DE2208388B2

DE2208388B2 - Spring washer

Info

Publication number: DE2208388B2
Application number: DE2208388A
Authority: DE
Inventors: Richard Lee Carpentersville Ill. Reynolds (V.St.A.)
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1971-08-05
Filing date: 1972-02-23
Publication date: 1975-06-19
Also published as: AU3894672A; AU463752B2; FR2149727A5; CA938476A; DE2208388A1; JPS4948907B1; BR7204288D0; ZA72528B; IT963359B; GB1383379A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine federnde Unterlegscheibe mit einem eine Mittelöffnung aufweisenden konischen Federkörper, der in einen äußeren und einen inneren Scheibenabschnitt unterteilt ist, die axial versetzt und durch einen kurzen, vorzugsweise axialen Versteifungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei die Peripherie des Versteifungsabschnitts die Form eines Polygons aufweist.The invention relates to a resilient washer with a central opening having conical spring body, which is divided into an outer and a inner disc section is divided, axially offset and by a short, preferably axial Stiffening section are interconnected, the periphery of the stiffening section having the shape of a polygon.

Eine derartige federnde Unterlegscheibe ist bekannt (DTOS 20 61297). Eine derartige Unterlegscheibe weist mehrere Federbereiche auf, die durch unterschiedliche Drucke flachgedrückt werden können, wobei sie unter Verwendung von Werkstoff der gleichen dünnen Wandstärke durch einen wesentlich höheren Druck flachzudrücken ist. Trotzderr kann es geschehen, insbesondere wenn die Unterlegscheibe über einer verhältnismäßig weiten öffnung eines Bauteils liegt, daß der Versteifungsabschnitt sich verformt. Dabei hat sich herausgestellt, daß die Verformung zwischen den Ekken des polygonen Versteifungsabschnitts auftritt.Such a resilient washer is known (DTOS 20 61297). Such a washer has several spring areas that can be flattened by different pressures, whereby they using material of the same thin wall thickness by a much higher one Pressure is to be flattened. Nevertheless, it can happen, especially if the washer is over a proportionate wide opening of a component is that the stiffening portion is deformed. It has found that the deformation occurs between the corners of the polygonal stiffening portion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine federnde Unterlegscheibe zu schaffen, die einer Verformung im polygonalen Versteifungsabschnitt widersteht, ohne daß die gewünschte axiale Nachgiebigkeit der Unterlegscheibe in axialer Richtung beeinträchtigt wird.The invention is based on the object of creating a resilient washer that is subject to deformation resists in the polygonal stiffening section without the desired axial flexibility of Washer is impaired in the axial direction.

Bei einer federnden Unterlegscheibe der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Versteifungsabschnitt zwischen den Ecken des Polygons nach außen gerichtete Vorsprünge aufweist.In the case of a resilient washer of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that the stiffening section has outwardly directed projections between the corners of the polygon.

Die nach außen gerichteten Vorsprünge der erfindungsgemäßen federnden Unterlegscheibe sorgen dafür, daß der Versteifungsabschnitt und der äußere Scheibenabschnitt durch Finspannkräfte nicht verzogen werden. Dadurch ist eine gleichmäßige Anlage an die zugekehrte Fläche eines Bauteils durch den äußeren Unterlegscheibenabschnttt sichergestellt, ohne daß die gewünschte axiale Federeigenschaft der Unterlegscheibe beeinträchtigt ist. Die Vorsprünge vergrößern darüber hinaus die Anzahl der Bereiche, die mit einer Spannmutter oder dem Kopf einer Schraube in Eingriff <>5 treten.The outwardly directed projections of the resilient washer according to the invention ensure that the stiffening section and the outer disk section are not warped by fin clamping forces will. As a result, there is a uniform contact with the facing surface of a component through the outer one Washer section ensured without the desired axial spring property of the washer is impaired. The protrusions also increase the number of areas with a Clamping nut or the head of a screw engaged <> 5 step.

Wie erwähnt, ist der Versteifungsabschnitt polygonal ausgebildet. Grundsätzlich besteht jedoch auch die E^weterer Vorteil der erfindungsgemäßen Unterlegscheibe liegt darin, daß für diese ein Material geringerer Stärke gewählt werden kann, um eine gleiche Klemm- oder Spannwirkung wie bei bekannten Unterlegscheiben zu erzielen. Vorzugsweise verläuft d.e Faserstruktur des Versteifungsabschnitts im wesentlichen parallel zur Achse der Unterlegscheibe.As mentioned, the stiffening section is polygonal. In principle, however, there is also the Another advantage of the washer according to the invention lies in the fact that a material of lesser thickness can be selected for this to be the same To achieve clamping or tensioning effect as with known washers. Preferably, d.e Fiber structure of the stiffening portion substantially parallel to the axis of the washer.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemaßen federnden Unterlegscheibe wird nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher beschrieben.An embodiment of the resilient washer according to the invention is given below on hand described in more detail by drawings.

F i g. 1 zeigt perspektivisch eine erfindungsgemaßc Unterlegscheibe;F i g. 1 shows in perspective a according to the invention Washer;

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die UnterlegscheibeF i g. Figure 2 shows a top view of the washer

^m? i gezeigt einen Schnitt durch die Unterlegscheibe nach F ig. 2 entlang der Linie 3-3; ^m ? i shows a section through the washer according to FIG. 2 along line 3-3;

F i g 4 ?eigt einen Schnitt durch die Unterlegscheibe nach F i g. 2 ähnlich F i g. 3. jedoch in eingespannter 1 3ffC"Fig. 4 shows a section through the washer according to FIG. 2 similar to FIG. 3. but in a clamped 1 3ffC "

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Unterlegscheibe nach F ig. 2 entlang der Linie 5-5;Fig. 5 shows a section through the washer according to Fig. 2 along line 5-5;

Figo zeigt einen Schnitt durch die Unterlegscheibe nach F i g. 2 ähnlich F i g. 5. jedoch in eingespannier I ά ff c * Figo shows a section through the washer according to FIG. 2 similar to FIG. 5. but in clamped I ά ff c *

Fig. 7 zeigt einen Teilabschnitt ähnlich der Anordnung nach F i g. 5;Fig. 7 shows a section similar to the arrangement according to FIG. 5;

F i g. 8 zeigt einen Teilabschnitt ähnlich der Anordnung nach F i g. 3. .F i g. 8 shows a section similar to the arrangement according to FIG. 3..

Die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen innerhalb der verschiedenen Figuren stets gleiche Teile bedeuter., zeigen eine allgemein mit 10 bezeichnete federnde Unterlegscheibe aus Metallblech. Die Unterlegscheibe 10 besteht aus einem einteiligen äußeren Unterlegscheibenabschnitt 12. der einstückig mit einem inneren Unterlegscheibenabschnitt 14 von vieleckiger Gestalt verbunden ist Die Unterlegscheibenabschnitte 12 und 14 haben einen konischen axialen Querschnitt.The drawings where like reference numerals within the different figures always have the same parts., show a generally designated 10 resilient Sheet metal washer. The washer 10 consists of a one-piece outer washer section 12. which is integral with an inner washer portion 14 of polygonal Shape is connected to the washer sections 12 and 14 have a conical axial cross section.

Die Verbindung zwischen dem inneren Unterlegscheibenabschnitt 12 und dem äußeren Unterlegscheibenabschnitt 14 erfolgt durch einen Versteifungsabschnitt 16. Zwischen jeweils zwei Ecken des Abschnitts 14 vorgesehene Vorsprünge 18 bilden Versteifungsflächen 16a. die Verlängerungen des Versteifungsabschnitts 16 darstellen. Diese Vorsprünge 18 und die ihnen zugeordneten starren Versteifungsabschnitte 16a verleihen dem Außenrand des vieleckigen Abschnitts 14 eine Festigkeit in den Bereichen zwischen den Ekken. Wenn die Vorsprünge 18 und die dadurch gebildeten Versteifungsabschnitte 16a vorgesehen sind, dann besteht für die Bereiche des Versteifungsabschniits zwischen den Exken des vieleckigen Unterlegscheibenabschnitts 14 nicht die Neigung, sich in diesem Bereich zu verformen und dadurch die Klemmwirkung der Unterlegscheibe zu beeinträchtigen. Ohne den mittleren Versteifungsabschnitt 16a kann die Konzentration der Kräfte in den Ecken d;s vieleckigen Abschnitts 14 einThe connection between the inner washer section 12 and the outer washer section 14 takes place through a stiffening section 16. Between each two corners of the section 14 provided projections 18 form stiffening surfaces 16a. the extensions of the stiffening section 16 represent. These projections 18 and the rigid reinforcing sections 16a assigned to them give the outer edge of the polygonal section 14 strength in the areas between the corners. If the projections 18 and the stiffening sections 16a formed thereby are provided, then exists for the areas of the stiffening section between the cusps of the polygonal washer section 14 does not have the tendency to deform in this area and thereby the clamping effect of the washer to affect. Without the central stiffening section 16a, the concentration of the Forces in the corners of the polygonal section 14

Durchbiegen des Versteifungsabschnitts 18 zwischen den Ecken radial nach außen bewirken.Bending of the stiffening section 18 between the corners cause radially outward.

Die Vorsprünge 18 schaffen außerdem zusätzliche über den Umfang verteilte Bereiche, die durch die Klemmflächen eines Schraubenkopfes oder einer Mutter erfaßt werden können. Auf diese Weise werden die auf die Unterlegscheibe ausgeübten Einspannkräfte gleichmäßiger verteilt, was daz·. führt, daß der äußere Rand des Abschnitts 12 die zugekehrte Fläche fest erfaßt und, falls erforderlich, einen Dichtungseingriff mit jo Bezug auf die Werkstückfläche gewährleistetThe projections 18 also create additional circumferentially distributed areas through the Clamping surfaces of a screw head or a nut can be detected. This will reduce the clamping forces exerted on the washer more evenly distributed what there is ·. leads to the fact that the outer edge of the section 12 firmly grips the facing surface and, if necessary, ensures sealing engagement with respect to the workpiece surface

Aus den vergrößerten Darstellungen in den F i g. 7 und 8 ist ersichtlich, daß bei einer Druckübertragung auf die Unterlegscheibe 10 durch ein mit Gewinde versehenes Befestigungsmittel 20 den in Richtung des Pfeiles A wirksam seitlich gerichteten Kräften durch die Vorsprünge 18 ein Widerstand entgegengesetzt und dadurch eine radiale Verformung nach außen im Bereich der Versteifungsabschnitte 16a verhindert wird. Die Vorsprünge 18 und ihre zugeordneten Versteifungsabschnitte 16a wirken als Widerlager gegenüber Kräften, die beim Festklemmen der Unterlegscheibe an der Werkstückfläche normal zur Unterlegscheibenachse wirksam sind. Außerdem bieten, wie bereits oben erwähnt, die Vorsprünge 18 zusätzlich auf dem Umfang verteilte Oberflächenbereiche zur Berührung mit der Einspannseite eines mit Gewinde versehenen Befestigungsmittels, z. B. eines Schraubenkopfes oder einer Mutter.From the enlarged representations in FIGS. 7 and 8 it can be seen that when pressure is transmitted to the washer 10 by a threaded fastening means 20, the forces effectively laterally directed in the direction of arrow A by the projections 18 are opposed by a resistance and thereby a radial outward deformation in the area of the stiffening sections 16a is prevented. The projections 18 and their associated stiffening sections 16a act as abutments against forces that are normal to the washer axis when the washer is clamped to the workpiece surface. In addition, as mentioned above, the projections 18 additionally offer circumferentially distributed surface areas for contact with the clamping side of a threaded fastener, e.g. B. a screw head or a nut.

Wie insbesondere in den F i g. 4, 6 und 8 gezeigt ist, sichern die Vorsprünge 18 einen festen und gleichmäßigen Klemmeingriff des äußeren Unterlegscheibenabschnitts 12 gegen eine Werkstückfläche. Die Vorsprünge 18 können unter Verwendung entsprechend ausgebildeter Formbacken (nicht gezeigt) in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden. Die Faserstruktur der Versteifungsabschnitte 16 und 16a verläuft im wesentlichen parallel zur Unterlegscheibenachse, wodurch gegenüber den axial gerichteten Einspannkräften ein fester Widerstand gewährleistet ist.As shown in particular in FIGS. 4, 6 and 8, the projections 18 ensure a firm and uniform Clamping engagement of the outer washer portion 12 against a workpiece surface. The protrusions 18 can be made more economical using appropriately designed mold jaws (not shown) Way to be made. The fiber structure of the stiffening sections 16 and 16a runs essentially parallel to the washer axis, which means that the clamping forces are stronger than the axially directed clamping forces Resistance is guaranteed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Spring washer with a central opening having conical spring body, which is divided into an outer and an inner disk section is divided, which is axially offset and by a short, preferably axial stiffening section are connected to one another, the periphery of the stiffening portion having the shape of a Has polygons, characterized in that the stiffening portion (16) between the corners of the polygon has outwardly directed projections (18)

2. Resilient washer according to claim 1, characterized in that the projections (18) in their radially inner region have the height of the inner disk portion (14) and in the vicinity of the disc outer circumference merge into the outer · »section (12).

Possibility of shaping it in such a way that it consists of several circular, terminating sections consists of m what distances the outwardly extending projections are arranged.

The washer according to the invention is suitable for many purposes, especially in combination with elastic seals to attach them to a To clamp workpiece or component surface. The protrusions of the stiffening section provide a Even distribution of the tightening force on the elastic Seal, so that it has its full cover