CS256785B1

CS256785B1 - Leaf plastic spring

Info

Publication number: CS256785B1
Application number: CS866574A
Authority: CS
Inventors: Ludek Zamyslicky; Karel Hejtmanek; Miloslav Hanke; Jiri Pscheidt; Zbynek Sucharda; Lubomir Zeman; Jan Krmencik
Original assignee: Ludek Zamyslicky; Karel Hejtmanek; Miloslav Hanke; Jiri Pscheidt; Zbynek Sucharda; Lubomir Zeman; Jan Krmencik
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS657486A1

Abstract

Řešení se týká oboru plastových pru- ýín a řeší vytvoření listové plastové pružiny s proměnlivou tuhostí ve směru podélné osy pružiny při současném dokonalejším vytvoření konoovýoh připojovacích částí tružiny. Podstata řešení spočívá v tom, e listová plastová pružina majíoí uzavřený podélný průřez sestávající z horní a spodní vrstvy a koncových ok, v nichž je vloženo po jedné trubkové vložoe, má tyto trubkové vložky spojeny spolu jádrem uspořádaným mezi horní vrstvou a spodní vrstvou. Řešení je využitelné ve všech oboreoh, kde se používají listové pružiny a zejména je vhodný pro odpružení kol motorových vozidel.The invention relates to the field of plastic springs and solves the problem of creating a sheet plastic spring with a variable stiffness in the direction of the longitudinal axis of the spring, while at the same time making a more conjugate connecting part of the pipe. The essence of the present invention is that the leaf plastic spring has a closed longitudinal cross section consisting of an upper and a lower layer and end meshes in which a tubular insert is inserted, the tubular inserts being joined together by a core arranged between the upper layer and the lower layer. The solution is applicable in all applications where leaf springs are used and is particularly suitable for the suspension of motor vehicle wheels.

Description

Vynález se týká listové plastové pružiny z kompozitu tvořeného vlákny ve vytvrditelné matrici, mající uzavřený podélný průřez sestávající z horní a spodní vrstvy a koncových ok, v nichž je vloženo po jedné trubkové vložce.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a sheet plastic spring made of a fiber-composite composite in a curable matrix having a closed longitudinal cross-section consisting of an upper and a lower layer and end eyes in which they are inserted one tube insert.

Známé listové pružiny jsou tvořeny horní a spodní vrstvou a koncovými oky. V okách jsou vloženy trubkové vložky a horní a spodní vrstva jsou v oblasti mezi oky slisovány k sobě. Nedostatkem těchto pružin je hlavně to, že jejich tuhost je po celé délce konstantní a že vlákna kompozitu probíhající vé směru podélné osy pružiny nejsou vedena v celé délce· Problémem je 1 upevnění trubkových vložek v pružině.Known leaf springs consist of an upper and a lower layer and end eyes. Tube inserts are inserted in the meshes and the top and bottom layers are pressed together in the region between the meshes. The main disadvantage of these springs is that their stiffness is constant over their entire length and that the composite fibers running in the direction of the longitudinal axis of the spring are not guided along the whole length.

Cílem vynálezu je vytvořit listovou plastovou pružinu s proměnnou tuhostí po délce při současném dokonalejším vytvoření koncových připojovacích částí pružiny. ,It is an object of the present invention to provide a sheet plastic spring with varying stiffness along the length, while at the same time providing a more complete configuration of the end connection portions of the spring. ,

Toho se dosahuje listovou plastovou pružinou podle vynálezu tím, že trubkové vložky jsou spolu spojeny jádrem uspořádaným mezi horní vrstvou a spodní vrstvou. Jádro má ve směru podélné osy pružiny proměnlivou velikost plochy příčného průřezu a může být opatřenp alespoň jedním podélným Žebrem, na něž navazuje alespoň jedno radiální žebro na trubkových vložkách. Je výhodné vytvořit jádro a trubkové vložky z jednoho kusu. Trubkové vložky mohou být opatřeny vnitřním kovovým pouzdrem. Jádro může být vytvořeno ^ko duté a v tom přípa dě je vhodní jádra uspořádat voštinovou výztuhu. V místě působení síly je mezi horní vrstvou a spodní vrstvou, případně uvnitř jádra, uspořádána výztužná vložka· Je vhodné alespoň jednu z vrstev opatřit nejméně jedním příčným zvlněním. Radiální žebra mohou být přerušena alespoň Jednou drážkou.This is achieved by the sheet plastic spring according to the invention in that the tubular inserts are joined together by a core arranged between the upper layer and the lower layer. The core has a variable cross-sectional area in the direction of the longitudinal axis of the spring and may be provided with at least one longitudinal rib, at least one radial rib on the tubular inserts adjoining. It is advantageous to make the core and the tubular inserts in one piece. The tubular inserts may be provided with an inner metal sleeve. The core may be hollow, in which case it is suitable to arrange the honeycomb reinforcement. A reinforcement insert is provided between the topsheet and the backsheet or inside the core where the force is applied. It is desirable to provide at least one of the layers with at least one transverse ripple. The radial ribs may be interrupted by at least one groove.

Kromě výhod plynoucích přímo z cíle vynálezu se u lišto vé plastové pružiny podle vynálezu dosahuje lepšího vedení vláken kompozitu ve směru podélné osy pružiny při výrobě a dokonalejšího spojení jádra a kompozitem. Pružina podle vynálezu snáší i částečné namáhání krutém.In addition to the advantages arising directly from the objective of the invention, the molded plastic spring according to the invention achieves better guidance of the composite fibers in the direction of the longitudinal axis of the spring during manufacture and improved bonding of the core and composite. The spring according to the invention also tolerates partial torsional stress.

Příklad listové plastové pružiny podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde obr· 1 je podélný řez pružinou, obr. 2 je řez A-A podle obr. 1, obr. 3 je konec pružiny v půdoryse, obr. 4 je řez B-B podle obr. 1, obr. 5 je řez C-C podle obr. 1, obr. 6 je řez odpovídající řezu C-C s dutým jádrem bočně otevřeným a obr. 7 je řez D-D podle obr. 1.An example of a leaf plastic spring according to the invention is shown in the attached drawing, wherein Fig. 1 is a longitudinal section of the spring; Fig. 2 is a section AA of Fig. 1; 1, FIG. 5 is a section CC of FIG. 1, FIG. 6 is a section corresponding to section CC with a hollow core laterally open, and FIG. 7 is a section DD of FIG. 1.

Listová plastové pružina 1 (podle obr. 1) je tvořena horní vrstvou 2, epodní vrstvou 2 ^a koncovými oky 4. Tyto čás ti vytvářejí nepřerušovaný uzavřený podélný průřez a jsou tvo řeny kompozitem, který ve vytvrditelné matrici obsahuje vlákna orientovaná ve směru podélné osy pružiny 1. Kolem neutrální osy takto vytvořené pružiny 1 je mezi horní vrstvou 2 a spodní vrstvou J uspořádáno jádro 6, které může být plné (obr. 7), nebo duté, přičemž dutina £ je bul uzavřené (obr.The sheet plastic spring 1 (shown in FIG. 1) is formed by the topsheet 2, the epoxysheet 2, ^{and the} end loops 4. These portions form an uninterrupted closed longitudinal cross-section and consist of a composite comprising fibers oriented in the direction of the longitudinal spring Around the neutral axis of the spring 1 thus formed, a core 6 is provided between the upper layer 2 and the lower layer J, which may be solid (FIG. 7) or hollow, the cavity 6 being closed (FIG.

$) nebo otevřená (obr. 6). Jádro 6 spojuje trubkové vložky 2, které mohou být nedílnou součástí jádra 6, nebo s ním spojehy (například svařeny, slepeny), což závisí na použitých materié lech jádra 6 a vložek 2·$) or open (Fig. 6). The core 6 connects the tubular liners 2, which may be an integral part of the core 6 or the connections with it (for example, welded, glued), depending on the materials used for the core 6 and the liners 2.

Jádro 6 je opatřeno podélnými žebry X, m něž navazují radiální žebra 8 vytvořená na trubkových vložkách X· Radiální žebra 8 jsou přerušena drážkou 10 (obr· 3)·The core 6 is provided with longitudinal ribs X which are connected by radial ribs 8 formed on the tubular inserts X. The radial ribs 8 are interrupted by a groove 10 (FIG. 3).

V místě působení síly je jádro 6 opatřeno výztužnou vložkou 11. V dutině X jádra 6 je voštinová výztuha 12. která zaručuje vzdálenost mezi horní vrstvou £ ⁰ spodní vrstvou 3, jak při výrobě pružiny lisováním, tak při dlouhodobém provozu.At the point of force is the core 6 provided with a reinforcing insert 11. In the cavity 6 X honeycomb core reinforcement 12th that ensures spacing between the topsheet £ ⁰ backsheet 3 as in the manufacture of compression springs, and in the long run.

Trubkové vložky χ mohou být podle potřeby opatřeny vnitřním kovovým pouzdrem (neznázorněno). Jádro £ může být kovové (například z tenkého plechu z pružinové oceli nebo z fosforového bronzu), nebo plastové (například z polyuretanu, z kompozitu, případně z kompaktního plastu snášejícihó zvýšenou teplotu, nutnou pro vytvrzování), případně pryžové (připadá v úvahu zejména při volbě plného jádra).The tubular inserts χ can be provided with an inner metal sleeve (not shown) as required. The core 6 may be metal (for example, a thin sheet of spring steel or phosphor bronze), or plastic (for example, polyurethane, composite or compact plastic withstanding the elevated temperature required for curing), or rubber (particularly in the case of full core).

Jádro 6 má zajistit zejména proměnnou tuhost pružiny χ ve směru podélné osy pružiny 1 tím, že jeho příčný průřez se mění, přičemž je zachován konstantní příčný průřez horní vrstvy χ a spodní vrstvy 3. Jádro & dále zjednodušuje výrobu pr úžiny 1, zejména zkrácením vytvrzovací doby, a přispívá k útlumu vlastních kmitů pružiny 1.In particular, the core 6 is intended to provide a variable spring stiffness χ in the direction of the longitudinal axis of the spring 1 by varying its cross-section while maintaining a constant cross-section of the top layer χ and the bottom layer 3. and contributes to the damping of the natural oscillations of the spring 1.

Konstrukcí pružiny X se dosahuje dokonalejšího· spojení trubkových vložek χ s koncovými oky 4. tím, že vlékna kompozitu obepínají trubkové vložky χ bez přerušení a po celém obvodu bez jakéhokoliv mechanického spojení, které sebou přináší přerušení vláken.The design of the spring X achieves a more perfect connection of the tubular inserts χ to the end lugs 4 by encircling the composite threads around the tubular inserts χ without interruption and along the entire periphery without any mechanical connection which results in interruption of the fibers.

Podélná žebra χ a radiální žebra &. slouží k lepšímu vederií vláken ve směpu. podélné osy pružiny 1, zabraňují delaminaci při namáhání krutém a zajišíují lepší spojení'jádra £.Longitudinal ribs χ and radial ribs &. serves to better heat the fibers in the mix. the longitudinal axes of the spring 1 prevent delamination under torsional stress and provide a better core connection.

s horní a spodní vrstvou 2, J. Drážka 10 je vytvořena pro lepší zakotvení kompozitu koncových ok 4. do trubkových vložek 2*with the top and bottom layers 2, J. The groove 10 is formed to better anchor the composite end lugs 4 to the tubular liners 2 *.

Vhodné je opatřit alespoň jednu z vrstev 2, J, nejméně jedním příčným zvlněním, které slouží jako reaěrva kompozitního materiálu při extrémním protažení vláken, kdy toto protažení nelze již realiaovat elasticitou materiálu (neznázorněno). Tento detail umožňuje zvětšit vzdálenost mežl horní vrstvou 2 a spodní vrstvou 2» čímž se zvýší polární moment setrvačnosti průřezu a tím i tuhost. Důsledkem toho je možné použít pružinu i pro větší zatížení. . 'It is suitable to provide at least one of the layers 2, J with at least one transverse ripple which serves as a reamer for the composite material under extreme fiber elongation, wherein the elongation can no longer be realized by the elasticity of the material (not shown). This detail makes it possible to increase the gap distance between the topsheet 2 and the backsheet 2, thereby increasing the polar moment of inertia of the cross-section and hence the stiffness. As a result, it is possible to use the spring even for higher loads. . '

Listová plastová pružina i podle vynále zu je použitelná zejména v automobilovém průmyslu a všude tam, kde je vyžadováno odpružení se sníženým nárokem na hmotnost pružiny a a požadavkem na zvýšenou životnost.The sheet-metal spring according to the invention is particularly applicable in the automotive industry and wherever cushioning is required with reduced spring weight and increased life expectancy.

Claims

A sheet plastic composite spring composed of fibers in a curable matrix having a closed longitudinal cross-section consisting of an upper and a lower layer and end lugs in which they are inserted one tube insert, characterized in that the tube inserts (5). ) are joined together by a core (6) arranged between the topsheet (21) and the backsheet (3).

Leaf plastic spring according to claim 1, characterized in that the core (6) has a variable cross-sectional area in the direction of the longitudinal axis of the spring (1).

Leaf plastic spring according to claim 1, characterized in that the core (6) is provided with at least one longitudinal rib (7) adjoining at least one radial rib (8) on the tubular inserts (5).

Leaf plastic spring according to claim 1, characterized in that the core (6) and the tubular inserts (5) are formed in one piece.

Sheet plastic spring according to claim 1, characterized in that the tubular inserts (5) are provided with an inner metal sleeve.

6. A sheet plastic spring according to claim 1, characterized in that the core (6) has a cavity (9).

»·»

T. Leaf plastic spring according to claim 6, characterized in that a honeycomb reinforcement (12) is arranged in the cavity (9) of the core (6).

8. A plastic spring according to claim 1, characterized in that a reinforcement insert (11) is arranged between the upper layer (2) and the lower layer (3) or inside the core (6) at the force application point.

Sheet plastic spring according to claim 1, characterized in that at least one of the layers (2, 3) has at least one transverse undulation.

10. A plastic sheet spring according to claim 3, characterized in that the radial ribs (8) are interrupted by at least one groove (10).