DE1022056B

DE1022056B - Torsion-resistant sleeve spring, preferably made of rubber-metal parts

Info

Publication number: DE1022056B
Application number: DEV7146A
Authority: DE
Inventors: Clemens A Voigt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-04-15
Filing date: 1954-04-15
Publication date: 1958-01-02

Description

Auf Torsion beanspruchbare Hülsenfeder, vorzugsweise aus Gummimetallteilen Die Erfindung betrifft eine auf Torsion beanspruchbare Hülsenfeder, bei der ein elastischer Körper, beispielsweise aus Gummi, festhaftend zwischen ineinanderliegenden starren Hülsen, z. B. aus Metall, angeordnet ist, insbesondere zur Verwendung als elastische Kupplung oder Lenkerbüchse an Kraftfahrzeugen.Sleeve spring that can withstand torsion, preferably made of rubber-metal parts The invention relates to a torsion stressable sleeve spring in which a elastic body, for example made of rubber, firmly adhering between one another rigid sleeves, e.g. B. of metal, is arranged, in particular for use as elastic coupling or handlebar bushing on motor vehicles.

Es sind Federn, die auf Torsion beansprucht werden, bekannt, und zwar sowohl aus Gummi als auch aus anderen elastischen Stoffen. Es ist ferner bekannt, die elastischen Körper dieser Federn mit den Metallteilen fest, und zwar meist durch einen Haftvorgang, zu verbinden. Die Metallteile ihrerseits dienen dann der Befestigung der Federn an den gegeneinander abzufedernden Maschinenteilen. Es ist weiterhin bekannt, Federn dieser bekannten Art auch als elastische Kupplungen zu verwenden.There are springs that are subjected to torsion, known, namely both from rubber and from other elastic materials. It is also known the elastic body of these springs with the metal parts firmly, mostly through an arrest process to connect. The metal parts in turn are used for fastening the springs on the machine parts to be cushioned against each other. It is still known to use springs of this known type as elastic couplings.

Man hat bei anderen auf Druck, Zug oder Schub beanspruchten Gummifedern mit gehafteten Metallteilen festgestellt, daß die Formgebung des Gummis einen außerordentlichen Einfluß auf seine Haltbarkeit hat, So wurden z. B. auch Motorlagerungen mit Anschlägen bekannt, die aus zwei konzentrischen Metallbüchsen mit dazwischengehaftetem Gummi bestehen. Eine solche Ausbildungsart hat lediglich den Zweck, daß bei axialer Zug- und Druckbeanspruchung die Gummiränder als Anschlagbegrenzung an festen Teilen dienen können.Others have rubber springs that are subjected to pressure, tension or thrust with stuck metal parts found that the shape of the rubber is extraordinary Has an influence on its durability. B. also engine mountings with stops known that consists of two concentric metal cans with rubber stuck in between exist. The only purpose of such a type of training is that, in the case of axial tensile and compressive stress the rubber edges serve as a limit stop on fixed parts can.

Die erwähnten Gummifedern neigen aber alle zu Anrissen an den Haftkanten. Diese Anrisse waren durch die unmittelbar an den Haftkanten liegenden Spannungsspitzen entstanden. Man hat sich nun bemüht, diese Spannungsspitzen an den Haftkanten abzubauen, und dies unter anderem dadurch erreicht, daß der Gummikörper in der Nähe der Haftkanten mit sogenannten Entlastungskerben versehen wurde. Es gelingt in gewissen Grenzen, auf diese weise eine höhere Festigkeit gegen Dauerbrüche zu erzielen.However, the rubber springs mentioned all tend to crack at the adhesive edges. These cracks were caused by the stress peaks located directly on the adhesive edges developed. Efforts have now been made to reduce these stress peaks on the adhesive edges, and this is achieved, among other things, in that the rubber body is in the vicinity of the adhesive edges was provided with so-called relief notches. It is possible within certain limits in this way to achieve a higher resistance to fatigue fractures.

Die Überlegung, nun auch bei solchen Gummifedern, die auf Torsion beansprucht sind, dasselbe Verfahren zur Entlastung anzuwenden, d. h. beispielseine auf Torsion beanspruchte Hülsenfeder mit einer eindeutigen Entlastungskerbe in der Nähe der äußeren oder in der Nähe beider Metallhülsen zu versehen, zeigt jedoch, daß in diesem Falle gerade die Entlastungskerbe der Ansatzpunkt zu einem Dauerbruch ist. Daraus war zu schließen, daß der Spannungsverlauf bei diesen torsionsbeanspruchten Federn offensichtlich ein anderer als bei den Druck-, Schub- oder Zugfedern ist.The consideration, now also with rubber springs that are based on torsion are claimed to use the same discharge procedure, d. H. example his Sleeve spring stressed in torsion with a clear relief notch in the Providing near the outer or near both metal sleeves shows, however, that in this case the relief notch is the starting point for a fatigue break is. From this it could be concluded that the stress curve in these was subject to torsional stress Springs is obviously different from compression, thrust or tension springs.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, für solche auf Torsion beanspruchbare Hülsenfedern, bei denen ein elastischer Körper, beispielsweise aus Gummi, festhaftend zwischen ineinanderliegenden starren Hülsen angeordnet ist, eine Formgebung zu finden, mit der die Haftkanten vor einem Anriß geschützt werden können.The invention now has for its object to be stressable on torsion Sleeve springs in which an elastic body, for example made of rubber, adheres firmly is arranged between nested rigid sleeves to find a shape, with which the adhesive edges can be protected from cracking.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß an den durch Spannungsspitzen gefährdeten Randflächen des elastischen Körpers zusätzliches elastisches Volumen, beispielsweise aus Gummi, aufgebracht ist. Die Verbindung des elastischen Körpers mit den Metallteilen erfolgt dabei durch einen Kleb- oder Haftvorgang. Man kann dabei die Haftflächen selbst auch noch mit einer entsprechenden Formgebung versehen, beispielsweise ihre Kanten abrunden. Dadurch wird ein weiterer Abbau der Spannungsspitzen an den Haftkanten erzielt.According to the invention this is achieved in that at the voltage peaks endangered edge surfaces of the elastic body additional elastic volume, for example made of rubber. The connection of the elastic body with the metal parts takes place by means of an adhesive or adhesive process. One can at the same time, the adhesive surfaces themselves are also given a corresponding shape, for example, round off their edges. This will further reduce the voltage peaks achieved at the adhesive edges.

Die Ausbildung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß nunmehr die frei liegenden Flächen des elastischen Körpers, beispielsweise des Gummikörpers, keine Ansatzpunkte mehr für Anrisse bieten. Mit Federn dieser Art ist eine erheblich größere Dauerfestigkeit zu erzielen. Die nachteiligen Faltenbildungen und Einrisse an den Haftflächen und darüber hinaus irn elastischen Körper selbst fallen vollkommen weg. Dies ist insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn die erwähnten Federn als elastische Kupplungen Verwendung finden sollen.The training according to the invention has the advantage that now the exposed surfaces of the elastic body, for example the rubber body, no longer offer starting points for cracks. With feathers of this type one is significant to achieve greater fatigue strength. The disadvantageous wrinkles and tears on the adhesive surfaces and beyond that in the elastic body itself fall completely path. This is particularly important when the springs mentioned are elastic Couplings should be used.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung mit den für sie wesentlichen Teilen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Hülsenfeder bekannter Bauart, Fig. 2 eine gleiche Hülsenfeder mit erfindungsgemäßer Formgebung und Fig. 3 zwei verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Hülsenfeder mit einem in axialer Richtung wirkenden Anschlag.The invention will now be based on the drawing with the essentials for it Share explained in more detail. It shows Fig. 1 a sleeve spring of known design, Fig. 2 shows the same sleeve spring with a shape according to the invention and FIG. 3 shows two different ones Embodiments of a sleeve spring according to the invention with one in the axial direction effective stop.

Nach Fig. 1 besteht die auf Torsion beanspruchte Hülsenfeder aus der inneren Metallhülse 1 und der äußeren Metallhülse 2. An Stelle von Metall kann auch ein anderer Stoff, beispielsweise ein harter Kunststoff, verwendet werden. Zwischen diesen beiden konzentrisch ineinander angeordneten Hülsen befindet sich der elastische Körper 3 aus Gummi oder aus einem elastischen Kunststoff. Dieser ist nach der bisher bekannten Art mit einer Entlastungskerbe 4 in der Nähe der äußeren Hülse 2 versehen. Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, ist der Grund der Entlastungskerbe 4 der Ansatzpunkt für Anrisse 5, die sich dann sehr schnell über den ganzen elastischen Körper 3 ausbreiten und zur Zerstörung der Hülsenfeder führen.According to Fig. 1, the torsion stressed sleeve spring consists of the inner metal sleeve 1 and the outer metal sleeve 2. Instead of metal can also another substance, for example a hard one Plastic, used will. Located between these two concentrically arranged sleeves the elastic body 3 made of rubber or an elastic plastic. This is of the previously known type with a relief notch 4 near the outer one Sleeve 2 provided. As has been found in practice, the reason is the relief notch 4 the starting point for cracks 5, which then spread very quickly over the entire elastic Spread body 3 and lead to the destruction of the sleeve spring.

Nach Fig. 2 besteht die wiederum auf Torsion beanspruchte Hülsenfeder aus den zwei konzentrisch angeordneten Metallhülsen 6. An Stelle von Metall kann auch hier ein anderer Stoff, beispielsweise ein Kunststoff, Verwendung finden. Zwischen diesen konzentrischen Hülsen 6 befindet sich der elastische Körper 7 aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff. Dieser elastische Körper 7 ist über die beide Metallhülsen 6 verbindende Mantelfläche 8 seitlich hinausgeführt. Dadurch entsteht ein zusätzliches elastisches Volumen 9 aus Gummi bzw. einem elastischen Kunststoff. Um eine weitere Entlastung der Haftkanten zu erzielen, bedeckt dieses zusätzliche elastische Volumen 9 gleichzeitig auch die Schmalseiten 10 der Metallhülse 6. Diese Überdeckung kann vollständig oder teilweise erfolgen. Man kann weiterhin die Metallhülse 6 mit abgerundeten oder abgeschrägten Kanten versehen.According to Fig. 2, there is the sleeve spring, which is again subjected to torsion stress from the two concentrically arranged metal sleeves 6. Instead of metal, can Here, too, another substance, for example a plastic, can be used. Between These concentric sleeves 6 is the elastic body 7 made of rubber or an elastic plastic. This elastic body 7 is over the two metal sleeves 6 connecting lateral surface 8 led out laterally. This creates an additional elastic volume 9 made of rubber or an elastic plastic. To another To achieve relief of the adhesive edges, this additional elastic volume covers 9 at the same time also the narrow sides 10 of the metal sleeve 6. This overlap can in whole or in part. You can continue to use the metal sleeve 6 with rounded or beveled edges.

Fig. 3 zeigt eine Hülsenfeder mit der inneren Metallhülse 15 und der äußeren Metallhülse 16. -Mit dieser Hülsenfeder soll aus bestimmten konstruktiven Gründen ein Anschlag in axialer Richtung verbunden werden. Aus diesem Grunde ist die äußere Metallhülse 16, wie im unteren Teil der Fig. 3 dargestellt, an einer Seite zu dem Flansch 17 erweitert. Diese flanschartige Erweiterung kann auch an beiden Seiten der äußeren Metallhülse 16 angeordnet sein. Zwischen den beiden Metallhülsen befindet sich der elastische Körper 18, der erfindungsgemäß mit dem zusätzlichen elastischen Volumen 19 ausgestattet ist. An der mit den Flanschen 17 versehenen Seite ist der elastische Körper 18 zu einer starken Wulst 20 verstärkt. Diese starke Wulst 20 wird durch ein nicht gezeichnetes Spannelement in der gestrichelten Weise beim Betrieb der Vorrichtung gegen den Flansch 17 gepreßt. Dadurch entsteht eine hohe Steifigkeit gegen axiale Verschiebung. Damit nun bei diesem axialen Anpressen an den Flansch 17 die Wulst 20 nicht an der Haftkante 21 einreißt, kann man in der Wulst eine Ringnut22 anordnen, die vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt haben soll. Dabei bleibt an der inneren Hülse 15 eine Schicht 23 elastischen Materials erhalten. Diese Ausführungsform ist in der oberen Hälfte der Fig. 3 dargestellt. Die untere Hälfte der Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der elastische Körper 18 nicht bis zum Ende der inneren hülse 15 an dieser befestigt ist. Er setzt vielmehr erst an einer weiter zurückliegenden Stelle 24 an. Beim axialen Zusammenspannen entsteht an dieser Stelle 24 nicht mehr eine so grolle Spannung, als wenn der elastische Körper 18 am Ende der inneren Hülse 15 festgehaftet sein würde.Fig. 3 shows a sleeve spring with the inner metal sleeve 15 and the outer metal sleeve 16. -This sleeve spring is intended to make certain constructive Reasons a stop are connected in the axial direction. This is why the outer metal sleeve 16, as shown in the lower part of FIG. 3, on one Side expanded to the flange 17. This flange-like extension can also be attached to be arranged on both sides of the outer metal sleeve 16. Between the two metal sleeves is the elastic body 18, according to the invention with the additional elastic volume 19 is equipped. At the provided with the flanges 17 On the side, the elastic body 18 is reinforced to form a strong bead 20. This strong one Bead 20 is by a not shown tensioning element in the dashed manner pressed against the flange 17 during operation of the device. This creates a high rigidity against axial displacement. So now with this axial pressing on the flange 17, the bead 20 does not tear at the adhesive edge 21, you can in the Arrange bead an annular groove22, which preferably has a circular cross-section should have. A layer 23 of elastic material remains on the inner sleeve 15 obtain. This embodiment is shown in the upper half of FIG. The lower half of Fig. 3 shows an embodiment in which the elastic Body 18 is not attached to the end of the inner sleeve 15 on this. He sets rather, only at a point 24 further back. When clamping axially At this point 24 there is no longer such a great tension as when the elastic Body 18 would be adhered to the end of the inner sleeve 15.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Torsionally stressable sleeve spring, in which an elastic body, for example made of rubber, firmly adhered between nested rigid sleeves, e.g. ß. made of metal, characterized in that additional elastic volume is applied to the edge surfaces of the elastic body endangered by stress peaks.

2. sleeve spring according to claim 1, characterized in that that the elastic body (3, 18) laterally over the two sleeves (6, 15, 16, 17) connecting lateral surfaces (8) extends out.

3. Sleeve spring according to one of the preceding Claims, characterized. that the elastic body (3), as is known per se, extends over the edges (10) of the rigid sleeves (6).

4. Sleeve spring according to one of the preceding claims, characterized in that the additional volume (9, 19) is reinforced in the form of a bead to form an axially effective stop (20), wherein the outer rigid sleeve (17) can be designed like a flange.

5. Sleeve spring according to claim 4, characterized in that in the bead (20) near the inner Metal sleeve (15) has a relief ring groove (22) with a preferably circular cross-section is arranged.

6. sleeve spring according to claim 4, characterized in that the bead (20) is not attached to the end of the inner metal sleeve (18) on this. Documents considered: German Patent No. 841532; U.S. Patents No. 2,538,954; 2,661,969; French patents': \ r. 812 545, 991988.