DE1059723B

DE1059723B - Torsion spring

Info

Publication number: DE1059723B
Application number: DET8225A
Authority: DE
Inventors: Leon F Thiry
Original assignee: LEON F THIRY
Current assignee: LEON F THIRY
Priority date: 1952-08-16
Filing date: 1953-08-08
Publication date: 1959-06-18

Description

Drehfeder Die Erfindung betrifft eine Drehfeder mit einer zwischen konzentrischen Metallteilen eingepreßten Gummibuchse, wobei der äußere Metallteil axial kürzer als der innere ist und die Buchse zuerst unter Erweiterung ihres Innendurchmessers auf den zylindrischen Innenteil aufgezogen, dann in den äußeren Teil eingeführt und anschließend axial zusammengedrückt wird.Torsion spring The invention relates to a torsion spring with an between concentric metal parts pressed-in rubber bushing, the outer metal part axially shorter than the inner one and the bushing is first expanding its inner diameter drawn onto the cylindrical inner part, then inserted into the outer part and then compressed axially.

Diese bekannten Konstruktionen sind dann leicht anwendbar, wenn die Innenfläche des Außenkörpers und die Außenfläche der auf den inneren Metallteil aufgespannten Buchse konisch ausgebildet sind. Wenn die Anordnung, Buchse und Innenteil, derart in der konischen Lagerung des Außenteiles eingeführt worden ist, drückt der in axialer Richtung ausgeübte Druck durch seine radiale Komponente die Buchse gegen die Kegelstumpffläche des Außenkörpers, ohne daß eine radiale Verformung der Buchse erfolgt.These known constructions are easily applicable when the Inner surface of the outer body and the outer surface of the inner metal part clamped bush are conical. If the arrangement, socket and inner part, has been introduced in this way in the conical bearing of the outer part, the presses pressure exerted in the axial direction against the socket by its radial component the frustoconical surface of the outer body without causing any radial deformation of the bushing he follows.

Sind jedoch die Flächen, zwischen denen die Buchse angeordnet ist, zylindrisch gestaltet und gegenüber dem Durchmeser relativ lang, wie z. B. bei Gelenkverbindungen für Federaugen von Kraftfahrzeugfedern und Anordnungen zur Einzelaufhängung von Rädern, so gestaltet sich der Zusammenbau der bisher bekannten Drehfedern außerordentlich schwierig.However, if the surfaces between which the bushing is located, cylindrical and relatively long compared to the diameter, such. B. in articulated joints for spring eyes of motor vehicle springs and arrangements for the individual suspension of Wheels, the assembly of the previously known torsion springs is extraordinary difficult.

Bisher erschöpften sich sämtliche Versuche zur Lösung dieses Problems darin, daß die Buchse mehr oder weniger mit Gewalt zwischen die beiden koaxialen Zylinderflächen eingepreßt wurde. Diese Versuche sind jedoch fehlgeschlagen. Es ergab sich hierbei nur eine auf die beiden Enden der Verbindung beschränkte örtliche Erhöhung des radialen Druckes. Dieser radiale Druck fällt bei allen bekannten, in dieser Weise hergestellten Verbindungen sehr schnell von den beiden Enden der gesamten Verbindung nach der Mitte hin ab. Das Verhalten solcher Verbindungen unter Belastung ist daher außerordentlich ungünstig, da ein festes Anhaften für eine einwandfreie Wirkungsweise der Drehfeder ausschlaggebend ist.So far, all attempts to solve this problem have been exhausted in that the socket more or less forcefully between the two coaxial Cylinder surfaces was pressed. However, these attempts have failed. It the result was only a local one restricted to both ends of the connection Increase in radial pressure. This radial pressure falls in all known, in connections made in this way very quickly from both ends of the whole Connection towards the middle. The behavior of such connections under load is therefore extremely unfavorable, since a firm adhesion for a perfect one How the torsion spring works is decisive.

Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten und Nachteile dadurch vermieden, daß die Buchse so ausgebildet ist, daß sie nach dem Aufziehen auf den inneren Metallteil eine zylindrische Außenfläche von einem Durchmesser hat, der etwas geringer ist als der der zylindrischen Innenfläche des äußeren Metallteiles.The invention eliminates these difficulties and disadvantages avoided that the socket is designed so that it is after pulling on the inner metal part has a cylindrical outer surface of a diameter that is slightly less than that of the cylindrical inner surface of the outer metal part.

Durch diese Anordnung ergibt sich insbesondere bei Drehfedern großer Länge ein ausgezeichnetes Nachhaften der Buchse an dem Innenkörper. Das Aufziehen der Buchse auf den Innenkörper erfolgt in Spezialfabriken und macht keine Schwierigkeiten, da sie außen frei ist. Deshalb ist es auch möglich, auf den Innenkörper mit gleichbleibendem Energieaufwand eine Buchse von viel größerer Länge aufzuziehen, als es möglich wäre, wenn die Buchse nach der bisher bekannten Arbeitsweise gleichzeitig auf den Innenkörper auf- und in den Außenkörper eingebracht wird. Es ist somit möglich, anstatt wie bisher zwei Buchsen lediglich eine Buchse zu verwenden. Die Anordnung Buchse - Innenteil kann anschließend an Ort und Stelle ohne Schwierigkeiten in den Außenkörper eingeschoben werden, wobei anschließend lediglich auf die Buchse der Axialdruck zur Einwirkung gebracht wird, der ihr Anhaften auf der Innenfläche des Außenkörpers bewirkt.This arrangement results in larger ones, particularly in the case of torsion springs Length an excellent adherence of the socket to the inner body. The winding up the socket on the inner body is made in special factories and does not cause any difficulties because it is free on the outside. That is why it is also possible to apply the same to the inner body Energy expenditure to pull a bushing of much greater length than would be possible when the bushing according to the previously known method of operation simultaneously on the inner body and is introduced into the outer body. It is thus possible instead of how previously two sockets to use only one socket. The arrangement of the socket - inner part can then be pushed into the outer body on the spot without difficulty are then only applied to the bushing of the axial pressure which causes it to adhere to the inner surface of the outer body.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Buchse in an sich bekannter Weise in freiem Zustand kegelstumpfförmig ausgebildet, und falls sie an einem Ende mit einem Wulst versehen ist, wird der Bohrungsdurchmesser der Buchse im Bereich des Wulstes vergrößert. Bei der Verwendung einer mit einem Wulst versehenen Buchse wird die Buchse in an sich bekannter Weise so ausgebildet, daß die Buchse und der Innenteil den Außenteil an dem Wulst gegenüberliegenden Ende so weit überragen, daß durch die axiale Zusaminendrückung ein Gegenwulst geformt wird.According to a preferred embodiment of the invention, the socket in a manner known per se in the free state frustoconical, and if it is beaded at one end, the bore diameter becomes the socket enlarged in the area of the bead. When using one with a The bushing provided with a bead is designed in a manner known per se so that that the socket and the inner part, the outer part at the end opposite the bead protrude so far that a counter-bulge is formed by the axial compression will.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung an Hand der Abbildungen hervor. Diese zeigen in Abb. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Kautschukbuchse, wie sie erfindungsgemäß Verwendung findet, in freiem Zustand; Abb.2 ist ein entsprechender Schnitt durch zwei Buchsen., die auf den Achsen einer Blättfederlasche angeordnet sind; Abb. 3 stellt in ihrem oberen Teil einen Schnitt gemäß Linie 3-3 der Buchse gemäß Abb. 1 in freiem Zustand und in ihrem unteren Teil einen Schnitt gemäß Linie 3a-3a der Abb. 2 durch eine auf die Innenachse aufgezogene Buchse dar; Abb. 4 ist ein Axialschnitt durch die zusammengebaute Federlasche und das Auge der Feder nach axialem Zusammenpressen der Buchse; Abb. 5 ist ein Längsschnitt durch eine elastische Buchse gemäß einer ersten abgeänderten Ausführungsform Abb. 6 ist ein der Abb. 4 entsprechender Schnitt, der die gesamte Gelenkvorrichtung mit der in dieser Abbildung dargestellten Buchse zeigt; Abb. 7 veranschaulicht im Längsschnitt eine andere Ausführungsform einer Buchse von geringerer Länge, die mit einer anderen Buchse zusammengebaut werden soll, in freiem Zustand; Abb. 8 zeigt die auf eine Innenhülse aufgezogene Buchse ; Abb. 9 ist ein Längsschnitt durch eine Gelenkvorrichtung, die zwei Buchsen der in den Abb. 7 und 8 dargestellten Bauart aufweist.Further features and details of the invention can be found in the description on the basis of the illustrations. These show in Fig. 1 an axial longitudinal section by means of a rubber bushing, as it is used according to the invention, in free State; Fig.2 is a corresponding section through two sockets. That are on the axles a leaf spring tab are arranged; Fig. 3 shows a in its upper part Section along line 3-3 of the socket according to Fig. 1 in the open State and in its lower part a section along line 3a-3a of Fig. 2 through a represents a bushing drawn on the inner axis; Fig. 4 is an axial section through the assembled spring clip and the eye of the spring after axial compression the socket; Fig. 5 is a longitudinal section through an elastic bushing according to one first modified embodiment Fig. 6 is a section corresponding to Fig. 4, the entire joint device with the socket shown in this figure shows; Fig. 7 illustrates, in longitudinal section, another embodiment of a Bushings of shorter length that are assembled with another bushing should, in free state; Fig. 8 shows the socket pulled onto an inner sleeve ; Fig. 9 is a longitudinal section through a hinge device comprising two bushings of the has the type shown in Figs. 7 and 8.

Zunächst sei das in den Abb. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben.First of all, let us consider the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 4 described.

Abb. 1 zeigt die Kautschukbuche B in freiem, nicht deformiertem Zustand. Aus Abb. 2 ist die auf einer Mittelachse oder Spindel 15, an deren einem Ende der Lenker oder Bügel 16 einer Federlasche angebracht ist, angeordnete Buchse B ersichtlich. Abb. 4 veranschaulicht die Kombination der Vorrichtung gemäß Abb. 2 mit dem Auge 17 einer Blattfeder, wobei die Buchse zwischen den beiden Lenkern 16 der Blattfeder angeordnet und in radialer Richtung durch eine auf die Achse 15 aufgeschraubte Mutter 19 zusammengepreßt ist.Fig. 1 shows the rubber beech B in a free, undeformed state. From Fig. 2 is on a central axis or spindle 15, at one end of which Handlebar or bracket 16 is attached to a spring clip, arranged bush B can be seen. Fig. 4 illustrates the combination of the device according to Fig. 2 with the eye 17 of a leaf spring, the bushing between the two links 16 of the leaf spring arranged and in the radial direction by a nut screwed onto the axis 15 19 is compressed.

Das mittlere Loch der Buchse ist mit 20 und ihre Umfläche mit 21 bezeichnet. Sie weist ferner einen über eine Schulter 23 mit dem Buchsenkörper verbundenen Wulst 22 auf. Ihre Endfläche 24 ist konvex gestaltet.The center hole of the socket is denoted by 20 and its surrounding area by 21. It also has a bead connected to the socket body via a shoulder 23 22 on. Your end face 24 is convex.

An dem mit dem Wulst 22 versehenen Ende der Buchse ist das Loch 20 bei 25 in Art einer Gegenbohrung erweitert, die sich bis zu einer Schulter 26 erstreckt und deren Länge vorzugsweise etwa der des Wulstes 22 entspricht.The hole 20 is located at the end of the bushing provided with the bead 22 widened at 25 in the manner of a counterbore which extends up to a shoulder 26 and the length of which preferably corresponds approximately to that of the bead 22.

Der Durchmesser des Loches 20 der Buchse nimmt in freiem Zustand desselben von der Schulter 26 bis nach ihrem anderen Ende 27 hin allmählich ab. Die Umfläche 21 der Buchse ist in freiem Zustand leicht kegelstumpfförmig gestaltet, wobei der Scheitelwinkel so bemessen ist, daß die Fläche des ringförmigen Querschnitts des zylinderförmigen Teils von der Schulter 23 bis zu dem Ende 27 die gleiche ist. Die Verringerung des Außendurchmessers der Buchse B ist rechts in Abb. 1 durch die parallel zu der Achse verlaufenden Linie H, T angedeutet, die den großen und kleinen Durchmesser der Umfläche 21 entsprechen. (Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, daß die beschriebene Gestaltung die Herstellung der Buchse erheblich vereinfacht, weil durch die Verjüngung, die sich als Folge der kegelstumpfartigen Gestaltung der Flächen ergibt, ihre Entformung erleichtert wird.) Der Durchmesser des Loches 20 ist an seinem größeren Ende in seinem freien Zustand erheblich kleiner als der Außendurchmesser der zylindrischen Spindel 15 (Abb. 3). Infolgedessen muß der röhrenförmige Teil der Buchse in dem Augenblick, in dem sie über die Spindel aufgeschoben wird, geöffnet, in radialer Richtung ausgedehnt und in der Umfangsrichtung erweitert werden In dem in Abb. 3 dargestellten Schnitt sind die Abmessungen und die Form der elastischen Buchse in freiem und in auf die Spindel aufgezogenem Zustand einander gegenübergestellt. Es ist deutlich erkennbar, daß der Innen- wie der Außendurchmesser der Buchse B2 nach ihrer Montage auf der Spindel erheblich vergrößert sind.The diameter of the hole 20 of the bushing in the free state of the bushing gradually decreases from the shoulder 26 to its other end 27. The peripheral surface 21 of the bushing is slightly frustoconical in the free state, the apex angle being dimensioned such that the area of the annular cross section of the cylindrical part from the shoulder 23 to the end 27 is the same. The reduction in the outer diameter of the socket B is indicated on the right in FIG. 1 by the lines H, T running parallel to the axis, which correspond to the large and small diameters of the peripheral surface 21. (It should be pointed out in this connection that the design described simplifies the manufacture of the socket considerably, because the tapering which results from the frustoconical design of the surfaces facilitates its removal from the mold.) The diameter of the hole 20 is at its larger end in its free state is considerably smaller than the outer diameter of the cylindrical spindle 15 (Fig. 3). As a result, the tubular part of the bushing must be opened at the moment it is pushed over the spindle, expanded in the radial direction and expanded in the circumferential direction free and in the pulled-up state opposite one another. It can be clearly seen that the inner and outer diameters of the bushing B2 are considerably increased after they have been mounted on the spindle.

Sobald die Buchse auf die Spindel aufgezogen worden ist, ist der Außendurchmesser ihres röhrenförmigen Hauptteils auf seiner ganzen Länge der gleiche. Die Innenfläche 20 der Buchse schmiegt sich der zylindrischen Außenfläche der Spindel, auf die die Buchse in radialer Richtung drückt, elastisch an.Once the bushing has been pulled onto the spindle, the outside diameter is its tubular main part is the same along its entire length. The inner surface 20 of the bush hugs the cylindrical outer surface of the spindle on which the Bushing in the radial direction presses, elastically.

Wegen des Vorhandenseins der Gegenbohrung 25 rechts des Wulstes bzw. Kragenansatzes 22 ist die Ausdehnung des Kautschuks und demzufolge der elastische Druck, der durch die Buchse auf die Spindel ausgeübt wird, in der dem Kragenansatz 22 benachbarten Zone kleiner als in den übrigen Teilen der Buchse.Because of the presence of the counterbore 25 to the right of the bead or Collar attachment 22 is the expansion of the rubber and consequently the elastic Pressure exerted on the spindle by the bushing in the collar attachment 22 adjacent zone smaller than in the remaining parts of the socket.

Der Innendurchmesser des Federauges 17 ist etwas größer als der Außendurchmesser der auf der Spindel ausgedehnten Buchse, so daß die aus der Spindel und der auf sie aufgezogenen Buchse bestehende Unterkombination von Teilen leicht in das Innere des Federauges eingeschoben werden kann.The inner diameter of the spring eye 17 is slightly larger than the outer diameter the bushing extended on the spindle, so that the one from the spindle and the one from the they pulled socket existing sub-combination of parts easily into the interior of the spring eye can be inserted.

Sobald die vorher auf die Spindel aufgezogene Buchse in das Federauge 17 eingeschoben ist, wird durch Anziehen der Mutter 19 gegen einen der Lenker der Federlasche auf beide Enden der Buchse ein Axialdruck, durch welchen die Buchse zwischen den beiden Federlaschen eingepreßt wird, ausgeübt. Dieser Druck bildet einen gewölbten Wulst 28 (Abb. 4). dessen Form im wesentlichen der des Wulstes 22 entspricht, und wirkt auf die Buchse sowohl in Richtung nach außen wie nach innen. Er erhöht den bereits schon vorher auf die Spindel durch den Kautschuk ausgeübten elastischen Druck und bewirkt, daß der Kautschuk sich unter Ausübung eines Drucks auf die Innenfläche des Federauges 17 nach außen ausdehnt. Hierdurch wird das Anhaften der Buchse an der Innenfläche des Federauges bewirkt und ein Gleiten des Kautschuks zwischen den beiden konzentrischen Flächen der über die Buchse verbundenen Metallkörper (Federauge und Spindel) unter der Wirkung der Torsionsbeanspruchungen - insbesondere der auf den Innenkörper wirkenden, wo die höchsten tangentialen Beanspruchungen auftreten - sehr erschwert.As soon as the bushing previously pulled onto the spindle into the spring eye 17 is inserted, by tightening the nut 19 against one of the links Spring clip on both ends of the bushing exerts an axial pressure through which the bushing is pressed between the two spring tabs, exercised. This pressure forms a domed bead 28 (Fig. 4). the shape of which is essentially that of the bead 22 corresponds, and acts on the socket in both outward and inward directions. It increases the amount already exerted on the spindle by the rubber elastic pressure and causes the rubber to move under pressure on the inner surface of the spring eye 17 expands to the outside. This creates the clinging the bushing on the inner surface of the spring eye causes the rubber to slide between the two concentric surfaces of the metal bodies connected by the bushing (Spring eye and spindle) under the effect of torsional loads - in particular that acting on the inner body, where the highest tangential loads occur - very difficult.

Abb. 5 stellt eine andere Ausführungsform der Buchse in freiem Zustand dar. Bei dieser ist der bei der ersten ;@us,führungsform mit 25 bezeichnete Teil des axialen Loches, der einen größeren Durchmesser hat, an dem dem Ansatz 22 aufweisenden Ende der Buchse in Fortfall gekommen. Jedoch sind auch hier die Außen- und Innenfläche der Buchse, um ihre leichte Entformulig zu ermöglichen, leicht kegelstumpfartig ausgestaltet, wobei aber selbstverständlich die Größe der Ringquerschnitte überall die gleiche bleibt.Fig. 5 shows another embodiment of the socket in the free state This is the part designated by 25 in the first; @ us, guide form of the axial hole, which has a larger diameter, at the shoulder 22 having The end of the socket has come to an end. However, here, too, are the outer and inner surfaces the socket, in order to enable it to be easily removed from the mold, is slightly frustoconical designed, but of course the size of the ring cross-sections everywhere remains the same.

Abb. 6 stellt eine abgeänderte Ausführungsform des Zusammenbaues dar, bei welcher, falls andere Elemente als die Lenker einer Blattfederanordnulig verwendet werden, für den gleichen Zweck, soweit er die Montage betrifft, Endplatten benutzt werden.Fig. 6 shows a modified embodiment of the assembly, in which, if other elements than the links of a leaf spring arrangement are used end plates are used for the same purpose as far as assembly is concerned will.

In gewissen Fällen kann es nämlich doch erwünscht sein, statt einer einzigen längeren Buchse ein Paar von solchen von geringerer Länge zu verwenden.In certain cases it may be desirable instead of one single longer socket to use a pair of those of shorter length.

Diese Möglichkeit ist in den Abb. 7 bis 9 veranschaulicht. Hierbei wird die elastische Buchse zunächst auf eine Hülse S aufgezogen, und zwar so, daß sich ihr den Wulst aufweisendes Ende in axialer Richtung über das Ende der Hülse hinaus erstreckt. Dann werden die beiden auf ihre Hülsen S aufgezogenen Buchsen aufeinandergestoßen so montiert, daß die Buchsen sich auf einer Spindel im Inneren des Auges 17 der Feder (Abb. 9) berühren, bevor der Axialdruck ausgeübt wird. Auch in diesem Falle wird das gleiche Maß an Vorspannung oder Anhaften an den Metallflächen erhalten wie im Falle der Ausführungsformen gemäß den Abb. 3 bis 6, obwohl in dem letztbeschriebenen Falle beide Kragenansätze schon vorher angeformt sind. Außenfläche hat mit einem Durchmesser, der etwas geringer ist als der der zylindrischen Innenfläche des äußeren Metallteils (17).This possibility is illustrated in Figs. 7 to 9. Here the elastic bushing is first pulled onto a sleeve S in such a way that themselves its end having the bead in the axial direction beyond the end of the sleeve extends. Then the two sockets drawn onto their sleeves S are pushed together Mounted so that the sockets are on a spindle inside the eye 17 of the Touch the spring (Fig. 9) before applying the axial pressure. In this case too the same level of bias or adhesion to the metal surfaces is obtained as in the case of the embodiments according to FIGS. 3 to 6, although in the last one described Case both collar attachments are formed beforehand. External surface has with one Diameter slightly less than that of the cylindrical inner surface of the outer Metal part (17).

2. Drehfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (B) in an sich bekannter Weise im freien Zustand kegelförmig ist.2. Torsion spring according to claim 1, characterized in that the socket (B) is conical in a manner known per se in the free state.

3. Drehfeder nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einer Büchse, die am Ende einen Wulst hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrungsdurchmesser (25) der Buchse (B) im Bereich des Wulstes (22) vergrößert ist.3. Torsion spring according to claims 1 and 2 with a bushing on End has a bead, characterized in that the bore diameter (25) of the Socket (B) is enlarged in the area of the bead (22).

4. Drehfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einer Buchse, die am Ende einen Wulst hat, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Buchse (B) und der innere Metallteil (15, S) den äußeren Metallteil an dem dem Wulst (22) gegenüberliegenden Ende (27) so weit überragen, daß durch das axiale Zusammendrücken ein Gegenwulst (28) geformt wird.4. Torsion spring according to claims 1 to 3 with a socket on the End has a bead, characterized in that in a known manner Bushing (B) and the inner metal part (15, S) the outer metal part on the bead (22) protrude so far beyond the opposite end (27) that by the axial compression a counter bead (28) is formed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Torsion spring with one between concentric metal parts Pressed-in rubber bushing, the outer metal part being axially shorter than the inner one is and the socket is first expanding its inner diameter to the cylindrical inner part pulled up, then inserted into the outer part and then axially is compressed, characterized in that the socket (B) is formed is that after being drawn onto the inner metal part (15, S) it has a cylindrical shape Considered publications: German Patent Specifications No. 804 739, 841532; LTSA. Patent Nos. 2,290,678, 2,467,548, 2,632,236; French patent specification No.741746.