Листовая рессора для автомобилей
Листовая рессора (1) из усиленного волокнами синтетического материала для автомобилей, которая может воспринимать наступающие при необходимости силы бокового увода и передавать на зажимное приспособление для листовой рессоры, имеет первый конец (2) и второй конец (3), который соответственно может закрепляться жестко в части моментов и жестко в части перемещения в зажимном приспособлении (4) для листовой рессоры, и имеет участок (11) с изгибным шарниром, который может компенсировать изменение длины участка (8) пружинения листовой рессоры (1) при обусловленной нагрузкой деформации участка (8) пружинения. Листовая рессора имеет первую полку (5) рессоры и вторую полку (6) рессоры, которые с помощью переходного участка соединены друг с другом. Первая полка (5) рессоры и вторая полка (6) рессоры в ненагруженном состоянии соответственно, в основном, ровные и расположены под углом относительно друг друга. Первая полка (5) рессоры образует участок (8) пружинения. Участок (11) с изгибным шарниром содержит вторую полку (6) рессоры. Вторая полка (6) рессоры короче, чем первая полка (5) рессоры и ориентирована приблизительно перпендикулярно к первой полке (5) рессоры. Листовая рессора (1) изготовлена цельной с помощью способа прессования из однонаправленного композитного материала с термореактивной или термопластичной матрицей.
Полезная модель относится к листовой рессоре для автомобилей из усиленного волокнами синтетического материала, причем листовая рессора может воспринимать при необходимости возникающие силы бокового увода и передавать на зажимное приспособление для листовой рессоры.
Листовые рессоры уже длительное время в большом объеме применяются для подвески транспортных средств. Они обеспечивают возможность следования колесам транспортного средства по неровностям дорожного полотна и возможность позиционирования таким образом, чтобы все транспортное средство не подвергалось чрезмерным ускорениям. В сравнении с другими пружинящими приспособлениями подвески, листовые рессоры являются дешевыми в изготовлении, однако имеют небольшой комфорт в части пружинения и только ограниченное улучшение безопасности движения, поэтому листовые рессоры в настоящее время обычно применяются только еще в грузовых автомобилях и в грузовых автомобилях малой грузоподъемности.
Листовым рессорам для автомобилей обычно придается изогнутая форма и часто рассчитывается на то, что ненагруженная находящаяся в изогнутом состоянии листовая рессора при заданной нагрузке деформируется, принимая, в основном ровную соответственно плоскую форму. Благодаря изменению нагрузки листовая рессора в этом случае отклоняется от этой приблизительно прямой формы и соответственно деформируется.
Благодаря распрямлению, первоначально имеющая заданный изгиб листовая рессора вытягивается, так что оба конца листовой рессоры расходятся, и образующиеся плечи для прилагающихся сил становятся больше. На этом основании коэффициент жесткости рессоры, соответственно восстанавливающая сила при деформации из предварительно напряженного, прямого формообразования по сравнению с деформацией из ненагруженного, изогнутого состояния меньше. Становящаяся меньше с возрастающей деформацией из изогнутого состояния в направлении прямого состояния листовой рессоры восстанавливающая сила, которая противодействует дальнейшей деформации, может также описываться с помощью нисходящей характеристики сила-перемещение.
Листовая рессора часто так сконструирована и расположена, что она под действием веса полностью нагруженного автомобиля деформируется приблизительно в прямую соответственно ровную форму. Благодаря этому предотвращается то, что в полностью нагруженном состоянии автомобиля в остальном уже сильно изогнутая листовая рессора получит сильное натяжение и при случае может повредиться или уже при небольших неровностях проезжей части войдет в контакт с ограничителем движения рессоры. Однако ненагруженное изогнутое выполнение приводит к тому, что листовая рессора при ненагруженном состоянии транспортного средства снова изгибается в первоначальную форму и восстанавливающая сила соответственно коэффициент жесткости рессоры возрастает. В ненагруженном состоянии действие рессоры, в этом случае изогнутой листовой рессоры, является равномерно слишком сильным, соответственно слишком жестким, так что динамика езды и комфорт езды сильно ограничивается.
Чтобы при деформации листовой рессоры из изогнутого, ненагруженного состояния в основном ровное, нагруженное состояние могло компенсироваться вызванное этим изменение длины листовой рессоры, листовая рессора на обоих концах имеет обычно петли или проушины. Через проушины листовая рессора может крепиться к стопорным болтам, которые могут перемещаться в продольном направлении, соответственно в направлении расположения листовой рессоры и обычно установлены с возможностью поворота. При изменении длины листовой рессоры вследствие обусловленной нагрузкой деформации листовой рессоры это изменение длины листовой рессоры может компенсироваться благодаря перемещению стопорных болтов. Так как листовая рессора должна иметь петли или проушины должна и установка подобного рода листовых рессор требует имеющих возможность перемещаться стопорных болтов, подобного рода крепление листовой рессоры пружины на транспортном средстве или нечто подобном нуждается в повышенных затратах и сопутствующей им высокой стоимостью изготовления.
Следует учесть, что с длиной изменяются также активные плечи листовой рессоры и соответственно с этим создаваемые листовой рессорой восстанавливающие силы. В большинстве случаев простые листовые рессоры имеют в важной для использования области деформации нисходящую характеристику сила-перемещение. Подвеска с нисходящей характеристикой сила-перемещение, в области подвесок грузовых автомобилей, часто невыгодна и нежелательна. Чтобы сделать возможной восходящую форму характеристики сила-перемещение, могут также применяться листовые рессоры, которые составляются из нескольких рессорных листов, которые соответственно подходящим способом оформлены и соединены друг с другом, соответственно расположены в соединении рессорных листов. Изготовление и монтаж листовых рессор, состоящих из нескольких листов, однако, сопряжено с дополнительными затратами и с высокой стоимостью.
Поэтому задачей настоящей полезной модели является создание листовой рессоры указанного вида, которая может изготавливаться по возможности с низкими затратами, иметь по возможности хорошие свойства в части подвески для грузовых автомобилей и могла бы на них крепиться.
Эта задача решается с помощью того, что первый конец и второй конец листовой рессоры могут закрепляться жестко в части момента и перемещения в зажимном приспособлении для листовой рессоры, и, что листовая рессора имеет участок с изгибным шарниром, который может компенсировать изменение длины участка пружинения листовой рессоры при обусловленной нагрузкой деформации участка пружинения. С помощью закрепления жестко в части момента и перемещения обоих концов листовой рессоры, например, на грузовом автомобиле при обусловленной нагрузкой деформации листовой рессоры возникает не только нагрузка на изгиб поперек к продольному направлению листовой рессоры, но также вызывается нагрузка на растяжение в продольном направлении листовой рессоры. Эта нагрузка на растяжение вызывается изменением длины участка пружинения, сформированным поперек продольного направления, и может компенсироваться подобранной к ней деформацией участка с изгибным шарниром.
Без участка с изгибным шарниром небольшому отклонению соответственно деформации листовой пружины под нагрузкой уже противодействовала бы очень высокая восстанавливающая сила. Значительное изменение длины листовой рессоры предотвращалось бы благодаря жесткой в части перемещения установке листовой пружины в зажимном приспособлении для листовой рессоры, так что с жестко закрепленной листовой рессорой, как уже известно из уровня техники, нельзя было добиться никаких полезных качеств подвески. В противоположность этому в предложенном согласно полезной модели варианте выполнении листовой рессоры изменение длины в участке пружинения листовой рессоры, которое при обусловленной нагрузкой деформации инициируется поперек к продольному расположению участка пружинения, может компенсироваться подобранной к нему деформацией участка с изгибным шарниром. При этом участок с изгибным шарниром листовой рессоры деформируется против восстанавливающей силы. Благодаря формообразованию и выполнению участка с изгибным шарниром восстанавливающие силы, противодействующие обусловленной нагрузкой деформации, и с этим качества подвески листовой рессоры могут задаваться внутри большого диапазона. В частности, также возможно задать листовой рессоре восходящий коэффициент жесткости соответственно восходящую характеристику сила-перемещение, которая, в частности, предпочтительна для применения листовой рессоры для подвески в грузовых автомобилях.
Предпочтительным является то, что листовая рессора имеет первую полку рессоры и вторую полку рессоры, которые с помощью переходного участка соединены друг с другом. Обе полки рессоры в ненагруженном состоянии соответственно могут быть приблизительно ровными. Оказалось, что в основном ровные, соответственно прямо проходящие полки рессоры могут дешево изготавливаться и располагаться с экономией места. В противоположность к обычно непрерывно изогнутому выполнению известной из уровня техники листовой рессоры, становятся возможными хорошие свойства пружинения для листовой рессоры.
В отношении улучшенного комфорта подвески предпочтительно то, что, по меньшей мере, одна полка рессоры имеет, по меньшей мере, участками изогнутую форму. При подходящем выполнении кривизны полки рессоры может достигаться то, что отвечающие за пружинный эффект восстанавливающие силы инициируются как изгибающей нагрузкой при деформации изогнутой полки рессоры, так и растягивающей нагрузкой при изменении длины деформированной полки рессоры. Характеристика сила-перемещение подобной листовой рессоры может сначала при небольшой нагрузке и преобладающей нагрузке на изгиб иметь плоскую форму, благодаря чему осуществляется желательное мягкое пружинение. Затем при более сильной нагрузке благодаря нагрузке на растяжение вызывается прогрессивно возрастающая доля восстанавливающей силы, так что характеристика сила-перемещение поднимается, возрастая более круто и имеет место возрастающая характеристика.
Участок с изгибным шарниром может более простым способом образовываться на листовой рессоре с помощью того, что первая полка рессоры и вторая полка рессоры расположены под углом относительно друг друга. Листовая рессора в переходном участке, соединяющем обе полки рессоры, вследствие этого имеет изогнутую форму. Благодаря выполнению обеих полок рессоры под углом друг к другу изменение длины одной полки рессоры может компенсироваться деформацией изгиба другой полки рессоры. Листовая рессора в переходном участке точно также может быть выполнена деформируемой. Переходной участок в качестве альтернативы этому может быть сформирован с помощью жесткого соответственно стабильного в части формы переходного элемента, что на обеих концах установлен соответственно шарнирно на полках рессоры.
Согласно полезной модели предусмотрено, что первая полка рессоры образует участок пружинения. В средней области первой полки рессоры целесообразным способом расположена связь с колесом автомобиля, так что в случае нагрузки участка пружинения принудительно осуществляется изменение длины первой полки рессоры. Это изменение длины первой полки рессоры должно компенсироваться, по меньшей мере, частично благодаря изгибу второй полки рессоры, которая под углом расположена относительно первой полки рессоры. Целесообразным способом участок с изгибным шарниром листовой рессоры содержит вторую полку рессоры. Также переходной участок в части своей способности деформироваться соответственно своего благоприятного воздействия на выравнивание длины участка пружинения может относиться к участку с изгибным шарниром листовой рессоры.
Исследования показали, что для большинства случаев применения является преимуществом, когда вторая полка рессоры короче, чем первая полка рессоры. Даже при сравнительно большом ходе рессоры, который может задаваться, соответственно допускаться для обусловленной нагрузкой деформации участка пружинения поперек продольного направления, длина участка пружинения изменяется сравнительно мало и может компенсироваться также коротким участком с изгибным шарниром. Для пружинных свойств листовой рессоры особое значение имеет отношение преимущественно различных длин обеих полок рессоры, а также выполнение переходного участка между полками рессоры.
К тому же может быть целесообразно, если, по меньшей мере, первая полка рессоры имеет незначительно изогнутую форму, так как при полностью ровной полке рессоры характеристика рессоры для большинства случаев применения становилась бы круто возрастающей.
Чем длиннее короткая вторая полка рессоры относительно более длинной первой полки рессоры, тем меньше ее восстанавливающая сила, которая противодействует обусловленной нагрузкой деформации соответственно изменению длины первой полки рессоры. В этом случае проходит характеристика сила-перемещение листовой рессоры, по меньшей мере, вначале соответственно более плоско.
Согласно полезной модели предусмотрено, что вторая полка рессоры расположена приблизительно перпендикулярно к первой полке рессоры. Вторая полка рессоры может иметь также тупой угол относительно первой полки рессоры. При возможной параллельной установке второй полки рессоры относительно первой полки рессоры компенсация длины деформированной при нагрузке первой полки рессоры в основном обеспечивается с помощью подобранной к этому деформацией значительно изогнутого переходного участка. Вторая полка рессоры в этом случае не может способствовать компенсации длины в степени достойной упоминания.
Предпочтительным является то, что листовая рессора в области переходного участка и при необходимости в области первой полки рессоры имеет сужение. Благодаря, по меньшей мере, сужению могут восстанавливающие силы, играющие важную роль для свойств бокового увода листовой рессоры, которые возникают при поперечном перемещении транспортного средства относительно подрессоренных шин, задаваться, соответственно находиться под воздействием простым и недорогим способом.
Согласно особо предпочтительному варианту выполнения предусмотрено, что листовая рессора изготовлена цельной. Наличие соответственно смонтированных нескольких отдельных деталей с образованием листовой рессоры благодаря этому избегается, соответственно становится излишним. Благодаря выполнению листовой рессоры цельной, избегается ослабление механической прочности листовой рессоры из-за мест стыков или крепления отдельных конструктивных элементов друг с другом и предотвращается отрицательное воздействие, соответственно отрицательное влияние на свойства пружинения.
Согласно особенно простому и недорогому способу изготовления предусмотрено, что листовая рессора изготавливается из однонаправленных предварительно пропитанных волокон, так называемого композитного материала с термореактивной или термопластичной матрицей способом прессования. Таким способом листовой рессоре в ненагруженном состоянии может надежно и экономически благоприятно придаваться желательная форма.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - схематичное изображение предложенной в соответствие с полезной моделью листовой рессоры;
фиг.2 - вид в перспективе листовой рессоры для автомобиля. Листовая рессора 1, представленная в качестве примера и только схематично на фигуре 1, жестко закреплена на первом конце 2 и на втором конце 3 соответственно жестко в части момента и жестко в части перемещения в подробно не показанном зажимном приспособлении 4 для листовой рессоры. Деформация или удлинение первого конца 2 или второго конца 3 относительно соответственно предназначенного зажимного приспособления 4 для листовой рессоры исключены благодаря жесткому в части момента и жесткому в части перемещения закреплению.
Листовая рессора 1 имеет первую полку 5 рессоры и вторую полку 6 рессоры, которые через переходной участок 7 соединены друг с другом. В переходном участке 7 листовая рессора 1 имеет изогнутую форму, так что вторая полка 6 установлена под углом относительно первой полки 5 рессоры. В схематично изображенном на фигуре 1 варианте выполнения вторая полка рессоры имеет угол менее, чем 90°, соответственно около 80° относительно первой полки 5 рессоры.
Первая полка 5 рессоры образует участок 8 пружинения, средняя область которого соединена со ступицей или осью 10 колеса и в случае нагрузки ступицей 10 отклоняется и деформируется поперек к продольному направлению первой полки 5 рессоры. При нагрузке в средней области 9 осуществляется принудительная деформация участка 8 пружинения. Благодаря этому укорачивается длина и конец участка 8 пружинения, обращенный к переходному участку 7, вытягивается в направлении другого конца и перемещается, так как закреплен в зажимном приспособлении 4 для листовой рессоры жестко в части перемещения.
Изменение длины участка 8 пружинения компенсируется изгибной деформацией второй полки 6 рессоры, которая вместе с точно также незначительно деформируемым переходным участком 7 образует участок 11 с изгибным шарниром.
Представленный на фигуре 2, в целом реалистичный пример выполнения листовой рессоры 1 имеет короткую вторую полку 6 рессоры и более чем в десять раз длиннее первую полку 5 рессоры. Вторая полка 6 рессоры расположена соответственно установлена приблизительно под прямым углом к первой полке 5. Первая полка 5 рессоры в средней области 9 имеет слегка выпуклое изогнутое формообразование, при этом указанное формообразование является положительным для свойств пружинения. При обусловленной нагрузкой деформации из полностью ровного состояния в сравнимое, однако, вогнутое изогнутое состояние, однако, имеет место незначительное изменение длины, которое может компенсироваться деформацией участка 11 с изгибным шарниром без большой растягивающей нагрузки, соответственно без соответствующих восстанавливающих сил.
Как в переходном участке 7, так и в противоположной концевой области первой полки 5 рессоры соответственно предусмотрено сужение 12, которое благоприятно действует на свойства бокового увода этой листовой рессоры 1.
Листовая рессора 1 цельно изготовлена из усиленного волокнами синтетического материала. С помощью прессования однонаправленного композитного материала с термореактивной или термопластичной матрицей листовая рессора может изготавливаться просто и недорого в формах, в качестве примера представленных на обеих фигурах. Благодаря небольшим размерам второй полки 6 рессоры относительно приблизительно перпендикулярно к ней расположенной первой полки 5 рессоры создается высокая восстанавливающая сила, которая задает жесткие свойства пружинения и противодействует деформации соответственно изменению длины первой полки 5 рессоры соответственно участка 8 пружинения.
Первый конец 2 и второй конец 3 листовой рессоры не должны иметь никаких проушин, а могут быть выполнены, например, благоприятно в части стоимости в имеющей форму язычка концевой области выполненной в форме ленты имеющей изогнутую форму листовой рессоры 1. От применения подлежащих дорогому изготовлению проушин на концах 2, 3 листовой рессоры 1 можно отказаться. В сочетании с признанным почти в качестве настоятельно необходимого изготовлением листовой рессоры из усиленного волокном композитного синтетического материала может получиться чрезвычайно небольшой полная масса листовой рессоры 1, соответственно устройство пружинения для автомобиля, имеющее эту листовую рессору 1.
1. Листовая рессора для автомобилей из усиленного волокнами синтетического материала, выполненная с возможностью приема, при необходимости, возникающих сил бокового увода и передачи на зажимное приспособление для листовой рессоры, отличающаяся тем, что первый конец (2) и второй конец (3) листовой рессоры (1) жестко закреплены в части моментов и жестко в части перемещения в зажимном приспособлении (4) для листовой рессоры, причем листовая рессора (1) имеет участок (11) с изгибным шарниром, который предназначен для компенсации изменения длины участка (8) пружинения листовой рессоры (1) при обусловленной нагрузкой деформации участка (8) пружинения.
2. Листовая рессора по п.1, отличающаяся тем, что она содержит первую полку (5) рессоры и вторую полку (6) рессоры, которые через переходной участок (7) соединены друг с другом.
3. Листовая рессора по п.2, отличающаяся тем, что первая полка (5) рессоры и вторая полка (6) рессоры в ненагруженном состоянии в основном ровные.
4. Листовая рессора по п.2 или п.3, отличающаяся тем, что первая полка (5) рессоры и вторая полка (6) рессоры расположены под углом относительно друг друга.
5. Листовая рессора по п.2 или 3, отличающаяся тем, что первая полка (5) рессоры образует участок (8) пружинения.
6. Листовая рессора по п.2 или 3, отличающаяся тем, что участок (11) с изгибным шарниром содержит вторую полку (6) рессоры.
7. Листовая рессора по п.2 или 3, отличающаяся тем, что вторая полка (6) рессоры короче, чем первая полка (5) рессоры.
8. Листовая рессора по п.2 или 3, отличающаяся тем, что вторая полка (6) рессоры в основном перпендикулярно ориентирована к первой полке (5) рессоры.
9. Листовая рессора по п.2 или 3, отличающаяся тем, что в области переходного участка (7) и при необходимости в области первой полки (5) рессоры выполнено сужение (12).
10. Листовая рессора по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она выполнена цельной.
11. Листовая рессора по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она изготовлена способом прессования из однонаправленного композитного материала с термореактивной или термопластичной матрицей.
