DE102009005073A1

DE102009005073A1 - Federendenabstützelement

Info

Publication number: DE102009005073A1
Application number: DE102009005073A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Mende; Uli Junker; Reiner Kistner
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2009-08-13
Also published as: CN101504048A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Federendenabstützelement zur Abstützung von einem Ende einer Außenfeder und einem Ende einer Innenfeder, die innerhalb der Außenfeder angeordnet ist, mit einem hohlzylidnerartigen Aufnahmekörper, auf den das Außenfederende aufgesteckt ist, wobei die Innenfeder und die Außenfeder jeweils als Schraubenfeder mit Federwindungen ausgeführt sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Innenfederende verliersicher in dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federendenabstützelement zur Abstützung von einem Ende einer Außenfeder und einem Ende einer Innenfeder, die innerhalb der Außenfeder angeordnet ist, mit einem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper, auf den das Außenfederende aufgesteckt ist, wobei die Innenfeder und die Außenfeder jeweils als Schraubenfeder mit Federwindungen ausgeführt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Federendenabstützelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem Federendenabstützelement zur Abstützung von einem Ende einer Außenfeder und einem Ende einer Innenfeder, die innerhalb der Außenfeder angeordnet ist, mit einem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper, auf den das Außenfederende aufgesteckt ist, wobei die Innenfeder und die Außenfeder jeweils als Schraubenfeder mit Federwindungen ausgeführt sind, dadurch gelöst, dass das Innenfederende verliersicher in dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper gehalten ist. Der hohlzylinderartige Aufnahmekörper hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Hohlzylinders mit einer Längsachse. Die Begriffe axial und radial beziehen sich auf diese Längsachse. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu der Längsachse. Radial bedeutet quer zur Längsachse. Das Innenfederende ist in den hohlzylinderartigen Aufnahmekörper eingesteckt und vorzugsweise formschlüssig darin gehalten.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderartige Aufnahmekörper an seinem den Federn zugewandten Ende einen nach innen umgebogenen Randbereich aufweist, der einen axialen Anschlag für eine Windung des Innenfederendes bildet. Der vorzugsweise radial nach innen umgebogene Randbereiche dient dazu, das in den Aufnahmekörper eingesteckte Innenfederende verliersicher zu halten. Zu diesem Zweck umgreift der umgebogene Randbereich die daran anliegende Windung des Innenfederendes teilweise.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der nach innen umgebogene Randbereich an dem den Federn zugewandten Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers umlaufend ist. Der umgebogene Randbereich erstreckt sich somit über den gesamten Umfang des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers. Der umgebogene Randbereich kann auch teilweise unterbrochen sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Federendenabstützelement aus einem topfartigen Ausgangsteil mit einem Boden tiefgezogen ist, der ein zentrales Durchgangsloch aufweist, das durch den nach innen umgebogenen Randbereich begrenzt ist. Nach dem Tiefziehen wird der Boden ausgestanzt. Nach dem Ausstanzen wird das Federendenabstützelement vorzugsweise gehärtet und/oder vergütet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Federendenabstützelement aus einem flächigen Blechmaterial ausgeschnitten ist, das anschließend gerollt ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Federendenabstützelement zunächst zum Beispiel als Platine zugeschnitten, anschließend gerollt und verklinkt sowie gehärtet beziehungsweise vergütet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem flächigen Blechmaterial eine im Wesentlichen rechteckige Aussparung ausgeschnitten ist, die an dem den Federn zugewandten Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers eine halbkreisförmige Öffnung bildet. Dadurch wird das Einführen beziehungsweise Einschrauben der Innenfeder erleichtert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Blechmaterial einen länglichen Streifen umfasst, der an seinen Enden verklinkt ist. Vorzugsweise ist an einem Ende des länglichen Streifens eine Ausnehmung vorgesehen, in die eine komplementäre Klinke eingreift, die an dem anderen Ende des länglichen Streifens vorgesehen ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das den Federn zugewandte Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers abgeschrägt ist. Die Abschrägung ist an den Steigungswinkel der Innenfeder angepasst. Die Abschrägung kann jedoch auch einen vom Steigungswinkel der Innenfeder abweichenden Winkel aufweisen. Dadurch kann eine Reibung zwischen Napf und Innenfeder erzielt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das den Federn zugewandte Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers so abgeschrägt ist, dass sich eine ellipsenförmige Öffnung ergibt. Dadurch wird das Einführen beziehungsweise Einschrauben der Innenfeder erleichtert. Die ellipsenförmige Öffnung kann auch durch entsprechende Ausbildung des diese bildenden Napfbereiches erzeugt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfederende formschlüssig in dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper gehalten ist. Der Formschluss wird zum Beispiel durch den umgebogenen Randbereich geschaffen, der eine Federwindung der Innenfeder teilweise umgreift.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfederende in den hohlzylinderartigen Aufnahmekörper eingeschraubt ist. Dabei stellen die Windungen der Innenfeder ein Außengewinde dar, das in ein Innengewinde eingeschraubt ist, das von dem umgebogenen Randbereich des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers dargestellt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfederende ellipsenförmige Windungen aufweist. Dadurch wird das Einführen beziehungsweise Einschrauben der Innenfeder insbesondere dann erleichtert, wenn das den Federn zugewandte Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers eine ellipsenförmige Öffnung aufweist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderartige Aufnahmekörper an seinem äußeren Umfang Erhöhungen aufweist. Die Erhöhungen dienen dazu, das Außenfederende an dem Federendenabstützelement zu halten.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen als Stege ausgeführt sind, die sich in axialer Richtung erstrecken. Vorzugsweise sind mehrere Stege gleichmäßig über den Umfang des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers verteilt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Außenfederende kraftschlüssig auf dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper gehalten ist. Die Abmessungen des Außenfederendes sind vorzugsweise so mit den Abmessungen des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers abgestimmt, dass das Außenfederende auf den Aufnahmekörper aufgepresst wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderartige Aufnahmekörper an seinem den Federn abgewandten Ende einen nach außen abgewinkelten Bund aufweist. Der vorzugsweise radial nach außen abgewinkelte Bund bildet einen axialen Anschlag für die Außenfeder. Darüber hinaus schafft der Bund eine Anlagefläche zur Abstützung des Federendenabstützelements an einem Teil eines Drehschwingungsdämpfers.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Federendenabstützelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfeder und die Außenfeder jeweils als Bogenfeder ausgeführt sind. Dadurch wird ein Verdrehen der Innenfeder in der Außenfeder sicher verhindert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Federendenabstützelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 das Federendenabstützelement aus 1 mit einer eingeschraubten Innenfeder;
3 eine Schnittansicht von oben auf das Federendenabstützelement aus den 1 und 2 mit einer eingeschraubten Innenfeder und einer aufgesteckten Außenfeder;
4 einen ähnlichen Schnitt wie in 3 von der Seite auf die Federn;
5 eine zugeschnittene Platine zur Herstellung eines Federendenabstützelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in der Draufsicht;
6 eine perspektivische Darstellung eines aus der in 5 dargestellten Platine hergestellten Federendenabstützelements und
7 eine Schnittansicht des Federendenabstützelements aus 6 mit einer eingeschraubten Innenfeder und einer aufgesteckten Außenfeder.
Die Erfindung betrifft zum Beispiel einen Drehschwingungsdämpfer in Form eines Zweimassenschwungrads mit zwei Massen, die mit Hilfe von Schraubenfedern miteinander gekoppelt sind. Die Schraubenfedern sind mit ihren Enden zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers eingespannt. Um einen direkten Kontakt der Federenden mit dem Eingangsteil beziehungsweise dem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers zu verhindern, können die Federenden form- oder kraftschlüssig in zugehörige Federendenabstützelemente eingehängt sein. Die Federendenabstützelemente dienen unter anderem dazu, die zugehörigen Federenden in einer definierten Einbaulage zu halten.
In den 1 und 2 ist ein Federendenabstützelement 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel perspektivisch dargestellt. Das Federendenabstützelement 1 umfasst einen Aufnahmekörper 2, der im Wesentlichen die Gestalt eines hohlen geraden Kreiszylinders mit einem Kreiszylindermantelabschnitt 4 aufweist. An einem Ende des kreiszylindermantelförmigen Abschnitts 4 ist ein Bund 5 vorgesehen, der sich radial nach außen erstreckt. An dem anderen Ende des kreiszylindermantelförmigen Abschnitts 4 ist ein Randbereich 8 nach innen umgebogen.
Das Federendenabstützelement 1 wird als Topf mit einem schrägen Boden tiefgezogen. Anschließend wird der Boden ausgestanzt, um in dem Boden eine Öffnung 10 zu bilden, die von dem umgebogenen Randbereich 8 begrenzt wird. Dabei ist das dem Bund 5 abgewandte Ende des kreiszylindermantelförmigen Abschnitts 4 so abgeschrägt, dass die Öffnung 10 die Gestalt einer Ellipse mit einer Hauptachse 11 und einer Nebenachse 12 aufweist.
Der kreiszylindermantelförmige Abschnitt 4 ist auf seiner Außenseite mit drei Stegen 14, 15, 16 versehen, die aus dem Aufnahmekörper 2 nach außen herausgedrückt sind. Die Stege 14 bis 16 sind gleichmäßig über den Umfang des kreiszylindermantelförmigen Abschnitts 4 verteilt.
In 2 ist ein Ende 18 einer Innenfeder 20 in den Aufnahmekörper 2 eingeschraubt. Dabei stellt der umgebogene Randbereich 8 ein Innengewinde dar, in welches die Innenfeder 20 mit ihrem Ende 18 eingeschraubt wird. Die Windungen des Innenfederendes 18 stellen dabei ein Außengewinde dar.
In den 3 und 4 ist das Federendenabstützelement 1 in zwei um 90 Grad versetzten Längsschnitten mit eingeschraubter Innenfeder 20 dargestellt. In 3 ist die Längsachse des kreiszylindermantelförmigen Abschnitts 4 des Aufnahmekörpers 2 mit 24 bezeichnet. Die Endwindungen 26, 28 des Innenfederendes 18 sind elliptisch gestaltet, um das Einschrauben in den Aufnahmekörper 2 durch die elliptische Öffnung 10 hindurch zu erleichtern. Beim Einschrauben des Innenfederendes 18 in den Aufnahmekörper 2 ist ein Rückstand zulässig. Eine gegebenenfalls auftretende Abstützkraft wird über das Federendenabstützelement 1 in die Innenfeder 20 geleitet. Das Innenfederende 18 kann gegebenenfalls auch ohne Anschliff ausgeführt sein.
Nach dem Einschrauben des Innenfederendes 18 wird das Federendenabstützelement 1 zusammen mit der Innenfeder 20 in ein Ende 29 einer Außenfeder 30 eingeführt. Das Federendenabstützelement 1 wird in das Außenfederende 29 eingepresst. Die Endwindung 32 der Außenfeder 30 kommt an dem Bund 5 zur Anlage. Durch eine gekrümmte Linie 35 ist in 4 angedeutet, dass sowohl die Innenfeder 20 als auch die Außenfeder 30 als Bogenfedern, also gekrümmt, ausgeführt sind. Somit ist ein Verdrehen der Innenfeder 20 in der Außenfeder 30 unmöglich.
In 5 ist ein Blechstreifen 37 aus einem flächigen Blechmaterial nach dem Zuschneiden dargestellt. Durch strichpunktierte Linien 38, 39 sind Biegekanten angedeutet. Der Blechstreifen 37 weist eine rechteckige Aussparung 40 auf, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die 6 erläutert wird. Der Blechstreifen 37 wird auch als Platine bezeichnet, die nach dem Zuschneiden gerollt und verklinkt und gegebenenfalls gehärtet und/oder vergütet wird.
In 6 ist ein Federendenabstützelement 41 perspektivisch dargestellt, das durch Rollen und Verklinken aus dem in 5 dargestellten Blechstreifen 37 gebildet ist. Das Federendenabstützelement 41 umfasst einen Aufnahmekörper 42, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders mit einem kreiszylindermantelförmigen Abschnitt 44 aufweist. An einem Ende des kreiszylindermantelförmigen Abschnitts 44 ist ein Bund 45 radial nach außen abgewinkelt.
Der Bund 45 wird durch Umbiegen des Blechstreifens 37 um die Biegekante 38 erzeugt, die in 5 dargestellt ist. In 5 sieht man des Weiteren, das an einem Ende des Blechsteifens 37 eine Ausnehmung 46 ausgestanzt ist, die komplementär zu einer Klinke 47 ist, die an dem anderen Endes des Blechstreifens 37 vorgesehen ist. In dem in 6 dargestellten Endzustand des Federendenabstützelements 41 ist die Klinke 47 in die Ausnehmung 46 eingesteckt, um die beiden Enden des Blechstreifens 37 formschlüssig miteinander zu verbinden.
An seinem dem Bund 45 abgewandten Ende weist der Aufnahmekörper 42 einen umgebogenen Randbereich 48 auf, der um die Biegekante 39 umgebogen ist. Der umgebogene Randbereich 48 erstreckt sich nicht über den gesamten Umfang des Aufnahmekörpers 42, sondern nur über die Hälfte des Umfangs, so dass der umgebogene Randbereich 48 einen Halbkreis 51 begrenzt. Ein weiterer Halbkreis 52 ist in axialer Richtung versetzt zu dem Halbkreis 51 an dem dem Bund 45 abgewandten Ende des kreiszylindermantelförmigen Abschnitts 44 vorgesehen. Durch die axial versetzte Anordnung der beiden halbkreisförmigen Öffnungen 51, 52 ergibt sich eine vergrößerte Einführöffnung 50 für ein zugehöriges Ende einer Innenfeder.

In 7 ist das Federendenabstützelement 41 im Längsschnitt dargestellt. Ein Ende 58 einer Innenfeder 60 ist in den Aufnahmekörper 42 eingeschraubt. Ein Ende 69 einer Außenfeder 70 ist außen auf dem Aufnahmekörper 42 kraftschlüssig fixiert. Eine Windung des Innenfederendes 58 liegt teilweise an dem umgebogenen Randbereich 48 an, der eine Abschrägung aufweist, die an die Steigung der Innenfeder 60 angepasst ist. Die Endwindung der Außenfeder 70 liegt an dem Bund 45 an. Bezugszeichenliste

1	Federendenabstützelement	44	kreiszylindermantelförmiger Abschnitt
2	Aufnahmekörper	45	Bund
4	Kreiszylindermantelförmiger Abschnitt	46	Ausnehmung
5	Bund	47	Klinke
8	umgebogener Randbereich	48	umgebogener Randbereich
10	Öffnung	50	Öffnung
11	Hauptachse	51	Halbkreis
12	Nebenachse	52	Halbkreis
14	Steg	58	Ende
15	Steg	60	Innenfeder
16	Steg	69	Ende
18	Ende	70	Außenfeder
20	Innenfeder
24	Längsachse
26	Endwindung
28	Endwindung
29	Ende
30	Außenfeder
32	Windung
35	gekrümmte Linie
37	Blechstreifen
38	Biegekante
39	Biegekante
40	Aussparung
41	Federendenabstützelement
42	Aufnahmekörper

Claims

Federendenabstützelement zur Abstützung von einem Ende (29; 69) einer Außenfeder (30; 70) und einem Ende (18; 58) einer Innenfeder (20; 60), die innerhalb der Außenfeder (30; 70) angeordnet ist, mit einem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper (2; 42), auf den das Außenfederende (29; 69) aufgesteckt ist, wobei die Innenfeder (20; 60) und die Außenfeder (30; 70) jeweils als Schraubenfeder mit Federwindungen ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfederende (18; 58) verliersicher in dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper (2; 42) gehalten ist.
Federendenabstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderartige Aufnahmekörper (2; 42) an seinem den Federn (20; 60, 30, 70) zugewandten Ende einen nach innen umgebogenen Randbereich (8; 48) aufweist, der einen axialen Anschlag für eine Windung des Innenfederendes (18; 58) bildet.
Federendenabstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nach innen umgebogene Randbereich (8) an dem den Federn (20, 30) zugewandten Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers (2) umlaufend ist.
Federendenabstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federendenabstützelement (1) aus einem topfartigen Ausgangsteil mit einem Boden tiefgezogen ist, der ein zentrales Durchgangsloch (10) aufweist, das durch den nach innen umgebogenen Randbereich (8) begrenzt ist.
Federendenabstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federendenabstützelement (41) aus einem flächigen Blechmaterial ausgeschnitten ist, das anschließend gerollt ist.
Federendenabstützelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem flächigen Blechmaterial eine im Wesentlichen rechteckige Aussparung (40) ausgeschnitten ist, die an dem den Federn (60, 70) zugewandten Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers (42) eine halbkreisförmige Öffnung (52) bildet.
Federendenabstützelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Blechmaterial einen länglichen Streifen (37) umfasst, der an seinen Enden verklinkt ist.
Federendenabstützelement nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das den Federn (20; 60, 30; 70) zugewandte Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers (2; 42) abgeschrägt ist.
Federendenabstützelement nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das den Federn (20, 30) zugewandte Ende des hohlzylinderartigen Aufnahmekörpers (2) so abgeschrägt ist, dass sich eine ellipsenförmige Öffnung (10) ergibt.
Federendenabstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfederende (18; 58) formschlüssig in dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper (2; 42) gehalten ist.
Federendenabstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfederende (18; 58) in den hohlzylinderartigen Aufnahmekörper (2; 42) eingeschraubt ist.
Federendenabstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenfederende (18) ellipsenförmige Windungen aufweist.
Federendenabstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderartige Aufnahmekörper (2) an seinem äußeren Umfang Erhöhungen aufweist.
Federendenabstützelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen als Stege (14, 15, 16) ausgeführt sind, die sich in axialer Richtung erstrecken.
Federendenabstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenfederende (29; 69) kraftschlüssig auf dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper (2; 42) gehalten ist.
Federendenabstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderartige Aufnahmekörper (2; 42) an seinem den Federn abgewandten Ende einen nach außen abgewinkelten Bund (5; 45) aufweist.
Federendenabstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfeder (20; 60) und die Außenfeder (30; 70) jeweils als Bogenfeder ausgeführt sind.