DK152817B - Bladfjeder af kompositmateriale samt fremgangsmaade til fremstilling af samme - Google Patents

Description

o

DK 152817 B

Den foreliggende opfindelse angår en bladfjeder af fiberarmeret kompositmateriale og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Anvendelsen af kompositmateriale til fremstilling 5 af bladfjedre muliggør opnåelse af en betragtelig vægt besparelse i sammenligning med sædvanlige stålbladfjedre. Kompositmaterialet kan bestå af glasfibre lejrede inden i en matrix af hærdet harpiks, for eksempel en epoxyharpiks, og ved valg af egnede fibre og orientering og 10 anbringelse af disse inden i fjederen kan der fremstilles en fjeder, som er betydelig lettere end en stålbladfjeder med de samme egenskåber. Dette er navnlig fordelagtigt til brug i motorkøretøjer. Imidlertid er et træk ved udformningen af bladfjedre af kompositmateriale, som forårsager nogen 15 vanskelighed, enderne af fjederen, hvor den skal befæstes til køretøjet. Fremstillingsmetoder, som anvendes i forbindelse med kompositmaterialer, tillader ikke, at der uden besvær formes et øje ved fjederenden, som det let kan gøres, når det drejer sig om en stålfjeder.

20 Det er i EP-A-0070122 blevet foreslået, at en endetilslutning for en bladfjeder lavet af kompositmateriale kan omfatte et befæstelseselement liggende inden i en reces, der forløber på tværs af en endedel af fjederen, med et metalspændeelement forløbende omkring befæstelseselementet 25 og endedelen af fjederen i fjederens længderetning. Spænde- elementet fastholdes til fjederen tæt ved dennes endedel, så at befæstelseselementet, som fortrinsvis er en rørformet bøsning, fastholdes stramt i recessen i fjederen. Spændeelementet er af metalplade, og der er foreslået 30 . forskellige midler til at fastholde det til fjederen.

Denne konstruktion opfører sig i og for sig tilfredsstillende men udviser den ulempe, at der til endetilslutningerne må anvendes et antal særskilte komponenter bl.a. omfattende komplicerede, pressede metalemner med små 35 tolerancer, og som ved fremstillingen af fjederen må monte res meget nøjagtigt, for at fjederen skal kunne opnå de 2

O

DK 152817 B

ønskede brugsegenskaber. Fremstillingen af en sådan bladfjeder er derfor ret kompliceret og bekostelig.

Formålet for opfindelsen er at tilvejebringe en bladfjeder af den i indledningen til krav 1 angivne art, 5 som kun består af et fåtal enkeltdele, og som på en enkel og billig måde kan fremstilles med den ønskede nøjagtighed.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

10 Da befæstelseselementet er faststøbt til blad fjederens endedel, kræves der ikke yderligere komponenter til fastgørelsen af befæstelseselementet, og den ønskede nøjagtighed opnås let ved passende fiksering af de nævnte dele under omstøbningen, idet der herved 15 opnås en stiv forbindelse mellem befæstelseselementet og bladfjederens endedel, og man kan ved passende valg af det omstøbte materiale opnå en korrosionsbeskyttelse af befæstelseselementet, ligesom samlingen kan udvise dæmpning overfor støj.

20 Foretrukne træk hos og udførelsesformer for bladfjederen ifølge opfindelsen er angivet i de uselvstændige krav 2 til 5 og kort omtalt i det følgende.

Befæstelseselementet kan bestå af en på tværs af fjederen forløbende, af metal, gummi og metal bestående 25 bøsning til optagelse af en bolt, med hvilken fjederen befæstes til en sjækkel eller lignende komponent, eller det kan bestå af en på tværs af fjederen forløbende, rørformet bøsning, i hvilken en sådan af metal, gummi og metal bestående bøsning kan monteres.

OA

Det støbte materiale kan være et plastmateriale, for eksempel en polyurethan, en epoxyharpiks eller et materiale såsom en passende nylonkvalitet. Materialet kan selv omfatte en fiber- f.eks. glasfiberarmering.

Sådanne materialer kan sprøjtestøbes i en passende form, oc i hvilken endedelen af fjederen og befæstelseselementet er anbragt fastholdt i forhold til hinanden. En metode såsom reaktionssprøjtestøbning kan anvendes.

DK 152817 B

3

O

Der kan være tilvejebragt låsende udformninger, i hvilke dækmaterialet kan flyde ind under støbningen for at forbedre fastgørelsen af befæstelseselementet.

Opfindelsen angår tillige en fremgangsmåde 5 til fremstilling af en sådan bladfjeder og af den i indledningen til krav 6 angivne art, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af dette krav angivne.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere 10 ud fra udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser set ovenfra en ende af en fjeder ifølge opfindelsen, fig. 2 den i fig. 1 viste fjeder set fra siden, 15 fig. 3 set ovenfra en yderligere udførelsesform for en fjeder ifølge opfindelsen og skematisk visende dennes fremstilling, og fig. 4 den i fig. 3 viste fjeder set fra siden.

20 I fig. 1 og 2 er vist en bladfjeder 10 fremstillet af kompositmateriale såsom glasfibre lejret i en epoxyharpiks. En endedel 11 af fjederen afgrænser en delcirkulær reces, som strækker sig tværs over fjederen. Liggende i recessen findes et befæstelseselement i form af en bøsning 25 med et indre og et ydre rørformet metalelement henholdsvis 12 og 13 og et mellemliggende gummielement 14. Sådanne bøsninger er velkendte.

Bøsningen er fastgjort til fjederen ved et dække 15 af plastmateriale, som er støbt in situ omkring bøsningen 30 og fjederendedelen. En del 16 af dækket strækker sig et kort stykke omkring fjederen tæt ved dens endedel. Dækmaterialet er et materiale, som kan støbes omkring fjederens endedel og bøsningen, mens det er i flydedygtig fom, og som derpå størkner enten ved en kemisk reaktion eller en temperatur-35 ændring for at fastgøre bøsning og fjeder til hinanden.

Egnede materiale til dette fomål er nævnt foran, f.eks.

O

4

DK 152817B

plastmaterialer såsom polyurethan, epoxyharpikser eller en passende nylonkvalitet, eventuelt glasfiberfyldte.

Samlingen af bøsning og fjeder fremstilles ved at anbringe disse to komponenter i et passende form- eller 5 matricesæt, i hvilket dækmaterialet kan indføres. Materialet kan sprøjtestøbes eller eventuelt indhældes under tyngdekraftens indflydelse. En proces såsom reaktionssprøjtestøbning vil også kunne anvendes. Uanset hvilken metode der anvendes, må formen eller matricen være i stand til for 10 at forhindre, at dækmaterialet trænger ind i det indre af det rørformede element 12 i bøsningen eller forhindre det indre og ydre rørformede element 12 og 13 i at foretage den lille indbyrdes bevægelse, som sætter bøsningen i stand til at opfylde sin dæmpningsfunktion.

15 Fig. 3 og 4 viser endedelen af en bladfjeder 20 af fiberarmeret plastkompositmateriale. En delcirkulær, tværgående reces er afgrænset af fjederens endedel 21, og i denne endedel ligger et befæstelseselement i form af en rørformet bøsning 23. Bøsningen er som foran fastgjort til 20 fjederen med et dække 25 af plastmateriale støbt omkring bøsningen og fjederens endedel. En del 26 af dækmaterialet strækker sig omkring en kort del af fjederen 20 tæt ved dens endedel 21.

Ved denne udførelsesform er bøsningen 23 forsynet 25 med låsende udformninger,såsom diametralt modstående åbninger 24, ind i hvilke dækmaterialet flyder under dets støbning for at forøge sikkerheden af bøsningens befæstelse til fjederen. Sådanne åbninger kan tilvejebringes i bøsningen ved at bore dem i bøsningen, der eventuelt 30 befinder sig på plads i recessen i fjederendedelen, hvorved der kan tilvejebringes en åbning 22 i selve fjederende-delen for at frembyde en endnu sikrere låsevirkning.

Fremgangsmåden til således at fastgøre befæstelseselementet til fjederen er vist skematisk i fig. 3. To 35 halvdele af et formsæt er vist i omrids ved 27 og 28, idet de er sat sammen fra siderne af fjederen og samlet ved et 5

DK 152817B

o plan 30. For at forhindre indtrængning af dækmaterialet til det indvendige af bøsningen 23 befinder en dorn 29 sit i i-.tæt opasning 'deri og i ifoonparterne for >.åt forhindre lækage af materiale under støbningen. Der er tilvejebragt en tætning, hvor fjederen tæt ved sin endedel:kommer ud 5 fra formparteme. Der er natruligvis tilvejebragt ét eller flere steder til indføring af dækmaterialet til det indre af formparteme anbragt efter behov og som det er velkendt af fagmanden for at sikre tilfredsstillende materialestrømning under støbningen.

10 Efter at dækmaterialet er hærdet enten ved ændring af temperaturen eller ved en kemisk reaktion, kan formhalvdelene adskilles, fjederenden fjernes derfra og dornen 29 udtages af bøsningen 23. Om nødvendigt kan en af gummi og metal bestående bøsning så presses ind i bøsningen 23.

15 Den af gummi og metal bestående bøsning er om nødvendigt udskiftelig ved at presse den ud af bøsningen 23.

Det vil naturligvis forstås, at der kunne være tilvejebragt flere åbninger til låsning i bøsningen og/eller fjederen for at tilvejebringe en større låsevirkning.

20 Alternativt eller yderligere kunne den udvendige overflade af bøsningen være riflet eller på anden vis udformet til at tilvejebringe en låsevirkning, og endedelen af fjederen kunne forsætligt være forsynet med en ru overflade, hvori daskmaterialet kan indgribe.

25 30 35

Claims (6)

1. Bladfjeder af fiberarmeret harpikskomposit-materiale og omfattende en endedel (11,21), der afgrænser en reces, som forløber på tværs af fjederen, og et be- 5 fæstelseselement (13,23), som ligger i denne reces, kendetegnet ved, at endedelen (11,21) og befæstelseselementet (13,23) i hvert flad delvis er omsluttet af et materiale (15,25), som er støbt omkring endedelen og befæstelseselementet in situ.for at fastgøre befæstelses-10 elementet og fjederen til hinanden.

2. Bladfjeder ifølge krav 1,kendetegnet ved, at befæstelseselementet er en bøsning (12,13,14,23), som afgrænser en åbning, der forløber på tværs af fjederen.

3. Bladfjeder ifølge krav 1 eller 2, kende- 15 tegnet ved, at dækmaterialet er et plastmateriale.

4. Bladfjeder ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at materialet er sprøjtestøbt omkring befæstelseselementet og fjederendedelen.

5. Bladfjeder ifølge ethvert af de foregående krav, 20 kendetegnet ved, at materialet har låsende ind greb med befæstelseselementet og/eller fjederendedelen.

6. Fremgangsmåde til fremstilling af en bladfjeder ifølge krav 1 og omfattende formning af en endedel (11,21) af fjederen, så den afgrænser en reces, 25 der forløber på tværs af fjederen, og anbringelse af et befæstelseselement (13,23), så det ligger i recessen, kendetegnet ved anbringelse af fjederendedelen med befæstelseselementet i en form, indføring af et materiale i flydedygtig form i formen, så det i hvert fald 30 delvis omslutter endedelen og befæstelseselementet og for-anledigelse af, at materialet hærder for at fastgøre befæstelseselementet til fjederendedelen og tillade fjernelse fra formen. 35