DE202014105655U1

DE202014105655U1 - connection

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Publication number: DE202014105655U1
Application number: DE202014105655.6U
Authority: DE
Original assignee: Mauser Werke Oberndorf Maschinenbau GmbH
Current assignee: Mauser Werke Oberndorf Maschinenbau GmbH
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2024-11-25

Abstract

Verbindung von zwei flächig aneinanderliegenden Bauelementen, wobei zumindest an einer Anlagefläche, vorzugsweise einer Stirnfläche, eine Rillenstruktur (28, 30) ausgebildet ist, der eine durch Aufschmelzen ausgebildete Struktur am gleichen Bauteil oder am anderen Bauteil zugeordnet ist, wobei die beiden Bauteile miteinander verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur in etwa in den Bereichen ausgebildet ist, in denen die hertzsche Pressung zwischen den aneinander liegenden Bauteilen ein Maximum hat.Connection of two adjacent components, wherein at least on a contact surface, preferably an end face, a groove structure (28, 30) is formed, which is assigned a formed by melting structure on the same component or on the other component, wherein the two components are clamped together , characterized in that the structure is formed approximately in the areas in which the Hertzian pressure between the adjacent components has a maximum.

Description

Die Erfindung betrifft eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung von zumindest zwei Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a non-positive and / or positive connection of at least two components according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Verbindung ist beispielsweise aus der DE 10 2007 015 958 B4 bekannt und findet insbesondere dann Anwendung, wenn zwei Bauteile ein Drehmoment oder dergleichen übertragen sollen, so dass durch die Verbindung eine Relativverdrehung der Bauteile verhindert oder zumindest erschwert wird.Such a compound is for example from the DE 10 2007 015 958 B4 is known and finds particular application when two components are to transmit torque or the like, so that prevents relative rotation of the components or at least made more difficult by the connection.

Bei der bekannten Lösung sind zwei stirnseitig aneinander liegende Bauteile, beispielsweise eine Stirnpressverbindung einer Kurbel- oder Nockenwelle stirnseitig durch eine Drehbearbeitung plangedreht. Im Anlagebereich der Bauteile wird dann an zumindest einem Bauelement eine Struktur aus krater-/zinnenförmigen Erhebungen mittels Laserstrahl ausgebildet, die auf konzentrischen kreisförmigen Linien angeordnet sind. Diese konzentrischen Linien sind in einem Radialabstand angeordnet, der kleiner ist als der radiale Vorschub der Drehriefen.In the known solution, two end-to-end abutting components, for example a face-press connection of a crankshaft or camshaft, are face-turned by turning. In the abutment region of the components, a structure of crater / crenellated elevations is then formed on at least one component by means of a laser beam, which are arranged on concentric circular lines. These concentric lines are arranged at a radial distance which is smaller than the radial feed of the rotational depths.

Dieses Verfahren setzt zum einen eine vergleichsweise grobe Drehbearbeitung vor, da nur bei einem vorbestimmten Mindestdrehabstand die dort offenbarte Kraterstruktur mittels Laserstrahl ausbildbar ist. This method requires, on the one hand, a comparatively rough turning operation, since the crater structure disclosed there can only be formed by means of a laser beam at a predetermined minimum twisting distance.

In der DE 10 2005 062 522 A1 wird eine Stirnflächenverbindung beschrieben, bei der im Bereich der aneinanderliegenden Stirnflächen mittels Laserenergie Erhebungen ausgebildet werden, die härter sind als das Material der gegenüberliegenden Stirnfläche. Dieses partielle Härten der Erhebungen erfolgt zwangsweise beim Aufschmelzen der betreffenden Bereiche mittels Laserenergie und der damit einhergehenden Gefügeumwandlung während der Abkühlung der aufgeschmolzenen kraterförmigen Bereiche.In the DE 10 2005 062 522 A1 an end surface connection is described in which elevations are formed in the region of the abutting end faces by means of laser energy, which are harder than the material of the opposite end face. This partial hardening of the elevations is forcibly carried out during melting of the respective areas by means of laser energy and the concomitant structural transformation during the cooling of the molten crater-shaped areas.

Es zeigte sich, dass mit beiden bekannten Verbindungen eine zuverlässige Drehmomentübertragung nicht gewährleistet ist.It was found that with both known compounds a reliable torque transmission is not guaranteed.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zu schaffen bei der der Reibschluss gegenüber den herkömmlichen Lösungen verbessert ist.In contrast, the invention has for its object to provide a compound in which the frictional engagement with the conventional solutions is improved.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a connection with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist bei der Verbindung von zumindest zwei, vorzugsweise stirnseitig, aneinanderliegenden Bauteilen an zumindest einer Anlagefläche eine Rillenstruktur ausgebildet, der eine durch Aufschmelzen ausgebildete Struktur an der Anlagefläche des gleichen Bauteils oder des anderen Bauteils zugeordnet ist. Die beiden Bauteile sind in geeigneter Weise mittels einer Schraube oder eines sonstigen Verbindungsmittels verspannt. Erfindungsgemäß ist die Struktur nicht – wie beim beschriebenen Stand der Technik – mit Bezug zur Mittelachse der Stirnflächen orientiert sondern im Bereich eines Maximums der Hertzschen Pressung ausgebildet. Es zeigte sich überraschender Weise, dass durch eine derartige Vorgehensweise der Reibschluss deutlich gegenüber den herkömmlichen Lösungen verbessert werden kann. Vorzugsweise sind die Bauteile verschraubt, wobei zumindest eine Schraube ein Schraubloch durchsetzt. Die Struktur ist dann um die Schraublöcher herum ausgebildet. D. h., die Struktur wird in demjenigen Bereich ausgebildet, in dem über die Verbindungsmittel, vorzugsweise die Schrauben die Spannkraft unmittelbar eingeleitet wird. According to the invention, a groove structure is formed in the connection of at least two, preferably frontal, abutting components on at least one contact surface, which is associated with a formed by melting structure on the contact surface of the same component or the other component. The two components are clamped in a suitable manner by means of a screw or other means of connection. According to the invention, the structure is not oriented with respect to the central axis of the end faces, as in the described prior art, but is formed in the region of a maximum of the Hertzian pressure. It has surprisingly been found that by such a procedure, the frictional engagement can be significantly improved over the conventional solutions. Preferably, the components are screwed, wherein at least one screw passes through a screw hole. The structure is then formed around the screw holes. In other words, the structure is formed in the region in which the clamping force is introduced directly via the connecting means, preferably the screws.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, die Struktur an der Stirnfläche des einen Bauteils und die Rillenstruktur am anderen Bauteil auszubilden.In one embodiment of the invention, it is provided to form the structure on the end face of the one component and the groove structure on the other component.

Die Struktur wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Punktmatrix ausgebildet, wobei jeder „Punkt“ eine Art Krater mit Aufwürfen ausbildet. Diese gehärteten Bereiche drücken sich dann elastisch in die Stirnfläche des anderen Bauteils ein, wodurch der Reibschluss deutlich erhöht ist. The structure is formed in a preferred embodiment as a dot matrix, each "point" forms a kind of crater with Aufwürfen. These hardened areas then press elastically into the end face of the other component, whereby the frictional engagement is significantly increased.

Die Rillenstruktur wird vorzugsweise durch eine Drehbearbeitung ausgebildet, so dass im Prinzip eine einzige spiralförmige Rille entsteht. The groove structure is preferably formed by a turning operation, so that in principle a single spiral groove is formed.

Bei einer Variante der Erfindung dient die Verbindung zur reib-/kraftschlüssigen Verbindung von zwei Gehäuseteilen und einem dazwischen liegenden Bauelement. Eine derartige Aufgabenstellung liegt beispielsweise bei einem Differential vor, bei dem Differentialgehäusebauteile ein Tellerrad aufnehmen.In a variant of the invention, the connection serves for frictional / non-positive connection of two housing parts and an intermediate component. Such a task is, for example, in a differential, take in the differential housing components a ring gear.

Bei einer derartigen Variante ist die Struktur beidseitig an dem zwischenliegenden Bauelement angeordnet, während die Rillenstruktur jeweils an den Stirnflächen der benachbarten Gehäuseteile ausgebildet ist.In such a variant, the structure is arranged on both sides of the intermediate component, while the groove structure is formed in each case on the end faces of the adjacent housing parts.

Die Rillenstruktur ist deutlich feiner (d. h., mit geringerer Rauhtiefe) als beim beschriebenen Stand der Technik ausgebildet. Vorzugsweise weist die Rillenstruktur eine Tiefe von weniger als 10 µm, vorzugsweise etwa 3 bis 5 µm auf.The groove structure is significantly finer (i.e., with less roughness) than the prior art described. Preferably, the groove structure has a depth of less than 10 microns, preferably about 3 to 5 microns.

Bei einer Verschraubung können die Schraublöcher an einem Bauteil als Gewindelöcher und am anderen Bauteil als Durchgangslöcher ausgebildet sein. Dabei wird bei einer Variante der Erfindung die Rillenstruktur gewindeseitig weniger tief als durchgangslochseitig ausbildet. In a screw connection, the screw holes can be formed on one component as threaded holes and on the other component as through holes. In this case, in a variant of the invention, the groove structure is formed on the thread side less deep than through hole side.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die durch Aufschmelzen eingebrachte Struktur um die Schraublöcher herum etwa im Bereich des hertzschen Presskreises der jeweiligen Verschraubung ausgebildet. In a particularly preferred embodiment of the invention, the introduced by melting structure is formed around the screw holes approximately in the region of the hertzian pressure circle of the respective screw.

Durch die Feindrehbearbeitung wird eine Rillenstruktur mit einem Planflächenanteil ausgebildet. Erfindungsgemäß ist dann die Breite der Strukturelemente, d. h. beispielsweise die Punkte/Krater einer Punktmatrix größer als die Planflächenbreite der Rillenstruktur.By the fine turning machining a groove structure is formed with a plane portion. According to the invention then the width of the structural elements, d. H. For example, the points / craters of a dot matrix larger than the plane surface width of the groove structure.

Der Reibschluss lässt sich weiter verbessern, wenn die durch Aufschmelzen ausgebildete Struktur am einen Bauteil im Wesentlichen mit Bezug auf die Rillenberge/Planflächen der Rillen am anderen Bauteil ausgerichtet sind, so dass sich die gehärteten Bereiche in die Rillenberge eindrücken. D. h., bei dieser Variante erfolgt im Bereich der Schraubbohrungen eine Orientierung an der Rillenstruktur. Alternativ oder zusätzlich kann die durch Aufschmelzen ausgebildete Struktur jedoch auch entlang etwa konzentrischer Kreise um das jeweilige Schraubloch herum angeordnet sein, so dass die Orientierung an dem Verlauf der Drehrille (n) erst in zweiter Linie erfolgt.The frictional engagement can be further improved if the structure formed by melting on one component is aligned substantially with respect to the groove peaks / planar surfaces of the grooves on the other component, so that the hardened regions press into the groove peaks. D. h., In this variant takes place in the region of the screw holes an orientation on the groove structure. Alternatively or additionally, however, the structure formed by melting may also be arranged along approximately concentric circles around the respective screw hole, so that the orientation on the course of the rotary groove (s) takes place only secondarily.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine stark vereinfachte Teildarstellung eines Differentialgehäuses mit Tellerrad; 1 a much simplified partial representation of a differential housing with ring gear;

2a, 2b, 2c stark schematisierte Ansichten der Stirnflächenbereiche zweier Differentialgehäuseteile und eines Tellerrads des Differentialgehäuses gemäß 1; 2a . 2 B . 2c highly schematic views of the end surface areas of two differential housing parts and a ring gear of the differential case according to 1 ;

3 eine Detaildarstellung der Darstellung gemäß 2a; 3 a detailed representation of the representation according to 2a ;

4 eine schematisierte Detaildarstellung einer durch Aufschmelzen entstandenen Struktur und 4 a schematic detail of a structure resulting from melting and

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß angeordneten aufgeschmolzenen Struktur; 5 a further embodiment of a molten structure arranged according to the invention;

6 ein Detail der Struktur aus 5 und 6 a detail of the structure 5 and

7 eine Prinzipdarstellung einer gemäß den 5 und 6 ausgebildeten Verbindung. 7 a schematic representation of one according to the 5 and 6 trained connection.

1 zeigt einen Schnitt eines Teils eines Differentialgehäuses 1, bei dem ein Tellerrad 2 zwischen zwei Gehäuseteile 4, 6 aufgenommen ist und dabei mit seiner Verzahnung 8 radial über die Gehäuseteile 4, 6 übersteht. 1 shows a section of a part of a differential case 1 in which a crown wheel 2 between two housing parts 4 . 6 is absorbed and with its teeth 8th radially over the housing parts 4 . 6 survives.

Das Tellerrad 2 liegt dabei mit Stirnflächenabschnitten 10, 12 an entsprechenden Stirnflächen 14, 16 der Gehäuseteile 4, 6 an. Die Verspannung zur form- und kraftschlüssigen Verbindung erfolgt mittels Schrauben 18, die auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet sind. Die Schrauben 18 durchsetzen eine Schraublochbohrung, wobei diese im Gehäuseteil 6 und in dem Tellerrad 2 als Durchgangsbohrung 22, 24 und im Gehäuseteil 4 als Gewindebohrung 26 ausgebildet ist. Selbstverständlich kann sich die Durchgangsbohrung auch vollständig durch die Baugruppe hindurch erstrecken und dann mit einer Mutter versehen sein. The ring gear 2 lies with end face sections 10 . 12 at corresponding end faces 14 . 16 the housing parts 4 . 6 at. The clamping for the positive and non-positive connection by means of screws 18 , which are arranged on a common pitch circle. The screws 18 enforce a Schraublochbohrung, these in the housing part 6 and in the ring gear 2 as a through hole 22 . 24 and in the housing part 4 as a threaded hole 26 is trained. Of course, the through-hole may also extend completely through the assembly and then be provided with a nut.

Die 2a, 2b, 2c zeigen in stark vereinfachter Form die beiden Stirnflächen 16, 18 der Gehäuseteile 4, 6 und einen zugeordneten Stirnflächenabschnitt 12 des Tellerrads 2.The 2a . 2 B . 2c show in a simplified form the two faces 16 . 18 the housing parts 4 . 6 and an associated end face portion 12 of the ring gear 2 ,

Die Stirnflächenabschnitte 10, 12 und die Stirnflächen 14, 16 der Reibpaarungen sind jeweils durch Plandrehen bearbeitet, wobei das Plandrehen der Stirnflächen 14, 16 der Gehäuseteile 4, 6 derart erfolgt, dass am Gehäuseteil 16 eine Rillenstruktur mit einer Tiefe von etwa 5 µm und am Gehäuseteil 4 eine Rillenstruktur mit einer Tiefe von etwa 3 µm ausgebildet ist. D. h., die Tiefe der Rillenstruktur ist in dem mit den Gewindebohrungen 26 ausgeführten Gehäuseteil 4 etwas geringer als in demjenigen Gehäuseteil 6 ausgebildet, das mit Durchgangsbohrungen 22 für die Schrauben 18 versehen ist. Bei der Darstellung gemäß den 2a und 2c sind die aus der Feindrehbearbeitung resultierenden Rillenstrukturen 28, 30 an den Stirnflächen 16, 18 jeweils als etwa trapezförmige Rillen ausgebildet, die mit jeweils einem planringförmigen Scheitel 32 bzw. 34 ausgebildet sind. Die Rillenstrukturen 28, 30 mit den Planringen 32, 34 sind in den Darstellungen gemäß den 2a, 2c zur Verdeutlichung nicht maßstabsgetreu sondern stark vergrößert dargestellt.The end face sections 10 . 12 and the faces 14 . 16 the friction pairings are each processed by facing, with the facing of the faces 14 . 16 the housing parts 4 . 6 such that on the housing part 16 a groove structure with a depth of about 5 microns and the housing part 4 a groove structure is formed with a depth of about 3 microns. That is, the depth of the groove structure is in the one with the threaded holes 26 executed housing part 4 slightly lower than in that housing part 6 formed, with through holes 22 for the screws 18 is provided. In the representation according to the 2a and 2c are the groove structures resulting from the fine turning processing 28 . 30 on the front surfaces 16 . 18 each formed as approximately trapezoidal grooves, each with a plan annular vertex 32 respectively. 34 are formed. The groove structures 28 . 30 with the plan rings 32 . 34 are in the representations according to the 2a . 2c for clarity not to scale but greatly enlarged.

Die Rauhtiefe an den Stirnflächenabschnitten 10, 12 des Tellerrads 2 kann entsprechend oder geringer ausgebildet sein.The roughness depth at the end face sections 10 . 12 of the ring gear 2 may be designed according to or less.

Gemäß der Darstellung in 2b ist an den Stirnflächenabschnitten 10, 12 im Bereich der Schraubbohrungen, im vorliegenden Fall der Durchgangsbohrungen 24, jeweils eine Struktur ausgebildet, die gemäß 3 als Punktmatrix 36 ausgeführt ist. As shown in 2 B is at the face portions 10 . 12 in the area of screw holes, in this case the through holes 24 , each formed a structure according to 3 as a dot matrix 36 is executed.

Diese ist, wie gesagt, beim dargestellten Ausführungsbeispiel an den Stirnflächenabschnitten 10, 12 des Tellerrades 2 im Bereich der Schraublochbohrungen (Durchgangsbohrung 24) ausgebildet – in den dazuwischen liegende Bereichen der Stirnflächenabschnitte 10, 12 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel keine Punktmatrix 36 vorgesehen. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, in diesen dazwischen liegenden Bereichen (in 2b mit dem Bezugszeichen 38 angedeutet) eine Punktmatrix vorzusehen, deren Geometrie jedoch anders als im Bereich der Schraublöcher ausgeführt sein kann.This is, as I said, in the illustrated embodiment at the end face portions 10 . 12 of the ring gear 2 in the area of screw holes (through hole 24 ) formed - in the areas lying opposite the end face sections 10 . 12 is not a dot matrix in the illustrated embodiment 36 intended. In principle, however, it is also possible in these intermediate areas (in 2 B with the reference number 38 indicated) to provide a dot matrix, the geometry of which, however, may be different than in the area of the screw holes.

Wie aus den 2b, 3 und 4 hervorgeht, ist diese Punktmatrix 36 im Hinblick auf ihre Ausgestaltung zum Einen an der jeweiligen Schraublochbohrung (hier die Durchgangsbohrung 24) und zum Anderen an der gestrichelt eingezeichneten Rillenstruktur 28 des gegenüberliegenden Gehäuseteils 4 oder 6 mit dem spiralförmig verlaufenden Planring 32 bzw. 30 (Gehäuseteil 4) orientiert. D. h., die einzelnen „Punkte“ der Punktmatrix 36 sind im gefügten Zustand in etwa auf den oder im Bereich der Planringe 32 angeordnet.Like from the 2 B . 3 and 4 is apparent, this dot matrix 36 with regard to their design on the one hand to the respective Schraublochbohrung (here the through hole 24 ) and on the other hand at the dashed line groove structure 28 of the opposite housing part 4 or 6 with the spiral plan ring 32 respectively. 30 (Housing part 4 ) oriented. That is, the individual "points" of the dot matrix 36 are in the joined state approximately on or in the area of the plan rings 32 arranged.

Wie in 4 angedeutet, sind die einzelnen „Punkte“ Krater 40, die durch Aufschmelzen der Planringbereiche mittels Laserenergie entstehen. Diese Laserbearbeitung kann beispielsweise über einen Q-Switch-Faserlaser oder einen Beschriftungslaser mit Scanoptik erfolgen. As in 4 indicated, the individual "points" are craters 40 , which arise by melting the plan ring areas by means of laser energy. This laser processing can take place, for example, via a Q-switch fiber laser or a marking laser with scanning optics.

Gemäß 4 entstehen beim Aufschmelzen in Radialrichtung vorstehende Kraterwandungen 42, deren Durchmesser D größer ist als die Breite d der jeweiligen Planringe 22. Diese Kraterwandungen 42 erfahren beim Aufschmelzen und Erstarren eine Gefügeumwandlung, die zu einer Martensitbildung oder dergleichen führt, so dass diese aufgehärteten Bereiche sich beim Fügen in die gegenüberliegenden gestrichelt angedeuteten „weichen“ Planringe 22 der Rillenstruktur 28 eindrücken und somit den Reibschluss verbessern.According to 4 arise during melting in the radial direction protruding Kraterwandungen 42 whose diameter D is greater than the width d of the respective plan rings 22 , These crater walls 42 experienced during melting and solidification a structural transformation, which leads to a martensite or the like, so that these hardened areas when joining in the opposite indicated by dashed lines "soft" Planringe 22 the groove structure 28 Press in and thus improve the frictional engagement.

Selbstverständlich kann die Struktur auch mit anderen Strukturelementen, beispielsweise Taschen, elliptischen Ausnehmungen etc. ausgebildet sein.Of course, the structure may also be formed with other structural elements, for example pockets, elliptical recesses, etc.

Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Punktmatrix 36 jeweils im Bereich des hertzschen Presskreises der jeweiligen Schraubverbindung vorgesehen ist, so dass die oben erläuterte Verzahnung vorzugsweise in diesem mit vergleichsweise großen Kräften beaufschlagten Bereich der Fügeflächen ausgebildet ist und somit eine sehr effektive reibschlüssige Verbindung zur Verfügung gestellt wird, die deutlich weniger Fertigungsaufwand erfordert als die durchgängige Ausbildung der Strukturen, wie sie beim eingangs beschriebenen Stand der Technik vorgesehen ist..Another special feature of the invention is that the dot matrix 36 is provided in each case in the region of the Hertzian pressure circle of the respective screw, so that the above-mentioned toothing is preferably formed in this acted upon by comparatively large forces area of the joining surfaces and thus a very effective frictional connection is provided, which requires significantly less manufacturing effort than that continuous formation of structures, as provided in the prior art described above.

Dieser hertzsche Presskreis entsteht beim Verspannen zweier Körper, wobei diese insbesondere im Bereich der Spannschrauben eine Art Abflachung aufgrund der aufgebrachten Flächenpressung erfahren, die je nach Geometrie der aneinanderliegenden Berührungsflächen kreisförmig, elliptisch oder eine sonstige Geometrie aufweisen kann. Bei der vorliegenden Erfindung wird somit derjenige Bereich der hertzschen Pressung, der um die Schrauben ausgebildet wird, als „hertzscher Presskreis“ bezeichnet.This hertzian pressure circle is created when clamping two bodies, which in particular in the area of the clamping screws experience a kind of flattening due to the applied surface pressure, which depending on the geometry of the contiguous contact surfaces can be circular, elliptical or another geometry. Thus, in the present invention, that portion of the hertzian pressure formed about the screws is referred to as a "hertzian press circle".

Bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel orientiert sich die Punktstruktur 36 im Wesentlichen an der Position der Schraubbohrung und den Verlauf der Rillenstrukturen 28, 30 des gegenüberliegenden Bauteils. In the in the 2 and 3 illustrated embodiment, the dot structure oriented 36 essentially at the position of the screw hole and the course of the groove structures 28 . 30 of the opposite component.

Anhand der 5 bis 7 wird eine Variante dieses Konzepts erläutert. Ähnlich wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind auch bei dieser Variante die Punktstrukturen 36 um die jeweiligen Schraublöcher (Durchgangsbohrung 24) des Tellerrads 2 herum ausgebildet. Bei dieser Variante liegt die Punktstruktur jedoch auf einem in 6 (Detail X) dargestellten Strukturring 44, der in etwa koaxial zur Achse der Durchgangsbohrung 24 verläuft und in 6 gestrichelt angedeutet ist. Die Krater 40 sind jedoch nicht gleichmäßig auf diesem Strukturring 44 verteilt, sondern orientieren sich wiederum an der Rillenstruktur 28 des jeweils gegenüberliegenden Bauteils. Bei der Darstellung gemäß 7 ist diese Rillenstruktur 28 geometrisch richtiger als bei den schematischen Zeichnungen gemäß den 2, 3 als Spirale dargestellt.Based on 5 to 7 a variant of this concept is explained. Similar to the embodiment described above, the dot structures are also in this variant 36 around the respective screw holes (through hole 24 ) of the ring gear 2 trained around. In this variant, however, the dot structure lies on a in 6 (Detail X) illustrated structural ring 44 , which is approximately coaxial with the axis of the through hole 24 runs and in 6 indicated by dashed lines. The craters 40 however, are not uniform on this structural ring 44 distributed, but in turn are based on the groove structure 28 of the respective opposing component. In the presentation according to 7 is this groove structure 28 geometrically more correct than in the schematic drawings according to the 2 . 3 represented as a spiral.

Die Anordnung der Krater 40 erfolgt dabei so, dass sie möglichst in dem Bereich der Scheitel, d. h., des hier spiralförmigen Planrings 32 und auf dem Strukturkreis 44 liegen, so dass sich je nach Schnittwinkel zwischen dem Strukturkreis 44 und dem Planring 28 eine etwas ungleichmäßige Umfangsverteilung ergibt.The arrangement of the craters 40 takes place so that they are possible in the region of the vertex, ie, the here spiral-shaped plan ring 32 and on the structure circle 44 lie, so that depending on the intersection angle between the structure circle 44 and the plan ring 28 gives a somewhat uneven circumferential distribution.

Diese Vorgabe ist jedoch nicht streng geometrisch zu beachten, bei der Fertigung kann es durchaus sein, dass einige der Krater 40 („Punkte“) nicht exakt im Bereich der Planringe 32 liegen sondern auch etwas „danebenliegend“ angeordnet sein können.However, this requirement is not strictly geometrical to observe, in the production, it may well be that some of the craters 40 ("Points") not exactly in the area of the plan rings 32 lie but also something "juxtaposed" can be arranged.

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß den 5 bis 7 wird darauf geachtet, dass die jeweilige Punktstruktur 36 im Bereich der hertzschen Pressung ausgebildet ist. Also in the embodiment according to the 5 to 7 Care is taken to ensure that the respective point structure 36 is formed in the region of hertzian pressure.

Wie erläutert, drücken sich die harten Kraterwandungen 12 dann in die elastische Rillenstruktur des gegenüberliegenden Bauteils ein und werden zu dem dabei etwas plastisch deformiert, so dass ein exzellenter Reibschluss herbei führbar ist.As explained, the hard crater walls press 12 then into the elastic groove structure of the opposite component and become The plastically deformed something, so that an excellent friction is feasible.

Die Erfindung wurde anhand eines Differentialgehäuses erläutert, ist jedoch prinzipiell bei allen reibschlüssigen Verbindungen anwendbar, bei denen eine Verspannung mittels einer Verschraubung oder dergleichen erfolgt.The invention has been explained with reference to a differential housing, but is in principle applicable to all frictional connections, in which a tension by means of a screw or the like.

Die Anmelderin behält sich vor, auf die Ausbildung von Planringen in einem Bauteil und die Ausbildung einer Struktur am anderen Bauteil der Reibpaarung mittels Laserbearbeitung oder dergleichen einen eigenen unabhängigen Anspruch zu richten.The applicant reserves the right to focus on the formation of plan rings in a component and the formation of a structure on the other component of the friction pairing by laser processing or the like independent claim.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verspannung mittels die Anlageflächen durchsetzender Schrauben. Selbstverständlich kann die Verspannung auch durch eine außerhalb der Anlagefläche ansetzende Spanneinrichtung erfolgen – auch in diesem Fall wird die Punktstruktur im Wesentlichen dort ausgebildet, wo die erläuterte hertzsche Pressung den Reibschluss überwiegend bestimmt, d. h., in den Bereichen, in denen die Spannkraft eingeleitet wird. In the illustrated embodiment, the tension is carried out by means of the contact surfaces enforcing screws. Of course, the clamping can also take place by means of a tensioning device which engages outside the contact surface - also in this case the point structure is essentially formed where the explained Hertzian pressure predominantly determines the frictional engagement, ie. h., in the areas in which the clamping force is initiated.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung mit einer Konzentration der Struktur auf den Bereich der maximalen hertzschen Pressung, insbesondere den Bereich einer Verschraubung ist auch bei mehrfachem Lösen der Verbindung ein optimaler Reibschluss gewährleistet.In the solution according to the invention with a concentration of the structure on the region of the maximum hertzian pressure, in particular the region of a screw connection, an optimum frictional connection is ensured even if the connection is loosened several times.

Dieser Reibschluss erfolgt insbesondere dadurch, dass beim Verspannen die relativ harte Struktur zu einer elastischen Verformung der Scheitel des Planrings 32 oder der Planringe führt, wobei diese elastische Verformung durch die erfindungsgemäße Relativpositionierung (Punktmatrix mit Bezug zu den Scheiteln der Rillenstruktur ausgerichtet) unterstützt ist. This frictional engagement is achieved in particular by the fact that, during clamping, the relatively hard structure results in an elastic deformation of the apex of the planar ring 32 or the plan rings, this elastic deformation being assisted by the relative positioning according to the invention (point matrix aligned with respect to the peaks of the groove structure).

Offenbart ist eine Verbindung von zumindest zwei, vorzugsweise stirnseitig, aneinander liegenden Bauteilen, bei denen an zumindest einer Anlagefläche eine Rillenstruktur ausgebildet ist. Dieser Rillenstruktur ist eine durch Aufschmelzen ausgebildete Struktur am anderen oder am gleichen Bauteil zugeordnet. Diese Struktur ist im Bereich der Krafteinleitung der Spannkräfte ausgebildet.Disclosed is a connection of at least two, preferably frontally, abutting components, in which a groove structure is formed on at least one contact surface. This groove structure is associated with a structure formed by melting on the other or on the same component. This structure is formed in the area of the force introduction of the clamping forces.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Differentialgehäuse differential case
22: Tellerrad crown
44: Gehäuseteil housing part
66: Gehäuseteil housing part
88th: Verzahnung gearing
1010: Stirnflächenabschnitt Face portion
1212: Stirnflächenabschnitt Face portion
1414: Stirnfläche face
1616: Stirnfläche face
1818: Schraube screw
2222: Durchgangsbohrung Through Hole
2424: Durchgangsbohrung Through Hole
2626: Gewindebohrung threaded hole
2828: Rillenstruktur groove structure
3030: Rillenstruktur groove structure
3232: Planring plan ring
3434: Planring plan ring
3636: Punktmatrix dot matrix
3838: Bereich Area
4040: Krater crater
4242: Kraterwandung Kraterwandung
4444: Strukturring ring structure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007015958 B4 [0002]
DE 102005062522 A1 [0005]

Claims

Connection of two adjacent components, wherein at least on a contact surface, preferably an end face, a groove structure ( 28 . 30 ) is formed, which is associated with a structure formed by melting on the same component or on the other component, wherein the two components are clamped together, characterized in that the structure is formed approximately in the areas in which the Hertzian pressure between them lying components has a maximum.

A compound according to claim 1, wherein the components by means of at least one screw ( 18 ), which penetrates screw holes opening in the contact surfaces, wherein the structure is formed around at least one of the screw holes.

A compound according to claim 1 or 2, wherein the structure on a component and the groove structure ( 28 ) is formed on the other component.

A compound according to any one of the preceding claims, wherein the structure is a dot matrix ( 36 ).

A compound according to any one of the preceding claims, wherein at least one spiral groove is formed by a turning operation.

Connection according to one of the preceding claims, wherein two housing parts ( 4 . 6 ) and between a component are provided which abut one another in each case on the front side, wherein the structure on both sides of the component and the groove structure ( 28 . 30 ) in each case on the housing parts ( 4 . 6 ) is trained.

A compound according to any one of the preceding claims, wherein the groove structure ( 28 . 30 ) has a depth of less than 10 μm, preferably about 3 to 5 μm.

A compound according to claim 6 or 7, wherein screw holes for receiving the screw ( 18 ) in a housing part ( 4 ) each as a threaded hole ( 26 ) and in the other components in each case as through holes ( 22 . 24 ), wherein the groove structure ( 28 ) thread side less deep than through hole side is formed.

Connection according to one of the preceding claims, wherein the structure is formed in the region of the respective screw connection.

A compound according to any one of the preceding claims, wherein the width or the diameter (D) of the structural elements is greater than a width (d) of the groove structure ( 28 ).

A compound according to any one of the preceding claims, wherein the structure on one member substantially with respect to the groove mountain of the groove structure ( 28 ) is aligned on the other component and / or is arranged approximately along concentric circles around at least one screw hole around.

A compound according to any one of the preceding claims, wherein the structure is represented by a dot matrix ( 36 ) or formed by pockets.

Connection according to one of the preceding claims, wherein the two housing parts ( 4 . 6 ) and the component a differential housing arrangement with ring gear ( 2 ) train.