DE1525039A1

DE1525039A1 - Federgelenk und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE1525039A1
Application number: DE19661525039
Authority: DE
Inventors: Seelig Frederick A
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1965-03-15
Filing date: 1966-03-10
Publication date: 1969-08-14
Also published as: US3319951A; DE1525039B2; SE326422B; GB1136169A

Description

FEDERGEILENK UND VERPAHREN ZUR HERSTEILUNG DESSEMEN Die Erfindung betrifft reibungafreie Vorrichtungen, die bei der Anbringung oder Abstützung von Aufbauten 'Winkeldurchbiegungen zulassen, genauer gesagt, eine neuartige Federgelenkkonstruktion und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung des Federgelenke.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht darin, das Herstellungsverfahren von Federgelenken zu vereinfachen, Federgelenke verschiedener Ausführungen mit austauschbaren Teilen zu schafbn, die bei der Herstellung der Federgelenke anfallenden Abfallmenge und die Herstellungskosten zu verringern und die Eigenschaften der Federgelenke zu verbessern.
Zuovor bekannte Herstellungsverfahren für Federgelenke umfaßten die Verfahrenssähritte, daß ein rohrförmiger Kern hagestellt und der Kernaufbau verbunden, dann ein-Teil des Kerne geschliffen oder hinterschnitten und eine einteilige äußere Buchse oder Absützung mit dem Kern verbunden,#dann die Stirnenden des Kerns untl der Abstützung abgeschnitten und die äußere Buchse in zwei Teile getrennt und bei einigen Federgelenken ein Teil des Ke-rns eingeschnitten werden mußte. Diese Verfahrenssehritte sind bekannt und in der deutschen Patentanmeldung B 69 046 XII/47c beschrieben. Über die vorstehend beschriebenen Hauptverfahrensschritte hinaus waren verschiedene Fertigbearbeitungsgänge erforderlich, um die Vorrichtung für den Handel annehmbarer zu machen.
Mit der Erfindung werden die Verfahrenssehritte des Schleifena oder Hinterschneidens, des AbschnGidens der Enden-sowohl des Kerns als auch der Abstütor-Ljg und das Schneiden der Abstützung allein vermieden. Hinzu kommt, daß das Schleifen der Stirnflächen sowohl des Kerns als auch der Abstützung das Putzen des durch den Einschnitt der Abetthung erzeugten Schlitze in Fortfall kommen. Der Fortfall dieser Verfahrensschritte ist auf die Verwendung vorgefertigter Abstützteile zurückzuführen.
Bei den zuvor bekannten Verfahreu zur Herstellung von Federgelenken traten bei der Verwendung verhIaltnisv#i-Big düEer Federn Verwerfungen derselben inf p so #ii#I3 tile Ausrichtumg des Kerns innerhalb der äußeren :Ouchse verändert wurde und die gewünschte Winkelverschiebung nicht werden l"unnte. Ze ist anzunehmen, daß dies duzoh die une# . j eit-.kimäßige Abkühlung des dem V#-_-##binden der 70dern mit äom -Kern zurtickzufUb--,2en 2#rfi-ndung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Kerne vor der endgültigen Verbindung geschnitten werden. Bei den zuvor bekannten Vorrichtunge4,wie sie in der deutschen Patentschrift 1 197 299 offenbart eindg wurde festgestellt, daß sie nicht die gewünschte Steifigkeit aufwiesen, wenn sie radialen Belastungen ausgesetzt wurden. Bei diesen Vorrichtungen wurde die aziale Durchbiegung des Kerns nicht gleichmäßig über die ganze axiale Länge des Kerne verteilt. Durch diese ungleichmäßige aziale Durchbiegung konzentrierte sich die radiale Belastung ungleichmäßig auf kleine Abschnitte der verbindenden FederkOnstruktiont was oft ein Verbiegen eines Teiles der Federkonstruktion zur Folge hatte, so daß die Vorrichtung beschädigt oder zerstört wurde. Die ungleichmäßige axiale Durchbiegung des Kernaufbaus und die darauß resultierende ungleichmäßige Verteilung der Beanspruchung auf die Federn ist auf die Diekontinui-tät der Kernd-icke zurückzuführen. Durch die gleichmäßigere Verteilung der radialen Belastungen auf die Federn wird erfindungegemäß die Gefahr der Beschädigung der Federn vermindert und die radiale 331astbarkeit eines Federgelenks mit bestimmten Abmessungen erhöht. Zur Erreichung der gleichen radialen Belastbarkeit sind Kantene Fedrgelenke, steifere oder dickere Federn erforderlich9 wodurch eine Einbuße der Federung auftritt.
Mehrere AusführungBbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Endansicht eines geschlitztent rohrförmigen Aufbaus mit sich kreuzenden, flachen Federn; Fig. 2 einen Schnitt des rohrOrmigen, in Fig. 1 gezeigten Aufbaus nach Linie 2-2, wobei ein Schlitz und die sich kreuzenden flachen Federn gezeigt sind; Fig-. 3 eine Endansicht einer äußeren Buchse oder Ab- stützung, die eine Ausführungsform eines Teiles der Erfindung ist; Fig. 4 einen Schnitt der in Fig. 3 gezeigten Abstützung nach Linie 4-4; Fig. 5 einen axialen Schnitt einer ersten Auaführungeform des Erfindungsgegenstandes, der gemäß dem zu beschreibenden Verfahren aus den in den Fig. 19 29 3 -und 4 gezeigten Teilen hergestellt ist; Fig. 6 einen axialen Schnitt einer zweiten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, der gemäß dem zu beschreibenden Verfahren aus den in den Fig. ly 29 3 und 4 gezeigten-Teilen hergestellt lit; Fig. 7 eine Endansicht den Kernaufbausg in der die Schlitze und die sich kreuzenden flachen Federn gezeigt sind; Fig. 8 einen azialen Schnitt des in Fig. 7 gezeigten Kerne nach Linie 8-8; Fig. 9 einen axialen Schnitt einer dritten Ausführungeform des Erfindungegegenstandog der gemäß dem iu beschreibenden Verfahren aus den in den Fig. 39 49 7 und 8 gezeigten Teilen hergestellt ist; Fig. 10 eine Endansicht eines Kernaufbaus, in der die Schlitze und die sich kreuzenden flachen Federn gezeigt sind; Fig. 11 einen axialen Schnitt des in Fig. 10 gezeigten Kerns nach linie 8-8; Fig. 12 einen azialen Schnitt einer vierten Ausführungeform des Erfindungegegenstandes, der gemäß dem zu beschreibenden Verfahren aus den in den Fig. 39 49 10 und 11 gezeigten Tbeilen hergestellt ist; Fig. 13- eine Endansicht einer ersten, abgeänderten Form der äußeren Buchse oder Abstützungg die eine Ausführungeform eines Teiles det Erfindung ist; Fig. 14 eine Endansicht einer anderen, abgeänderten Ausführung der äußeren Buchse oder Abstützung, die einen Teil der Erfindung bildet.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht ein im ganzen mit 20 bezeichneter rohrförmiger Kern aus einem Rohr 22 mit sich exia!. erstreckenden Schlitzen 24'u. 26. Innerhalb des Kerne sind mit axialem Abstand zueinander sich kreuzende, flache Federn 289 30 u. 32 angeordnet. Vor der endgültigen Verbindung können der Kern 22 und die Federn 28t 30 und 32 durch Halteelemente 34 oder durch Heftschweißung oder mittela einer

schneidet, jedoch außerhalb der Federn 28, 30 u. 329 wie dies durch die Linien A-A der Fig. 2 gezeigt ist. Durch die Entfernung der Stirnenden des rohrförmigen Kerne werden zwei sich axial erstreckende Rippen oder boganförmige Teile 40 und 42 gebildetg die durch die sich in axialem Abstand eretreckendeng sich kreuzendeng flachen Federn 28, 30 u. 32

unregelmäßigen Außenformen sind bezeichnend für die vielen möglichen äußeren Formeng welche die äußere Abstützung annehmen kann. Fig. 13 zeigt eine dreieckige oder pyramidenförmige äußere Buchse 100 mit einer kreisförmigen inneren Fläche 102 und einer sich axial erstreckenden und radial nach innen vorstehenden Verbindungsfläche 104. Fig. 14 zeigt eine äußere Buchse oder Abstützung 110 mit einer kreisförmigen inneren Fläche 112 und einer sich axial erstreckendeng radial einwärte vorstreckenden Verbindungsfläche 114. Die Außenfläche der Buchse 110 ist im wesentlichen zylindrisch, weist jedoch einen spitzen# vorspringenden Abscbaitt 116 auf. Sich in weiten Grenzen ändernde Formen wie die in den Fig. 13 und 14 gezeigten können durch Sintern leicht hergestellt werden.
In der Beschreibung des neuartigen Verfahrens zur Herstellung des vollständigen Federgelenke wird lediglich die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführung der äußeren Buchse besprochen. Die in den Fig. 13 und 14 gezeigten Ausführungen der äußeren Buchse werden in identischer Weise benutzt und daher nicho-t speziell besprochen. Mit Hinsicht auf die Ähnlichkeit der dargestellten Teile sind ähnliche Teile oder Aufbauten mit gleichen Bezugsziffern versehen, denen ein Indexbuchstabe beigefügt ist und die im einzelnen nicht jedesmal beschrieben werden. So ist die äußere Buchse in jedem Falle mit den Bezugsziffern 38 und 44 versehen, denen ein geeigneter Indexbuchstabe folgt.

oder Rippeniqabschnitte 72 a und 72b aufweistg die durch die flachen, sich krazenden, in axialem Abstand zueinander angeordneten Federn 62, 639 64 und 65 mit der Rippe oder dem bogenförmigen Teil 74 und untereinander verbunden sind, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Die beiden äußeren Buchsenteile38f und 38g .umgreifen die Rippenabschnitte. Die Verbindungsfläche 44f und 44g sind mit dem Teil 72a bzw. 72 b ausgerichtet und verbunden, um das in Fig. 9 gezeigte Federgelenk zu bilden.
Ein axialer Spalt 76 ist zwischen den äußeren Buche'*.enteilen gebildet. Eine solche Vorrichtung läßt eine größere Winkelverschiebung zwischen dem äußeren Stützteil als die in den Fig. 5 und 6 gezeigte zu, da die Verschiebung in der Gelenkachse durch die verschiebbaren Rippenabschnitte 72a und 72b verringert ist. In den Fig. 10 bis 12 ist eine weitere Ausführungsform des Federgelenke gemäß der Erfindung dargestellt. Ein rohrf15rmiger Kern 80 mit axialen Öffnungen oder Schlitzen 81 und 82 webt innere, sich kreuzende flache Federn 83, 849 85 und 86 auf und ist-durch eine Vorrichtung 87 zusammengehalten. Nach der Verbindung der Federn 83, 84, 85 und 86 mit dem Kern 80 werden die gegenüberliegenden Stirnenden 88 und 89 des Kerns entlang Linien entfernt, welche die Schlitze 81 und 82 schneiden, wie dies durch die :GiniEaB-B in Fig. 11 gezeigt istg so daß sich axial erstreckende Rippen oder bogenförmige Teile 90 und 92 gebildet werden. Eine äußere Abstützung oder äußere Buchsünteile 38h, 381 und 38 j umgreifen die Rippen 90 und 92. Die Verbindungefläche 441 ist mit dem mittleren Abschnitt 94 der Rippe 92 ausgerichtet. Die Verbindungsflächen 44h und 44J sind mit den AbschniTen 96 und 97 der Rippe 90 ausgerichtet. Die Verbindungsflächin werden in ausgerichteter Stellung mit den entsprechenden Rippen verbundeng um ein Doppelendfedergelenk mit vier Federn zu bilden.
Die vier gezeigten und beschriebenen Arten von Federgelenken sind nur Darstellungen der Arten von Fadergelenkeng die hergestellt werden können, wenn die neuartige Konstruktion und das beschriebene. Verfahren zur Anwendung kommt. Andere Abwandlungen der Konstruktion und Anordnung von Teilen sowie das Verfahrens sind für die mit der Materie vertrauten Fachleuten ersichtlich und fallen unter den Erfindungegedanken. Duxoh-dao zuvor beschriebene Verfahren werden die bekannten Verfahrensechritte des Schleifenn oder Hinterschneidens der Kerne um sowohl Verbindungeflächen als auch Raum für die Winkelverschiebung zu schaffeng das Entfernen der Enden sowohl des Kerne als auch der äußeren Abstützung vermiedeng wodurch Material und Arbeitszeit eingespart wird, wobei

stellen. Das Zusarmenpassen der Kerne und der Buchseu ist infolge der kUrzeren Buchsenlänge und der Mehrzahl von verwendeten Buchsen ebenfalls erleichtert. Aus diesem Grunde sind Toleranzen weniger kritisch.
Die gesinterten Metallbuchsen verwendenden Federgelenke können leichter mit verschiedenen äußeren Formen hergestellt werden und haben ein geringeres Gewichtg wobei trotzdem eine größere radiale Steifigkeit erreicht wird.

Claims

P A T B N T A N S P R Ü 0 H B 1. Verfahren zur Herstellung eines Federgelenke aus einem rohrförmigen Kern, der zieh axial erstreckende Schlitze aufweist und in dem mit axialem Abstand zueinander angeordneteg sich kreazende flache Federn angeordust sind, ßekonnzeichnet durch die Verfahrenaschritte. daß die Federn mit dem Kern verbunden und die Stirnenden des rohrförmigen Kerne in einer Ebene abgetrennt werdeng die die sich axial erstreckenden-Schlitze schneidet, so daß sich axial erstreckende, durch dfe flachen Federn verbundene Rippen entetehent daß mehrere hohle Metallbuchsen im Sinterverfahren hergestellt werden, die je eine--innere Verb-indungofläche aufweisent daß die Buchsen so auf den Rippen in Stellung gebracht werdeüt daß zwischen je zwei benachbarten Buchsen ein axialer Spalt verbleibt und die Verbindungefläche eiuor jpden Buchse nur an einer der Kernrippen anliegtt und daß dann die Verbindungeflächen der ausgeri(..ttteten Buchsen init den Kernrippen fest verbunden u;.-;rden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Entfernung der Stirnenden des rohitrmigen Kerne entlang den die sich axial erstreckenden Schlitze schneidenden Ebenen eine erste und eine zweitet sich axial erstreckende Rippe gebildet werdeng welche durch die sich kreuzenden flachen Federn verbunden sind. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, sich axial erstreckende Rippe in einen ersten und einen zweiten Rippenabschnitt in einer radialen Ebene getrennt wird# welche zwischen den sich kreuftsenden flachen Federn, diese nicht schneidend, getrennt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß die innere Verbindungsflthe einer jeden Buchse sich axial über einen Teil des inneren Umfangs der Buchee erstreckt. 5. Verfahren nach Ansprach 4, dadurchie-kenngeichnet, daß erste und zweite Buchsen vorgesehen würden. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch.gekennzeichnet, daß erste, zweite unddritte Buche« vorgesehen werden. 7. Verfahren nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnel, daß zwischen der ersten und der zweiten Buchse ein axialer Spalt belassen wird» und-daß die Verbindungefläche der ersten Buchse mit der ersten Rippe und die Verbindu ffl fläche der zweiten Buchse mit der zweiten Rippe-ausgerichtet ist. 8. Verfahren nach Anspruch 2 und 6, dadurch Sekennzeichnet, daß die zweite Buchse auf dem mittleren Abschnitt der Kernrippen und die erste und die dritte Buchse auf den Enden der Kernrippen so angeordnet werden, daß zwischen der ersten und der zweiten Buchse ein axialer erster Spalt und zwischen der zNäten und der dritten Buchse ein axialer zweiter Spalt verbleibt, und daß die Verbindungsfläche der zw&ten Buchse mit der zweiten Kernrippe und die Verbindungeflächen der ersten und der dritten Buchse mit der ersten Kernrippe ausgerichtet werden. 9. Verfahren nach Anspruch 3 und 59 dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Buchse auf der zweiten Kernrippe

werden, und daß die Verbindungefläche der ersten Buchse mit dem ersten Kernrippenabschnitt und die Vebindungsfläche der zweiten Buchse mit dem zweiten Kernrippenabschnitt ausgerIchtet wird. 10. Federgelenk mit einem ersten bogenförmigen, sich axial erstreckenden Teil, einem zweiten bogenförmigeng sich axial erstreckenden Teil und mehrere mit axialem Abs.--tan-d zueinander angeordnete, sich kreuzende flache Federnt welche das erste und das zweite bogenförmige, sich axial erstaeckende Teil im.wesentlichen auf einem gemeinsamen Kreis ver#indeng dadurchiekennze.ichnet, daß eine erste äußere Buchae (38a) vorgesehen ist, die eine kreieförmige Innenfläche aufweistg von der eine Verbindungsfläche (44a) radial winwärte vorsteht, und daß eine zweite äußere Buchse (38b) vorgesehen ist 9 die eine kreinförmige Innenfläche mit einer radial einwärts vorstehenden Verbindungsfläche (44b) aufweist, und daß die erste und die zweite Buchse (44a bzw. 44b) auf dem ersten und dem zweiten bogenförmigen Teil angeordnet und mit den Verbindungeflächen mit einem Abschnitt den einen bogenförmigen Teils verbunden sind, um eine relative Winkelverochiebung dazwischen zu gestatten.