DE2205577A1

DE2205577A1 - Fastening part

Info

Publication number: DE2205577A1
Application number: DE19722205577
Authority: DE
Inventors: Jerzy Leicester Leicestershire Poniatowski (Großbritannien)
Original assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Current assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Priority date: 1971-02-08
Filing date: 1972-02-07
Publication date: 1972-10-12
Also published as: FR2126767A5

Description

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eingegangen em ±Ji£L·- received em ± Ji £ L -

Dunlop Limited, Durilop House, Ryder Street, St. James's LONDON S.W. 1 GroßbritannienDunlop Limited, Durilop House, Ryder Street, St. James's LONDON S.W. 1 Great Britain

BefestigungsteilFastening part

Die Erfindung betrifft ein Befestigungsteil mit veränderlicher Steifigkeit.The invention relates to a fastening part with variable rigidity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungsteil zu schaffen, der bei Auslenkung in einer Richtung oder in zwei entgegengesetzten Richtungen eine größere Steifigkeit aufweist, die nach einem bestimmten Auslenkungs-Weg abnimmt und bei weiterer Auslenkung wieder zunehmen kann.. Solche Befestigungsteile haben für verschiedene Anwendungsgebiete Vorteile, unter anderem auch im Fahrzeugbau.The invention is based on the object of creating a fastening part which, when deflected in one direction or has a greater rigidity in two opposite directions, which after a certain Deflection path decreases and can increase again with further deflection .. Such fastening parts have for various areas of application advantages, including in vehicle construction.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Befestigungsteil mit folgenden Merkmalen geschaffen wird:The object on which the invention is based is achieved in that a fastening part having the following features is created:

Das Befestigungsteil weist ein Glied auf, durch das die Last eingeleitet wird, einen Anschlag, zwei Federn, die einander entgegengerichtet sind, wobei jede Feder eine begrenzte freie Länge hat, einen Gehäuseteil, in dem die Federn so untergebracht sind, so daß sie im wesentlichen in der Richtung wirken, die das Glied hat, durch das die Last eingeleitet wird, wobei die Federn derart unter Druckvorspannung stehen, daß sie von gegenüberliegenden Seiten gegen den Anschlag anstoßen und wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die anfängliche Bewegung des die Last einleitenden Gliedes der einen Feder eine zusätzliche Druckspannung verleiht und die Vorspannung der anderen Feder vermindert, während eine weitergehende Bewegung lediglich eine Druckspannung in einer Feder hervorruft, indem die andere Feder das Ende ihrer freien Länge erreicht und die Berührung mit dem Anschlag verloren hat, woraus sich eine Steifigkeit ergibt, die geringer ist als diejenige bei der anfänglichen Bewegung.The fastening part has a member through which the load is introduced, a stop, two springs, the are opposed to each other, each spring having a limited free length, a housing part in which the Springs are housed so that they act substantially in the direction that the member has through which the Load is introduced, the springs are so under compressive bias that they are from opposite sides abut against the stop and the arrangement is such that the initial movement of the load introducing member of one spring gives additional compressive stress and reduces the preload of the other spring, while further movement only creates compressive stress in one spring while the other Spring has reached the end of its free length and has lost contact with the stop, resulting in a Results in rigidity which is less than that in the initial movement.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Befestigungsteils gemäß der Erfindung ist das die Last einleitende Glied ein Bolzen oder Zapfen, der als Anschlag einen umlaufenden Flansch hat. Die beiden Federn bestehen aus einem inneren und einem äußeren Stahlrohr, die gleichachsig angeordnet sind und zwischen denen eine Buchse aus gummielastischem Material angeordnet ist. Diese aus elastomeren Material bestehende Buchse ist mit den Stahlrohren durch Vulkanisation oder Klebung verbunden. Die inneren Stahlrohre der Federn gleiten auf dem Bolzen und liegen mit ihren Enden gegen den Flansch (Anschlag) an.In a preferred embodiment of the fastening part according to the invention that is the load introducing Link is a bolt or pin that has a circumferential flange as a stop. The two springs are made of an inner and an outer steel tube, which are arranged coaxially and between which a bushing rubber-elastic material is arranged. These made of elastomers The existing bushing is connected to the steel pipes by vulcanization or gluing. The inner ones The steel tubes of the springs slide on the bolt and their ends rest against the flange (stop).

Weitere Federn können zur Erhöhung der Steifigkeit des Befestigungsteils, nachdem das die Last einleitende Glied einen bestimmten Weg zurückgelegt hat, vorgesehen sein.Additional springs can be used to increase the rigidity of the fastening part after the load-introducing member has traveled a certain distance, be provided.

Als solche zusätzlichen Federn dienen vorzugsweise etwa blockförmige Teile aus elastomerem Material, das der Bewegung des die Last einleitenden Bolzens im Verhältnis zum Gehäuse im Anschluß an eine vorgegebene Bewegung, die auf die erste Bewegung, die mit der Lösung vom Anschlag beginnt, erfolgt, Widerstand leistet.Such additional springs are preferably approximately block-shaped parts made of elastomeric material that allows movement of the load-introducing bolt in relation to the housing following a predetermined movement which on the first movement that begins with the release of the stop, resists.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Befestigungsteils gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt schematisch :In the drawing is an embodiment of the fastening part shown according to the invention. It shows schematically:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Befestigungsteil; Fig. 2 den Verlauf von Last und Auslenkung für das Befestigungsteil, das in Fig. 1 dargestellt ist; Fig. 3 den Verlauf von Belastung und Auslenkung für die in Fig. 1 rechts veranschaulichte Buchse für eine Bewegung des die Last einleitenden Bolzens von links nach rechts;1 shows a longitudinal section through the fastening part; 2 shows the course of load and deflection for the fastening part, which is shown in Fig. 1; Fig. 3 shows the course of loading and deflection for the Bushing illustrated on the right in FIG. 1 for a movement of the bolt which introduces the load from the left to the left to the right;

Fig. 4 ein entsprechendes Diagramm für die linke Buchse; Fig. 5 ein entsprechendes Diagramm für beide Feöerbuchsen zusammen und4 shows a corresponding diagram for the left socket; 5 shows a corresponding diagram for both Feöerbuchsen together and

Fig. 6 ein Lenkgetriebe mit drei Befestigungsteilen gemäß der Erfindung.6 shows a steering gear with three fastening parts according to the invention.

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Das Befestigungsteil besteilt aus dem Gehäuse 1 mit der zylindrischen Bohrung 2. Zwei gleichausgebildete Gummi-Federbuchsen 3 und 4 sind in die Bohrung 2 fest eingepaßt. Die Gummi-Federbuchsen 3 "und 4 bestehen je aus zwei gleichachsig angeordneten Stahlrohren 5 und 6. Der Zwischenraum zwischen diesen Bohren ist durch eine Natur-Gummi-Mischung ausgefüllt, die mit denjenigen Flächen der Rohre, gegen die der Gummi anliegt, durch Vulkanisation oder Klebung fest verbunden ist.The fastening part consists of the housing 1 with the cylindrical bore 2. Two identical rubber spring bushings 3 and 4 are firmly fitted into the bore 2. The rubber spring bushes 3 "and 4 each consist of two coaxially arranged steel pipes 5 and 6. The space between these bores is filled with a natural rubber mixture, which is connected to those surfaces of the pipes, against which the rubber rests, is firmly connected by vulcanization or gluing.

Durch die Federbuchsen 3 ¹UBcL 4 erstreckt sich der zur Lasteinleitung dienende Bolzen 7 ^ der einen umlaufenden Flansch 8 aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der inneren Stahlrohre 6, die gegen den Flansch 8 anliegen. Die Abschnitte des Bolzens 7 an beiden Seiten des Flansches 8 haben einen Durchmesser, der so groß ist, daß die inneren Stahlrohre 6 frei auf dem Bolzen gleiten können.The bolt 7 which is used for load introduction extends through the spring bushings 3 ^{1 UBcL 4.} The sections of the bolt 7 on both sides of the flange 8 have a diameter which is so large that the inner steel tubes 6 can slide freely on the bolt.

An beiden Enden des Bolzens 7 befinden sich Abschnitte von einem kleineren Durchmesser, wodurch Eingflächen 9 entstehen, gegen die als Puffer wirkende Gummifedern 10At both ends of the bolt 7 there are sections with a smaller diameter, whereby single surfaces 9 arise against the rubber springs acting as a buffer 10

sind
anliegen. Weiter nach außen hinter den Federn 10 Armen. Die Federn 10 und Armen werden mittels einer Mutter gegen die Eingflächen 9 gedruckt, die auf die mit Gewinde versehenen Enden des Bolzens 7 geschraubt und gesichert sind.are
issue. Further outwards behind the feathers 10 arms. The springs 10 and arms are pressed against the mating surfaces 9 by means of a nut which are screwed onto the threaded ends of the bolt 7 and secured.

Die Pufferfedern 10 bestehen aus einer Stahlscheibe 12 und einem Ring 13.₅ der aus einer Iiatur-Gummi-Mischung gefertigt ist. Die Stirnflächen 14 des Gehäuses 1 sind bearbeitet; sie liegen senkrecht zur Achse der Bohrung 2 und sie stellen die Gegenflächen für die Pufferfedern 10 dar.The buffer springs 10 are made of a steel disc 12 and a ring 13 of rubber compound Iiatur-is made of a _fifth The end faces 14 of the housing 1 are machined; they are perpendicular to the axis of the bore 2 and they represent the opposing surfaces for the buffer springs 10.

Das BefestiguTigsteil verhält sich bzw. wirkt folgendermaßen, wenn über den Arm 11 die Last bzw. die Kräfte eingeleitet und über das Gehäuse 1 die Kräfte auf einen anderen Teil übertra£ η werden. Bewegungen des Bolzens 7 in der einen oder de~^% anderen Richtung wird von den FedernThe fastening part behaves or acts as follows when the load or the forces are introduced via the arm 11 and the forces are transmitted to another part via the housing 1. Movement of the bolt 7 in one way or de ^~% other direction by the springs

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Widerstand geleistet, die eine Kraft/Auslenkung- oder
Steifigkeits-Charakteristik haben, die in Fig.2 dargestellt ist. Die Kurve hat drei voneinander unterschiedene Abschnitte, die auf das in Fig. 1 dargestellte Befestigungsteil Bezug haben, wenn der Auslenkungs-Weg von links nach rechts verläuft.Resistance that a force / deflection or
Have stiffness characteristic, which is shown in Fig.2. The curve has three sections which are different from one another and which relate to the fastening part shown in FIG. 1 when the deflection path runs from left to right.

1. Abschnitt OA1. Section OA

In der Lage, in der die Federbuchsen ursprünglich zusammengebaut sind, üben sie gleiche Kräfte P_x. auf die gegenüberliegenden Flächen des Flansches 8 aus; sie sind also
gegen den Flansch vorgespannt. In Fig. 3 ist die Gegenkraft veranschaulicht , die gegen eine Verschiebung des
Bolzens 7 in Fig. 1 von links nach rechts wirkt, und zwar für die links dargestellte Buchse M-. In the position in which the spring bushings are originally assembled, they exert equal forces P _x . on the opposite surfaces of the flange 8; so you are
biased against the flange. In Fig. 3, the opposing force is illustrated against a displacement of the
Bolt 7 in Fig. 1 acts from left to right, specifically for the socket M- shown on the left.

Fig. M zeigt die entsprechende Charakteristik für die rechte Buchse 5. In diesem Fall leistet die an der Buchse ausgeübte Kraft der eingeleiteten Last nicht Widerstand sondern unterstützt eine Belastung, die von der linken Seite des Bolzens 7 kommt. Diese unterstützende Kraft verringert sich auf den Wert null bei einem Verschiebungsweg D^.FIG. M shows the corresponding characteristic for the right-hand socket 5. In this case, the force exerted on the socket does not resist the introduced load, but supports a load that comes from the left-hand side of the bolt 7. This supporting force is reduced to the value zero with a displacement path D ^.

Die kombinierte Charakteristik ist die Summe der einzelnen Charakteristiken, wie in Fig. 5 veranschaulicht.The combined characteristic is the sum of the individual characteristics, as illustrated in FIG. 5.

Wenn die Auslenkung D^ erreicht ist, ist die Vorspannung
der Buchse 3 von dem Bolzen 7j der von link,s nach rechts durch das Gehäuse 1 geht, vollständig aufgehoben.When the deflection D ^ is reached, the preload is
of the bushing 3 by the bolt 7j which goes from left, s to right through the housing 1, completely canceled.

2. Abschnitt A bis C 2. Section A to C

Wie bereits erwähnt ist die Charakteristik hier die Summe der in den Figuren 3 und M- veranschaulichten. Die in Fig. M dargestellte Buchse leistet gedoch zu dieser Charakteristik keinen Beitrag, da die Buchse 3 auf den Bolzen 7 gleitet. Der Anstieg der Kurve ist daher geringer als im Abschnitt vorher.As already mentioned, the characteristic here is the sum of those illustrated in FIGS. 3 and M-. However, the bushing shown in FIG. M makes no contribution to this characteristic, since the bushing 3 slides on the bolt 7. The slope of the curve is therefore less than in the previous section.

3. Abschnitt C bis E 3. Section C to E

Wenn die durch Dp bezeichnete Auslenkung erreicht ist, istWhen the deflection indicated by Dp is reached, is

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der Abstand Dp zwischen der Stirnfläche 14- des Gehäuses und der Gummiringscheibe 13 der Pufferfeder 10 aufgehoben und diese Feder erhöht die Widerstandskraft. Im Abschnitt CE steigt daher die Kurve steiler an.the distance Dp between the end face 14- of the housing and the rubber ring washer 13 of the buffer spring 10 is canceled and this spring increases the resistance. The curve therefore rises more steeply in section CE.

Die Charakteristik OACE wiederholt sich in umgekehrter Richtung für die Bewegung des Stoß-Bolzens 7 "von rechts nach links, woraus sich dann die ganze in Fig. 3 veranschaulichte Kurve ergibt.The characteristic OACE is repeated in the opposite direction for the movement of the push bolt 7 "from the right to the left, from which the entire curve illustrated in FIG. 3 results.

In Fig. 6 ist die Anwendung von Befestigungsteileh gemäß der Erfindung in einer mit Lenkhilfe ausgerüsteten Lenkung für Kraftfahrzeuge veranschaulicht. Die Zahnstange des Lenkgetriebes ist mittels drei Befestigungen gemäß der Erfindung am Fahrzeugrahmen bzw. am Fahrzeug befestigt. Bei normalen Lenkbewegungen wird der Abschnitt B bis A wirksam. Stärkere Stöße, die z. B. beim Fahren über Kopfsteinpflaster auftreten, werden in den Abschnitten D bis B und A bis C, die eine geringere Steifigkeit aufweisen, aufgefangen, in denen eine größere Auslenkung auftritt, ohne daß extrem starke Stöße zum Lenkrad weitergeleitet werden. Beim Auftreten dieser extremen Stöße wird das Befestigungsteil in den Abschnitten F bis D und C bis E beansprucht. In diesem Fall soll ein weiteres Nachgeben der Befestigungsteile vermieden werden, damit eine einwandfreie Lenkung des Fahrzeugs möglich ist.In Fig. 6 is the application of fastening parts according to the invention in an equipped with power steering Illustrates steering for motor vehicles. The rack of the steering gear is by means of three mountings according to the invention attached to the vehicle frame or the vehicle. With normal steering movements, the section B to A effective. Stronger impacts, e.g. B. occur when driving over cobblestones, are in the sections D to B and A to C, which have a lower stiffness, absorbed, in which a greater deflection occurs without extremely strong impacts being passed on to the steering wheel. When these extreme shocks occur, it will the fastener in Sections F to D and C to E claimed. In this case, the Fastening parts are avoided so that proper steering of the vehicle is possible.

Für die Gummibuchsen und die Ringe kann jedes geeignete elastomere Material verwendet werden, wobei die Auswahl mit Rücksicht auf die gewünschte Charakteristik erfolgt. Vorzugsweise wird ein elastomeres Material für das Befestigungsteil gemäß der Erfindung verwendet, das eine gewisse innere Dämpfung hat. Es können aber auch andere Federn angewendet werden, z. B. Schraubenfedern, durch die die Gummibuchsen 3 und 4- ersetzt werden. Ebenso können anstelle der Anschlagpuffer aus Gummi Federn aus Metall vorgesehen sein.Any suitable one can be used for the rubber bushings and the rings elastomeric material can be used, the selection being made with regard to the desired characteristics. Preferably, an elastomeric material is used for the fastening part according to the invention, which has a certain has internal damping. However, other springs can also be used, e.g. B. coil springs through which the rubber bushings 3 and 4- are replaced. Metal springs can also be provided instead of the rubber stop buffers be.

Wenn es notwendig ist, können mittels Reibung oderIf necessary, you can use friction or

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hydraulisch arbeitende Dämpfer mit dem Befestigungsteil verbunden sein, um gegebenenfalls die Auslenkung zu dämpfen.Hydraulically operating dampers can be connected to the fastening part in order, if necessary, to reduce the deflection dampen.

Die Charakteristik des Befestigungsteils kann durch Änderung des Abstandes Y und Q (vergl. Pig. 1) beeinflußt werden.The characteristics of the fastening part can be influenced by changing the distance Y and Q (see Pig. 1) will.

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Claims

Expectations

Ι. Fastening part with variable stiffness, characterized by a member (7) »through which the load is introduced, a stop (8), two each other opposing leathers (3> 4), which have a limited free length, a housing part (1), in which the springs (3,4-) are housed in such a way that they act essentially in the direction that the link (7) has, through which the load is introduced, which springs (3, 4) are under compressive prestress in such a way that they abut against the stop (8) from opposite sides, the arrangement being made such that the initial movement of the load-introducing member (7) of one spring (3 or 4) is an additional one Gives compressive tension and reduces the bias of the other spring (4 · or 3), while a further Movement only creates a compressive stress in one spring in_the other spring is the end of its reached free length and thereby lost contact with the stop (8), resulting in rigidity which is less than that of the initial movement.

2. Fastening part according to claim 1, characterized in that the member introducing the load is a bolt (7) is and the stop is designed as a flange (8) on the mandrel (7) and that the springs (3 * 4) from one inner (5) and an outer (6) steel tube, which are coaxially arranged and between them there is a bushing made of elastomeric material, which is connected to the steel pipes by vulcanization or gluing are firmly connected, wherein the inner tubes 5 are slipped over the bolt (7) and can slide on it and the flange (8) in the axial direction separates the inner steel tubes (5) in such a way that the springs (3 »4)

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from opposite sides against this flange. (8) abut or rest in such a way that a pressure bias the springs are present.

3. Fastening part according to claim 2, characterized in that the outer steel tubes (6) of the springs (3,4-) are firmly fitted into the housing (1) so that the ends of the outer steel tubes (6) against each other bump.

4-. Fastening part according to claim 1 to 3 »characterized in that that additional springs (10) to increase the rigidity of the fastening part a predetermined movement path of the load introducing member (7) are provided.

5. Fastening part according to claim 4, characterized in that that two additional springs (10) are provided, each of which has a ring (13) contains elastomeric material attached to the fastener so that it moves the load introductory member (7) in "relation to the housing (1) following a predetermined displacement path of part (7) to the initial one Movement follows, offers resistance, with an additional spring for each direction of displacement is provided.'

6. Fastening part that is used to attach a steering gear to the vehicle or vehicle frame can be, characterized in that a fastening part according to claim. 4 or 5 provided is designed so that the initially greater rigidity of the fastening part the transmission the steering forces allows the subsequent lower rigidity of the fastening

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partially allows for absorption (swallowing) of such forces that are greater than the steering forces and that the then again greater rigidity prevents extreme movements of the steering gear to a To ensure steering of the vehicle under extreme conditions.

7. Fastening part according to claim 6, characterized in that that the housing (1) is attached to the rack of the steering gear.

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