DE10108189A1 - Bolt and housing arrangement has calk mark in cavity in bolt, plunger, hole in housing, and cavity flanks - Google Patents
Bolt and housing arrangement has calk mark in cavity in bolt, plunger, hole in housing, and cavity flanksInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Lagesicherungsverfahren und eine damit gesicherte Bolzen- und Gehäuseanordnung gemäß den Oberbegriffen von Anspruch 1 und Anspruch 11.The invention relates to a position securing method and a thus secured bolt and housing arrangement according to Preamble of claim 1 and claim 11.
Der Begriff "Bolzen" wird bei der Beschreibung der Erfindung als Oberbegriff verwendet, welcher in einer Gehäusebohrung nicht drehbare Bolzen und Achsen sowie in einer Gehäusebohrung drehbar angeordnete Bolzen und Wellen umfasst. Diese können massiv oder hohl sein. Insbesondere betrifft die Erfindung die axiale Sicherung solcher Bolzen in einem Lagergehäuse, Getriebegehäuse, Motorgehäuse oder Generatorgehäuse. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung dort, wo zur Anbringung von axialen Sicherungsmitteln wenig Raum vorhanden ist. Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung betrifft beispielsweise Planetengetriebe und hier insbesondere die axiale Befestigung von Lagerbolzen in einem Planetenträger, wobei die Bolzen die Träger von Planetenrädern sind.The term "bolt" is used in describing the invention used as a generic term, which in a housing bore non-rotatable bolts and axles as well as in one housing bore comprises rotatably arranged bolts and shafts. these can be solid or hollow. In particular, the invention relates to the axially securing such bolts in a bearing housing, Gearbox housing, motor housing or generator housing. Especially the invention is advantageous where to attach axial securing means there is little space. A preferred application of the invention relates, for example Planetary gear and in particular the axial attachment of bearing bolts in a planet carrier, the bolts the Carriers of planet gears are.
Beim Stand der Technik werden zur axialen Sicherung von Bolzen (Bolzen, Wellen und Achsen) Sicherungselemente wie beispielsweise Sicherungsringe, Sprengringe und dergleichen lose Elemente verwendet. Beispielsweise zeigt die DE-A-26 52 652 ein Planetengetriebe mit Planetenrad-Bolzen in Bohrungen eines Planetenträgers. Die Sicherung der Bolzen gegen axiales Verschieben erfolgt durch Drahtringe, die in einer Ringnut der Bolzen angeordnet sind. Die Bolzen werden zusammen mit ihren Drahtringen in die Bohrungen des Planetenträgers eingepresst, bis die Drahtringe in einer Bohrungserweiterung verschwinden. In the prior art are used for the axial securing of bolts (Bolts, shafts and axles) securing elements such as for example circlips, snap rings and the like loose items used. For example, DE-A-26 52 652 shows a planetary gear with pin bolts in holes of a planet carrier. Securing the bolts against axial Moving is done through wire rings that are in an annular groove Bolts are arranged. The bolts come with theirs Wire rings pressed into the holes of the planet carrier, until the wire rings disappear in a hole extension.
Anschließend wird ein sich über alle Bolzen erstreckendes Sicherungsblech auf die Bolzen und auf einen Zapfen des Planetenträgers aufgeschoben. Anschließend wird das Sicherungsblech durch Verstemmen des Zapfen fixiert.Then one that extends over all bolts Locking plate on the bolts and on a pin of the Planet carrier postponed. Then that will Locking plate fixed by caulking the pin.
Die DE 35 01 400 C1 zeigt ein Planetengetriebe mit hohlen Planetenrad-Bolzen, deren Enden axial geschlitzt sind und durch eine in sie eingesetzte Kugel radial gegen die Bohrungswand des Planetenträgers gepresst werden.DE 35 01 400 C1 shows a planetary gear with a hollow one Planetary gear bolts, the ends of which are axially slotted and through a ball inserted into it radially against the bore wall of the Planet carrier are pressed.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine axiale Lagesicherung eines Bolzens in einer Gehäusebohrung zu schaffen, welche keine losen Sicherungselemente wie Sicherungsringe oder Sprengringe benötigt und durch welche der Montageaufwand von Getrieben, wie insbesondere Planetengetriebe, oder der Montageaufwand für Lager oder für Verbrennungsmotoren oder für elektrische Maschinen (Motor, Generator), wesentlich reduziert wird. Gleichzeitig sollen Qualitätsminderungen durch nicht korrekt montierte Sicherungselemente vermieden werden.The object of the invention is to achieve an axial one Secure the position of a bolt in a housing bore create, which no loose securing elements like Circlips or snap rings required and by which of the Assembly work for gearboxes, in particular Planetary gear, or the assembly effort for bearings or for Internal combustion engines or for electrical machines (motor, Generator), is significantly reduced. At the same time Reductions in quality due to incorrectly installed Securing elements can be avoided.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 bzw. von Anspruch 11 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1 and of claim 11 solved.
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Lagesicherungsverfahren zur axialen Lagesicherung eines Bolzens in einer Gehäusebohrung, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Gehäusematerial der Gehäusebohrung mindestens eine Verstemmmarke radial in eine Ausnehmung im Außenumfang des Bolzens verstemmtt wird durch einen axialen Verstemmdruck mittels eines Verstemmstempels auf die Gehäusestirnseite an dem radial an die Gehäusebohrung angrenzenden stirnseitigen Bohrungsrand und eine dadurch gebildete axiale und radiale Materialverstemmung des Gehäusematerials, wobei die Ausnehmung im Bolzen axial beidseitig von Bolzenmaterial begrenzt ist und die mindestens eine Verstemmmarke sich zwischen den beiden Ausnehmungsbegrenzungen radial in die Ausnehmung erstreckt, sodass der Bolzen in beiden axialen Richtungen von der mindestens einen Verstemmmarke axial gesichert wird.Accordingly, the invention relates to a position securing method for axial securing of a bolt in a housing bore, characterized in that of the housing material Bore hole at least one caulking mark radially into one Recess in the outer circumference of the bolt is caulked by an axial caulking pressure by means of a caulking punch the housing face on the radial to the housing bore adjacent front edge of the hole and one thereby formed axial and radial caulking of the Housing material, the recess in the bolt axially is limited on both sides by bolt material and the least a caulking mark between the two Recess boundaries extend radially into the recess, so that the bolt is in both axial directions from the axially securing at least one caulking mark.
Ferner betrifft die Erfindung eine Bolzen- und Gehäuseanordnung mit einer axialen Lagesicherung eines Bolzens in einer Gehäusebohrung, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Gehäusematerial der Gehäusebohrung mindestens eine Verstemmmarke radial in eine Ausnehmung im Außenumfang des Bolzens verstemmt ist durch einen axialen Verstemmdruck auf die Gehäusestirnseite an dem radial an die Gehäusestirnseite angrenzenden stirnseitigen Bohrungsrand und eine dadurch entstandene axiale und radiale Materialverstemmung des Gehäusematerials, dass die Ausnehmung im Bolzen axial beidseitig von Bolzenmaterial begrenzt ist und die mindestens eine Verstemmmarke sich zwischen den beiden Ausnehmungsbegrenzungen radial in die Ausnehmung erstreckt, sodass der Bolzen in beiden Axialrichtungen von der mindestens einen Verstemmmarke axial gesichert wird.The invention further relates to a bolt and housing arrangement with an axial position securing of a bolt in one Housing bore, characterized in that the Housing material of the housing bore at least one Caulking mark radially into a recess in the outer circumference of the Bolt is caulked by an axial caulking pressure on the Front of the housing on the radially to the front of the housing adjacent front edge of the hole and one thereby resulting axial and radial material caulking of the Housing material that the recess in the bolt is axial is limited on both sides by bolt material and the least a caulking mark between the two Recess boundaries extend radially into the recess, so that the bolt is at least in both axial directions a caulking mark is secured axially.
Durch die Erfindung ergeben sich insbesondere folgende Vorteile: Es sind keine zusätzlichen Sicherungselemente zur Axialsicherung von Bolzen (Bolzen, Wellen, Achsen) in Bohrungen mehr erforderlich. Der Montageaufwand von Getrieben, Lagern, Motoren, Maschinen usw. wird wesentlich reduziert. Die Gefahr von Qualitätsreduzierungen durch nicht korrekt montierte Sicherungselemente wird vermieden.The invention results in the following in particular Advantages: There are no additional securing elements for the Axial securing of bolts (bolts, shafts, axes) in bores more needed. The assembly effort of gearboxes, bearings, Motors, machines, etc. are significantly reduced. The danger of quality reductions due to incorrectly installed Securing elements are avoided.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further features of the invention are in the subclaims contain.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigenThe invention will now be described with reference to the drawings using a preferred embodiment as an example described. Show in the drawings
Fig. 1 einen axialen Halbschnitt einer Bolzen- und Gehäuseanordnung nach der Erfindung im unteren Figurenteil vor der axialen Lagesicherung und im oberen Figurenteil nach der axialen Lagesicherung eines Bolzens in einer Bohrung eines Gehäuses, Fig. 1 is an axial half section of a pin and box arrangement according to the invention in the lower part of the figure in front of the axial position-securing and in the upper part of the figure according to the axial position securing a bolt in a bore of a housing,
Fig. 2 eine Stirnansicht eines Verstemmstempels von Fig. 1 von rechts gesehen in Richtung eines Pfeiles II von Fig. 1, Fig. 2 is an end view of a caulking punch of Fig. 1 viewed in the direction of an arrow II of Fig from the right. 1,
Fig. 3 einen vollständigen Axialschnitt der in Fig. 1 im oberen Teil dargestellten Bolzen- und Gehäuseanordnung nach der Erfindung. Fig. 3 is a complete axial section of the bolt and housing arrangement shown in Fig. 1 in the upper part according to the invention.
Die in den Zeichnungen gezeigte Bolzen- und Gehäuseanordnung enthält eine axiale Lagesicherung 2 eines Bolzens 4 in einer Bohrung 6 eines Gehäuses 8. Das Gehäuse 8 ist beispielsweise ein Planetenträger eines Planetengetriebes. Der Bolzen 4 ist beispielsweise ein vom Planetenträger 8 getragener Planetenrad- Lagerbolzen für ein Planetenrad.The bolt and housing arrangement shown in the drawings contains an axial position lock 2 of a bolt 4 in a bore 6 of a housing 8 . The housing 8 is, for example, a planet carrier of a planetary gear. The bolt 4 is, for example, a planet gear bearing pin carried by the planet carrier 8 for a planet gear.
Die Lagesicherung 2 ist dadurch gebildet, dass von dem Gehäusematerial der Gehäusebohrung 6 mindestens ein Teil als Verstemmmarke 10 radial in eine Ausnehmumg 12 im Außenumfang des Bolzens 4 verstemmt ist durch einen axialen Verstemmdruck auf die Gehäusestrinseite 14 an dem radial an die Bohrung 6 angrenzenden stirnseitigen Bohrungsrand 16 und eine dadurch entstandene axiale Materialverstemmung des Gehäusematerials 8. "Verstemmen" bedeutet hier eine plastische Materialverformung.Securing the position 2 is formed by providing 6 at least a portion is caulked as Verstemmmarke 10 radially in a Ausnehmumg 12 in the outer periphery of the bolt 4 of the housing material of the housing bore by an axial caulking to the Gehäusestrinseite 14 at the radially adjacent to the bore 6 frontal edge of the hole 16 and a resulting axial material caulking of the housing material 8 . Here, "caulking" means plastic material deformation.
Die Ausnehmung 12 im Bolzen 4 ist axial beidseitig von Bolzenmaterial begrenzt und die mindestens eine Verstemmmarke 10 erstreckt sich radial zwischen die beiden axialen Ausnehmungsbegrenzungen 18 und 20, sodass der Bolzen 4 in beiden Axialrichtungen von der mindestens einen Verstemmmarke 10 axial gesichert wird.The recess 12 in the bolt 4 is axially delimited on both sides by bolt material and the at least one caulking mark 10 extends radially between the two axial recess boundaries 18 and 20 , so that the bolt 4 is axially secured in both axial directions by the at least one caulking mark 10 .
Ein als Planetenträger dienendes Gehäuse 8 kann eine oder mehrere solcher Bohrungen 6 mit je einem Planetenrad-Bolzen 4 enthalten. A housing 8 serving as a planet carrier can contain one or more such bores 6 , each with a planet gear pin 4 .
Die Ausnehmung 12 ist vorzugsweise eine im Bolzen 4 gebildete Umfangsnut. Der Nutgrund ist vorzugsweise rund ausgebildet. Dies erleichtert die Verteilung des Materials des Gehäuses 8 in Form der Verstemmmarke 10 in der Nut 12. Die Nuttiefe kann sehr klein sein, beispielsweise im Bereich zwischen 0,5 mm und 1 mm liegen. Auch die Breite der Nut braucht nicht groß zu sein. Sie kann beispielsweise zwischen 1 mm und 4 mm liegen.The recess 12 is preferably a circumferential groove formed in the bolt 4 . The bottom of the groove is preferably round. This facilitates the distribution of the material of the housing 8 in the form of the caulking mark 10 in the groove 12 . The groove depth can be very small, for example in the range between 0.5 mm and 1 mm. The width of the groove need not be large either. For example, it can be between 1 mm and 4 mm.
Die Ausnehmung 12 kann von der Verstemmmarke 10 im Längsschnitt gesehen vollständig oder nur teilweise ausgefüllt sein. Der Bolzen 4 kann in der Bohrung 6 frei drehbar angeordnet oder darin einen Presssitz bilden. Wenn der Bolzen 4 auch nach dem Bilden und Verstemmen der Verstemmmarke 10 frei drehbar sein soll, muss die Verstemmmarke 10 in der Ausnehmung 12 Spielraum haben.The recess 12 can be completely or only partially filled in as seen in longitudinal section by the caulking mark 10 . The bolt 4 can be freely rotatably arranged in the bore 6 or can form a press fit therein. When the bolt 4 should be free to rotate even after the forming and caulking the Verstemmmarke 10 must Verstemmmarke 10 in the recess 12 have room to maneuver.
Zum axial spielfreien Sichern des Bolzens 4 in dem Gehäuse 8 wird von der Verstemmmarke 10 die ganze axiale Breite der Ausnehmung 12 des Bolzens 4 ausgefüllt.For axially backlash-free securing of the bolt 4 in the housing 8 , the entire axial width of the recess 12 of the bolt 4 is filled by the caulking mark 10 .
Theoretisch genügt um den gesamten Bolzenumfang herum eine Verstemmarke 10. Je mehr Verstemmmarken 10 vorgesehen werden, desto größer ist die Sicherheit der Lagefixierung und desto größer können axiale Kräfte zwischen dem Bolzen 4 und dem Gehäuse 8 auftreten, ohne dass der Bolzen 4 in der Gehäusebohrung 6 axial locker wird.In theory, a caulking mark 10 is sufficient around the entire circumference of the bolt. The more caulking marks 10 are provided, the greater the security of the position fixation and the greater the axial forces that can occur between the bolt 4 and the housing 8 without the bolt 4 becoming axially loose in the housing bore 6 .
Vorzugsweise wird während der axialen Verstemmbewegung des Gehäusematerials des Gehäuses 8 auch der Bolzen 4 in der gleichen axialen Richtung 22 wie das Verstemmmaterial 24 des Gehäuses 8 bewegt. Dadurch wird erreicht, dass die Ausnehmung 12 nicht nur einseitig, sondern beidseitig mit Material aus dem Gehäuse 8 gefüllt wird. Damit wird eine unerwünschte axiale Deplazierung des Bolzens 4 in der Bohrung 6 während des Verstemmvorganges und auch danach vermieden. Preferably, the bolt 4 is also moved in the same axial direction 22 as the caulking material 24 of the housing 8 during the axial caulking movement of the housing material of the housing 8 . It is thereby achieved that the recess 12 is not only filled on one side, but on both sides with material from the housing 8 . This avoids undesired axial misplacement of the bolt 4 in the bore 6 during the caulking process and also afterwards.
Vorzugsweise wird der Bolzen 4 gleichzeitig und mit der gleichen Geschwindigkeit axial bewegt wie das Material 24 des Gehäuses 8, während dieses Material 24 mittels eines Verstemmstempels 15 axial verstemmt wird, mindestens während eines Teiles der axialen Verstemmtiefe 26. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird der Bolzen 4 gleichzeitig mit der Verstemmung des Gehäusematerials 24 des Gehäuses 8 um die gleiche axiale Länge 28 und in gleicher axialer Richtung bewegt wie das axial verstemmte Gehäusematerial 24, sodass die axiale Bewegungsstrecke 28 des Bolzens 4 gleich groß ist wie die Verstemmtiefe 26 Gehäusematerials 24, durch welches die radial in die Ausnehmung 12 sich erstreckende Verstemmmarke 10 gebildet wird. Wenn die axiale Verschiebung 28 des Bolzens 4 ungefähr gleich groß ist wie die Verstemmtiefe 26 und ungefähr während der gleichen Zeitperiode und ungefähr der gleichen Geschwindigkeit erfolgt wie das axiale Verstemmen des Gehäusematerials 24 des Gehäuses 8, dann füllt sich die Ausnehmung 12 nicht nur einseitig, sondern im Wesentlichen axial beidseitig mit Material (Verstemmmarke 10) aus dem Gehäuse 8. Ferner ist hierdurch der Bolzen 4 im Bereich der Verstemmtiefe 26 frei von Gehäusematerial 24.The bolt 4 is preferably moved axially and at the same speed as the material 24 of the housing 8 , while this material 24 is axially caulked by means of a caulking punch 15 , at least during part of the axial caulking depth 26 . According to the preferred embodiment, the bolt 4 is moved simultaneously with the caulking of the housing material 24 of the housing 8 by the same axial length 28 and in the same axial direction as the axially caulked housing material 24 , so that the axial movement distance 28 of the bolt 4 is the same as that Caulking depth 26 housing material 24 , by which the caulking mark 10 extending radially into the recess 12 is formed. If the axial displacement 28 of the bolt 4 is approximately the same size as the caulking depth 26 and takes place approximately during the same period of time and approximately the same speed as the axial caulking of the housing material 24 of the housing 8 , then the recess 12 not only fills on one side but also essentially axially on both sides with material (caulking mark 10 ) from the housing 8 . Furthermore, the bolt 4 is thereby free of housing material 24 in the region of the caulking depth 26 .
Diese axiale Verschiebung des Bolzens 4 erfolgt vorzugsweise mit dem gleichen Verstemmstempel 15, mit welchem auch das Gehäusematerial 24 des Gehäuses 8 verstemmt wird. Hierfür hat der Verstemmstempel 15 eine der Anzahl der Verstemmmarken 10 entsprechende Anzahl von axial nach vorne gegen das Gehäuse 8 ragende Verstemmnasen 30 und eine dem Bolzen 4 axial gegenüberliegende stirnseitige Druckfläche 32, die gegen eine Stirnfläche 34 des Bolzens 4 drückbar ist. Die Stempeldruckfläche 32 ist gegenüber den vorderen Enden der Verstemmnasen 30 axial um eine Strecke 36 so weit zurückgesetzt, wie der Bolzen 4 auf der Verstemmseite bzw. Stirnseite 14 des Gehäuses 8 vor dem Verstemmvorgang axial hinausragt, wie das im unteren Teil von Fig. 1 gezeigt ist, wobei die Verstemmnasen 30 an der Stirnseite 14 ohne sie zu verstemmen anliegt und die Stempeldruckfläche 32 an der Bolzenstirnseite 34 anliegt.This axial displacement of the bolt 4 is preferably carried out with the same caulking punch 15 , with which the housing material 24 of the housing 8 is also caulked. For this purpose, the calking 15 has a number of Verstemmmarken 10 corresponding number of axially forwardly projecting against the housing 8 caulking 30 and the bolt 4 axially opposite end-side pressure surface 32 which can be pressed against an end face 34 of the bolt. 4 The punch pressure surface 32 is axially set back from the front ends of the caulking lugs 30 by a distance 36 as far as the bolt 4 on the caulking side or end face 14 of the housing 8 protrudes axially before the caulking process, as shown in the lower part of FIG. 1 is, the caulking lugs 30 abuts the end face 14 without caulking them and the ram pressure surface 32 abuts the stud end face 34 .
Aus dem Gehäuse 8 wird vorzugsweise nicht um den gesamten Umfang der Bohrung 6 Gehäusematerial 24 in die Ausnehmung 12 hineinverstemmt, sondern nur segmentweise auf kleinen Umfangsabschnitten, welche in Umfangsrichtung Abstand voneinander haben, wie dies beispielsweise durch sechs Verstemmnasen 30 des Verstemmstempels 15 in Fig. 2 gezeigt ist.Housing material 24 is preferably not caulked into the recess 12 from the housing 8 around the entire circumference of the bore 6 , but rather only in segments on small circumferential sections which are spaced apart from one another in the circumferential direction, as is the case, for example, with six caulking lugs 30 of the caulking punch 15 in FIG. 2 is shown.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |