DE3420804C2 - - Google Patents

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.