DE102009006210A1

DE102009006210A1 - Bauteil mit einer Einschrauböffnung

Info

Publication number: DE102009006210A1
Application number: DE200910006210
Authority: DE
Inventors: Thomas Flender; Falk Schneider; Stefan Steichele
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2010-07-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil (1) mit einer Einschrauböffnung (2) mit einem Innengewinde (3) und zumindest einer dieses Innengewinde (3) querenden Durchgangsöffnung (4), insbesondere einer Bohrung, wobei im Querungsbereich der Durchgangsöffnung (4) und der Einschrauböffnung (2) ein das Innengewinde (3) zumindest reduzierender Freistich (6) angeordnet ist. Hierdurch soll die dort auftretende Kerbspannung reduziert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil mit einer Einschrauböffnung und mit einem Innengewinde und zumindest einer dieses Innengewinde querenden Durchgangsöffnung.
Bei sich querenden Durchgangsöffnungen, insbesondere in dem Fall, in welchem eine der Durchgangsöffnungen ein Innengewinde aufweist, kann die ein derartiges Innengewinde querende Durchgangsöffnung eine nicht unerhebliche Kerbwirkung auf das Innengewinde ausüben. Insbesondere bei einem in das Innengewinde eingeschraubten Bauteil, bspw. einer Schraube, treten im Querungsbereich der Bohrung mit der Einschrauböffnung hohe Kerbspannungen im Innengewinde auf, die unter Umständen ursächlich für ein frühzeitiges Versagen bzw. Schädigungen sind.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, bei einem Bauteil mit einer Einschrauböffnung mit einem Innengewinde und zumindest einer dieses Innengewinde querenden Durchgangsöffnung, insbesondere einer Bohrung, eine Kerbwirkung im Querungsbereich der Durchgangsöffnung mit der Einschrauböffnung zu reduzieren.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Bauteil mit einer, ein Innengewinde aufweisenden Einschrauböffnung und zumindest einer dieses Innengewinde querenden Durchgangsöffnung, insbesondere einer Bohrung, im Querungsbereich der beiden Öffnungen einen Freistich vorzusehen, welcher die unmittelbare Kerbwirkung im Bereich des Innengewindes reduziert. Der Freistich reduziert dazu das Innengewinde, schrägt dieses beispielsweise ab, und kann dadurch entzerrte Kerbpunkte schaffen, die ein deutlich verbessertes Kerbverhalten, dass heißt eine deutlich reduzierte Kerbwirkung, bewirken. Hergestellt werden kann der Freistich bspw. durch ein geeignetes Drehwerkzeug, welches im Inneren der Einschrauböffnung im Bereich der zumindest einen das Innengewinde querenden Durchgangsöffnung angesetzt wird und dadurch das Innengewinde im Kreuzungsbereich der beiden Öffnungen abträgt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist der Freistich rund ausgebildet. Eine derartige runde Ausbildung des Freistichs kann durch eine entsprechenden Radialbewegung bzw. Ausbildung des Schneidwerkzeugs zur Herstellung des Freistichs bewirkt werden und trägt durch seine runde Form besonders zur Verringerungen von Kerbspannungen bei. Selbstverständlich ist dabei auch denkbar, dass der Freistich im Wesentlichen rechtwinklig, dass heißt mit orthogonal zueinander angeordneten Freistichflächen ausgebildet ist und lediglich im Bereich einer die beiden Freistichflächen verbindenden Kante ausgerundet ist. Auch hier trägt die Ausrundung zu einer Reduzierung der Kerbspannungen und damit zu einem qualitativ hochwertigen Bauteil bei.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist der Freistich als Fase ausgebildet. Die Ausbildung des Freistichs als Fase entzerrt bzw. verlagert den ursprünglichen einzigen Kerbpunkt auf nunmehr zwei Kerbpunkte und trägt dadurch ebenfalls zu einer Reduzierung der in diesem Bereich durch die Querbohrung verursachten Kerbspannung bei. Derartig gefaste Kanten sind sowohl aus dem Maschinenbau als auch aus dem Bauwesen, beispielsweise bei der Herstellung von Betonteilen, allgemein bekannt, in diesem Bereich zur Reduzierung der Kerbwirkung bisher jedoch nicht angewendet worden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination; sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Schnittdarstellung durch eine Nockenwelle mit einem endseitig darin eingesteckten erfindungsgemäßen Bauteil,
2 eine Detaildarstellung möglicher Ausführungsformen von Freistichen an dem erfindungsgemäßen Bauteil.
Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Bauteil 1 eine Einschrauböffnung 2 mit einem Innengewinde 3 und zumindest eine, dieses Innengewinde 3 querende Durchgangsöffnung 4 auf. Die Durchgangsöffnung 4 kann dabei als eine die Einschrauböffnung 2 querende Bohrung ausgestaltet sein, welche bspw. zur Zuführung von Lagerfluid, bspw. Öl, verwendet wird. Generell kann das erfindungsgemäße Bauteil 1 als Axialstopfen für eine Nockenwelle 5 ausgebildet sein, welcher letztere längsendseitig verschließt. Dabei kann an dem Axialstopfen, dass heißt an dem erfindungsgemäßen Bauteil 1, im Bereich der zumindest einem Durchgangsöffnung 4 eine umlaufende äußere Ringnut 7 vorgesehen sein, welche bspw. zu einem gleichmäßigen Lagerfluideintrag bzw. Lagerfluidaustrag in die bzw. aus der Durchgangsöffnung 4 sorgt.
Da insbesondere in einem Kreuzungspunkt der Durchgangsöffnung 4 und der Einschrauböffnung 2 eine Kerbwirkung des Innengewindes 3 besonders hoch ist, wird hier der erfindungsgemäße Freistich 6 vorgesehen, welcher zum einen die Kerbwirkung reduziert und zum anderen die Kerbpunkte entzerrt. Zur Einbringung des Freistichs 6 kann bspw. ein Drehwerkzeug 8 (vgl. 2) verwendet werden, welches in die Einschrauböffnung 2 eingeführt und sich rotierend radial bewegt.
Um eine möglichst große Reduzierung der Kerbspannungen erzielen zu können, weist der Freistich 6 üblicherweise eine größere radiale Tiefe auf, als die Gewindegänge des Innengewindes 3. Denkbar ist auch, dass der Freistich 6 breiter ist als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 4 und dass der Freistich 6 insbesondere rund ausgebildet ist (vgl. ebenfalls 2). Umfasst von der Erfindung sollen jedoch unterschiedlichste Ausführungsformen des Freistichs 6 sein, so dass dieser, wie dies gemäß der 2 gezeigt ist, auch rechtwinklig mit ausgerundeter Ecke oder bspw. als Fase 9 ausgebildet sein kann. Gemäß der 2 weist dabei das Bauteil 1 zwei parallel zueinander angeordnete Durchgangsöffnungen 4 auf, wovon eine eine äußere umlaufende Ringnut 7 besitzt. Die Anzahl bzw. Orientierung der Durchgangsöffnungen 4 soll jedoch nicht nur auf die gemäß den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern kann darüber hinaus beliebig vorgesehen werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Mittels des Drehwerkszeugs 8, welches beispielsweise an einer CNC-Fräsmaschine angeordnet ist, können unterschiedlichste Ausführungsformen von Freistichen 6 äußerst exakt und zudem kostengünstig hergestellt werden, so dass das damit ausgestattete Bauteil 1 aufgrund der reduzierten Kerbwirkung qualitativ höherwertig und langlebiger ist.

Claims

Bauteil (1) mit einer Einschrauböffnung (2) mit einem Innengewinde (3) und zumindest einer dieses Innengewinde (3) querenden Durchgangsöffnung (4), insbesondere einer Bohrung, wobei im Querungsbereich der Durchgangsöffnung (4) und der Einschrauböffnung (2) ein das Innengewinde (3) zumindest reduzierender Freistich (6) angeordnet ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistich (6) eine größere radiale Tiefe aufweist, als die Gewindegänge des Innengewindes (3).
Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistich (6) breiter ist als der Durchmesser der Durchgangsöffnung (4).
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistich (6) rund ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistich (6) rechtwinklig mit ausgerundeter Ecke ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Freistich (6) als Fase (9) ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) als Axialstopfen für eine Nockenwelle (5) ausgebildet ist.
Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Axialstopfen im Bereich der zumindest einen querenden Durchgangsöffnung (4) eine äußere Ringnut (7) vorgesehen ist.
Nockenwelle mit einem Bauteil (1) nach Anspruch 7 oder 8.