or four
  • the number is selected as a function of an axle load on the axle and / or a desired spring characteristic of the modular leaf spring device 18.
  • the selected leaf spring modules 34 can then be connected to one another and the guide leaf spring module 32, preferably screwed, in order to create the modular leaf spring device 18. If leaf spring modules 34 with different spring characteristics are available for selection, the respective spring characteristics of leaf spring module 34 can also be taken into account when selecting leaf spring modules 34.
  • the present disclosure thus provides a modular construction kit or a system for the modular construction of the leaf spring device 18, which makes it possible to provide the most varied of spring characteristics in a simple and cost-saving manner, i.e. in particular to cushion different axle loads in different motor vehicles.
  • FIGS. 6 to 8 show that the techniques disclosed herein can be used not only for mirror-symmetrical leaf spring modules 34 with spring arms of the same length between the frame attachment areas 42, 44 and the axle attachment area 46.
  • mirror-asymmetrical leaf spring modules 34 can also be used. These can be distinguished in particular by the fact that one of the spring arms is shorter than the other spring arm.
  • the (rear) spring arm between the axle attachment area 46 and the frame attachment area 44 can be shorter than the (front) spring arm between the frame attachment area 42 and the axle attachment area 46
  • Guide leaf spring module 32 may be designed asymmetrically.
  • the asymmetrical design of the leaf spring modules 34 or the lengths of the spring arms of the leaf spring modules 34 can make it possible for several (front or rear) axles of a motor vehicle to be arranged closer to one another.
  • a motor vehicle can have two leaf spring mounted Have front axle, with at least one of the two front axles on a leaf spring device 18 with asymmetrical leaf spring modules 34 is resiliently mounted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

The invention relates to, inter alia, a method for producing a modular leaf spring device (18) for an axle of a motor vehicle. Multiple leaf spring modules (34) are provided, each having the same length, the same first frame mounting region (42), the same second frame mounting region (44) and the same axle mounting region (46). A desired number of the multiple leaf spring modules (34) are selected from the provided multiple leaf spring modules (34) according to an axle load of the axle and/or desired spring characteristics of the modular leaf spring device (18), and connected to the modular leaf spring device (18).

Description

Blattfedervorrichtung für ein Kraftfahrzeug Beschreibung Leaf spring device for a motor vehicle Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer modularen Blattfedervorrichtung, ein System zum modularen Aufbau einer Blattfedervorrichtung für eine Achse eines Kraftfahr zeugs und eine modulare Blattfedervorrichtung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs. The invention relates to a method for producing a modular leaf spring device, a system for the modular construction of a leaf spring device for an axle of a motor vehicle and a modular leaf spring device for an axle of a motor vehicle.
Zur Federung von Achsen eines Kraftfahrzeugs können Blattfedern verwendet. Die Blattfedern sind Teil der Achsaufhängung und können die jeweilige Achse beispielsweise federnd mit ei nem Fahrzeugrahmen verbinden. Blattfedern sind in unterschiedlichen Geometrien und aus unterschiedlichen Materialien verfügbar, um einen Einsatz für unterschiedliche Anwendungs fälle (z. B. Achslast, Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeug, gewünschte Federcharakteristik usw.) zu ermöglichen. Leaf springs can be used to suspend axles of a motor vehicle. The leaf springs are part of the axle suspension and can, for example, resiliently connect the respective axle to a vehicle frame. Leaf springs are available in different geometries and made of different materials to enable them to be used for different applications (e.g. axle load, passenger car or commercial vehicle, desired spring characteristics, etc.).
Die US 6 056 276 A offenbart eine Blattfeder für eine Aufhängung eines Kraftfahrzeugs. Die Blattfeder weist eine erste metallische Führungsblattfeder und eines oder mehrere Komposit- blattfedern auf. US 6 056 276 A discloses a leaf spring for a suspension of a motor vehicle. The leaf spring has a first metallic guide leaf spring and one or more composite leaf springs.
Die DE 10 2016 215 938 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder aus einem Faserverbundwerkstoff. Die Blattfeder ist aus mehreren Faserlagen mit mindestens einer in Längsrichtung zwischen Enden liegenden Aufdickung gefertigt. Eine obere Decklage und eine untere Decklage können jeweils aus mehreren gleich langen Faserlagen gebildet sein. DE 10 2016 215 938 A1 discloses a method for producing a leaf spring from a fiber composite material. The leaf spring is made of several fiber layers with at least one thickening located in the longitudinal direction between the ends. An upper cover layer and a lower cover layer can each be formed from several fiber layers of equal length.
Nachteilig am bekannten Stand der Technik kann sein, dass für Komposit-Blattfedern oder Metall-Komposit-Blattfedern (Hybridfedern) für jede Ausführung beispielsweise eines Last kraftwagens (z. B. unterschiedliche Achslasten) eine eigene Federblattgeometrie und eine zur Herstellung benötigte eigene Werkzeugform erstellt werden müssen. Es ergibt sich eine hohe Bauteilvarianz und große Herstellungskosten. The disadvantage of the known state of the art can be that for composite leaf springs or metal composite leaf springs (hybrid springs) for each version of a truck, for example (e.g. different axle loads), a separate spring leaf geometry and a separate tool shape required for production are created have to. The result is a high component variance and high manufacturing costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte T echnik zum Herstellen einer Blattfedervorrichtung zu schaffen. The invention is based on the object of creating an alternative and / or improved technology for producing a leaf spring device.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Wei terbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben. Dier Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer modularen Blattfedervorrichtung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs (z. B. eines Lastkraftwa gens oder eines Omnibusses). Das Verfahren weist ein Bereitstellen mehrerer Blattfedermo- dule auf. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils eine (im Wesentlichen) gleiche Länge auf. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils einen ersten Rahmenanbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfedermodulen gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils einen zweiten Rahmenanbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfedermodulen gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist. Die mehre ren Blattfedermodule weisen jeweils einen Achsanbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfedermodulen gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist. Das Verfahren weist ein Aus wählen einer gewünschten Anzahl der mehreren Blattfedermodule aus den bereitgestellten mehreren Blattfedermodulen in Abhängigkeit von einer Achsbelastung der Achse und/oder einer gewünschten Federcharakteristik der modularen Blattfedervorrichtung auf. Das Verfah ren weist ein (z. B. formschlüssiges, kraftschlüssiges und/oder stoffschlüssiges) Verbinden, vorzugsweise Verschrauben, der gewünschten Anzahl der mehreren Blattfedermodule zu der modularen Blattfedervorrichtung auf. The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous further developments are given in the dependent claims and the description. The invention creates a method for producing a modular leaf spring device for an axle of a motor vehicle, preferably a commercial vehicle (e.g. a truck or a bus). The method includes providing a plurality of leaf spring modules. The multiple leaf spring modules each have (essentially) the same length. The multiple leaf spring modules each have a first frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules. The multiple leaf spring modules each have a second frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules. The several leaf spring modules each have an axle mounting area, which is the same in the several leaf spring modules and is arranged in the same way. The method includes a selection of a desired number of the plurality of leaf spring modules from the provided plurality of leaf spring modules as a function of an axle load on the axle and / or a desired spring characteristic of the modular leaf spring device. The method includes (z. B. form-fitting, force-fitting and / or material-locking) connection, preferably screwing, the desired number of several leaf spring modules to form the modular leaf spring device.
Das Verfahren kann ein Baukastensystem für eine Blattfedervorrichtung ermöglichen. Mehrere in den Rahmen- und Achsanbindungspunkten identisch aufgebaute Blattfedermodule können zu einer benötigten Blattfedervorrichtung kombiniert werden. Hierbei kann eine Art von Blatt federmodulen durch Mehrfachverwendung zu verschiedenen Blattfedervorrichtungen (Feder paketen) kombiniert werden. Beispielsweise kann ein oder mehrere Stahlfederblätter mit ei nem oder mehreren Kompositfederblättern kombiniert werden. Das Herstellungsverfahren er möglicht die Herstellung verschiedener Blattfedervorrichtungen mit unterschiedlichen Feder charakteristika, wobei beispielsweise nur eine Art von Blattfedermodulen notwendig ist. Zu sätzlich können beispielsweise über verschiedene Materialeigenschaften der Kompositfeder blättern weitere Ausprägungen (z. B. bei gleicher Geometrie) realisiert werden. Das Verfahren ermöglicht die Herstellungskosten für die Blattfedervorrichtung erheblich zu senken, da bei spielsweise nur ein Werkzeug zum Herstellen der Blattfedermodule benötigt werden kann und eine Bauteilvarianz verringert werden kann. Die Modularität kann zudem eine erleichterte Re paratur ermöglichen, da nicht so viele unterschiedliche Ersatzteile für die Blattfedermodule vorgehalten werden müssen. Außerdem kann auch noch nach der Herstellung der modularen Blattfedervorrichtung auf einfache Weise eine Federcharakteristik der Blattfedervorrichtung angepasst werden, z. B. durch Hinzufügen, Entfernen oder Austauschen eines oder mehrerer Blattfedermodule der Blattfedervorrichtung. Zweckmäßig können die mehreren Blattfedermodule übereinander in der Blattfedervorrichtung angeordnet und/oder miteinander ausgerichtet sein. The method can enable a modular system for a leaf spring device. Several leaf spring modules with identical structure in the frame and axle connection points can be combined to form a required leaf spring device. Here, one type of leaf spring module can be combined to form different leaf spring devices (spring packages) through multiple use. For example, one or more steel spring leaves can be combined with one or more composite spring leaves. The manufacturing method it enables the manufacture of various leaf spring devices with different spring characteristics, for example only one type of leaf spring modules is necessary. In addition, other characteristics (e.g. with the same geometry) can be implemented using different material properties of the composite spring leaf. The method enables the manufacturing costs for the leaf spring device to be reduced significantly, since, for example, only one tool can be required to manufacture the leaf spring modules and a component variance can be reduced. The modularity can also make repairs easier, since not so many different spare parts have to be kept for the leaf spring modules. In addition, even after the modular leaf spring device has been manufactured, a spring characteristic of the leaf spring device can be adapted in a simple manner, e.g. B. by adding, removing or replacing one or more leaf spring modules of the leaf spring device. The several leaf spring modules can expediently be arranged one above the other in the leaf spring device and / or aligned with one another.
Bevorzugt können der erste Rahmenanbringungsbereich und der zweite Rahmenanbrin gungsbereich an entgegengesetzten Endseiten der mehreren Blattfedermodule angeordnet sein. Preferably, the first frame attachment area and the second frame attachment area can be arranged on opposite end sides of the plurality of leaf spring modules.
Vorzugsweise kann der Achsanbringungsbereich zwischen dem ersten Rahmenanbringungs bereich und dem zweiten Rahmenanbringungsbereich angeordnet sein, vorzugsweise mittig oder außermittig. The axle attachment area can preferably be arranged between the first frame attachment area and the second frame attachment area, preferably in the middle or off-center.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Bereitstellen eines, vorzugsweise metallischen, Führungsblattfedermoduls, das an entgegengesetzten Endseiten jeweils einen Augenabschnitt zur Rahmenanbringung aufweist, auf. Das Verfahren kann ferner ein Verbin den, vorzugsweise Verschrauben, der gewünschten Anzahl der mehreren Blattfedermodule und des Führungsblattfedermoduls zu der modularen Blattfedervorrichtung aufweisen. Unter schiedliche modulare Blattfedervorrichtung können sich somit die gleiche Art von Führungs blattfedermodul teilen, das zweckmäßig zur Einleitung von Kräften in den Rahmen optimiert ist. In one exemplary embodiment, the method also includes providing a, preferably metallic, guide leaf spring module, which has an eye section on opposite end sides for frame attachment. The method can furthermore have a connection, preferably screwing, of the desired number of the plurality of leaf spring modules and the guide leaf spring module to form the modular leaf spring device. Under different modular leaf spring device can thus share the same type of guide leaf spring module, which is expediently optimized for introducing forces into the frame.
Zweckmäßig kann das Führungsblattfedermodul oberhalb von dem einen Blattfedermodul oder den mehreren Blattfedermodulen der Blattfedervorrichtung angeordnet sein und/oder mit diesem/n ausgerichtet sein. The guide leaf spring module can expediently be arranged above the one leaf spring module or the several leaf spring modules of the leaf spring device and / or be aligned with this / s.
Vorzugweise kann die modulare Blattfedervorrichtung als funktionale Blattfedern nur die ge wünschte Anzahl an mehreren Blattfedermodulen aufweisen. Alternativ kann die modulare Blattfedervorrichtung beispielsweise als funktionale Blattfedern nur das Führungsblattfeder modul und die gewünschte Anzahl an mehreren Blattfedermodulen aufweisen. The modular leaf spring device can preferably have only the desired number of several leaf spring modules as functional leaf springs. Alternatively, the modular leaf spring device can, for example, have only the guide leaf spring module and the desired number of several leaf spring modules as functional leaf springs.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die mehreren Blattfedermodule der modularen Blattfedervorrichtung an dem ersten Rahmenanbringungsbereich, dem zweiten Rahmenan bringungsbereich und/oder dem Achsanbringungsbereich miteinander verbunden (z. B. direkt oder indirekt), vorzugsweise verschraubt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen der erste Rahmenanbringungsbereich, der zweite Rahmenanbringungsbereich und/oder der Achsanbringungsbereich ein Durchgangs loch auf. Beispielsweise können Schrauben zur Verbindung der Anbringungsbereiche verwen det werden, die sich durch die miteinander ausgerichteten Durchgangslöcher erstrecken. In a further exemplary embodiment, the plurality of leaf spring modules of the modular leaf spring device are connected to one another (e.g. directly or indirectly), preferably screwed, to the first frame attachment area, the second frame attachment area and / or the axle attachment area. In a further exemplary embodiment, the first frame attachment area, the second frame attachment area and / or the axle attachment area have a through hole. For example, screws can be used to connect the attachment portions that extend through the aligned through holes.
In einer Ausführungsform sind die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blattfedermo- dule als Kompositblattfedermodule oder als Metallblattfedermodule oder teilweise als Kompo- sitblattfedermodule und teilweise als Metallblattfedermodule ausgeführt. Das Verfahren kann besonders vorteilhaft zum Aufbau von Hybridblattfedern eingesetzt werden, z. B. mit metalli schem Führungsblattfedermodul und den weiteren Blattfedermodulen aus einem Komposit- material. In one embodiment, the provided and / or the selected leaf spring modules are designed as composite leaf spring modules or as metal leaf spring modules or partially as composite leaf spring modules and partially as metal leaf spring modules. The method can be used particularly advantageously for the construction of hybrid leaf springs, e.g. B. with a metallic guide leaf spring module and the other leaf spring modules made of a composite material.
Zweckmäßig können Kompositblattfedermodule aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sein, z. B. mehrlagig. Composite leaf spring modules can expediently be made from a fiber composite material, e.g. B. multilayer.
In einer weiteren Ausführungsform sind die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blatt- federmodule alle im Wesentlichen geometrisch identisch oder zumindest teilweise geomet risch unterschiedlich, vorzugsweise mit unterschiedlichen Blattdickenverläufen und/oder zum Vorsehen unterschiedlicher Federkonstanten. Bei geometrisch identischen Blattfedermodulen können identische Herstellungsverfahren mit identischen Werkzeugen für die Blattfedermo- dule verwendet werden. Bei zumindest teilweise unterschiedlichen Geometrien kann eine An- passbarkeit der modularen Blattfedervorrichtung verbessert werden. In a further embodiment, the provided and / or the selected leaf spring modules are all essentially geometrically identical or at least partially geometrically different, preferably with different leaf thickness profiles and / or to provide different spring constants. In the case of geometrically identical leaf spring modules, identical manufacturing processes with identical tools can be used for the leaf spring modules. With at least partially different geometries, the adaptability of the modular leaf spring device can be improved.
In einer weiteren Ausführungsform sind die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blatt- federmodule alle materialgleich oder zumindest teilweise aus unterschiedlichen Materialien und/oder Materialverbünden hergestellt sind, vorzugsweise zum Vorsehen unterschiedlicher Federkonstanten. Bei materialgleichen Blattfedermodule können identische Herstellungsver fahren für die Blattfedermodule verwendet werden. Bei zumindest teilweise unterschiedlichen Materialien oder Materialverbünden kann eine Anpassbarkeit der modularen Blattfedervorrich tung verbessert werden. In a further embodiment, the provided and / or the selected leaf spring modules are all made of the same material or are at least partially made from different materials and / or material composites, preferably to provide different spring constants. In the case of leaf spring modules of the same material, identical manufacturing processes can be used for the leaf spring modules. In the case of at least partially different materials or material composites, the adaptability of the modular leaf spring device can be improved.
In einer Ausführungsvariante weisen die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blattfe dermodule die gleiche Federkonstante oder zumindest teilweise unterschiedliche Federkon stanten auf. In one embodiment variant, the provided and / or the selected leaf spring modules have the same spring constant or at least partially different spring constant.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist das Auswählen zuzüglich abhängig von zumindest teilweise unterschiedlichen Federkonstanten der mehreren Blattfedermodule. In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein Herstellen zumindest einiger oder aller der mehreren Blattfedermodule im selben Werkzeug, vorzugsweise Presswerkzeug, oder in baugleichen Werkzeugen, vorzugsweise Presswerkzeugen, auf. Damit können die Herstel lungskosten verringert werden, da nur ein (Spezial)-Werkzeug gefertigt werden muss. In a further embodiment variant, the selection is also dependent on at least partially different spring constants of the plurality of leaf spring modules. In one exemplary embodiment, the method further comprises producing at least some or all of the plurality of leaf spring modules in the same tool, preferably pressing tool, or in tools of the same construction, preferably pressing tools. This can reduce the production costs since only one (special) tool has to be manufactured.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die gewünschte Anzahl wahlweise eins, zwei, drei, vier oder mehr. So können beispielsweise unterschiedlich große Achslasten mit unterschied lich vielen Blattfedermodulen abgefedert werden. Es ist möglich, dass die gewünschte Anzahl mit zunehmender Achslast zunimmt und/oder die gewünschte Anzahl mit gewünschter zuneh mender Federsteifigkeit zunimmt. In a further exemplary embodiment, the desired number is optionally one, two, three, four or more. For example, axle loads of different sizes can be cushioned with different numbers of leaf spring modules. It is possible that the desired number increases with increasing axle load and / or the desired number increases with the desired increasing spring stiffness.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind benachbarte Blattfedermodule in der modularen Blattfedervorrichtung (z. B. an dem ersten Rahmenanbringungsbereich, dem zweiten Rah menanbringungsbereich und/oder dem Achsanbringungsbereich) voneinander beabstandet. Beispielsweise kann zwischen den Achsanbringungsbereichen von benachbarten Blattfeder modulen der modularen Blattfedervorrichtung ein Abstandhalter angeordnet sein. Beispiels weise kann zwischen den ersten Rahmenanbringungsbereichen und/oder den zweiten Rah menanbringungsbereichen von benachbarten Blattfedermodulen der modularen Blattfedervor richtung ein Abstandhalter angeordnet sein, vorzugsweise mit einer seitlichen Führung für die Blattfedermodule. In a further exemplary embodiment, adjacent leaf spring modules in the modular leaf spring device (for example on the first frame attachment area, the second frame attachment area and / or the axle attachment area) are spaced apart from one another. For example, a spacer can be arranged between the axle mounting areas of adjacent leaf spring modules of the modular leaf spring device. For example, a spacer can be arranged between the first frame attachment areas and / or the second frame attachment areas of adjacent leaf spring modules of the modular leaf spring device, preferably with a lateral guide for the leaf spring modules.
Vorzugsweise können die Abstandhalter zumindest teilweise plattenförmig ausgeführt sein. The spacers can preferably be designed at least partially in the form of a plate.
Es ist möglich, dass die Abstandhalter mit einer jeweiligen Oberseite eines zugeordneten Blatt federmoduls fest verbunden sind. It is possible that the spacers are firmly connected to a respective upper side of an associated leaf spring module.
In einer Ausführungsvariante sind die mehreren Blattfedermodule spiegelsymmetrisch bezüg lich einer Querebene durch den Achsanbringungsbereich. Alternativ können die mehreren Blattfedermodule spiegelasymmetrisch bezüglich einer Querebene durch den Achsanbrin gungsbereich sein, vorzugsweise mit unterschiedlich langen Federarmen ausgehend von dem Achsanbringungsbereich. Damit kann beispielsweise ein Abstand von aufeinanderfolgenden Achsen verringert werden. Bei mehreren Vorderachsen kann so beispielsweise ein Kurvenra dius des Kraftfahrzeugs verkleinert werden. In one embodiment variant, the several leaf spring modules are mirror-symmetrical with respect to a transverse plane through the axle mounting area. Alternatively, the several leaf spring modules can be mirror-asymmetrical with respect to a transverse plane through the axle attachment area, preferably with spring arms of different lengths starting from the axle attachment area. In this way, for example, a distance between successive axes can be reduced. With several front axles, for example, a curve radius of the motor vehicle can be reduced.
Die Erfindung betrifft auch ein System zum modularen Aufbau einer Blattfedervorrichtung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs (z. B. eines Lastkraftwa gens oder eines Omnibusses). Das System weist mehrere Blattfedermodule auf. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils eine (im Wesentlichen) gleiche Länge auf. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils einen ersten Rahmenanbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfedermodulen gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist. Die mehreren Blatt federmodule weisen jeweils einen zweiten Rahmenanbringungsbereich auf, der bei den meh reren Blattfedermodulen gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist. Die mehreren Blattfe dermodule weisen jeweils einen Achsanbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfe dermodulen gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist. Die mehreren Blattfedermodule sind miteinander (z. B. formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig) verbindbar (z. B. an dem ersten Rahmenanbringungsbereich, dem zweiten Rahmenanbringungsbereich und/oder dem Achsanbringungsbereich). Die modulare Blattfedervorrichtung ist aus einer gewünschten Anzahl von Blattfedermodulen aufbaubar. The invention also relates to a system for the modular construction of a leaf spring device for an axle of a motor vehicle, preferably a utility vehicle (z. B. a truck or a bus). The system has several leaf spring modules. The several Leaf spring modules each have (essentially) the same length. The multiple leaf spring modules each have a first frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules. The multiple leaf spring modules each have a second frame attachment area, which is formed identically in the meh eral leaf spring modules and arranged identically. The multiple leaf spring modules each have an axle mounting area which is the same in the multiple leaf spring modules and is arranged identically. The multiple leaf spring modules can be connected to one another (for example, positively, non-positively and / or materially) (for example at the first frame attachment area, the second frame attachment area and / or the axle attachment area). The modular leaf spring device can be built up from a desired number of leaf spring modules.
In einer Weiterbildung weist das System ein, vorzugsweise metallisches, Führungsblattfeder modul auf, das vorzugsweise an entgegengesetzten Endseiten jeweils einen Augenabschnitt zur Rahmenanbringung aufweist. Das Führungsblattfedermodul ist mit den mehreren Blattfe dermodulen verbindbar (z. B. verschraubbar) und die modulare Blattfedervorrichtung ist aus dem Führungsblattfedermodul und der gewünschten Anzahl von Blattfedermodulen aufbau bar. In a further development, the system has a, preferably metallic, guide leaf spring module, which preferably has an eye section for attaching the frame on opposite end sides. The guide leaf spring module can be connected to the multiple leaf spring modules (e.g. screwable) and the modular leaf spring device can be built up from the guide leaf spring module and the desired number of leaf spring modules.
Beispielsweise schafft die Erfindung damit auch eine modulare Blattfedervorrichtung für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs (z. B. eines Lastkraftwagens oder eines Omnibusses). Die Blattfedervorrichtung weist ein, vorzugsweise metallisches, Füh rungsblattfedermodul, das an entgegengesetzten Endseiten jeweils einen Augenabschnitt zur Rahmenanbringung aufweist, auf. Die Blattfedervorrichtung weist mehrere Blattfedermodule auf. Die mehreren, vorzugsweise genau zwei, genau drei oder genau vier, Blattfedermodule weisen jeweils eine gleiche Länge auf. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils einen ersten Rahmenanbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfedermodulen gleich aus gebildet und gleich angeordnet ist. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils einen zwei ten Rahmenanbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfedermodulen gleich ausge bildet und gleich angeordnet ist. Die mehreren Blattfedermodule weisen jeweils einen Achs anbringungsbereich auf, der bei den mehreren Blattfedermodulen gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist. Das Führungsblattfedermodul und die mehreren Blattfedermodule sind zum Bilden der modularen Blattfedervorrichtung miteinander (z. B. formschlüssig, kraftschlüs- sig und/oder stoffschlüssig) verbunden, vorzugsweise verschraubt (z. B: am ersten Rah menanbringungsbereich, am zweiten Rahmenanbringungsbereich oder am Achsanbringungs- bereich). For example, the invention thus also creates a modular leaf spring device for an axle of a motor vehicle, preferably a utility vehicle (for example a truck or a bus). The leaf spring device has a, preferably metallic, Füh approximately leaf spring module, each having an eye section for frame attachment on opposite end sides. The leaf spring device has a plurality of leaf spring modules. The several, preferably exactly two, exactly three or exactly four leaf spring modules each have the same length. The multiple leaf spring modules each have a first frame attachment area, which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules. The multiple leaf spring modules each have a second frame attachment area, which forms the same in the multiple leaf spring modules and is arranged in the same way. The multiple leaf spring modules each have an axle mounting area which is formed identically and arranged identically in the multiple leaf spring modules. The guide leaf spring module and the plurality of leaf spring modules are to form the modular leaf spring device with one another (e.g. form-fitting, force-fitting sig and / or cohesive) connected, preferably screwed (e.g. on the first frame attachment area, on the second frame attachment area or on the axle attachment area).
Vorzugweise können die einzelnen Blattfedermodule einzeln austauschbar und/oder entfern bar sein, z. B. im Servicefall oder zur Anpassung der Federcharakteristik der Blattfedervorrich tung. Preferably, the individual leaf spring modules can be individually interchangeable and / or removable, for. B. in service or to adjust the spring characteristics of the Blattfedervorrich device.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: The preferred embodiments and features of the invention described above can be combined with one another as desired. Further details and advantages of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Achsenaufhängung gemäß einem Ausführungs beispiel der vorliegenden Offenbarung; Figure 1 is a perspective view of an axle suspension according to an embodiment of the present disclosure;
Figur 2 eine Seitenansicht der beispielhaften Achsenaufhängung; FIG. 2 is a side view of the exemplary axle suspension;
Figur 3 eine Seitenansicht mit teilweiser Längsschnittdarstellung einer modularen Blattfe dervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; FIG. 3 shows a side view with a partial longitudinal sectional illustration of a modular leaf spring device according to an exemplary embodiment of the present disclosure;
Figur 4 eine Draufsicht auf die beispielhafte modulare Blattfedervorrichtung; FIG. 4 shows a plan view of the exemplary modular leaf spring device;
Figur 5 eine Querschnittsansicht der beispielhaften modularen Blattfedervorrichtung; Figure 5 is a cross-sectional view of the exemplary modular leaf spring device;
Figur 6 eine Seitenansicht mit teilweiser Längsschnittdarstellung einer modularen Blattfe dervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Of fenbarung; FIG. 6 shows a side view with a partial longitudinal sectional illustration of a modular leaf spring device according to a further exemplary embodiment of the present disclosure;
Figur 7 eine Draufsicht auf die weitere beispielhafte modulare Blattfedervorrichtung; und FIG. 7 shows a plan view of the further exemplary modular leaf spring device; and
Figur 8 eine Querschnittsansicht der weiteren beispielhaften modularen Blattfedervorrich tung. Figure 8 is a cross-sectional view of the further exemplary modular leaf spring device.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Achsenaufhängung 10 für ein Kraftfahrzeug. Zweckmäßig kann das Kraftfahrzeug als ein Nutzfahrzeug, zum Beispiel ein Lastkraftwagen oder ein Om nibus, ausgeführt sein. Es ist allerdings auch möglich, die hierin offenbarten Techniken bei anderen Kraftfahrzeugen, zum Beispiel Personenkraftwagen (PKW), einzusetzen. The embodiments shown in the figures match at least in part, so that similar or identical parts are provided with the same reference numerals and reference is made to the description of the other embodiments or figures for their explanation in order to avoid repetition. Figures 1 and 2 show an axle suspension 10 for a motor vehicle. The motor vehicle can expediently be designed as a utility vehicle, for example a truck or an omnibus. However, it is also possible to use the techniques disclosed herein in other motor vehicles, for example passenger cars (cars).
Das Kraftfahrzeug weist einen Fahrzeugrahmen 12 auf. Der Fahrzeugrahmen 12 ist beispiel haft als ein Leiterrahmen ausgeführt. Der Leiterrahmen weist zwei vorzugsweise im Wesentli chen parallel verlaufende Hauptlängsträgern 14 auf. Die Achsenaufhängung 10 ist an dem Fahrzeugrahmen 12, insbesondere den Hauptlängsträgern 14, angebracht. Die Achsenauf hängung 10 trägt eine Achse bzw. einen Achskörper 16. Der Achskörper 16 ist unterhalb des Fahrzeugrahmens 12 getragen. Die Achsenaufhängung 10 kann zur Aufhängung einer Vor derachse oder einer Hinterachse verwendet werden. The motor vehicle has a vehicle frame 12. The vehicle frame 12 is exemplified as a lead frame. The lead frame has two main longitudinal members 14, preferably essentially parallel to each other. The axle suspension 10 is attached to the vehicle frame 12, in particular the main longitudinal members 14. The Achsauf suspension 10 carries an axle or an axle body 16. The axle body 16 is carried below the vehicle frame 12. The axle suspension 10 can be used to suspend a front axle or a rear axle.
Die Achsenaufhängung 10 weist zwei modulare Blattfedervorrichtungen 18 auf. Die Achsen aufhängung 10 kann optional Stoßdämpfer 20, elastische Elemente 22 und/oder Stabilisatoren 24 aufweisen. The axle suspension 10 has two modular leaf spring devices 18. The axle suspension 10 can optionally have shock absorbers 20, elastic elements 22 and / or stabilizers 24.
Die modularen Blattfedervorrichtungen 18 weisen an entgegengesetzten Enden Rahmenan bringungsbereiche 26 und 28 auf. Die Rahmenanbringungsbereich 26, 28 einer der beiden modularen Blattfedervorrichtungen 18 sind mittels Befestigungseinrichtungen an einem der beiden Hauptlängsträgern 14 befestigt. Die Rahmenanbringungsbereich 26, 28 der anderen modularen Blattfedervorrichtung 18 sind mittels Befestigungseinrichtungen an dem anderen Hauptlängsträger 14 befestigt. The modular leaf spring devices 18 have frame attachment areas 26 and 28 at opposite ends. The frame attachment areas 26, 28 of one of the two modular leaf spring devices 18 are attached to one of the two main longitudinal members 14 by means of attachment devices. The frame attachment areas 26, 28 of the other modular leaf spring device 18 are attached to the other main longitudinal member 14 by means of attachment devices.
Die modularen Blattfedervorrichtungen 18 weisen Achsanbringungsbereiche 30 auf. An den Achsanbringungsbereichen 30 ist der Achskörper 16 getragen. Die Achsanbringungsbereiche 30 können jeweils mittig zwischen den Rahmenanbringungsbereichen 26, 28 angeordnet sein (symmetrische Blattfederausführung) oder außermittig zwischen den Rahmenanbringungsbe reichen 26, 28 angeordnet sein (asymmetrische Blattfederausführung). An den Achsanbrin gungsbereichen 30 kann die modulare Blattfedervorrichtung beispielsweise durch U-förmige Bolzen eingespannt und an dem Achskörper 16 befestigt sein, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. The modular leaf spring devices 18 have axle attachment areas 30. The axle body 16 is carried on the axle mounting areas 30. The axle mounting areas 30 can each be arranged centrally between the frame mounting areas 26, 28 (symmetrical leaf spring design) or off-center between the frame mounting areas 26, 28 (asymmetrical leaf spring design). The modular leaf spring device can be clamped in, for example, by U-shaped bolts at the axle attachment areas 30 and attached to the axle body 16, as shown in FIGS. 1 and 2.
Es ist möglich, dass vorzugsweise im Bereich der Achsanbringungsbereiche 30 eine Anlage platte (nicht dargestellt) mit der modularen Blattfedervorrichtung 18 und/oder dem Achskörper 16 fest verbunden ist. Die Anlageplatte ist unterhalb der modularen Blattfedervorrichtung 18 angeordnet. Die Anlageplatte ist dazu ausgebildet, als ein Abstützbereich für einen Wagenhe ber des Kraftfahrzeugs zu dienen. It is possible that a contact plate (not shown) is fixedly connected to the modular leaf spring device 18 and / or the axle body 16, preferably in the area of the axle attachment areas 30. The contact plate is below the modular leaf spring device 18 arranged. The contact plate is designed to serve as a support area for a jack on the motor vehicle.
Der modulare Aufbau der Blattfedervorrichtungen 18 ist hierin noch unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 8 näher beschrieben. The modular structure of the leaf spring devices 18 is described in more detail herein with reference to FIGS. 3 to 8.
Die Stoßdämpfer 20 verbinden den federnd gelagerten Achskörper 16 mit dem Fahrzeugrah men 12. Der Stoßdämpfer 20 kann beispielsweise unmittelbar am Achskörper 16 angebracht sein. Es ist beispielsweise auch möglich, den Stoßdämpfer 20 im Schnittstellenbereich des Achsanbringungsbereichs 30 der modularen Blattfedervorrichtung 18 anzuordnen. Die Stoß dämpfer 20 dämpfen die Schwingungen der modularen Blattfedervorrichtungen 18 während des Betriebs des Kraftfahrzeugs. Die Stoßdämpfer 20 können beispielsweise hydraulische Stoßdämpfer sein. The shock absorbers 20 connect the resiliently mounted axle body 16 to the vehicle frame 12. The shock absorber 20 can be attached directly to the axle body 16, for example. It is also possible, for example, to arrange the shock absorber 20 in the interface area of the axle attachment area 30 of the modular leaf spring device 18. The shock absorbers 20 dampen the vibrations of the modular leaf spring devices 18 during operation of the motor vehicle. The shock absorbers 20 can be hydraulic shock absorbers, for example.
Die elastischen Elemente 22 sind an dem Fahrzeugrahmen 12 befestigt. Die elastischen Ele mente 22 sind oberhalb von den modularen Blattfedervorrichtungen 18 angeordnet. Im Nor malbetrieb sind die elastischen Elemente 22 bezüglich einer Vertikalrichtung beabstandet von den modularen Blattfedervorrichtungen 18. Die elastischen Elemente 22 sind dazu ausgebil det, als S-Schlagstützen für die modulare Blattfedervorrichtungen 18 zu dienen. Bei Beschleu- nigungs- und Bremsvorgängen des Kraftfahrzeugs wird der Achskörper 16 relativ zum Fahr zeugrahmen 12 beschleunigt. Die dabei der modularen Blattfedervorrichtung 18 aufgezwun gene Form wird als S-Schlag bezeichnet. Beispielsweise können die elastischen Elemente 22 als Gummipuffer ausgeführt sein, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Es ist möglich, dass mehr als ein elastisches Element 22 je modularer Blattfedervorrichtung 18 angeordnet ist, ebenfalls in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Die elastischen Elemente 22 können ent lang einer Längsachse der jeweiligen modularen Blattfedervorrichtung 18 beabstandet vonei nander angeordnet sein The elastic members 22 are attached to the vehicle frame 12. The elastic elements 22 are arranged above the modular leaf spring devices 18. In normal operation, the elastic elements 22 are spaced apart from the modular leaf spring devices 18 with respect to a vertical direction. The elastic elements 22 are designed to serve as S-impact supports for the modular leaf spring devices 18. During acceleration and braking of the motor vehicle, the axle body 16 is accelerated relative to the vehicle frame 12. The shape imposed on the modular leaf spring device 18 is referred to as an S-beat. For example, the elastic elements 22 can be designed as rubber buffers, as shown in FIGS. 1 and 2. It is possible that more than one elastic element 22 is arranged per modular leaf spring device 18, also shown in FIGS. 1 and 2. The elastic elements 22 can be arranged along a longitudinal axis of the respective modular leaf spring device 18 at a distance from one another
Die Stabilisatoren 24 verbinden den Achskörper 16 mit dem Fahrzeugrahmen 12. Die Stabi lisatoren 24 sind dazu ausgebildet, eine Wankneigung des Kraftfahrzeugs bei einer Kurven fahrt zu verringern. The stabilizers 24 connect the axle beam 16 to the vehicle frame 12. The stabilizers 24 are designed to reduce the tendency of the motor vehicle to roll when cornering.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform der modularen Blattfedervor richtung 18 in unterschiedlichen Ansichten. Figures 3 to 5 show an exemplary embodiment of the modular leaf spring device 18 in different views.
Die modulare Blattfedervorrichtung 18 weist ein Führungsblattfedermodul 32 und drei weitere Blattfedermodule 34 auf. Es ist auch möglich, dass die modulare Blattfedervorrichtung 18 mehr io The modular leaf spring device 18 has a guide leaf spring module 32 and three further leaf spring modules 34. It is also possible that the modular leaf spring device 18 more ok
oder weniger als drei Blattfedermodule 34 aufweist. Es ist auch möglich, dass die modulare Blattfedervorrichtung 18 kein Führungsblattfedermodul 32 aufweist. or less than three leaf spring modules 34. It is also possible that the modular leaf spring device 18 does not have a guide leaf spring module 32.
Das Führungsblattfedermodul 32 ist oberhalb der weiteren Blattfedermodule 34 angeordnet. Das Führungsblattfedermodul 32 weist an dessen entgegengesetzten Endseiten Rahmenan bringungsbereiche 36, 38 auf. Die Rahmenanbringungsbereiche 36, 38 sind als Augenab schnitte ausgeführt. In den Augenabschnitten sind Buchsen eingesetzt, die zur Anbringung der modularen Blattfedervorrichtung 18 an dem Fahrzeugrahmen 12 (siehe Figur 1 und 2) dienen. Mittig zwischen den Rahmenanbringungsbereichen 36, 38 weist das Führungsblattfe dermodul 32 einen Achsanbringungsbereich 40 auf. Am Achsanbringungsbereich 40 ist das Führungsblattfedermodul 32 mit dem zu tragenden Achskörper 16 (siehe Figuren 1 und 2) verbunden. The guide leaf spring module 32 is arranged above the further leaf spring modules 34. The guide leaf spring module 32 has frame attachment areas 36, 38 on opposite end sides thereof. The frame attachment areas 36, 38 are designed as Augenab sections. Bushings are used in the eye sections, which are used to attach the modular leaf spring device 18 to the vehicle frame 12 (see FIGS. 1 and 2). Centrally between the frame attachment areas 36, 38, the guide leaf spring module 32 has an axle attachment area 40. At the axle mounting area 40, the guide leaf spring module 32 is connected to the axle body 16 to be supported (see FIGS. 1 and 2).
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Führungsblattfedermodul 32 in einer Normalau gen- bzw. Etagenaugen-Konfiguration ausgeführt, in der die Rahmenanbringungsbereiche 36, 38 bezüglich einer Vertikalrichtung zurückversetzt zu einem Mittelteil des Führungsblattfeder moduls 32 angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass das Führungsblattfedermodul 32 in einer anderen Ausführung ausgeführt ist, zum Beispiel in einer Ausführung mit sogenanntem Berliner-Auge, bei der die Rahmenanbringungsbereiche 36, 38 nicht zurückversetzt sind. In the illustrated embodiment, the guide leaf spring module 32 is designed in a normal eye or floor eye configuration, in which the frame attachment areas 36, 38 are arranged set back with respect to a vertical direction to a central part of the guide leaf spring module 32. It is also possible for the guide leaf spring module 32 to have a different design, for example in a design with what is known as a Berlin eye, in which the frame attachment areas 36, 38 are not set back.
Die Blattfedermodule 34 sind unterhalb des Führungsblattfedermodul 32 angeordnet. Die Blattfedermodule 34 weisen an entgegengesetzten Endseiten Rahmenanbringungsbereiche 42, 44 und mittig dazwischen einen Achsanbringungsbereich 46 auf. The leaf spring modules 34 are arranged below the guide leaf spring module 32. The leaf spring modules 34 have frame attachment areas 42, 44 on opposite end sides and an axle attachment area 46 in the middle between them.
Der erste Rahmenanbringungsbereich 36 des Führungsblattfedermoduls 32 und die ersten Rahmenanbringungsbereiche 42 der Blattfedermodule 34 bilden zusammen den ersten Rah menanbringungsbereich 26 der modularen Blattfedervorrichtung 18. Der zweite Rahmenan bringungsbereich 38 des Führungsblattfedermoduls 32 und die zweiten Rahmenanbringungs bereiche 44 der Blattfedermodule 34 bilden zusammen den zweiten Rahmenanbringungsbe reich 28 der modularen Blattfedervorrichtung 18. Der Achsanbringungsbereich 40 des Füh rungsblattfedermodul 32 und die Achsanbringungsbereiche 46 der Blattfedermodule 34 bilden zusammen den Achsanbringungsbereich 30 der modularen Blattfedervorrichtung 18. The first frame attachment area 36 of the guide leaf spring module 32 and the first frame attachment areas 42 of the leaf spring modules 34 together form the first frame attachment area 26 of the modular leaf spring device 18. The second frame attachment area 38 of the guide leaf spring module 32 and the second frame attachment areas 44 of the leaf spring modules 34 together form the second frame attachment area 28 of the modular leaf spring device 18. The axle attachment area 40 of the guide leaf spring module 32 and the axle attachment areas 46 of the leaf spring modules 34 together form the axle attachment area 30 of the modular leaf spring device 18.
Das Führungsblattfedermodul 32 und die Blattfedermodule 34 sind aneinander angebracht, vorzugsweise miteinander verschraubt. Die Anbringung, vorzugsweise Verschraubung, erfolgt bevorzugt an den Rahmenanbringungsbereichen 36, 38, 42, 44 und den Achsanbringungsbe- reichen 40, 46. Beispielsweise können Schrauben oder Bolzen 48 durch miteinander ausge richtete Durchgangslöcher der Rahmenanbringungsbereiche 36 und 42, der Rahmenanbrin gungsbereiche 38 und 44 sowie der Achsanbringungsbereiche 40, 46 gesteckt sein. Die Schrauben oder Bolzen 48 können beispielsweise mittels Muttern 50 gesichert sein (siehe beispielsweise Figur 5 bzgl. des Herzbolzens 48 durch die Achsanbringungsbereiche 40, 46). Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, dass Klammervorrichtungen oder andere Haltemittel das Führungsblattfedermodul 32 und die Blattfedermodule 34 Zusammenhalten (siehe Figuren 1 und 2). The guide leaf spring module 32 and the leaf spring modules 34 are attached to one another, preferably screwed to one another. The attachment, preferably screwing, takes place preferably on the frame attachment areas 36, 38, 42, 44 and the axle attachment areas 40, 46. For example, screws or bolts 48 can be inserted through aligned through holes in the frame attachment areas 36 and 42, the frame attachment areas 38 and 44 and the axle attachment areas 40, 46 his. The screws or bolts 48 can, for example, be secured by means of nuts 50 (see, for example, FIG. 5 with regard to the heart bolt 48 through the axle attachment areas 40, 46). It is additionally or alternatively possible that clamping devices or other holding means hold the guide leaf spring module 32 and the leaf spring modules 34 together (see FIGS. 1 and 2).
Direkt zueinander benachbarte Blattfedermodule 34 sind voneinander beabstandet. Zusätzlich ist das dem Führungsblattfedermodul 32 direkt benachbarte (oberste) Blattfedermodul 34 von dem Führungsblattfedermodul 32 beabstandet. Die beabstandete Anordnung ermöglicht eine Verschleißminderung, da die Blattfedermodule 34 und das Führungsblattfedermodul 32 nicht aneinander reiben. Leaf spring modules 34 directly adjacent to one another are spaced apart from one another. In addition, the (uppermost) leaf spring module 34 directly adjacent to the guide leaf spring module 32 is spaced apart from the guide leaf spring module 32. The spaced-apart arrangement enables a reduction in wear, since the leaf spring modules 34 and the guide leaf spring module 32 do not rub against one another.
Zum Gewährleisten der beabstandeten Anordnung können Abstandhalter 52 angeordnet sein. Die Abstandhalter 52 sind vorzugsweise an den Rahmenanbringungsbereichen 36, 38, 42, 44 und/oder den der Achsanbringungsbereichen 40, 46 angeordnet. Die Abstandhalter 52 können beispielsweise plattenförmig ausgeführt sein. Es ist möglich, dass die Abstandhalter 52 mit einer jeweiligen Oberseite eines zugeordneten Blattfedermoduls 34 fest verbunden sind. To ensure the spaced arrangement, spacers 52 can be arranged. The spacers 52 are preferably arranged on the frame attachment areas 36, 38, 42, 44 and / or those of the axle attachment areas 40, 46. The spacers 52 can be designed, for example, in the form of a plate. It is possible for the spacers 52 to be firmly connected to a respective upper side of an associated leaf spring module 34.
Vorzugsweise weisen die an den Rahmenanbringungsbereichen 36, 38, 42, 44 angeordneten Abstandhalter 52 seitliche Führungen für die Blattfedermodule 34 und das Führungsblattfeder modul 32 auf, um einem Verdrehen oder Versatz der Blattfedermodule 34 im Betrieb entge genwirken zu können. The spacers 52 arranged on the frame attachment regions 36, 38, 42, 44 preferably have lateral guides for the leaf spring modules 34 and the guide leaf spring module 32 in order to counteract any twisting or displacement of the leaf spring modules 34 during operation.
Wie bereits angemerkt, ist die Blattfedervorrichtung 18 modular ausgeführt. Dies ermöglicht, die Blattfedervorrichtung 18 in unterschiedlichen Anwendungsfällen zu verwenden. Die Modu- larisierbarkeit ergibt sich insbesondere aus einer frei wählbaren Anzahl von Blattfedermodulen 34, wie nachfolgend im Detail erläutert ist. As already noted, the leaf spring device 18 has a modular design. This enables the leaf spring device 18 to be used in different applications. The modularization results in particular from a freely selectable number of leaf spring modules 34, as will be explained in detail below.
Wie in den Figuren 3 bis 5 beispielhaft dargestellt ist, sind die Anbindungspunkte der Blattfe dermodule 34 zur Achse und zum Rahmen (geometrisch) gleich ausgebildet und angeordnet. Die Blattfedermodule 34 sind gleich lang. Im Einzelnen sind jeweils die ersten Rahmenanbrin gungsbereiche 42, die zweiten Rahmenanbringungsbereiche 44 und die Achsanbringungsbe- reiche 46 gleich ausgebildet und angeordnet. As is shown by way of example in FIGS. 3 to 5, the connection points of the leaf spring modules 34 to the axis and to the frame are (geometrically) designed and arranged identically. The leaf spring modules 34 are of the same length. In detail, the first frame attachment areas 42, the second frame attachment areas 44 and the axle attachment areas 46 are designed and arranged identically.
Dadurch wird ermöglicht, dass eine beliebige Anzahl an Blattfedermodulen 34 zum Herstellen der modularen Blattfedervorrichtung 18 vorgesehen werden können. Beispielsweise können wahlweise genau eins, genau zwei, genau drei oder genau vier Blattfedermodule 34 umfasst sein. Somit kann auf einfache Weise eine Federcharakteristik (zum Beispiel Federkonstante) der modularen Blattfedervorrichtung 18 verändert werden. Beispielsweise können bei einem Kraftfahrzeug mit einer hohen Achslast mehr Blattfedermodule 34 verwendet werden als bei einem Kraftfahrzeug mit einer geringen Achslast. Eine vergrößerte Anzahl an Blattfedermodu len 34 kann beispielsweise eine Federsteifigkeit der modularen Blattfedervorrichtung 18 ver größern. This enables any number of leaf spring modules 34 to be provided for producing the modular leaf spring device 18. For example, exactly one, exactly two, exactly three or exactly four leaf spring modules 34 can optionally be included. A spring characteristic (for example spring constant) of the modular leaf spring device 18 can thus be changed in a simple manner. For example, more leaf spring modules 34 can be used in a motor vehicle with a high axle load than in a motor vehicle with a low axle load. An increased number of leaf spring modules 34 can, for example, increase the spring stiffness of the modular leaf spring device 18.
Bevorzugt sind die Blattfedermodule 34 geometrisch gleich ausgebildet. Dadurch wird ermög licht, dass die Blattfedermodule 34 durch dasselbe Presswerkzeug hergestellt werden kann. Es ist allerdings auch möglich, dass die Blattfedermodule 34 teilweise unterschiedliche Geo metrien aufweisen (außerhalb der Rahmenanbringungsbereiche 42, 44 und der Achsanbrin- gungsbereiche 46). Beispielsweise können unterschiedliche Blattdickenverläufe vorgesehen sein, um unterschiedliche Federcharakteristika für zumindest einige der Blattfedermodule 34 vorzusehen. The leaf spring modules 34 are preferably designed to be geometrically identical. This makes it possible light that the leaf spring modules 34 can be produced by the same pressing tool. However, it is also possible for the leaf spring modules 34 to have partially different geometries (outside of the frame attachment areas 42, 44 and the axle attachment areas 46). For example, different leaf thickness profiles can be provided in order to provide different spring characteristics for at least some of the leaf spring modules 34.
In einer bevorzugten Variante ist das Führungsblattfedermodul 32 aus einem Metallwerkstoff, zum Beispiel Stahl, ausgeführt. Damit kann eine gute Krafteinleitung in den Fahrzeugrahmen 12 (siehe Figuren 1 und 2) sichergestellt werden. Die Blattfedermodule 34 können hingegen beispielsweise aus einem Kompositwerkstoff, z. B. faserverstärkter Kunststoff. Die modulare Blattfedervorrichtung 18 kann somit als eine Hybrid-Metall-Komposit-Federvorrichtung ausge führt sein. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die Blattfedermodule 34 aus einem Me tallwerkstoff hergestellt sind. In a preferred variant, the guide leaf spring module 32 is made of a metal material, for example steel. A good introduction of force into the vehicle frame 12 (see FIGS. 1 and 2) can thus be ensured. The leaf spring modules 34, however, can be made of a composite material, for example. B. fiber-reinforced plastic. The modular leaf spring device 18 can thus be designed as a hybrid metal composite spring device. It is also possible, for example, for the leaf spring modules 34 to be made from a metal material.
Vorzugsweise sind die Blattfedermodule 34 materialgleich. Es ist allerdings auch möglich, dass die Blattfedermodule 34 aus unterschiedlichen Materialien, zum Beispiel unterschiedli chen Kompositmaterialien und/oder Kompositlagenstrukturen, aufgebaut sind. Damit können insbesondere unterschiedliche Federcharakteristika zwischen den Blattfedermodulen 34 er reicht werden. Sofern die Blattfedermodule 34 dennoch gleiche Geometrie aufweisen, kann wiederum das gleiche Presswerkzeug zur Herstellung verwendet werden. Eine besonders geringe Bauteilvarianz bzw. eine besonders hohe Gleichteileanzahl kann dadurch erreicht werden, dass alle Blattfedermodule 34 vollständig identisch bezüglich Geo metrie und Material ausgebildet sind. In diesem Fall muss lediglich eine Vielzahl von identi schen Blattfedermodule 34 vorgehalten werden, um unterschiedlichste modulare Blattfeder vorrichtungen 18 damit aufzubauen. The leaf spring modules 34 are preferably made of the same material. However, it is also possible for the leaf spring modules 34 to be constructed from different materials, for example different composite materials and / or composite layer structures. In particular, different spring characteristics between the leaf spring modules 34 can thus be achieved. If the leaf spring modules 34 nevertheless have the same geometry, the same pressing tool can again be used for production. A particularly low component variance or a particularly high number of identical parts can be achieved in that all leaf spring modules 34 are designed to be completely identical with regard to geometry and material. In this case, only a plurality of identical leaf spring modules 34 must be kept in order to build a wide variety of modular leaf spring devices 18 with it.
Bei einem Verfahren zum Herstellen der modularen Blattfedervorrichtung 18 wird demnach eine gewünschte Anzahl (z. B. eins, zwei, drei oder vier) der Blattfedermodule 34 ausgewählt. Die Anzahl wird in Abhängigkeit von einer Achsbelastung der Achse und/oder einer gewünsch ten Federcharakteristik der modularen Blattfedervorrichtung 18 gewählt. Die ausgewählten Blattfedermodule 34 können dann miteinander und dem Führungsblattfedermodul 32 verbun den, vorzugsweise verschraubt werden, um die modulare Blattfedervorrichtung 18 zu schaffen. Sofern Blattfedermodule 34 mit unterschiedlichen Federcharakteristika zur Auswahl stehen, kann bei der Auswahl der Blattfedermodule 34 zusätzlich die jeweilige Federcharakteristik des Blattfedermoduls 34 berücksichtigt werden. In a method for producing the modular leaf spring device 18, a desired number (for example one, two, three or four) of the leaf spring modules 34 is accordingly selected. The number is selected as a function of an axle load on the axle and / or a desired spring characteristic of the modular leaf spring device 18. The selected leaf spring modules 34 can then be connected to one another and the guide leaf spring module 32, preferably screwed, in order to create the modular leaf spring device 18. If leaf spring modules 34 with different spring characteristics are available for selection, the respective spring characteristics of leaf spring module 34 can also be taken into account when selecting leaf spring modules 34.
Die vorliegende Offenbarung stellt somit einen Modulbaukasten bzw. ein System zum modu laren Aufbau der Blattfedervorrichtung 18 bereit, der es ermöglicht, auf einfache und kosten sparende Weise unterschiedlichste Federcharakteristika vorzusehen, also insbesondere auch unterschiedliche Achslasten bei unterschiedlichen Kraftfahrzeugen abzufedern. The present disclosure thus provides a modular construction kit or a system for the modular construction of the leaf spring device 18, which makes it possible to provide the most varied of spring characteristics in a simple and cost-saving manner, i.e. in particular to cushion different axle loads in different motor vehicles.
Die Figuren 6 bis 8 zeigen, dass die hierin offenbarten Techniken nicht nur für spiegelsymmet rische Blattfedermodule 34 mit gleich langen Federarmen zwischen den Rahmenanbringungs bereichen 42, 44 und dem Achsanbringungsbereich 46 verwendet werden kann. FIGS. 6 to 8 show that the techniques disclosed herein can be used not only for mirror-symmetrical leaf spring modules 34 with spring arms of the same length between the frame attachment areas 42, 44 and the axle attachment area 46.
Stattdessen können beispielsweise auch spiegelasymmetrische Blattfedermodule 34 verwen det werden. Diese können sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass einer der Federarme kürzer ist als der andere Federarm. Zum Beispiel kann, wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, der (hintere) Federarm zwischen dem Achsanbringungsbereich 46 und dem Rahmenan bringungsbereich 44 kürzer sein als der (vordere) Federarm zwischen dem Rahmenanbrin gungsbereich 42 und dem Achsanbringungsbereich 46. Dementsprechend kann auch das Führungsblattfedermodul 32 asymmetrisch ausgebildet sein. Die asymmetrische Ausbildung der Blattfedermodule 34 bzw. der Längen der Federarme der Blattfedermodule 34 kann er möglichen, dass mehrere (Vorder- oder Hinter-)Achsen eines Kraftfahrzeugs näher zueinan der angeordnet werden können. Zum Beispiel kann ein Kraftfahrzeug zwei blattfedergelagerte Vorderachse aufweisen, wobei zumindest eine der beiden Vorderachsen an einer Blattfeder vorrichtung 18 mit asymmetrischen Blattfedermodulen 34 federnd gelagert ist. Instead, for example, mirror-asymmetrical leaf spring modules 34 can also be used. These can be distinguished in particular by the fact that one of the spring arms is shorter than the other spring arm. For example, as shown in Figures 6 and 7, the (rear) spring arm between the axle attachment area 46 and the frame attachment area 44 can be shorter than the (front) spring arm between the frame attachment area 42 and the axle attachment area 46 Guide leaf spring module 32 may be designed asymmetrically. The asymmetrical design of the leaf spring modules 34 or the lengths of the spring arms of the leaf spring modules 34 can make it possible for several (front or rear) axles of a motor vehicle to be arranged closer to one another. For example, a motor vehicle can have two leaf spring mounted Have front axle, with at least one of the two front axles on a leaf spring device 18 with asymmetrical leaf spring modules 34 is resiliently mounted.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. The invention is not restricted to the preferred exemplary embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to. In particular, the individual features of independent claim 1 are disclosed independently of one another. In addition, the features of the subclaims are also disclosed independently of all the features of independent claim 1.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
10 Achsenaufhängung 10 axle suspension
12 Fahrzeugrahmen 12 vehicle frames
14 Hauptlängsträger 14 main longitudinal members
16 Achskörper 16 axle beams
18 Modulare Blattfedervorrichtung 18 Modular leaf spring device
20 Stoßdämpfer 20 shock absorbers
22 Elastisches Element 22 Elastic element
24 Stabilisator 24 stabilizer
26 Erster Rahmenanbringungsbereich 26 First frame attachment area
28 Zweiter Rahmenanbringungsbereich28 Second frame attachment area
30 Achsanbringungsbereich 30 Axle mounting area
32 Führungsblattfedermodul 32 Guide leaf spring module
34 (Weiteres) Blattfedermodul 34 (Another) leaf spring module
36 Erster Rahmenanbringungsbereich36 First frame attachment area
38 Zweiter Rahmenanbringungsbereich38 Second frame attachment area
40 Achsanbringungsbereich 40 Axle mounting area
42 Erster Rahmenanbringungsbereich 42 First frame attachment area
44 Zweiter Rahmenanbringungsbereich44 Second frame attachment area
46 Achsanbringungsbereich 46 Axle mounting area
48 Schraube oder Bolzen 48 screw or bolt
50 Mutter 50 mother
52 Abstandhalter 52 spacers

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Herstellen einer modularen Blattfedervorrichtung (18) für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs, aufweisend: 1. A method for producing a modular leaf spring device (18) for an axle of a motor vehicle, preferably a commercial vehicle, comprising:
Bereitstellen mehrerer Blattfedermodule (34), wobei die mehreren Blattfedermo- dule (34) jeweils aufweisen: Providing a plurality of leaf spring modules (34), the plurality of leaf spring modules (34) each having:
eine gleiche Länge; an equal length;
einen ersten Rahmenanbringungsbereich (42), der bei den mehreren Blattfe dermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist; einen zweiten Rahmenanbringungsbereich (44), der bei den mehreren Blattfe dermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist; und einen Achsanbringungsbereich (46), der bei den mehreren Blattfedermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist, a first frame attachment region (42) which is formed identically and arranged identically in the plurality of Blattfe dermodulen (34); a second frame attachment region (44) which is formed identically and arranged identically in the plurality of Blattfe dermodulen (34); and an axle mounting area (46) which is formed identically and arranged identically in the plurality of leaf spring modules (34),
Auswählen einer gewünschten Anzahl der mehreren Blattfedermodule (34) aus den bereitgestellten mehreren Blattfedermodulen (34) in Abhängigkeit von einer Achsbelas tung der Achse und/oder einer gewünschten Federcharakteristik der modularen Blattfe dervorrichtung (18); und Selecting a desired number of the plurality of leaf spring modules (34) from the provided plurality of leaf spring modules (34) as a function of an Achsbelas device of the axis and / or a desired spring characteristic of the modular Blattfe dervorrichtung (18); and
Verbinden, vorzugsweise Verschrauben, der gewünschten Anzahl der mehreren Blattfedermodule (34) zu der modularen Blattfedervorrichtung (18). Connecting, preferably screwing, the desired number of several leaf spring modules (34) to form the modular leaf spring device (18).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , ferner aufweisend: 2. The method of claim 1, further comprising:
Bereitstellen eines, vorzugsweise metallischen, Führungsblattfedermoduls (32), das an entgegengesetzten Endseiten jeweils einen Augenabschnitt zur Rahmenanbrin gung aufweist; und Providing a, preferably metallic, guide leaf spring module (32), which has an eye portion for frame attachment on opposite end sides; and
Verbinden, vorzugsweise Verschrauben, der gewünschten Anzahl der mehreren Blattfedermodule (34) und des Führungsblattfedermoduls (32) zu der modularen Blattfe dervorrichtung (18). Connect, preferably screwing, the desired number of the plurality of leaf spring modules (34) and the guide leaf spring module (32) to the modular Blattfe dervorrichtung (18).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: 3. The method of claim 1 or claim 2, wherein:
die mehreren Blattfedermodule (34) der modularen Blattfedervorrichtung (18) an dem ersten Rahmenanbringungsbereich (42), dem zweiten Rahmenanbringungsbereich (44) und/oder dem Achsanbringungsbereich (36) miteinander verbunden, vorzugsweise verschraubt, sind; und/oder the multiple leaf spring modules (34) of the modular leaf spring device (18) are connected to one another, preferably screwed, at the first frame attachment area (42), the second frame attachment area (44) and / or the axle attachment area (36); and or
der erste Rahmenanbringungsbereich (42), der zweite Rahmenanbringungsbe reich (44) und/oder der Achsanbringungsbereich (46) ein Durchgangsloch aufweisen. the first frame attachment area (42), the second frame attachment area (44) and / or the axle attachment area (46) have a through hole.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blattfedermodule (34): 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the provided and / or the selected leaf spring modules (34):
als Kompositblattfedermodule ausgeführt sind; oder are designed as composite leaf spring modules; or
als Metallblattfedermodule ausgeführt sind; oder are designed as metal leaf spring modules; or
teilweise als Kompositblattfedermodule und teilweise als Metallblattfedermodule ausgeführt sind. are designed partly as composite leaf spring modules and partly as metal leaf spring modules.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blattfedermodule (34): 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the provided and / or the selected leaf spring modules (34):
alle geometrisch identisch sind; oder all are geometrically identical; or
zumindest teilweise geometrisch unterschiedlich sind, vorzugsweise mit unter schiedlichen Blattdickenverläufen und/oder zum Vorsehen unterschiedlicher Federkon stanten. are at least partially geometrically different, preferably with different sheet thickness profiles and / or to provide different spring constants.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blattfedermodule (34): 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the provided and / or the selected leaf spring modules (34):
alle materialgleich sind; oder all are made of the same material; or
zumindest teilweise aus unterschiedlichen Materialien und/oder Materialverbünden hergestellt sind, vorzugsweise zum Vorsehen unterschiedlicher Federkonstanten. are at least partially made of different materials and / or material composites, preferably to provide different spring constants.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die bereitgestellten und/oder die ausgewählten Blattfedermodule (34): 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the provided and / or the selected leaf spring modules (34):
die gleiche Federkonstante aufweisen; oder have the same spring rate; or
zumindest teilweise unterschiedliche Federkonstanten aufweisen. have at least partially different spring constants.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein:
das Auswählen zuzüglich abhängig von zumindest teilweise unterschiedlichen Fe derkonstanten der mehreren Blattfedermodule (34) ist. the selection is additionally dependent on at least partially different spring constants of the plurality of leaf spring modules (34).
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: 9. The method according to any one of the preceding claims, further comprising:
Herstellen zumindest einiger oder aller der mehreren Blattfedermodule (34) im sel ben Werkzeug, vorzugsweise Presswerkzeug, oder in baugleichen Werkzeugen, vorzugs weise Presswerkzeugen. Manufacture at least some or all of the several leaf spring modules (34) in the same tool, preferably a pressing tool, or in tools of the same construction, preferably pressing tools.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein:
die gewünschte Anzahl wahlweise eins, zwei, drei, vier oder mehr ist; und/oder die gewünschte Anzahl mit zunehmender Achslast zunimmt; und/oder die gewünschte Anzahl mit gewünschter zunehmender Federsteifigkeit zunimmt. the desired number is optionally one, two, three, four or more; and / or the desired number increases with increasing axle load; and / or the desired number increases with the desired increasing spring stiffness.
1 1. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 1 1. The method according to any one of the preceding claims, wherein:
benachbarte Blattfedermodule (34) in der modularen Blattfedervorrichtung (18) voneinander beabstandet sind; und/oder adjacent leaf spring modules (34) in the modular leaf spring device (18) are spaced from one another; and or
zwischen den Achsanbringungsbereichen (46) von benachbarten Blattfedermodu len (34) der modularen Blattfedervorrichtung (18) ein Abstandhalter (52) angeordnet ist; und/oder a spacer (52) is arranged between the axle mounting areas (46) of adjacent leaf spring modules (34) of the modular leaf spring device (18); and or
zwischen den ersten Rahmenanbringungsbereichen (42) und/oder den zweiten Rahmenanbringungsbereichen (44) von benachbarten Blattfedermodulen (34) der modu laren Blattfedervorrichtung (18) ein Abstandhalter (52) angeordnet ist, vorzugsweise mit einer seitlichen Führung für die Blattfedermodule (34). a spacer (52) is arranged between the first frame attachment areas (42) and / or the second frame attachment areas (44) of adjacent leaf spring modules (34) of the modular leaf spring device (18), preferably with a lateral guide for the leaf spring modules (34).
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 12. The method according to any one of the preceding claims, wherein:
die mehreren Blattfedermodule (34) spiegelsymmetrisch bezüglich einer Quer ebene durch den Achsanbringungsbereich (46) sind; oder the plurality of leaf spring modules (34) are mirror-symmetrical with respect to a transverse plane through the axle mounting area (46); or
die mehreren Blattfedermodule (34) spiegelasymmetrisch bezüglich einer Quer ebene durch den Achsanbringungsbereich (46) sind, vorzugsweise mit unterschiedlich langen Federarmen ausgehend von dem Achsanbringungsbereich (46). the multiple leaf spring modules (34) are mirror-asymmetrical with respect to a transverse plane through the axle mounting area (46), preferably with spring arms of different lengths starting from the axle mounting area (46).
13. System zum modularen Aufbau einer Blattfedervorrichtung (18) für eine Achse eines Kraft fahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs, aufweisend: 13. System for the modular construction of a leaf spring device (18) for an axle of a motor vehicle, preferably a commercial vehicle, comprising:
mehrere Blattfedermodule (34), wobei die mehreren Blattfedermodule (34) jeweils aufweisen: a plurality of leaf spring modules (34), the plurality of leaf spring modules (34) each having:
eine gleiche Länge; an equal length;
einen ersten Rahmenanbringungsbereich (42), der bei den mehreren Blattfe dermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist; einen zweiten Rahmenanbringungsbereich (44), der bei den mehreren Blattfe dermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist; und einen Achsanbringungsbereich (46), der bei den mehreren Blattfedermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist, wobei die mehreren Blattfedermodule (34) miteinander verbindbar sind und die mo dulare Blattfedervorrichtung (18) aus einer gewünschten Anzahl von Blattfedermodulen (34) aufbaubar ist. a first frame attachment region (42) which is formed identically and arranged identically in the plurality of Blattfe dermodulen (34); a second frame attachment region (44) which is formed identically and arranged identically in the plurality of Blattfe dermodulen (34); and an axle mounting area (46) which is formed identically and arranged identically in the plurality of leaf spring modules (34), wherein the plurality of leaf spring modules (34) can be connected to one another and the modular leaf spring device (18) can be built up from a desired number of leaf spring modules (34).
14. System nach Anspruch 13, ferner aufweisend: 14. The system of claim 13, further comprising:
ein, vorzugsweise metallisches, Führungsblattfedermodul (32), das an entgegen gesetzten Endseiten jeweils einen Augenabschnitt zur Rahmenanbringung aufweist; und das Führungsblattfedermodul mit den mehreren Blattfedermodulen (34) verbindbar ist und die modulare Blattfedervorrichtung (18) aus dem Führungsblattfedermodul (32) und der gewünschten Anzahl von Blattfedermodulen (34) aufbaubar ist. a, preferably metallic, guide leaf spring module (32) which has an eye section for frame attachment on opposite end sides; and the guide leaf spring module can be connected to the plurality of leaf spring modules (34) and the modular leaf spring device (18) can be built up from the guide leaf spring module (32) and the desired number of leaf spring modules (34).
15. Modulare Blattfedervorrichtung (18) für eine Achse eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Nutzfahrzeugs, aufweisend: 15. Modular leaf spring device (18) for an axle of a motor vehicle, preferably a commercial vehicle, comprising:
ein, vorzugsweise metallisches, Führungsblattfedermodul (32), das an entgegen gesetzten Endseiten jeweils einen Augenabschnitt zur Rahmenanbringung aufweist; und mehrere, vorzugsweise genau zwei, genau drei oder genau vier, Blattfedermodule (34), die jeweils aufweisen: a, preferably metallic, guide leaf spring module (32) which has an eye section for frame attachment on opposite end sides; and several, preferably exactly two, exactly three or exactly four leaf spring modules (34), each of which has:
eine gleiche Länge; an equal length;
einen ersten Rahmenanbringungsbereich (42), der bei den mehreren Blattfe dermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist; einen zweiten Rahmenanbringungsbereich (44), der bei den mehreren Blattfe dermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet ist; einen Achsanbringungsbereich (46), der bei den mehreren Blattfedermodulen (34) gleich ausgebildet und gleich angeordnet, a first frame attachment region (42) which is formed identically and arranged identically in the plurality of Blattfe dermodulen (34); a second frame attachment region (44) which is formed identically and arranged identically in the plurality of Blattfe dermodulen (34); an axle mounting area (46) which is identically designed and arranged identically in the several leaf spring modules (34),
wobei das Führungsblattfedermodul (32) und die mehreren Blattfedermodule (34) zum Bilden der modularen Blattfedervorrichtung (18) miteinander verbunden, vor zugsweise verschraubt, sind. wherein the guide leaf spring module (32) and the plurality of leaf spring modules (34) for forming the modular leaf spring device (18) are connected to one another, preferably screwed together.
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