DE112017003495T5

DE112017003495T5 - Federendenabdeckung mit verbesserter Sicherung

Info

Publication number: DE112017003495T5
Application number: DE112017003495.7T
Authority: DE
Inventors: Felipe de Lima Zocca; Phani Krishna KALAPALA; Scott Strong
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2019-05-02
Also published as: WO2018013418A1; JP2019522756A; US20180010662A1; CN109312801A

Abstract

Eine Federendenabdeckung enthält eine Mittelachse, ein erstes und ein zweites paralleles ebenes Ende und eine erste und eine zweite Umfangsfläche. Die ebenen Enden stehen senkrecht zur Mittelachse. Ein Außendurchmesser des ersten ebenen Endes ist größer als ein Außendurchmesser des zweiten ebenen Endes. Die erste und die zweite Umfangsfläche sind um die Achse herum und zwischen den ebenen Enden angeordnet. Die erste Umfangsfläche ist zwischen dem ersten ebenen Ende und der zweiten Umfangsfläche angeordnet. Die erste Umfangsfläche hat einen Durchmesser, der kleiner als ein Durchmesser der zweiten Umfangsfläche ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein eine Federendenabdeckung und insbesondere eine Federendenabdeckung mit verbesserter Sicherung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Federn mit Endabdeckungen sind bekannt. Beispiele sind in den US-Patentschriften 5 772 515 und 6 041 905 gezeigt.
KURZDARSTELLUNG
Beispielhafte Aspekte umfassen eine Federendenabdeckung , die eine Mittelachse, ein erstes und ein zweites paralleles ebenes Ende und eine erste und eine zweite Umfangsfläche enthält. Die ebenen Enden stehen senkrecht zur Mittelachse. Ein Außendurchmesser des ersten ebenen Endes ist größer als ein Außendurchmesser des zweiten ebenen Endes. Die erste und die zweite Umfangsfläche sind um die Achse herum und zwischen den ebenen Enden angeordnet. Die erste Umfangsfläche ist zwischen dem ersten ebenen Ende und der zweiten Umfangsfläche angeordnet. Die erste Umfangsfläche hat einen Durchmesser, der kleiner als ein Durchmesser der zweiten Umfangsfläche ist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der Durchmesser der ersten Umfangsfläche größer als der Außendurchmesser des zweiten ebenen Endes. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der Durchmesser der zweiten Umfangsfläche größer als der Außendurchmesser des zweiten ebenen Endes. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hat die Federendenabdeckung eine erste kegelförmige Fläche, die um die Achse herum angeordnet ist und sich zwischen der zweiten Umfangsfläche und dem zweiten ebenen Ende erstreckt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hat die Federendenabdeckung eine zweite kegelförmige Fläche, die um die Achse herum angeordnet ist und sich zwischen der ersten und der zweiten Umfangsfläche erstreckt.
Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen hat die Federendenabdeckung eine dritte ebene Fläche. Die dritte ebene Fläche verläuft parallel zu dem ersten ebenen Ende, hat einen Außendurchmesser, der gleich dem Außendurchmesser des ersten ebenen Endes ist, und ist axial zwischen dem ersten ebenen Ende und der ersten Umfangsfläche angeordnet. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hat die Federendenabdeckung eine dritte Umfangsfläche, die sich zwischen der ersten und der dritten ebenen Fläche erstreckt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform hat die Federendenabdeckung einen hinterschnittenen Abschnitt. Der hinterschnittene Abschnitt hat eine dritte kegelförmige Fläche, die sich von der dritten ebenen Fläche zu dem ersten ebenen Ende hin erstreckt, eine vierte ebene Fläche, die parallel zu dem ersten ebenen Ende verläuft und sich von der dritten kegelförmigen Fläche aus erstreckt, und eine teilweise ringförmige Fläche, die die vierte ebene Fläche mit der ersten Umfangsfläche verbindet.
Andere beispielhafte Ausführungsformen weisen allgemein eine Federbaugruppe auf, die die Federendenabdeckung und eine mit dieser verbundene Schraubenfeder enthält. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen enthält die Schraubenfeder in einem unmontierten Zustand eine erste Endwindung mit einem ersten Innendurchmesser und eine zweite Endwindung mit einem zweiten Innendurchmesser, der größer als der erste Innendurchmesser ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der erste Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser der ersten Umfangsfläche. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen enthält die Schraubenfeder mindestens eine inaktive Windung und eine Vielzahl aktiver Windungen. Die mindestens eine inaktive Windung steht in ihrer Gesamtheit in Kontakt mit der Federendenabdeckung und sämtliche aus der Vielzahl aktiver Windungen stehen nicht in Kontakt mit der Federendenabdeckung. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Schraubenfeder mindestens eine Übergangswindung, die sich von der mindestens einen inaktiven Windung bis zu der Vielzahl aktiver Windungen erstreckt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Schraubenfeder bogenförmig gebildet.
Figurenliste
Nunmehr werden das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ausführlich in der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren beschrieben, wobei:

1 eine Querschnittsansicht einer Federendenabdeckung mit verbesserter Sicherung gemäß einem beispielhaften Aspekt ist;
2 ein Ausschnitt der Querschnittsansicht der Federendenabdeckung von 1 ist, die mit einer Feder zusammengesetzt ist und Überlappung zeigt;
3 eine Querschnittsansicht der Federbaugruppe von 2 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Von vornherein sollte einsichtig sein, dass gleiche Zeichnungsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente bezeichnen. Außerdem ist klar, dass die Erfindung nicht nur auf die einzelnen hierin beschriebenen Ausführungsformen, Verfahrensweisen, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Es ist auch klar, dass die hierin verwendeten Begriffe nur zum Beschreiben einzelner Aspekte dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken sollen, der nur durch die beiliegenden Ansprüche eingeschränkt wird.
Sofern nicht anderweitig definiert haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie dem Fachmann geläufig ist, an den sich diese Erfindung richtet. Zwar können zum Umsetzen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, jedoch werden nunmehr die folgenden beispielhaften Verfahren, Einheiten und Materialien beschrieben.
Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf 1. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Federendenabdeckung 100 mit verbesserter Sicherung gemäß einem beispielhaften Aspekt. Die Federendenabdeckung 100 enthält eine Mittelachse 102 und parallele ebene Enden 104 und 106, die senkrecht zur Mittelachse stehen. Der Außendurchmesser 108 des ebenen Endes 104 ist größer als der Außendurchmesser 110 des ebenen Endes 106. Die Federendenabdeckung 100 enthält auch Umfangsflächen 112 und 114, die um die Mittelachse 102 herum und zwischen den ebenen Enden 104 und 106 angeordnet sind. Die Umfangsfläche 112 ist zwischen dem ebenen Ende 104 und der Umfangsfläche 114 angeordnet. Die Fläche 112 hat einen Durchmesser 116, der kleiner als der Durchmesser 118 der Umfangsfläche 114 ist. Der Durchmesser 116 der Umfangsfläche 112 ist größer als der Durchmesser 110 des ebenen Endes 106. Der Durchmesser 118 der Umfangsfläche 114 ist größer als der Außendurchmesser 110 des ebenen Endes 106.
Die Endenabdeckung 100 enthält eine kegelförmige Fläche 120, die um die Mittelachse 102 herum angeordnet ist und sich zwischen der Umfangsfläche 114 und dem ebenen Ende 106 erstreckt. Die Endenabdeckung 100 enthält auch eine kegelförmige Fläche 122, die um die Mittelachse 102 herum angeordnet ist und sich zwischen den Umfangsflächen 112 und 114 erstreckt. Die Endenabdeckung 100 hat eine ebene Fläche 124. Die Fläche 124 ist parallel zu dem ebenen Ende 104. Die Fläche 124 hat einen Außendurchmesser 126, der gleich dem Außendurchmesser 108 des ebenen Endes 104 ist. Die Fläche 124 ist axial zwischen dem ebenen Ende 104 und der Umfangsfläche 112 angeordnet. Die Federendenabdeckung 100 enthält eine Umfangsfläche 128, die sich zwischen dem ebenen Ende 194 und der ebenen Fläche 124 erstreckt.
Die Endenabdeckung 100 enthält einen hinterschnittenen Abschnitt 128. Der Abschnitt 128 enthält eine kegelförmige Fläche 130, die sich von der ebenen Fläche 124 zum ebenen Ende 104 hin erstreckt. Der hinterschnittene Abschnitt 128 enthält auch eine ebene Fläche 132, der parallel zum ebenen Ende 104 ist und sich von der kegelförmigen Fläche 130 aus erstreckt. Der hinterschnittene Abschnitt enthält auch eine teilweise ringförmige Fläche 134, die die ebene Fläche 132 mit der Umfangsfläche 112 verbindet.
Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf die 1 bis 2. 2 ist ein Ausschnitt der Querschnittsansicht der Federendenabdeckung 100 von 1, die mit der Feder 202 zusammengebaut ist und Überlappung zeigt. Die Federbaugruppe 200 enthält die Federendenabdeckung 100 und eine fest mit der Federendenabdeckung 100 verbundene Schraubenfeder 202. In einem unmontierten Zustand (oder wie in 2 mit Überlappung gezeigt) enthält die Schraubenfeder 202 eine Endwindung 204 mit einem Innendurchmesser 206 und eine Windung 208 mit einem Innendurchmesser 210. Der Innendurchmesser 210 ist größer als der Innendurchmesser 206. Der Innendurchmesser 206 ist kleiner als der Durchmesser 116 der Umfangsfläche 112. Die Schraubenfeder 202 enthält eine inaktive Windung 212 und aktive Windungen 214. Unter einer inaktiven Windung ist zu verstehen, dass benachbarte Federwindungen aneinander anliegen, sodass dieser Teil der Feder nicht zusammengedrückt werden kann. Die inaktive Windung 212 steht in Kontakt mit der Federendenabdeckung 100 (was durch den Überlappungsbereich 216 angezeigt ist). Die aktiven Windungen 214 stehen nicht in Kontakt mit der Federendenabdeckung 100. Die Feder 202 enthält eine Übergangswindung 218, die sich von der inaktiven Windung 212 bis zu den aktiven Windungen 214 erstreckt.
Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf die 1 bis 3. 3 ist eine Querschnittsansicht der Federbaugruppe 200 von 2. Die Schraubenfeder 202 ist bogenförmig gebildet. Gemäß anderen (nicht gezeigten) Anwendungen kann es sich bei der Feder 202 um eine gerade Feder handeln.
Durch die beiden Überlappungsstufen zwischen der Feder und der Endenabdeckung (d.h. an den Flächen 112 und 114) wird die Sicherung der Endenabdeckung 100 in der Feder 202 verbessert. Das heißt, in der an der Fläche 112 gebildeten Nut wird die Endenabdeckung der Feder in zwei Richtungen gesichert. Zum Beispiel wird die Feder durch das Zusammendrücken der Windung 212 auf der Fläche 112 und die Notwendigkeit gesichert, die Windung 212 über die Fläche 114 mit dem größeren Durchmesser zu dehnen, bevor die Feder von der Endenabdeckung abgenommen wird. Die Wirkung der Nut geht einher mit einer Presspassung der Übergangswindung 218 an den Flächen 114 und 120. Die axialen Längen der Flächen 112 und 114 werden auf der Grundlage des Drahtdurchmessers und der Anzahl der inaktiven Windungen ausgewählt. Die aktiven Windungen 214 sind wegen der besseren Haltbarkeit mit Durchmessern versehen, die groß genug sind, damit es für eine verbesserte Haltbarkeit nicht zum Kontakt mit der Endenabdeckung kommt, jedoch muss/müssen die Übergangswindung/en aus Spannungsgründen einen zu krassen Übergang zwischen den Durchmessern vermeiden und zugleich größere aktive Windungen und möglichst starke Überlappung mit der Endenabdeckung gewährleisten.
Dem Fachmann sollten Änderungen und Modifikationen an den obigen Beispielen der Erfindung natürlich offensichtlich sein, ohne vom Wesensgehalt oder Schutzumfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Zwar ist die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte und/oder beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden, jedoch ist klar, dass daran Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang oder Wesensgehalt der beanspruchten Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5772515 [0002]
US 6041905 [0002]

Claims

Federendenabdeckung, die umfasst: eine Mittelachse; ein erstes und ein zweites paralleles ebenes Ende, die senkrecht zu der Mittelachse stehen, wobei ein Außendurchmesser des ersten ebenen Endes größer als ein Außendurchmesser des zweiten ebenen Endes ist; und eine erste und eine zweite Umfangsfläche, die um die Achse herum und zwischen den ebenen Enden angeordnet ist, wobei die erste Umfangsfläche zwischen dem ersten ebenen Ende und der zweiten Umfangsfläche angeordnet ist und einen Durchmesser hat, der kleiner als ein Durchmesser der zweiten Umfangsfläche ist.
Federendenabdeckung nach Anspruch 1, wobei: der Durchmesser der ersten Umfangsfläche größer als der Außendurchmesser des zweiten ebenen Endes ist; oder der Durchmesser der zweiten Umfangsfläche größer als der Außendurchmesser des zweiten ebenen Endes ist.
Federendenabdeckung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine erste kegelförmige Fläche, die um die Achse herum angeordnet ist und sich zwischen der zweiten Umfangsfläche und dem zweiten ebenen Ende erstreckt; oder eine zweite kegelförmige Fläche, die um die Achse herum angeordnet ist und sich zwischen der ersten und der zweiten Umfangsfläche erstreckt.
Federendenabdeckung nach Anspruch 1, die ferner eine dritte ebene Fläche umfasst: die parallel zu dem ersten ebenen Ende verläuft; einen Außendurchmesser hat, der gleich dem Außendurchmesser des ersten ebenen Endes ist; und axial zwischen dem ersten ebenen Ende und der ersten Umfangsfläche angeordnet ist.
Federendenabdeckung nach Anspruch 4, die ferner eine dritte Umfangsfläche umfasst, die sich zwischen dem ersten ebenen Ende und der dritten ebenen Fläche erstreckt.
Federendenabdeckung nach Anspruch 4, die ferner einen hinterschnittenen Abschnitt umfasst, der enthält: eine dritte kegelförmige Fläche, die sich von der dritten ebenen Fläche aus zu dem ersten ebenen Ende hin erstreckt; eine vierte ebene Fläche, die parallel zu dem ersten ebenen Ende verläuft und sich von der dritten kegelförmigen Fläche aus erstreckt; und eine teilweise ringförmige Fläche, die die vierte ebene Fläche mit der ersten Umfangsfläche verbindet.
Federbaugruppe, die umfasst: die Federendenabdeckung nach Anspruch 1; und eine fest mit der Federendenabdeckung verbundene Schraubenfeder.
Federbaugruppe nach Anspruch 7, wobei die Schraubenfeder in einem unmontierten Zustand eine erste Endwindung mit einem ersten Innendurchmesser und eine zweite Windung mit einem zweiten Innendurchmesser enthält, der größer als der erste Innendurchmesser ist.
Federbaugruppe nach Anspruch 7, wobei: die Schraubenfeder mindestens eine inaktive Windung und eine Vielzahl aktiver Windungen enthält; die Gesamtheit der mindestens einen inaktiven Windung in Kontakt mit der Federendenabdeckung steht; und die Gesamtheit der Vielzahl aktiver Windungen nicht in Kontakt mit der Federendenabdeckung steht.
Federbaugruppe nach Anspruch 7, wobei die Schraubenfeder bogenförmig gebildet ist.