DE3420804C2 - - Google Patents
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Description
Einschraubbares Aufhängeorgan gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
In Schraubenfedern einschraubbare Aufhängeorgane sind
bereits bekannt (US-PS 30 32 329 und US-PS 26 61 206) .
Diese Aufhängeorgane dienen z. B. zur Befestigung der
Enden der Schraubenfeder an dem mit einer Federkraft zu
beaufschlagenden Gegenstand. Durch mehr oder weniger
weites Einschrauben der Aufhängeorgane läßt sich aber auch
die Federkonstante der betreffenden Schraubenfeder
variieren.
Aus der US-PS 30 32 329 ist bereits ein Aufhängeorgan
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Die dort
vorgesehene zentrale Scheibe weist zwei im Abstand
voneinander vorgesehene Bohrungen auf, durch welche ein
Draht mit einen hakenförmigen Ende eingehängt werden kann.
Das Aufhängeorgan läßt sich beliebig weit in die
Schraubenfeder eindrehen, wobei es allein dem Geschick des
Monteurs überlassen bleibt, wieweit das Aufhängeorgan in
die Schraubenfeder eingeschraubt wird.
Obgleich es wünschenswert ist, gewisse, sich auf die
Federkonstante der Schraubenfeder auswirkende
Herstellungstoleranzen ausgleichen zu können, ist es in
gleicher Weise erstrebenswert, die Aufhängeorgane
möglichst immer gleichweit in die Schraubenfeder
einzuschrauben, um zum einen einen sicheren Sitz zu
gewährleisten und um zum anderen zu verhindern, daß die
durch die Herstellungstoleranzen gegebene Variation der
Federkonstante noch weiter vergrößert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Aufhängeorgan der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß es bei gleichen Federn einer Serie immer an der
gleichen Stelle plaziert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die auf
diese Weise geschaffene Arretiervorrichtung stellt sicher,
daß das Aufhängeorgan immer bis an die gleiche Stelle
eingeschraubt wird, wenn der Endanschlag am Anfang der
ersten Schraubenwindung anliegt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der
Unteransprüche. Hierbei ist hervorzuheben, daß das
Aufhängeorgan in der Mitte eine Gewindebohrung aufweisen
kann, in welche eine Schraube eingeschraubt werden kann,
durch die die Federkonstante einstellbar ist. Das
Aufhängeorgan läßt sich aufgrund seiner einfachen
Formgebung in besonders einfacher Weise als Stanzbiegeteil
herstellen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes
Aufhängeorgan;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Aufhängeorgans gemäß der
Linie 2-2 von Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 1;
Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines
in eine Schraubenfeder eingeschraubten Aufhängeorgans;
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 4, bei der die
Feder unter Belastung dargestellt ist;
Fig. 6 eine vergrößerte Teildarstellung eines Teils von
Fig. 4;
Fig. 7 eine vergrößerte Teildarstellung eines Teils von
Fig. 5;
Fig. 8 eine Schnittansicht des Aufhängeorgans ähnlich
Fig. 3, die Arretiervorrichtung im Eingriff mit dem Ende
der Feder darstellend;
Fig. 9 eine Draufsicht, welche das Stanzen und Umformen
eines Materialstreifens zur Bildung eines Aufhängeorgans
darstellt; und
Fig. 10 eine Seitenansicht des Streifens, verschiedene
Arbeitsvorgänge darstellend.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Aufhängeorgan 15 dargestellt,
mit einer zentralen, im allgemeinen ebenen Scheibe 16 und
einem kreisförmigen Rand 17. Der Rand weist ein Paar
diametral gegenüberliegender ausgestanzter Nuten 18 und 19
auf. Der Rand ist aus einer Ebene des zentralen
scheibenförmigen Teils umgeformt, um einen Teil einer
Windung eines Schraubengewindes zu bilden. Der unterste
Teil 20 des Schraubengewindes liegt in den Fig. 1 und 2 an
der rechten Seite der Nut 18. Der Rand erstreckt sich
schraubenförmig aufwärts zu dem obersten Teil 21 an der
linken Seite der Nut 18. Die Nut 19 unterbricht das
Gewinde an der anderen Seite der Scheibe. Die Steigung ist
gleich und gleichförmig um den Umfang der Scheibe,
ausgenommen, wo der Rand durch die Nuten unterbrochen ist.
Die oberen und unteren Oberflächen des Randes 17 sind
kegelförmig geprägt, um eine relativ scharfe Kante 22
vorzusehen.
Das Zentrum des scheibenförmigen Teils 16 ist gelocht und
gepreßt, um eine zentrale Öffnung 23 und einen Zylinder 24
zu bilden, welcher sich im allgemeinen rechtwinklig zu der
Ebene der Scheibe erstreckt. Der gepreßte Zylinder ist mit
einem Innen-Gewinde 25 versehen.
Ein Arretierstreifen 27 erstreckt sich im allgemeinen
rechtwinklig von dem scheibenförmigen Teil 16 in der Nut
18. Der Arretierstreifen umfaßt einen ersten Teil 28,
welcher sich im rechten Winkel zu dem scheibenförmigen
Teil und parallel zu der Achse der Ausstanzung 23
erstreckt, und einen Endteil 29, welcher sich nach außen
von der Achse der Auspressung weg ausbiegt.
Fig. 4 zeigt das Aufhängeorgan 15 in eine Schraubenfeder
31 eingeschraubt. Die scharfe Kante 22 des gewindeförmigen
Randes der Scheibe kann leicht zwischen das Ende der ersten
Windung oder Wicklung der Feder und die nächste Wicklung
hineingedrückt werden, wodurch das Aufhängeorgan in die
Feder durch Drehen des Aufhängeorgans relativ zur Feder
eingeschraubt werden kann. Der gewindeförmige Rand der
Scheibe hat dieselbe Steigung wie das Gewinde der
Schraubenfeder, bevor die Feder gedehnt ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
ausgeprägte Kante 22 des gewindeförmigen Randes durch zwei
bogenförmige Teile 32 und 33 an der oberen und unteren
Oberfläche des Randes gebildet (Fig. 3). Die Radien der
bogenförmigen Teile 32 und 33 sind im wesentlichen die
gleichen wie der Radius des Drahtes der Schraubenfeder
31. Die bogenförmigen Teile erleichtern das Einführen des
Aufhängeorganes in die Feder, erhöhen die Lagerfläche
zwischen dem Aufhängeorgan und der Feder und die dabei
auftretende Reibung und erhöhen die Haltekraft des
Aufhängeorgans gegenüber der Feder, wenn eine dehnende
Kraft auf das Aufhängeorgan aufgebracht wird.
Das Aufhängeorgan sollte so in die Schraubenfeder
eingeschraubt werden, daß mindestens zwei Wicklungen der
Feder unter dem Aufhängeorgan sind, wie in Fig. 4
dargestellt. Wenn eine Zugkraft auf das Aufhängeorgan
ausgeübt wird, wie in Fig. 5 dargestellt, unterstützt die
erste Wicklung der Feder die zweite Wicklung, welche in
Kontakt mit der Unterseite des Aufhängeorgans steht.
Das ausgebogene Ende 29 des Arretierstreifens 27 ist so
ausgebildet, daß es gegen das Ende 34 der Feder arretiert
(Fig. 8) und als Positionseinrichtung wirkt, wenn das
Aufhängeorgan um einen gewünschten Betrag eingeführt ist.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist eine Gewindestange oder
eine Schraube 35 in die zentrale Gewindeöffnung des
Aufhängeorgans eingeschraubt. Ein Ende der Schraubenfeder
ist mit einem Bauteil 36 mittels eines Hakens 37 an einem
Ende der Feder verbunden, und die Zugstange ist mit einem
anderen Bauteil 38 verbunden. Die Bauteile 36 und 38
können irgendwelche Teile sein, auf welche es erwünscht
ist, eine Federkraft auszuüben.
Eine spezifische Anwendung
des Aufhängeorgans 15 ist bei einer Federvorrichtung zum
Heben eines Auto-Kofferraumdeckels. Das Bauteil 38, an
welchem die Zugstange befestigt ist, ist ein stationärer
Teil des Kofferraumrahmens, und das Bauteil 36, an welchem
das hakenförmige Ende 37 der Feder befestigt ist, ist ein
ausbalancierender Mechanismus des Kofferraumdeckels. Die
Feder ist unter Spannung, wenn der Kofferraumdeckel
geschlossen ist, und wenn der Kofferraumdeckel entriegelt
wird, wirkt die Federkraft zum Heben des Kofferraumdeckels
mit dem ausbalancierenden Mechanismus zusammen.
Die Feder kann von der in Fig. 4 dargestellten Position
nur durch Drehung der Schraube vorgespannt werden, bis die
Feder, wie gewünscht und in Fig. 5 dargestellt, gedehnt
ist. Die Reibungskräfte zwischen dem Aufhängeorgan und den
Wicklungen der Feder verhindern eine Drehung des
Aufhängeorgans, wenn sich die Schraube dreht. Eine Drehung
des Aufhängeorgans in Uhrzeigerrichtung wird durch den
Arretierstreifen 27 verhindert. Die Feder kann auch durch
Anziehen der Gewindestange 35 gedehnt werden, bis diese an
dem Teil 38 entweder durch Einführen des Endes der
Zugstange in einen Schlitz im Teil 38 oder durch Versehen
der Zugstange mit einem hakenförmigen Ende befestigt
werden kann.
Die Spannung der Feder kann auch durch Einschrauben des
Aufhängeorgans in die Feder eingestellt werden, um die
effektive Länge der Feder zu reduzieren. Nur die
Federwicklungen zwischen dem Aufhängeorgan und dem
hakenförmigen Ende 37 der Feder werden dann gedehnt, wenn
eine Zugkraft auf die Feder aufgebracht wird.
Nach einer anfänglichen Einstellung des
Aufhängeorgans und der Zugstange relativ zur Feder,
kann eine weitere Einstellung entweder des
Aufhängeorgans oder der Zugstange nach einer bestimmten
Gebrauchszeit vorgenommen werden, um einen Verschleiß der
Anordnung, eine Ermüdung oder ähnliches zu kompensieren.
Die Gewindesteigung des Aufhängeorgans ist gleich der der
Schraubenfeder und einheitlich um den ganzen Umfang des
Aufhängeorgans, ausgenommen die Nuten 18 und 19. Das
Aufhängeorgan wird dadurch in einer stabilen Position
relativ zu der Feder gehalten, und die Achse der mit einem
Gewinde versehenen Öffnung 23 in dem Aufhängeorgan wird
einer fluchtenden Position mit der Achse der Feder
gehalten, wenn das Aufhängeorgan in die Feder
eingeschraubt wird und wenn die Feder gedehnt wird. Die
Zugstange 35 wird dadurch auch in einer fluchtenden
Position mit der Achse der Feder gehalten. Das Fluchten
des Aufhängeorgans und der Zugstange mit der Achse der
Feder minimiert Spannungen in dem Aufhängeorgan und in der
Zugstange.
Die Nut 18 ist notwendig wegen der Steigung des Gewindes
des Aufhängeorgans, damit der Anfang und das Ende des
Gewindes entlang der Achse der Steigung getrennt werden
können. Die Nut 19 ergibt sich hauptsächlich aus der Art der
Herstellung des Aufhängeorgans, die anschließend
beschrieben wird, und kann, falls erwünscht, weggelassen
werden, so daß der gewindeförmige Rand der Scheibe 16 sich
kontinuierlich von einer Seite der Nut 18 zu der anderen
Seite der Nut 18 erstreckt.
Die bevorzugte Ausführungsform des Aufhängeorgans ist mit
einer zylindrischen Auspressung 24 versehen, um den
zentralen, mit Gewinde versehenen Teil zu bilden. Es können
aber auch andere Einrichtungen vorgesehen werden, um das
Aufhängeorgan mit dem Zugbauteil zu verbinden. Zum
Beispiel kann ein gerade durchbohrtes Loch in dem
Aufhängeorgan gebildet sein, um eine Niet-Mutter oder eine
Zugstange mit einem gestauchten Kopf aufzunehmen.
Das Aufhängeorgan kann durch eine Vielzahl verschiedener
Vorgänge hergestellt werden, wie etwa Stanzen,
Kaltstauchen, Gießen, pulvermetallurgisch usw., abhängend
von der benötigten Kraft oder Zugspannung. Das
Aufhängeorgan kann aber auch bei einer kleinen Last aus
Plastik gespritzt sein.
Die bevorzugte Methode zur Herstellung des Aufhängeorgans
ist Stanzen und Umformen aus einem flachen Streifen von
Material. In den Fig. 9 und 10 wird ein flacher
Metallstreifen 40 in Richtung des Pfeiles A durch eine
Serie von Stanz- und Umformstationen einer konventionellen
Stanzmaschine, die mit geeigneten Pressen ausgerüstet ist,
bewegt. In der ersten Station wird der Streifen gelocht,
um ein Loch 42 zu bilden. In der zweiten Station wird das
Loch ausgeprägt (43). In der dritten Station wird der
Streifen an der Öffnung gepreßt, um die zylindrische
Auspressung 24 zu bilden. In Abhängigkeit von der Dicke
und Höhe der Auspressung kann für diesen Arbeitsgang mehr
als eine Station notwendig sein.
In der nächsten Station wird ein Teil des Streifens
gestanzt oder gelocht, um eine halbkreisförmige Kante 45
zu formen, welche in zwei Nuten 46 und 47 endet. In der
nächsten Station wird ein anderer Teil des Streifens
gelocht oder ausgestanzt, um eine halbkreisförmige Kante
48, welche in zwei Nuten 49 und 50 endet, zu formen. Die
halbkreisförmigen Kanten 45 und 48 umgeben den zentralen
scheibenförmigen Teil 16, und der scheibenförmige Teil
wird von zwei Verbindungsstreifen 51 und 52 gehalten,
welche an dem Rest des Streifens 40 befestigt sind.
In einer Station werden die halbkreisförmigen Kanten 45
und 48 geprägt, um die bogenförmigen Teile 32 und 33
vorzusehen, und in der nächsten Station werden die äußeren
Kanten entgratet.
In der nächsten Station wird der Rand der Scheibe
gewindeförmig umgeformt, um ein Schraubengewinde zu
erzeugen.
In der folgenden Station wird der Verbindungsstreifen 51
durchstanzt oder von dem Trägerstreifen 40 abgetrennt, um
den Arretierstreifen 27 zu bilden. Anschließend wird das
gebogene Ende 29 des Arretierstreifens geformt, in einer
weiteren Station wird der Arretierstreifen rechtwinklig
zur Ebene der Scheibe gebogen. Schließlich wird der
Verbindungsstreifen 52 von der Scheibe 16 getrennt, um das
Teil von dem Trägerstreifen zu trennen und das
Aufhängeorgan 15 fertig zu formen.
Die Verbindungsstreifen 51 und 52 halten die
Winkelhaltigkeit und die Rechtwinkligkeit des Teils
während der Präge- und Umformvorgänge aufrecht.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Aufhängeorgans
ist der Außendurchmesser 29,2 mm, die Länge der Nuten 18
und 19 ist 12,5 mm, die Steigung des Schraubengewindes ist
5,74. Das Aufhängeorgan ist aus 2,25 bis 2,60 dickem Stahl
gebildet, und die bogenförmigen Bereiche 32 und 33 haben
jeweils einen Radius von 2,6 mm.
Claims (6)
1. In eine Schraubenfeder einschraubbares Aufhängeorgan
mit einer zentralen Scheibe (16), welche einen schraubenförmig
gewundenen Rand (17) aufweist, der durch mindestens eine
Ausnehmung (18) zum Einschrauben der Scheibe (16) in die
Schraubenfeder (31) unterbrochen ist,
gekennzeichnet durch
eine Arretiervorrichtung (27) mit einem sich von der
Ausnehmung (18) aus im wesentlichen parallel zur Scheibenachse
erstreckenden Abschnitt (28), an den sich ein von der
Scheibenachse weg nach außen erstreckender Endanschlag (29)
anschließt.
2. Aufhängeorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Scheibe (16) mit einer zweiten Ausnehmung
(19) versehen ist, die der ersten Ausnehmung (18) diametral
gegenüberliegt.
3. Aufhängeorgan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die zentrale Scheibe (16) mit einer
zentralen Öffnung (23) versehen ist.
4. Aufhängeorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Öffnung (23) mit
einem Innengewinde (25) versehen ist.
5. Aufhängeorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (17) durch eine obere und
eine untere kegelförmige Oberfläche begrenzt ist, welche
zwischen benachbarte Windungen der Schraubenfeder (31)
einführbar sind.
6. Aufhängeorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Rand (17) begrenzenden
Oberflächen mit einem oberen und einem unteren bogenförmigen
Abschnitt (32 bzw. 33) versehen sind, welche mit benachbarten
Windungen der Schraubenfeder (31) in Eingriff bringbar sind.
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