DE10137296B4 - Retaining element for fixing a machine part - Google Patents
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Abstract
Halteelement (1) zur Festlegung eines Maschinenteils (2), insbesondere eines Lagers, in einem Gehäuse (3), wobei das Halteelement (1) mindestens einen Gewindeabschnitt (4) zur Festlegung des Halteelements (1) am Gehäuse (3) aufweist, gekennzeichnet durch mindestens eine an mindestens einer Seite (5), insbesondere an einer Planfläche, des Halteelements (1) ringförmig um die Achse (6) des Gewindeabschnitts (4) verlaufende Vertiefung (7, 8).retaining element (1) for fixing a machine part (2), in particular a Warehouse, in a housing (3), wherein the holding element (1) at least one threaded portion (4) for fixing the retaining element (1) on the housing (3), characterized by at least one on at least one side (5), in particular on a plane surface, of the holding element (1) in an annular manner the axis (6) of the threaded portion (4) extending recess (7, 8th).
Description
Die Erfindung betrifft ein Halteelement zur Festlegung eines Maschinenteils, insbesondere eines Lagers, in einem Gehäuse, wobei das Halteelement mindestens einen Gewindeabschnitt zur Festlegung des Halteelements am Gehäuse aufweist.The Invention relates to a holding element for fixing a machine part, in particular a bearing, in a housing, wherein the retaining element at least one threaded portion for fixing the retaining element on the housing having.
Halteelemente bzw. Haltebleche der eingangs genannten Art sind bekannt. Insbesondere bei Getrieben im Kraftfahrzeugbau müssen die zur Lagerung einer Welle dienenden Wälzlager in einem Gehäuseteil angeordnet und dort fixiert werden, so dass unter allen Betriebsumständen sichergestellt ist, dass das Lager fest im Gehäuse gehalten wird. Zu diesem Zweck sind ringförmige Halteelemente aus Blech bekannt, die mehrere Gewindeabschnitte über den Umfang verteilt aufweisen; mittels Schrauben werden diese Halteelement fixiert, so dass das Wälzlager einen sicheren Halt hat.retaining elements or holding plates of the type mentioned are known. Especially in transmissions in motor vehicles, the need for storage of a Shaft rolling bearings in a housing part be arranged and fixed there, ensuring that under all operating circumstances is that the bearing is firmly in the housing is held. For this purpose, annular holding elements made of sheet metal known to have a plurality of threaded portions distributed over the circumference; By means of screws, these retaining element are fixed, so that the roller bearing has a secure hold.
Ein
Halteelement zur Festlegung eines Maschinenteils der eingangs genannten
Art ist aus der
Die
Schwäche
des Gewindes im Halteelement wird in der
In nachteilhafter Weise stellt die Herstellung eines Halteelements der gattungsgemäßen Art einen hohen fertigungstechnischen Aufwand dar. Problematisch ist hierbei insbesondere, dass der Gewindeabschnitt, der meist durch einen Umformvorgang aus dem Material des Halteelements geformt wird, keine hinreichende Festigkeit aufweist. Im Betrieb kann es daher passieren, dass das Gewinde ausreißt und das Halteelement seine Aufgabe nicht mehr erfüllen kann. Weiterhin weisen die gattungsgemäßen Halteelemente zumeist eine hohe Kerbspannung auf, was ebenfalls zu einer vorzeitigen Materialermüdung führen kann.In disadvantageously, the production of a holding element of the generic type a high manufacturing effort. Is problematic in this case, in particular, that the threaded portion, usually through a forming process is formed from the material of the holding element, does not have sufficient strength. In operation, it can therefore happen that tears the thread and the retaining element his Task can not fulfill anymore. Furthermore, the generic holding elements usually a high notch stress, which also leads to a premature fatigue to lead can.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Halteelement der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass diese Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll es möglich sein, den Gewindeabschnitt sehr stabil auszubilden, ohne dass es besonderer fertigungstechnischer Maßnahmen bedarf. Sowohl die statische als auch die dynamische Festigkeit des Gewindeabschnitts im Halteelement soll so hoch sein, dass unter allen typischen Belastungsfällen ein Ausreißen des Gewindes ausgeschlossen ist. Weiterhin soll vor allem darauf ein Augenmerk gerichtet sein, dass die Herstellung des Halteelements in sehr einfacher und damit ökonomischer Weise erfolgen kann.Of the Invention is therefore based on the object, a holding element of to develop the aforementioned type such that overcome these disadvantages become. In particular, it should be possible make the threaded portion very stable, without being special production engineering measures requirement. Both static and dynamic strength the threaded portion in the holding element should be so high that under all typical load cases a runaway the thread is excluded. Furthermore, it should above all one Attention should be directed to the manufacture of the retaining element in a very simple and thus more economical Way can be done.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist gekennzeichnet durch mindestens eine an mindestens einer Seite, insbesondere an einer Planfläche, des Halteelements ringförmig um die Achse des Gewindeabschnitts verlaufende Vertiefung. Diese konzentrisch zur Achse des Gewindeabschnitts verlaufende Vertiefung kann mit Vorteil V-förmig ausgebildet sein, wobei es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, dass der der Achse des Gewindeabschnitts zugewandte Abschnitt der V-förmigen Vertiefung unter einem flacheren Winkel verläuft als der abgewandte Abschnitt der Vertiefung. Alternativ dazu kann die Vertiefung im Querschnitt jedoch auch eine rundliche Form, insbesondere die eines Bogens, aufweisen.The solution this object by the invention is characterized by at least one on at least one side, in particular on a plane surface of the Retaining element annular around the axis of the threaded portion extending recess. These concentric with the axis of the threaded portion extending recess can be V-shaped with advantage be formed, it being found to be particularly advantageous has that of the axis of the threaded portion facing portion the V-shaped recess at a shallower angle than the opposite portion the depression. Alternatively, the recess may be in cross section but also a roundish shape, especially that of a bow, exhibit.
Mit dem erfindungsgemäßen Konzept wird erreicht, dass sich eine vorteilhafte Materialverdichtung durch Anbringung einer konzentrisch um die Gewindeachse verlaufenden Sicke (Vertiefung) ergibt, die verschiedene Vorteile aufweist: Das Material wird durch die Verfestigung positiv in Bezug auf die Festigkeit beeinflusst. Weiterhin "drückt" die einzubringende Sicke Material in Richtung Gewindegänge, so dass sich – im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen – ein zusätzlicher Gewindegang ergeben kann, der die Reißfestigkeit des Gewindeabschnitts wesentlich erhöht.With the inventive concept is achieved that an advantageous material compression by Attachment of a bead running concentrically around the thread axis (Depression), which has several advantages: The material is positive by solidification in terms of strength affected. Furthermore, "pushes" the einzubringende Beading material in the direction of threads, so that - in comparison to conventional Solutions - an additional Thread can yield the tear strength of the threaded section significantly increased.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Höhe der Vertiefung mindestens 3 %, vorzugsweise mindestens 5 %, der Dicke des Grundkörpers. des Halteelements, also der Dicke des Bleches, aus dem das Halteelement gefertigt ist, beträgt. Damit lassen sich die beschriebenen Vorteile in besonderer Weise nutzen.According to one Continuing education is provided that the height of the recess at least 3%, preferably at least 5%, of the thickness of the body. of Holding element, ie the thickness of the sheet, from which the holding element is made, amounts. This allows the advantages described in a special way use.
Der Gewindeabschnitt weist weiterhin vorzugsweise eine größere Länge auf als die Dicke des Grundkörpers des Halteelements. Der die Dicke des Grundkörpers des Halteelements überragende Teil des Gewindeabschnitts ist dabei bevorzugt kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei der Kegelwinkel mindestens 5° beträgt.Of the Thread portion further preferably has a greater length as the thickness of the main body of the holding element. Of the thickness of the main body of the holding member superior Part of the threaded portion is preferably formed frusto-conical, where the cone angle is at least 5 °.
Fertigungstechnische Vorteile ergeben sich, wenn weiterhin vorgesehen wird, dass die Vertiefung durch einen Fliesspressvorgang eingebracht wird. Hierdurch kommt es in besonderer Weise zu der gewünschten Materialverdichtung um den Bereich des Gewindeabschnitts herum.Manufacturing advantages result if it is further provided that the recess is introduced by a flow molding process. As a result, it comes in a special way to the ge wanted material compaction around the area of the threaded section.
Die Dicke des Grundkörpers des Halteelements an der Stelle der Vertiefung bzw. der Vertiefungen ist vorteilhafterweise mindestens um 5 % geringer als die Dicke des Grundkörpers des Halteelements. Hierdurch wird ein sogenannter "Membran-Effekt" erreicht: Der Gewindeabschnitt ist mit geringerer Biegesteifigkeit an den restlichen Grundkörper des Halteelements angebunden, so dass Bewegungen bzw. Schwingungen beim späteren Einsatz des Halteelements leichter aufgenommen bzw. ausgeglichen werden können.The Thickness of the main body the retaining element at the location of the recess or the depressions is advantageously at least 5% less than the thickness of the basic body of the holding element. This achieves a so-called "membrane effect": the threaded section is with less bending stiffness to the remaining body of the Retaining element connected, so that movements or vibrations during later Use of the holding element easier absorbed or compensated can be.
Ebenfalls wirkt es positiv mit Blick auf die Haltbarkeit und Lebensdauer des Gewindeabschnitts, wenn dessen Gewinde durch einen Walz- oder Rollvorgang eingebracht ist.Also It has a positive effect on the durability and longevity of the product Threaded section, if its thread by a rolling or rolling process is introduced.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden verschiedene Vorteile erreicht:
- – Bei der Wärmebehandlung des in Rede stehenden Halteelements ist keine Rissgefahr zu befürchten. Dem wird durch die hohe Materialverdichtung begegnet.
- – Gleichermaßen ergibt sich durch den diesbezüglich günstigen Fließpress-Umformvorgang eine geringe Kerbspannung am fertigen Halteelement.
- – Besonders vorteilhaft wird nunmehr ein weiterer Gewindegang durch die Materialanhäufung durch die eingeprägten Sicken gebildet; dieser verleiht dem Gewindeabschnitt eine höhere Ausreißfestigkeit. Die Festigkeit des Gewindes ist also erhöht.
- – Durch die erzielte Kaltverfestigung durch Fließpressen wird generell eine höhere Zugfestigkeit im Material induziert.
- – Aufgrund der vorgenannten Ausgestaltung ergibt sich auch eine höhere Dauerschwingfestigkeit im Betrieb des Halteblechs.
- – Auch im Gewindegrund herrscht eine stärkere Materialanhäufung bzw. eine Materialverdichtung vor, so dass die Gefahr von Rissen im Gewindegrund reduziert ist. Auch kann das Gewindespiel besser eingehalten werden, da sich im Bereich des Gewindeabschnitts insgesamt eine massivere Ausgestaltung ergibt.
- – Vor allem ist das erfindungsgegenständliche Halteelement in besonders einfacher Weise durch lediglich einen Umform-Arbeitsgang herstellbar. Dies bedeutet im Verhältnis zu vorbekannten Lösungen eine wesentliche Verbesserung der Herstellung derartiger Teile und damit eine ökonomischere Fertigung.
- - In the heat treatment of the holding element in question no risk of cracking is to be feared. This is countered by the high density of material.
- - Similarly, results from the low extrusion stress forming process in this regard, a low notch stress on the finished holding element.
- - Particularly advantageous now another thread is formed by the accumulation of material by the embossed beads; this gives the threaded portion a higher tear resistance. The strength of the thread is therefore increased.
- - Through the achieved work hardening by extrusion is generally induced a higher tensile strength in the material.
- - Due to the aforementioned embodiment also results in a higher fatigue strength in the operation of the holding plate.
- - Even in the case of a thread, there is a greater accumulation of material or a material compaction, so that the risk of cracks in the thread base is reduced. Also, the thread play can be better adhered to, since in the region of the threaded portion results in a more solid overall design.
- - Above all, the inventive holding element can be produced in a particularly simple manner by only one forming operation. This means in relation to previously known solutions a significant improvement in the production of such parts and thus a more economical production.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of Invention shown. Show it:
In
Das
Halteelement ist als solches noch einmal im Schnitt in
Details
der Ausgestaltung des Halteelements gehen aus
Die
nach außen
gerichtete Planfläche
Wie
weiter zu sehen ist, ist der Grundkörper des Halteelements
Die
durch einen Fliesspressvorgang eingebrachten Vertiefungen
Damit
der Fließpressprozess
zur Einbringung der Vertiefung
Die
Fertigung des Halteelements erfolgt in einem einzigen Umform-Arbeitsgang. In diesem
werden sowohl die sickenförmigen
Vertiefungen
- 11
- Halteelementretaining element
- 22
- Maschinenteilmachinery
- 33
- Gehäusecasing
- 44
- Gewindeabschnittthreaded portion
- 55
-
Planfläche (Seite)
des Halteelements
1 Flat surface (side) of the retaining element1 - 66
-
Achse
des Gewindeabschnitts
4 Axis of the threaded section4 - 77
- Vertiefung (Sicke)deepening (Crimp)
- 88th
- Vertiefung (Sicke)deepening (Crimp)
- 99
-
axial überragender
Teil des Gewindeabschnitts
4 axially projecting part of the threaded portion4 - 1010
- kegelstumpfförmige Außenkontur des Abschnitts 9frustoconical outer contour of section 9
- 1111
- zugewandter Abschnitt der V-förmigen Sickefacing Section of the V-shaped Beading
- 1212
- abgewandter Abschnitt der V-förmigen Sickefacing away Section of the V-shaped Beading
- LL
-
Länge des
Gewindeabschnitts
4 Length of the threaded section4 - bb
-
Dicke
des Grundkörpers
des Halteelements
1 Thickness of the main body of the retaining element1 - dd
-
Dicke
an der Stelle der Vertiefung
7 ,8 Thickness in the place of the depression7 .8th - tt
- Höhe der VertiefungHeight of the recess
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