-
Die Erfindung betrifft eine Verbindung einer Zwischenscheibe mit einem Bauteil, wobei die Zwischenscheibe umformtechnisch (als Stanzteil) hergestellt wurde und eine Ausnehmung aufweist und die insbesondere in einem Einrück- oder Ausrücksystem eines Kraftfahrzeuges Anwendung findet, bei welchen die Zwischenscheibe mit einem Bauteil eines Ein- bzw. Ausrücklagers verbunden werden muss.
-
-
Es ist auch bekannt, gestanzte Zwischenscheiben aus Metall zu verwenden, die bei der Montage der Einrücksysteme auf die Lager geklebt werden. Das Kleben ist dabei nachteilig, da der Kleber zwischen Außen- und Innenring des Lagers in das Lager eindringen kann. Die undefinierte Menge des Klebers kann zu einer Schiefstellung der Zwischenscheiben führen, sowie einen Einfluss auf die Materialeigenschaften des Lagers oder der Zwischenscheiben haben.
-
Ein Presssitz ist jedoch durch die große Toleranzbreite, die ein Stanzprozess mit sich bringt, nur schwer realisierbar, besonders, wenn die Zwischenscheiben noch gehärtet werden. Teile wie die Zwischenscheiben, die durch einen Stanzprozess hergestellt wurden, müssen oft auf anderen Maschinen nachgearbeitet, oder mit weiteren Bauteilen kombiniert werden, um die erforderliche Geometrie/Funktion zu erhalten. Dies bedeutet weitere Kosten für das Produkt und kann die Festigkeit und Steifigkeit des Bauteils beeinträchtigen.
-
Für die Verschleißminimierung ist es bereits bekannt, Kunststoffschichten auf metallische Werkstücke aufzutragen. Zur Einschränkung von Stanztoleranzen, bzw. zur Herstellung von Pressverbänden ist diese Anwendung nicht bekannt.
-
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Zwischenscheibe mit einer Ausnehmung zu entwickeln, welche ein Fügen mit einem anderen Bauteil durch eine Pressverbindung gestattet, wobei Toleranzen zwischen den Bauteilen ausgeglichen werden und ein an den ausgestanzten Zwischenscheiben vorhandener Grad vorhanden bleiben kann, und ohne dass die Einzelteile gegebenenfalls vorher vermessen und anschließend miteinander kombiniert werden müssen.
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Verbindung einer Zwischenscheibe mit einem Bauteil, wobei die Zwischenscheibe insbesondere mit einem weiteren Bauteil eines Einrück- oder Ausrücksystems eines Kraftfahrzeuges verbunden ist, wird erfindungsgemäß durch eine Pressverbindung realisiert, wobei im Bereich der Pressverbindung zwischen der Zwischenscheibe und dem Bauteil wenigstens eine Kunststoffzwischenlage angeordnet ist.
-
Durch die Kunststoffzwischenlage werden Toleranzen ausgeglichen und es ist erstmalig möglich, beispielsweise zwei hochfeste Bauteile einfach durch eine Pressverbindung zu fügen.
-
Die Kunststoffzwischenlage kann dabei an der Zwischenscheibe und/oder dem Bauteil ausgebildet sein oder durch ein separates Element gebildet werden.
-
Vorzugsweise ist die Kunststoffzwischenlage durch Spritzgießen an der Zwischenscheibe und/oder am Bauteil angespritzt.
-
Dabei bestehen insbesondere für die Anwendung in einem Ausrücksystem, insbesondere bei der Verbindung einer Zwischenscheibe mit einem Ein- bzw. Ausrücklager die Zwischenscheibe und/oder das Bauteil aus metallischem Werkstoff, insbesondere Stahl.
-
Die Zwischenscheibe wird meist durch Stanzen hergestellt, und anschließend gehärtet, weshalb eine nachfolgende Bearbeitung relativ aufwendig wäre. Auch der Lagerring des Einbzw. Ausrücklagers, an dem die Zwischenscheibe befestigt wird, besteht meistens aus gehärtetem Werkstoff, insbesondere gehärtetem Stahl.
-
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es nun erstmalig möglich, die Zwischenscheibe mit dem Ein- bzw. Ausrücklager durch eine Pressverbindung zu fügen, ohne die zu fügenden Teile aufwendig und entsprechend genau zu bearbeiten, da über die Kunststoffzwischenlage Toleranzen ausgeglichen werden und das erforderliche Übermaß für die Pressverbindung realisiert wird.
-
An der Zwischenscheibe ist dazu zumindest im Bereich eines Innendurchmessers, an dem zum weiteren Bauteil die Pressverbindung erzeugt wird, die Kunststoffzwischenlage ausgebildet, insbesondere angespritzt, die ein Übermaß zu einem Außendurchmesser des weiteren Bauteils (insbesondere eines Lagerringes des Ein- bzw. Ausrücklagers) aufweist und Toleranzen und/oder vorhandenen Grat am Innendurchmesser des Zwischenelementes ausgleicht.
-
Die Zwischenscheibe weist einen ersten scheibenförmigen Bereich und einen in axialer Richtung durchgesetzten zweiten scheibenförmigen Bereich auf, wobei der sich zwischen ersten und zweiten scheibenförmigen Bereich erstreckende Innendurchmesser mit Kunststoff gefüllt ist, der die Kunststoffzwischenlage bildet. Die Zwischenscheibe wird mit der Kunststoffzwischenlage auf einen Außendurchmesser des Bauteils gepresst. Der Innendurchmesser der Kunststoffzwischenlage weist dazu zum Außendurchmesser des zu fügenden Bauteils ein Übermaß auf, wodurch eine sichere Pressverbindung gewährleistet ist.
-
Vorteilhaft ist dabei, wenn die Kunststoffzwischenlage aus einem Kunststoff mit geringem E-Modul besteht.
-
Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine Möglichkeit, die Toleranzen, welche sich bei einem Stanzprozess einstellen, durch Toleranzen, wie sie in einem Kunststoffspritzgussprozess vorhanden sind, auszugleichen und dabei gleichzeitig eine Möglichkeit zur Herstellung einer Pressverbindung mit einem Bauteil zu schaffen, wie sie bei herkömmlichen Stanzteilen nicht realisierbar sind, insbesondere wenn die zu fügenden Bauteile gehärtet sind.
-
Die Erfindung integriert somit einen weiteren Prozessschritt bei der Herstellung der Zwischenscheiben, in dem z.B. am Innendurchmesser der Zwischenscheiben der Kunststoff aufgetragen wird, der eine Kunststoffzwischenlage zu dem zu fügenden Bauteil bildet. Die Auftragung des Kunststoffs kann dabei wahlweise mit oder ohne eine Füllgeometrie stattfinden, sowie mit oder ohne Gratfreimachung. Der fließende Kunststoffwerkstoff kann in einem Fall die Füllgeometrien befüllen und sich somit fest mit dem metallischen Werkstück (der Zwischenscheibe oder dem Bauteil) über Formschluss verbinden. Wird keine Füllgeometrie verwendet, müssen die Eigenschaften des Kunststoffs eine Selbstklemmung über Kraftschluss ermöglichen. Die Selbstklemmung über Kraftschluss kann auch über eine gewellte Oberfläche des Kunststoffs realisiert werden. Ebenso ist ein Verkleben des Kunststoffs auf die metallische Oberfläche denkbar, sowie die Gestaltung des Kunststoffteils als Einlegeteil. Die Gratfreimachung dient beim Pressverband als Freimachgeometrie, welche von dem abgescherten Kunststoff befüllt werden kann.
-
Teile, insbesondere Zwischenscheiben, die durch einen Stanzprozess hergestellt wurden, müssen nicht mehr nachgearbeitet, oder mit weiteren Bauteilen kombiniert werden, um die erforderliche Geometrie/Funktion zu erhalten – dies reduziert die Kosten für das Produkt. Weiterhin wird eine Schiefstellung der Zwischenscheiben durch die Verwendung der Kunststoffzwischenschicht verhindert und die Materialeigenschaften des Lagers oder der Zwischenscheiben werden nicht beeinträchtigt.
-
Es ist auf einfache Art und Weise ein Fügen von zwei gehärteten Einzelteilen ohne bestimmte Presspaarungen, für welche die Einzelteile vorher vermessen und anschließend miteinander kombiniert werden müssen, gewährleistet.
-
Die Zwischenscheiben werden in einem zusätzlichen Spritzgussprozess am Innendurchmesser mit Kunststoff gefüllt. Die dabei entstehenden Toleranzen sowie der geringe E-Modul des Kunststoffes ermöglichen dabei ein Verpressen zweier Bauteile, die ansonsten – falls überhaupt möglich – gezielt und aufwendig miteinander gepaart werden müssten.
-
Die erfindungsgemäße Lösung wird beispielsweise für Doppelkupplungssysteme mit Z-Scheiben angewendet. Denkbar sind auch andere Anwendungen, bei denen Zwischenscheiben benötigt werden.
-
Realisierbar sind auch weitere Anwendungen, bei denen zwei gehärtete Stanzteile gefügt werden sollen.
-
Ein umfangreicher und zeitintensiver Klebeprozess, bzw. eine lose (Auflage-)Verbindung kann mit dieser Erfindung ersetzt werden. Gleichzeitig können die Fertigungstoleranzen von gestanzten und gehärteten Bauteilen durch Toleranzen eines Spritzgussprozesses ersetzt werden.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine dreidimensionale Darstellung einer Zwischenscheibe 1 mit einer angespritzten Kunststoffzwischenlage ohne Gratfreimachung,
-
2 den Querschnitt gemäß 1,
-
3 die Einzelheit X gemäß 2,
-
4 eine Darstellung ähnlich 3, jedoch mit Gratfreimachung.
-
Die 1 bis 3 zeigen Darstellungen einer Zwischenscheibe 1 mit einer angespritzten Kunststoffzwischenlage 2 ohne Gratfreimachung.
-
Die Zwischenscheibe 1 weist einen ersten äußeren scheibenförmigen Bereich 3 und einen in Richtung zur Achse A durchgesetzten zweiten inneren scheibenförmigen Bereich 4 mit einem Durchbruch 5 auf, wodurch sich ein im Wesentlichen Z-förmiger Querschnitt ergibt, weshalb derartige Scheiben auch als Z-Scheiben bezeichnet werden. Der sich zwischen ersten und zweiten scheibenförmigen Bereich 3, 4 erstreckende Innendurchmesser d1 ist mit Kunststoff gefüllt ist, der die Kunststoffzwischenlage 2 bildet (s. 2). Der Innendurchmesser d2 der Kunststoffzwischenlage 2 weist zum Außendurchmesser des zu fügenden nicht dargestellten Bauteils ein Übermaß auf, wodurch eine sichere Pressverbindung gewährleistet ist.
-
Aus 3 ist ersichtlich, dass die Kunststoffzwischenlage 2, die sich vom ersten scheibenförmigen Bereich 3 radial nach innen und in axialer Richtung bis zum zweiten scheibenförmigen Bereich 4 erstreckt, ohne Gratfreimachung der Zwischenscheibe 1 eine Breite b1 aufweist und mit einer Montageschräge 6 versehen ist.
-
4 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Querschnittsbereiches einer Zwischenscheibe 1 mit Gratfreimachung, bei welcher eine Breite b2 der Kunststoffzwischenlage 2 vorhanden ist, die größer ist, als die Breite b1 ohne Gratfreimachung. Auch hier ist an der Kunststoffzwischenlage 2 eine Montageschräge 6 vorhanden.
-
Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels ist es auch möglich, die Kunststoffzwischenlage 2 als separates ringförmiges Bauteil auszubilden, welches zwischen Zwischenscheibe und Bauteil (Aus- bzw. Einrücklager) zu klemmen und dadurch einen Spielausgleich und eine Pressverbindung zwischen diesen zu realisieren.
-
Es ist auch möglich, die Kunststoffzwischenlage 2 nicht an die Zwischenscheibe oder ein Bauteil des Aus- bzw. Einrücklagers (z.B. einen Lagerring) zu spritzen und dann die Zwischenscheibe darauf durch eine Pressverbindung zu klemmen. Die Kunststoffzwischenlage kann in Richtung zu dem zu fügenden Bauteil eine gewellte Oberfläche aufweisen, durch welche die Selbstklemmung zu dem zu fügenden Bauteil über Kraftschluss realisiert wird.
-
Der fließende Kunststoffwerkstoff kann die Füllgeometrien befüllen und sich somit fest mit dem metallischen Werkstück über Formschluss verbinden. Wird keine Füllgeometrie verwendet, müssen die Eigenschaften des Kunststoffs eine Selbstklemmung über Kraftschluss ermöglichen.
-
Ebenso ist ein Verkleben des Kunststoffs auf die metallische Oberfläche denkbar, sowie die Gestaltung des Kunststoffteils als Einlegeteil. Die Gratfreimachung dient beim Pressverband als Freimachgeometrie, welche von dem abgescherten Kunststoff befüllt werden kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zwischenelement
- 2
- Kunststoffzwischenlage
- 3
- erster äußerer scheibenförmiger Bereich
- 4
- zweiter innerer scheibenförmigen Bereich
- 5
- Durchbruch
- 6
- Montageschräge
- b1
- Breite der Kunststoffzwischenlage ohne Gratfreimachung
- b2
- Breite der Kunststoffzwischenlage mit Gratfreimachung
- d1
- Innendurchmesser zwischen ersten und zweiten scheibenförmigen Bereich 3, 4
- d2
- Innendurchmesser der Kunststoffzwischenlage
- A
- Achse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008019947 A1 [0002]
- DE 102009052064 A1 [0002]
