DE102012210501A1

DE102012210501A1 - Passbuchsenanordnung sowie Bauteilverbindung mit einer Passbuchsenanordnung

Info

Publication number: DE102012210501A1
Application number: DE201210210501
Authority: DE
Inventors: Josef Seidl; Gerhard Müller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2013-12-24

Abstract

Passbuchsenanordnung, mit einem ersten und einem zweiten Passbuchsenelement, deren Stirnseiten aneinander gedrückt sind, wobei das erste Passbuchsenelement aus einem härteren Material besteht als das zweite Passbuchsenelement und von der Stirnseite des ersten Passbuchsenelements mindestens eine Erhebung absteht, welche formschlüssig in die Stirnseite des zweiten Passbuchsenelements eingedrückt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Passbuchsenanordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 12.
Bei vielen Anwendungen, wie z. B. im Fahrzeugbau, müssen einzelne Komponenten mit hoher Genauigkeit möglichst koaxial zueinander positioniert werden. Bei Bauteilverbünden, d. h. bei aus mehreren Einzelbauteilen bzw. Komponenten zusammengesetzten „Einheiten” addieren sich die Toleranzen zwischen einzelnen Komponenten, was dazu führen kann, dass an anderer Stelle beträchtliche Abweichungen von Sollrelativstellungen entstehen. Um diese Abweichungen zu verhindern, müssten enge, kostenintensive Toleranzen eingehalten werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Passbuchsenanordnung zu schaffen, welche die Einhaltung enger, kostenintensiver Toleranzen erübrigt und die im montierten Zustand eine radiale Relativverschiebung ihrer Passbuchsenelemente verhindert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einer durch ein erstes und ein zweites Passbuchsenelement gebildeten Passbuchsenanordnung. Stirnseiten der beiden Passbuchsenelemente sind bzw. werden aneinander gedrückt. Das eine er beiden Passbuchsenelemente besteht aus einem härteren Material als das andere der beiden Passbuchsenelemente und weist eine Erhebung auf, welche formschlüssig in die Stirnseite des weicheren Passbuchsenelements eingedrückt ist. Bei der Erhebung kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere dornartige Erhebungen, um ringartige Erhebungen o. ä. handeln. Durch das Eindrücken der mindestens einen Erhebung des härteren Passbuchsenelements in die Stirnseite des weicheren Passbuchsenelements wird erreicht, dass die beiden Passbuchsenelemente im montierten Zustand in Radialrichtung unverschieblich sind.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem weicheren Passbuchsenelement mindestens eine Vertiefung vorgesehen, in welche beim Eindrücken der Erhebung Material des zweiten Passbuchsenelements fließen kann. Wird nämlich die Erhebung des ersten Passbuchsenelements in die Stirnseite des zweiten Passbuchsenelements eingedrückt, so muss das eingedrückte Material, da es praktisch nicht komprimierbar ist, „abfließen” können. Die mindestens eine Vertiefung in dem zweiten Passbuchsenelement ermöglicht eine „Aufnahme” des eingedrückten Materials. Sofern es sich bei der mindestens einen Erhebung um eine ringartige Erhebung handelt, kann es sich bei der mindestens einen Vertiefung z. B. um eine konzentrisch dazu angeordnete, ringartige Vertiefung handeln. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass radial innerhalb und radial außerhalb des Bereichs, in den die mindestens eine Erhebung in die Stirnseite des zweiten Passbuchsenelements eingedrückt wird, jeweils eine (z. B. ringartige) Vertiefung vorgesehen ist, so dass das eingedrückte Material sowohl radial nach außen als auch radial nach innen „abfließen” kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist mindestens eines der Passbuchsenelemente einen kreiszylindrischen Buchsenabschnitt und einen radial von dem Buchsenabschnitt nach außen abstehenden Randabschnitt auf, welcher die Stirnseite des betreffenden Passbuchsenelements bildet. Mit dem Buchsenabschnitt kann das Passbuchsenelement in eine Durchgangsbohrung eines Bauteils eingedrückt werden. Der radial nach außen stehende Randabschnitt überdeckt bzw. überkragt den Umfang der Durchgangsbohrung.
Das erste Passbuchsenelement kann beispielsweise aus Stahl und das zweite Passbuchsenelement aus Aluminium hergestellt sein, welches bekanntlich deutlich weicher als Stahl ist. Eine von dem Passbuchsenelement aus Stahl abstehende Erhebung kann somit mit relativ geringem Kraftaufwand in eine Stirnseite des aus Aluminium hergestellten Passbuchsenelements eingedrückt werden, wodurch die beiden Passbuchsenelemente in Radialrichtung formschlüssig und somit unverschieblich relativ zueinander positioniert sind bzw. bleiben.
Mittels einer derartigen Passbuchsenanordnung können zwei Bauteile, die jeweils ein erstes bzw. ein zweites Durchgangsloch aufweisen, die nicht exakt koaxial zueinander ausgerichtet sind, in einfacher Weise unverschieblich relativ zueinander positioniert werden. Eine derartige Bauteilverbindung weist ein erstes Bauteil mit einem ersten Durchgangsloch auf, in das spielfrei ein erstes Passbuchsenelement eingesetzt ist, und ein zweites Bauteil, welches ein zweites Durchgangsloch aufweist, in das spielfrei ein zweites Passbuchsenelement eingesetzt ist.
Eines oder beide Passbuchsenelemente können mit dem zugeordneten Durchgangsloch eine Presspassung bilden. Im Falle einer Presspassung ist das betreffende Passbuchsenelement somit mit seinem Buchsenabschnitt in das betreffende Durchgangsloch eingepresst.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich durch die beiden Passbuchsenelemente hindurch ein „kreiszylinderartiges” Element. Das kreiszylinderartige Element kann beispielsweise durch den Schaft einer Schraube, durch eine Achse oder durch eine Welle gebildet sein. Um Koaxialitätstoleranzen zwischen den in den beiden Bauteilen vorgesehenen Durchgangslöchern ausgleichen zu können, besteht nach einer Weiterbildung der Erfindung zwischen dem kreiszylinderartigen Element und dem ersten Passbuchsenelement und/oder zwischen dem kreiszylinderartigen Element und dem zweiten Passbuchsenelement ein gewisses Spiel. Das Spiel ermöglicht einen radialen Versatz des ersten Passbuchsenelements in Bezug auf das zweite Passbuchsenelement.
Mittels einer derartigen Passbuchsenanordnung können einzelne Komponenten eines Fahrzeugs, zwischen den gewisse Abweichungen von der konstruktiv vorgegebenen Idealsolllage bestehen, ausgeglichen werden. Eine derartige Passbuchsenanordnung kann insbesondere dazu verwendet werden, ein Motor-/Getriebegehäuse mit einem Rahmen des Fahrzeugs zu verbinden.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;
2–4 ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.
1 zeigt einen Rahmen 1 eines hier nicht näher dargestellten Motorrads. An dem Rahmen 1 ist ein Motor-/Getriebegehäuse 2 eines Motorradmotors befestigt. Im Rahmen 1 ist eine Durchgangsbohrung 2a vorgesehen, in die eine z. B. aus Aluminium hergestellte Passbuchse 3 eingepresst ist. Die Passbuchse 3 weist einen Buchsenabschnitt 3a und einen radial davon nach außen abstehenden Randabschnitt 3b auf. In dem Randabschnitt 3b, oder genauer gesagt, an einer Stirnseite des Randabschnitts 3b, ist eine radial innere ringartige Vertiefung 3c und eine radial äußere ringartige Vertiefung 3d vorgesehen.
In dem Motor-/Getriebegehäuse 2 ist eine kreiszylindrische Ausnehmung 4 vorgesehen, in die eine zweite Passbuchse 5, bzw., genauer gesagt, ein Buchsenabschnitt 5a der Passbuchse 5, eingepresst ist. Von dem Buchsenabschnitt 5a steht radial nach außen ein Randabschnitt 5b ab. An einer dem Randabschnitt 3b zugewandten Stirnseite des Randabschnitts 5b ist eine umlaufende ringartige Erhebung 5c vorgesehen, die in die Stirnseite des Randabschnitts 3b eingedrückt ist. Durch das Eindrücken der ringartigen Erhebung 5c in die Stirnseite des Randabschnitts 3b wird Material „beiseite gedrückt”, welches in die Vertiefungen 3c, 3d fließen kann. Da die ringartige Erhebung 5c nun formschlüssig in die Stirnseite des Randabschnitts 3b eingreift, sind die beiden Passbuchsen 3, 5 in Radialrichtung unverschieblich relativ zueinander positioniert.
Um eventuelle Koaxialitätsabweichungen zwischen dem „Durchgangsloch” 2a und der Ausnehmung 4 ausgleichen zu können, besteht bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen dem Innenumfang des Buchsenabschnitts 3a und einem die beiden Passbuchsen 3, 5 durchsetzenden Schraubenschaft 6 ein Spiel. Ebenso besteht zwischen dem Innenumfang der Passbuchse 5 und dem Schraubenschaft 6 ein Spiel. Vollständigkeitshalber sei noch eine Mutter 7 erwähnt, die auf den Schraubenschaft 6 aufgeschraubt ist und zusammen mit dem Schraubenschaft 6 den Rahmen 1 und das Motor-/Getriebegehäuse 2 und somit auch die beiden Passbuchsen 3, 5 gegeneinander verspannt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 2–4 ist an der Stirnseite des ersten (härteren) Passbuchsenelements 5 eine Ausnehmung 10 vorgesehen, die sich von der Stirnseite aus „nach innen” verjüngt, z. B. konisch. Von der Strinseite des zweiten (weicheren) Passbuchsenelements 3 steht eine Erhebung 11 ab (vgl. insbesondere 3). Die Erhebung 11 ist etwas größer als die Ausnehmung 10. Bei Zusammenpressen der beiden Passbuchsenelemente 3, 5 wird die Erhebung 11 von der Ausnehmung 10 entsprechend der Innenkontur der Ausnehmung 10 deformiert, wodurch sich ein Formschluss in Radialrichtung der beiden Passbuchsenelemente 3, 5 ergibt. Im Übrigen entspricht das in den 2–4 gezeigte Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dem des Ausführungsbeispiels der 1, so dass auf eine Wiederholung aller einander entsprechender Einzelheiten hier verzichtet werden kann.

Claims

Passbuchsenanordnung, mit einem ersten und einem zweiten Passbuchsenelement (3, 5), deren Stirnseiten aneinander gedrückt sind, wobei das erste Passbuchsenelement (5) aus einem härteren Material besteht als das zweite Passbuchsenelement (3) und von der Stirnseite des ersten Passbuchsenelements (5) mindestens eine Erhebung (5c) absteht, welche formschlüssig in die Stirnseite des zweiten Passbuchsenelements (3) eingedrückt ist.
Passbuchsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Erhebung (5c) um eine ringartige Erhebung handelt.
Passbuchsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Passbuchsenelement (3) mindestens eine Vertiefung (3c, 3d) vorgesehen ist, in welche beim Eindrücken der Erhebung (5c) Material des zweiten Passbuchsenelements (3) fließen kann.
Passbuchsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden Passbuchsenelemente (3, 5) einen kreiszylindrischen Buchsenabschnitt (3a, 5a) und einen radial von dem Buchsenabschnitt (3a, 5a) abstehenden Randabschnitt (3b, 5b) aufweist, welcher die Stirnseite des betreffenden Passbuchsenelements (3, 5) bildet.
Passbuchsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Passbuchsenelement (5) aus Stahl hergestellt ist.
Passbuchsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Passbuchsenelement (3) aus Aluminium hergestellt ist.
Bauteilverbindung mit einer Passbuchsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilverbindung ein erstes Bauteil (2) aufweist, in dem eine erste Ausnehmung (4) vorgesehen ist, in die spielfrei das erste Passbuchsenelement (5) eingesetzt ist, und ein zweites Bauteil (1), welches eine zweite Ausnehmung (2a) aufweist, in die spielfrei das zweite Passbuchsenelement (3) eingesetzt ist.
Bauteilverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch die beiden Passbuchsenelemente (3, 5) hindurch ein kreiszylinderartiges Element (6), insbesondere ein Schraubenschaft, eine Achse oder eine Welle, erstreckt, wobei zwischen dem kreiszylinderartigen Element (6) und dem ersten und/oder dem zweiten Passbuchsenelement (3, 5) ein Spiel besteht, wodurch ein radialer Versatz des ersten Passbuchsenelements (5) in Bezug auf das zweite Passbuchsenelement (3) ermöglicht wird.
Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das kreiszylinderartige Element (6) Bestandteil einer die Passbuchsenelemente (3, 5) durchsetzenden, die Passbuchsenelemente (3, 5) zusammenspannenden Schraube ist.
Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Bauteile ein Rahmen (1) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Motorrads, ist.
Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das andere der beiden Bauteile ein Motor-/Getriebegehäuse (2) ist.
Passbuchsenanordnung, mit einem ersten und einem zweiten Passbuchsenelement (3, 5), deren Stirnseiten aneinander gedrückt sind, wobei das erste Passbuchsenelement (5) aus einem härteren Material besteht als das zweite Passbuchsenelement (3) und im Bereich der Stirnseite des ersten Passbuchsenelements (5) eine Ausnehmung (10) vorgesehen ist, in welche eine von der Stirnseite des zweiten Passbuchsenelements (3) abstehende Erhebung (11) formschlüssig eingreift, wobei die Erhebung (11) durch die Ausnehmung (10) verformt worden ist.