DE4335329A1 - Gerollte Buchse, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gerollte Buchse entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der EP 0 451 884 ist eine gerollte Buchse für Gleitlager bekannt, die im an ihren Enden jeweils eine Ausnehmung und einen in die Ausnehmung eingreifenden Zapfen aufweist. Dabei besitzt die Ausnehmung die Form eines gleichschenkligen Drei­ ecks. Folglich kann eine gerollte Buchse dieser Ausführung bei ungünstigen Belastungsfällen geöffnet werden.

Im Gegensatz dazu bietet eine Buchse entsprechend der bri­ tischen Patentschrift 551 367 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zapfen und der Ausnehmung, indem der Zapfen Hinterschneidungen aufweist, die im fertiggerollten Zustand von Nasen ausgefüllt werden, die beim Rollvorgang über die Stirnfläche am Zapfenende der Buchsenplatine umgeformt werden. Dieser Buchsentyp besitzt aber zwei gravierende Nachteile. So ist durch die Formgebung der Buchsenplatine grundsätzlich ein nennenswerter Materialverschnitt zu berücksichtigen. Des weiteren ist die Anwendbarkeit auf Buchsen beschränkt, die einen Innendurchmesser von mindestens 15 mm aufweisen. Als Grund dafür ist die Umformung der Nasen über die Stirnflächen anzusehen, die bei sehr kleinen Durchmessern nicht mit der nötigen Sicherheit gegeben ist. Bei sehr kleinen Durchmessern wirkt sich schon ein kleiner Biegeradiusfehler, der bekannt­ lich stets an den Enden der Buchsenplatine besonders stark auftritt, besonders negativ aus, da die Nase entweder inner­ halb oder außerhalb der Buchse liegt. Folglich kann die Stirnfläche mit dem Zapfen keine Umformung der Nasen ausführen, da die Stirnfläche keinen Kontakt mit den Nasen während des Rollvorganges bekommt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine gerollte Buche zu schaffen, die eine verschnittfreie Buchsenplatine aufweist und gleichzeitig eine unlösbare Verbindung zwischen den Pla­ tinenenden ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem während des Verrollvorganges eine Verklinkung zwischen dem Vorsprung und der Ausnehmung hergestellt wird, die auf einer im wesent­ lichen radialen Umformung bezogen auf die Buchsenlängsachse des Vorsprunges und der Ausnehmung beruht. Der Vorsprung klinkt sich während des Verrollvorganges in die Ausnehmung ein. Dabei führen die beiden Enden der Buchsenplatine eine Bewegung aus, die aus einer Komponente der Stirnflächen be­ steht, die sich entgegengesetzt bewegen und aus einer Bewegung der Innenmantelfläche und der Außenmantelfläche im Endbereich der Buchsenplatine, die ebenfalls entgegengesetzt gerichtet ist, so daß die Hinterschneidungen überwunden werden. Dabei spielt ein gewisser radialer Versatz der Stirnflächen im Be­ reich der Verklinkung eine eher untergeordnete Rolle.

Für besonders hochbeanspruchte Buchsen oder bei Buchsen mit Gummiumguß ist die Verklinkung als eine Preßpassung ausge­ führt, die aus einer Überdeckung zwischen der Ausnehmung und dem Vorsprung während des Umformvorganges resultiert.

Vorteilhafterweise wird die Platine während der letzten Um­ formphase ausgehend von einer Bezugslinie ein Längenabschnitt L₁ mit einem Biegeradius R₁ und ein Längenabschnitt L₂ mit einem Biegeradius R₂ versehen, so daß eine geringe Überlappung entsteht, die die Hinterschneidungen überwindet, wobei an­ schließend beide Längenabschnitte mit demselben Biegeradius R verformt werden. Durch diese Veränderung der Biegeradien wäh­ rend des Umformvorganges ergibt sich eine zuverlässige Ver­ schließbewegung der Verklinkung.

Damit die gerollte Buchse unter einer Belastung am Stoß nicht auseinander gebogen werden kann, weisen vorteilhafterweise die Ausnehmung und der Vorsprung mindestens eine Hinterschneidung auf, die im gerollten Zustand der Buchse ineinander greifen.

Zur Beeinflussung der Passungsart weisen Stirnflächen im Be­ reich der Verklinkung eine im wesentlichen konvexe Kontur auf. Je größer der Radius der Kontur gewählt wird, um so kleiner ist das Spiel innerhalb der Verklinkung unabhängig davon, wie die Abmessungen der Ausnehmung und des Vorsprungs festgelegt sind. Alternativ bietet es sich an, daß die Stirnflächen angeschrägt sind, damit die Überdeckung beim Einklinken be­ einflußt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Buchsenausführung sind die Stirnflä­ chen bezogen auf die Querachse der Buchse unsymmetrisch aus­ gebildet, so daß die gerollte Buchse eine Stoßlinie besitzt, deren Anfang und Ende in Umfangsrichtung der Buchse versetzt sind. Dadurch ergibt sich ein quer zur Buchsenlängsachse ver­ laufender stoßlinienbereich, der bei einer Druckvorspannung der Buchse in Buchsenlängsrichtung eine grobe Kraftübertra­ gungsfläche bildet.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Schwingungsdämpfer mit Stift und Buchse,

Fig. 2 Buchsenplatinen,

Fig. 3 gerollte Buchsen und eine Prinzipskizze zum Verrollvorgang.

Aus der Fig. 1 ist ein Schwingungsdämpfer 1 zu entnehmen, der über ein Auge 3 mit einem nicht dargestellten Radträger verbindbar ist. An dem gegenüberliegenden Ende weist der Schwingungsdämpfer 1 ein Stiftgelenk 5 auf, das über einen Gewindebolzen 7 an einen Karosseriedom 9 angeschlossen ist. Zur Isolierung sind zwischen dem Dom 9 und dem Schwingungs­ dämpfer 1 Gummielemente 11 eingelegt. Diese werden durch die Verschraubung am Gewindebolzen 7 axial verkürzt, wobei eine Buchse 13 den Vorspannweg begrenzt. Dabei tritt für die Buchse eine Belastung auf, die eine tonnenförmige Aufweitung der Buchse 13 bewirken könnte.

Im Auge 3 ist ebenfalls eine Buchse 13 eingebaut, die aber auch eine zusätzliche radiale Kraftkomponente durch die Stützkraft über das Rad erfährt.

In der Fig. 2 sind einige mögliche Ausführungsformen für eine gerollte Buchse 13 dargestellt. Sie sind jeweils so ausge­ führt, daß mit einem Stanzschritt eine Stirnfläche 13a mit einer Ausnehmung 15a und verschnittfrei eine Stirnfläche 13b mit einem Vorsprung 15b hergestellt werden. Dabei ist es in Abhängigkeit der Kraftbelastungen sinnvoll, mehrere Ausnehmungen 15a an einer Stirnfläche vorzusehen. Die Ausnehmungen 15a und die Vorsprünge 15b besitzen Hinterschneidungen 17a, 17b, die im gerollten Zustand der Buchse ineinander greifen und eine Verklinkung 19 (s. Fig. 3) zwischen einer Ausnehmung 15a und einem Vorsprung 15b bilden. Über diese Verklinkung können Kräfte aufgenommen werden, die eine Öffnung der gerollten Buchse 13 bewirken können.

Eine besonders fertigungsgünstige Formgebung einer Buchsen­ platine liegt bei der Ausführung nach Fig. 2e vor. Bei dieser Platine entfallen die Hinterschneidungen, so daß sich die Formgebung der Platine freier gestalten läßt.

In der Fig. 3a wird stark vereinfacht der Verrollvorgang ge­ zeigt. Ausgehend von einer Bezugslinie 21 wird die Buchsen­ platine gerollt. Der Biegeradius verkleinert sich dabei, wo­ durch sich die Stirnflächen 13a, 13b der Enden aufeinander zu bewegen. Während der letzten Verrollphase wird ausgehend von der Bezugslinie 21 ein Längenabschnitt L₁ mit einem kleineren Biegeradius R₁ im Vergleich zu einem Längenabschnitt L₂ mit einem Biegeradius R₂ versehen, so daß eine geringe Überlap­ pung 23 entsteht. Während der weiteren Verrollung bewegen sich die Stirnflächen 13a, 13b aber auch jeweils eine Augen- und eine Innenmantelfläche aufeinander zu, so daß die Hinterschneidungen 17a/17b überwunden werden, wenn in der letzten Phase beide Platinenlängenabschnitte mit demselben Biegeradius R versehen werden. Für eine geringe Überdeckung zwischen den Ausnehmungen 15a und den Vorsprüngen 15b während des Verrollens, wenn die Verklinkung 19 eingreift, besteht einerseits die Möglichkeit, die Stirnflächen 13a/13b konvex zu gestalten (s. Fig. 3b), damit die Verklinkung 19 sicher ein­ greift. Alternativ können die Stirnflächen 13a, 13b auch angeschrägt sein (s. Fig. 3c).

Die Zeichnung 3d zeigt eine fertiggerollte Buchse 13 mit einer Platine nach Fig. 2d. Man erkennt deutlich die formschlüssige Verbindung der Verklinkung 19, die eine Öffnung der Buchse 13 wirksam verhindert. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegen der Anfang 25a und das Ende 25b der Stoßlinie 25 auf einer ge­ meinsamen Linie.

Die Fig. 3e zeigt eine Variante entsprechend der Abwicklung nach 2e, daß es auch sinnvoll sein kann, wenn der Anfang 25a und das Ende 25b der Stoßlinie 25 versetzt verlaufen. Es stellt sich ein quer zur Buchsenlängsachse verlaufender Stoß­ linienbereich 25c ein, der ausgehend von einer sehr einfachen Platine eine sehr grobe Kraftübertragungsfläche bietet.

Diese Art der Buchsen 13 erlauben Buchseninnendurchmesser, die deutlich unter der Grenze von 15 mm liegen, wie bei den be­ kannten Buchsen. So sind die Innendurchmesser bei den gängigen Buchsen für Schwingungsdämpfer in einem Bereich von 7 bis 26 mm ausgeführt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung einer gerollten Buchse aus ei­ ner ebenen Buchsenplatine, die an einer ersten Stirnflä­ che einen zapfenförmigen Vorsprung aufweist, der im ge­ rollten Zustand in eine Ausnehmung einer zweiten Stirn­ fläche eingreift, wobei die Formgebung des Vorsprungs und der Ausnehmung derart aufeinander abgestimmt ist, daß eine verschnittfreie Herstellung der Buchsenplatine mög­ lich ist, dadurch gekennzeichnet ist, daß während des Verrollvorganges eine Verklinkung (19) zwischen dem Vor­ sprung (15b) und der Ausnehmung (15a) hergestellt wird, die auf einer im wesentlichen radialen Umformung bezogen auf die Buchsenlängsachse des Vorsprunges (15b) und der Ausnehmung (15a) beruht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkung (19) als eine Preßpassung ausgeführt ist, die aus einer Überdeckung zwischen der Ausnehmung (15a) und dem Vorsprung (15b) während des Umformvorganges re­ sultiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine während der letzten Umformphase ausgehend von einer Bezugslinie (21) ein Längenabschnitt L₁ mit einem Biegeradius R₁ und ein Längenabschnitt L₂ mit einem Bie­ geradius R₂ versehen wird, so daß eine geringe Überlap­ pung (23) entsteht, die die Hinterschneidungen (17a, 17b) überwindet, wobei anschließend beide Längenabschnitte mit demselben Biegeradius R verformt werden.

4. Buchsenplatine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15a) und der Vorsprung (15b) minde­ stens eine Hinterschneidung (17a, 17b) aufweisen, die im gerollten Zustand der Buchse (13) ineinander greifen.

5. Buchsenplatine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (13a, 13b) eine im wesentlichen kon­ vexe Kontur aufweist.

6. Buchsenplatine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (13a, 13b) eine im wesentlichen schräge Kontur aufweist.

7. Buchsenplatine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (13a, 13b) bezogen auf die Querachse der Buchse unsymmetrisch ausgebildet sind, so daß die gerollte Buchse eine Stoßlinie (25) besitzt, deren An­ fang (25a) und Ende (25b) in Umfangsrichtung der Buchse (13) versetzt sind.