DE102005046613A1 - Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle, insbesondere bei einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle, insbesondere bei einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/0096—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by using permanent deformation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

Abstract

Es wird eine Verbindung zwischen einem Blechteil (1) und einer Welle (2), insbesondere bei einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, welche als Umformverbindung ausgeführt ist, wobei die mit dem Blechteil (1) zu verbindende Welle (2) Gewindebohrungen (6) aufweist und das Blechteil (1) mit einem Stempel (4) in die Gewindebohrungen (6) einformbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle, insbesondere bei einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellen der Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle.
  • In Automatgetrieben müssen oft Blechteile, wie beispielsweise Lamellenträger von Schaltelementen, mit Getriebewellen drehfest verbunden werden.
  • Üblicherweise werden Blechteile an Wellen, beispielsweise Getriebewellen, angeschraubt, wobei zu diesem Zweck in der mit dem Blechteil zu verbindenden Welle Bohrungen für die Schrauben vorgesehen sind.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 575 120 ist bekannt, selbstgewindeherstellende Schrauben zum Befestigen, Verbinden oder Anfügen verschiedener Teile mit- bzw. aneinander zu verwenden. Dabei handelt es sich um eine Gewinderückschraube mit einer Anzahl nichtschneidender in Form eines Gleichdickes ausgebildeter Bogenabschnitte zum Eindrücken von Gewindegängen in verhältnismäßig harte Werkstoffe durch die plastische Verformung des Materials infolge des drehbar gleitenden und einkeilenden Druckes zum Induzieren eines plastischen Materialflusses sowohl radial nach außen als auch radial nach innen, wodurch die Härte und Zugfestigkeit der Schraube erhöht wird und überlegene Festigkeitseigenschaften dem Gewindeabschnitt verliehen werden.
  • Es sind jedoch Situationen bekannt, bei denen der axiale Bauraum für die Schraubenköpfe nicht zur Verfügung steht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Lagersitz einer Getriebewelle derart verlagert wird, dass der axiale Bauraum nicht ausreicht.
    •
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle, insbesondere bei einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs, anzugeben, bei der kein axialer Bauraum benötigt wird. Des weiteren soll die erfindungsgemäße Verbindung keine Änderungen an der Welle erfordern, kostengünstig herstellbar sein und eine vereinfachte Montage ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird eine Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle vorgeschlagen, welche als Umformverbindung ausgeführt ist, wobei die mit dem Blechteil zu verbindende Welle Gewindebohrungen aufweist und das Blechteil mit einem Stempel in die Gewindebohrungen einformbar ist. Hierbei kann das Blechteil an den den Gewindebohrungen entsprechenden Stellen optional ein Startloch aufweisen. Der Stempel ist gemäß der Erfindung derart ausgebildet, dass der Außendurchmesser des Stempels das Blech bzw. die Blechteile radial in die Gewindegänge der Gewindebohrung presst.
  • Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Blechteil anstelle der aus dem Stand der Technik bekannten Schraubenbohrungen mit den Gewindebohrungen der Welle korrespondierende Krägen auf, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Kernloches der Gewindebohrungen entspricht, derart, dass das Blechteil mit den Krägen in die Gewindebohrungen schiebbar ist. In vorteilhafter Weise dienen die Krägen gleichzeitig als Zentrierung des Blechteiles auf der Welle.
  • Zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Blechteil und der Welle sind die Krägen mit einem Stempel in die Gewindebohrungen einformbar, wobei der Stempel so geformt ist, dass der Außendurchmesser des Stempels die Krägen radial in die Gewindegänge presst. Um ein korrektes Anliegen des Blechteils an der Welle sicherzustellen, kann bei der Montage optional ein Niederhalter eingesetzt werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird eine Verbindung zwischen einer Welle und einem Blechteil zur Verfügung gestellt, welche kostengünstig herstellbar ist und eine einfache Montage ermöglicht. Des weiteren wird der erforderliche Bauraum durch den Entfall der Schraubenköpfe reduziert und der Montagevorgang beschleunigt, da für die Montage ein einmaliger Hub einer Pressvorrichtung erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Reduzierung der Anzahl der für die Verbindung erforderlichen Bauteile (z.B. Schrauben) die Materialkosten reduziert werden.
    •
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert:
    Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht, weiche eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einer Welle und einem Blechteil bei der ersten Phase der Montage darstellt;
  • 2 eine schematische Schnittansicht, welche die Ausführungsform gemäß 1 bei der zweiten Phase der Montage darstellt und
  • 3 eine schematische Schnittansicht, welche eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einer Welle und einem Blechteil bei der ersten Phase der Montage darstellt.
  • Bei der Ausführungsform gemäß 1 ist die Verbindung zwischen dem Blechteil 1 und der Welle 2 als Umformverbindung ausgeführt, wobei die mit dem Blechteil 1 zu verbindende Welle 2 Gewindebohrungen 6 und das Blechteil 1 mit den Gewindebohrungen 6 der Welle 2 korrespondierende Krägen 3 aufweist, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Kernloches der Gewindebohrungen 6 entspricht. Gemäß der Erfindung ist das Blechteil 1 dadurch mit der Welle 2 verbindbar, dass die Krägen 3 in die Gewindebohrungen 6 schiebbar und, wie in 2 gezeigt, mit einem Stempel 4 in die Gewindebohrungen 6 einformbar sind.
  • Der Stempel 4 ist derart dimensioniert, dass dessen Außendurchmesser die Krägen 3 radial in die Gewindegänge presst. In 2 ist ein Niederhalter 5 dargestellt, der verwendet werden kann, um ein korrektes Anliegen des Blechteils 1 an der Welle 2 sicherzustellen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel einer Verbindung gemäß 3 kann ein entsprechend den Gewindebohrungen 6 nicht vorgeformtes Blechteil 1 verwendet werden, welches mit einem Stempel in die Gewindebohrungen 6 einformbar ist, wobei das Blechteil 1 an den den Gewindebohrungen 6 entsprechenden Stellen ein Startloch 7 für den Stempel aufweisen kann. Optional kann auch bei dieser Ausführungsform bei der Montage ein Niederhalter verwendet werden.
    • 1
    Blechteil
    2
    Welle
    3
    Kragen
    4
    Stempel
    5
    Niederhalter
    6
    Gewindebohrung
    7
    Startloch

Claims (5)

  1. Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle, insbesondere bei einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Umformverbindung ausgeführt ist, wobei die mit dem Blechteil (1) zu verbindende Welle (2) Gewindebohrungen (6) aufweist und das Blechteil (1) mit einem Stempel (4) in die Gewindebohrungen (6) einformbar ist.
  2. Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (1) nicht den Gewindebohrungen (6) entsprechend vorgeformt ist.
  3. Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (1) an den den Gewindebohrungen (6) entsprechenden Stellen ein Startloch (7) für den Stempel (4) aufweist.
  4. Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (1) mit den Gewindebohrungen (6) der Welle (2) korrespondierende Krägen (3) aufweist, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Kernloches der Gewindebohrungen (6) entspricht, wobei das Blechteil (1) dadurch mit der Welle (2) verbindbar ist, dass die Krägen (3) in die Gewindebohrungen (6) schiebbar und mit einem Stempel (4) in die Gewindebohrungen (6) einformbar sind.
  5. Verbindung zwischen einem Blechteil und einer Welle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (4) derart dimensioniert ist, dass dessen Außendurchmesser die Krägen (3) bzw. die Blechteile radial in die Gewindegänge der Gewindebohrungen (6) presst.
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