板式弹簧装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于汽车的底盘的板式弹簧装置，板式弹簧（１，７）在端侧通过车身连接部（１１）与车体结构（１２）相联，在居中区域通过居中连接部（８）与汽车的车轴（９）相联；板式弹簧（１，７）包括多个玻璃纤维复合塑料层（２，３）；在由玻璃纤维复合塑料制成的上层（２）和由玻璃纤维复合塑料制成的下层（３）之间设置有由碳素纤维复合塑料制成的增强部件（４，５）；至少一个增强部件（４，５）横靠一个居于上、下层（２，３）之间的核心部（６）设置，该核心部是由不同于增强部件（４，５）的材料制成，其特征在于：板式弹簧（７）的居中连接部（８）具有一支承面，板式弹簧（７）在该支承面上得以支撑；该支承面相对于汽车的竖直轴线（Ｚ）倾斜一个角度（γ）；一个车轴（９）的各居中连接部（８）是反向倾斜的；车身连接部（１１）具有一用于板式弹簧（７）的端部（１０）的支承轴线（Ａ）；垂直于支承轴线（Ａ）的一个平面相对于汽车的竖直轴线（Ｚ）倾斜一个角度（γ）；一个车轴（９）的两个板式弹簧（７）的支承轴线（Ａ）是反向倾斜的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于汽车的底盘的板式弹簧装置。汽车的弹性减震及缓冲阻尼系统特别是首先对垂直方向的车辆振动发生作用。弹性减震系统的设计对于行驶舒适感而言是具有决定性意义的，也就是说，对于车上乘客以及运载货物的振动负荷是决定性的。此外，弹性减震系统对于行驶安全性也具有决定性影响。板式弹簧是属于已知的弹性减震元件，它们既用在轿车(PKW)中，也用在商用车范围。 板式弹簧是设计成单层的或多层的，在某些应用场合中也可承担车轮导向的功能。它们能够有利地将力导入到车身中。钢制的板式弹簧具有相当大的重量。而就是在商用车范围内也应该尽可能实现大的重量减省，借以在保持允许的总重量的情况下，能够携带尽可能多的装载量。当然，较轻的板式弹簧装置也会对燃油消耗产生正面影响。因此，在现有技术中，不仅有钢制的板式弹簧，也有用玻璃纤维增强的塑料(GFK)制造的板式弹簧，借以减轻重量。对于配有用玻璃纤维增强的塑料制成的纵向板式弹簧的整体桥，与钢制的板式弹簧相比，在弹簧宽度相同的情况下，在Y-方向上亦即横向于行驶方向的刚性变得更小，而在ζ-方向上亦即在汽车的竖直方向中，由GH(制成的板式弹簧则具有与钢制板式弹簧相同的刚性。然而，在Y-方向上较高的挠弹性却会对车辆的侧向导向特性有负面影响，因为在侧向力的作用下可能造成车轴的较大横向偏移。对这种较大的横向偏移，可以采取下述措施加以克服使用这样的板式弹簧，其中至少有一层是由一种金属型材构成。在DE 198 147 92 Al中介绍了这样一种板式弹簧。不过，金属型材的重量高于玻璃纤维增强的塑料， 因此通过金属加层无法实现所希望的节省潜能。此外，这种弹簧的制造过程是很复杂的。在JP 540 25 986 A2中提出设置一个由碳素纤维制成的纤维增强的塑料(CFK) 内层，在其两侧带有GFK-纤维，从而这种三层式结构总体上便具有更高的强度。刚性较大的CFK-纤维的重量很小，由于其刚性较高或者说弹性较小之故而应该被设置在板式弹簧的中位纤维的范围内，也就是说，首先被设置在居中区域内。而其主要缺点则在于CFK-材料比起玻璃纤维材料要昂贵很多。目前该因数按1公斤纤维计大约是1 16的样子。DE 101 39 780 Al公开了一种具有改进的侧面刚度的复合板式弹簧。侧面刚度的提高是通过在一玻璃纤维复合材料弹簧的纵侧区域内引入两个碳素纤维嵌件而实现的。碳素纤维嵌件的体积量最好在弹簧总体积的10 20体积百分比之间，并且是悬挂系统中所要求的负荷特性的一个函数。复合材料板式弹簧与传统的钢制板式弹簧相比，带来了玻璃纤维弹簧的重量上的优势。GB 2 041 846 A也公开了一种板式弹簧装置，其中，板式弹簧的中部结构具有一个支承面，板式弹簧在该支承面上得以支撑。该支承面相对于汽车的竖直轴线以一定角度倾斜。板式弹簧的这种构造设计由于水平定向的端部和由于倾斜的居中连接部之故，是相当复杂的，因为在沿Z-方向垂直弹动时，在居中连接部区域内的力作用方向会导致产生一个依Y-方向的分力。本专利技术的目的在于，提供一种用于汽车的底盘(Fahrwerk)的板式弹簧装置，其特点是重量小，制造经济，同时相对于侧向力有高的刚性。上述目的通过具备权利要求1特征的板式弹簧装置得以实现。本专利技术的一些有利发展是各从属权利要求的主题。本专利技术提出的板式弹簧装置用于汽车的底盘，它包括一板式弹簧，该板式弹簧在端侧通过车身连接部与车体结构相联，并且在其居中区域通过居中连接部与汽车的车轴 (Fahrzeugachse)、特别是整体桥(Marrachse)相联。板式弹簧按已知方式，是包括多个玻璃纤维复合塑料层，其中，在由玻璃纤维复合塑料制成的上层和由玻璃纤维复合塑料制成的下层之间设置有由碳素纤维复合塑料(CFK)制成的增强部件。至少一个增强部件横靠(langsseits )一个居于上、下层之间的核心部设置，其中，该核心部是由玻璃纤维复合塑料制成的。采用了一种由σκ制成的纵侧增强部件，该纵侧增强部件在成本上所占权重不像整个由0 制成的中间层那样大。这里，CFK-增强部件仅是沿纵侧横靠着存在，也就是说，离开板式弹簧的中心纵向平面有一定距离。根本原因是就侧向作用的力而言，由CFK制成的核心部占有横向方向上弯曲刚度的一个不太大的份额，因为最大的弯曲应力是出现在离开中位(neutral)纤维一定距离处，而不是出现在中位纤维内。侧面刚度的进一步提高固然可通过一个CFK-核心部予以实现，但这种措施对于在采用0 材料时与之相关联的成本是不成比例的。因此，0 材料只用在板式弹簧的这些依横向方向产生最高弯曲应力的区域内，从而在低成本的情况下仍能达到高的阻力矩。除了板式弹簧的中间层的材料技术匹配之外，该板式弹簧总体上是如此加以定向的，即，能达到更好的侧向导向效果。板式弹簧的中部结构具有一支承面，以用于板式弹簧的支撑，其中，该支承面相对于汽车的竖直轴线倾斜一个角度Y。在车身连接部中端侧支承轴线也都是以一个角度Y倾斜的。弹簧几何构形不需要改变。可以使用相同的板式弹簧，这些板式弹簧也可用在支承轴线为水平的情况下或者支承面水平延伸的的情况下。由于相对于由GH(制成的板式弹簧而言，CFK的刚度无论在拉力方向中还是压力方向中都提高了 E-模数，所以增强部件适宜在两侧设置于核心部的纵侧。在此，这些增强部件与核心部可以具有相同的厚度，其中，核心部或者说增强部件的厚度在板式弹簧的纵向延伸上是可以变化的。典型的情况是，核心部以及整个板式弹簧的厚度朝居中连接部那边逐渐增大，而朝车身连接部那边则逐渐减小。可以设想只有核心部或者增强部件的厚度是可变的，而由GH(制成的上层和下层则基本上具有恒定的厚度。通常的情况是，GFK-弹簧的厚度朝端部再次增大，因为在该处必须提供这样的可能性，即，要实现与车身的连接。为此，可在板式弹簧的端部配置相应的支承。对各增强部件本身来说，其分别观察都要比核心部更窄，并且最好是在板式弹簧宽度的20%至50%的区域上延伸。理论上来说，可以使增强部件比由GH(制成的邻接的层更宽。而因为增强部件也是支撑于这些在上、下侧邻接的GFK-层上，并且借此防止该由CFK制成的增强部件发生扭曲，所以适宜的做法是增强部件在纵侧并不突伸超出由制成的上层和下层。换言之， 若所有的层都具有相同的宽度，则认为是有利的。对于所有的变型方案，角度Y最好是在1°至20°的范围内，特别是在1°至5° 的范围内。下面将参照在附图中所示的实施例对本专利技术作详细阐释。附图表示附图说明图1利用钢制板式弹簧加以支承的汽车整体桥的示意图；图2由GFK/CFK制成的板式弹簧的透视图；图3图2所示板式弹簧的一个端部的放大图；图4图2所示板式弹簧的分解图；图5图4所示的一个局部的放大图；图6板式弹簧连接部的透视图；图7图6所示板式弹簧连接部的端视图。图1表示出车轴的示意图，这里是作为汽车后轴(后桥)的一种整体桥示出的。整体桥的特征在于轮距、前束和外倾角对于行驶道路而言总是恒定的，通常都提供良好的车道行驶安全性。制造成本是低的。但是在沿Y-方向作用的侧向力FS的影响下可能会导致板式弹簧发生不利的变形，如果板式弹簧不是由钢制成而是由纤维增强的塑料制成的话。依本专利技术，图1中所示的钢制板式弹簧被由玻璃纤维复合材料和碳素纤维复合材料(G本文档来自技高网...

【技术保护点】
的。的；其中，所述车身连接部（１１）具有一用于板式弹簧（７）的端部（１０）的支承轴线（Ａ），其中，与所述支承轴线（Ａ）垂直的一个平面相对于汽车的竖直轴线（Ｚ）倾斜一个角度（γ），并且，一个车轴（９）的两个板式弹簧（７）的支承轴线（Ａ）是反向倾斜增强部件（４，５）的材料制成，其特征在于：所述板式弹簧（７）的居中连接部（８）具有一支承面，板式弹簧（７）在该支承面上得以支撑，其中，所述支承面相对于汽车的竖直轴线（Ｚ）倾斜一个角度（γ），并且，一个车轴（９）的各居中连接部（８）是反向倾斜其中，在由玻璃纤维复合塑料制成的上层（２）和由玻璃纤维复合塑料制成的下层（３）之间设置有由碳素纤维复合塑料制成的增强部件（４，５）；其中，至少一个增强部件（４，５）横靠一个居于上、下层（２，３）之间的核心部（６）设置，该核心部是由一种不同于１．用于汽车的底盘的板式弹簧装置，其中，板式弹簧（１，７）在端侧通过车身连接部（１１）与车体结构（１２）相联，并在居中区域通过居中连接部（８）与汽车的车轴（９）相联；其中，所述板式弹簧（１，７）包括多个以玻璃纤维复合塑料构成的层（２，３）；

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·德拉邦，
申请(专利权)人：本特勒SGL有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：DE