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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kopplungsanordnung und ein Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Elements und eines zweiten Elements.
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HINTERGRUND
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Verschiedene Komponenten werden unter Verwendung von vielen verschiedenen Verfahren miteinander gekoppelt. Ein Radachsschenkel und ein Kugelgelenk für ein Fahrzeug können beispielsweise durch Einpressen eines Stifts durch ein Loch des Radachsschenkels und ein Loch des Kugelgelenks miteinander gekoppelt werden. Im Allgemeinen wird der Stift durch maschinelle Präzisionsbearbeitung ausgebildet, damit er in den Radachsschenkel und das Kugelgelenk eingepresst wird. Die Installation des Presssitzstifts und die Entfernung des Presssitzstifts vom Radachsschenkel und Kugelgelenk können anspruchsvoll sein. Ferner kann die maschinelle Präzisionsbearbeitung kostspielig sein.
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In einem weiteren Beispiel kann eine Gewindehülse an eine erste Komponente geschweißt werden. Ein Gewindestift kann in die Gewindehülse geschraubt werden, um eine zweite Komponente mit der ersten Komponente zu koppeln. Ungeachtet dessen, ob ein Schlitz vorhanden ist, der entlang einer Länge der Hülse definiert ist, wird die Hülse an die erste Komponente geschweißt, um ihre Position aufrechtzuerhalten, um eine andere Komponente in einer festen Weise abzustützen. Das Schweißen der Hülse an die erste Komponente befestigt die Hülse daran, um zu verhindern, dass sich die Hülse biegt oder verzerrt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung schafft eine Kopplungsanordnung mit einem ersten Element und einem zweiten Element. Das erste Element definiert ein Loch entlang einer Mittelachse und weist eine Lochinnenwand auf, die sich entlang des Lochs erstreckt und die Mittelachse umschreibt. Das zweite Element definiert eine Öffnung, die auf das Loch entlang der Mittelachse ausgerichtet ist und eine Öffnungsinnenwand aufweist, die sich entlang der Öffnung erstreckt und die Mittelachse umschreibt. Die Anordnung umfasst ferner eine Hülse, die im Loch und in der Öffnung angeordnet ist. Die Hülse definiert einen Schlitz, um zu ermöglichen, dass sich die Hülse biegt. Die Anordnung umfasst auch einen Stift, der zumindest teilweise innerhalb der Hülse angeordnet ist, um die Hülse nach außen in Eingriff mit der Lochinnenwand und der Öffnungsinnenwand zu biegen, um das erste und das zweite Element miteinander zu koppeln.
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Die vorliegende Offenbarung schafft auch ein Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Elements und eines zweiten Elements. Das Verfahren umfasst das Versehen des ersten Elements und des zweiten Elements mit einer Hülse, die die das erste Element und das zweite Element miteinander koppelt. Das Verfahren umfasst ferner das Schrauben eines Stifts aus der Hülse um einem ersten vorbestimmten Abstand, um zumindest einen Abschnitt der Hülse vom ersten und vom zweiten Element weg zu biegen, während die Hülse weiterhin das erste und das zweite Element miteinander koppelt. Das Verfahren umfasst auch das Entfernen der Hülse vom ersten und vom zweiten Element durch den Stift, um das erste und das zweite Element zu entkoppeln.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, aber der Schutzbereich der Offenbarung ist nur durch die Ansprüche definiert. Obwohl einige der besten Arten und andere Ausführungsformen zur Ausführung der Ansprüche im Einzelnen beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Offenbarung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Kopplungsanordnung in auseinandergezogener Anordnung.
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2 ist eine schematische bruchstückhafte Querschnittsansicht der Kopplungsanordnung.
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3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Hülse und eines Stifts.
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4 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Hülse.
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5 ist eine schematische vergrößerte bruchstückhafte Querschnittsansicht der Hülse und des Stifts.
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6 ist eine schematische bruchstückhafte Querschnittsansicht eines ersten Elements und eines zweiten Elements, wobei ein Werkzeug an einer Endfläche des ersten Elements anliegt, um die Hülse zu entfernen.
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7 ist ein schematischer Ablaufplan eines Verfahrens zum Entkoppeln des ersten Elements und des zweiten Elements.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Zeichen in den ganzen verschiedenen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile angeben, ist eine Kopplungsanordnung 10 im Allgemeinen in 1 und 2 gezeigt. Die Kopplungsanordnung 10 kann in einem Fahrzeug, nicht in einem Fahrzeug oder in beliebigen anderen geeigneten Komponenten verwendet werden, die die Kopplungsanordnung 10 verwenden können, wie nachstehend im Einzelnen erläutert.
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Mit Bezug auf 1 umfasst die Kopplungsanordnung 10 ein erstes Element 12, das ein Loch 14 entlang einer Mittelachse 16 definiert und eine Lochinnenwand 18 aufweist, die sich entlang des Lochs 14 erstreckt und die Mittelachse 16 umschreibt. Anders ausgedrückt, die Lochinnenwand 18 ist radial relativ zur Mittelachse 16 angeordnet, so dass die Wand 18 die Mittelachse 16 umgibt oder umschreibt. An sich ist die Lochinnenwand 18 benachbart zum Loch 14 angeordnet. In bestimmten Ausführungsformen kann das erste Element ein Radachsschenkel (wie in 1 gezeigt) oder irgendein anderes geeignetes Element oder irgendeine andere geeignete Komponente sein. Wenn das erste Element 12 der Radachsschenkel ist, kann ein Reifen 20 drehbar mit dem Radachsschenkel gekoppelt werden, wie in 1 gezeigt.
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Mit Fortführung mit 1 umfasst die Kopplungsanordnung 10 auch ein zweites Element 22, das eine Öffnung 24 definiert, die auf das Loch entlang der Mittelachse 16 ausgerichtet ist und eine Öffnungsinnenwand 26 aufweist, die sich entlang der Öffnung 24 erstreckt und die Mittelachse 16 umschreibt. Anders ausgedrückt, die Öffnungsinnenwand 26 ist radial relativ zur Mittelachse 16 angeordnet, so dass die Wand 26 die Mittelachse 16 umgibt oder umschreibt. An sich ist die Öffnungsinnenwand 26 benachbart zur Öffnung 24 angeordnet. In bestimmten Ausführungsformen kann das zweite Element 22 ein Kugelgelenk oder irgendeine andere geeignete Komponente sein. Nur für Erläuterungszwecke zeigen 1 und 2 das erste Element 12 als Radachsschenkel und das zweite Element 22 als Kugelgelenk. Der Radachsschenkel und das Kugelgelenk können beispielsweise in einem Vorderradlenkachsschenkel wie z. B. in einem Strebenjoch verwendet werden. Es ist zu erkennen, dass die Kopplungsanordnung 10 in vom Lenkachsschenkel verschiedenen Anwendungen verwendet werden kann.
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Mit Bezug auf 2 umfasst die Kopplungsanordnung 10 ferner eine Hülse 28, die im Loch 14 und in der Öffnung 24 angeordnet ist. Auch mit Bezug auf 4 definiert die Hülse 28 einen Schlitz 30, um zu ermöglichen, dass sich die Hülse 28 biegt. Anders ausgedrückt, der Schlitz 30 ermöglicht, dass sich die Hülse 28 verzerrt. Einfach ausgedrückt, der Schlitz 30 ermöglicht eine Bewegung der Hülse 28. Die Hülse 28 kann sich beispielsweise biegen, um sich aufzuweiten und das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander zu koppeln, und als anderes Beispiel kann sich die Hülse 28 biegen, um sich zusammenzuziehen und das erste und das zweite Element 12, 22 zu entkoppeln. Die Hülse 28, die biegsam ist, ermöglicht, dass die Hülse 28 angesichts von Löchern 14 mit variierender Größe und Öffnungen 24 mit variierender Größe vielseitig ist. Insbesondere kann die Hülse 28 Toleranzvariationen usw. kompensieren, indem sie biegsam ist. Ferner ermöglicht die Hülse 28, die biegsam ist, dass das gewünschte Ausmaß an Kraft auf die Lochinnenwand 18 und die Öffnungsinnenwand 26 des ersten bzw. des zweiten Elements 12, 22 aufgebracht wird, um das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander zu koppeln.
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Mit Bezug auf 1 und 4 kann die Hülse 28 ferner eine Bohrung 32 definieren und weist eine innere Oberfläche 34 auf, die sich entlang der Bohrung 32 erstreckt. Wenn die Hülse 28 im Loch 14 und in der Öffnung 24 angeordnet ist, ist die Bohrung 32 innerhalb des Lochs 14 und der Öffnung 24 angeordnet. Im Allgemeinen richtet sich die Bohrung 32 auf die Mittelachse 16 aus.
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Die Hülse 28 kann auch eine äußere Oberfläche 36 entgegengesetzt zur inneren Oberfläche 34 umfassen. Insbesondere ist die innere Oberfläche 34 der Mittelachse 16 zugewandt und die äußere Oberfläche 36 ist von der Mittelachse 16 abgewandt. Der Schlitz 30 ist durch die innere und die äußere Oberfläche 34, 36 hindurch definiert. Daher ist der Schlitz 30 zur Bohrung 32 benachbart.
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Wie in 2 gezeigt, ist die äußere Oberfläche 36 der Lochinnenwand 18 und der Öffnungsinnenwand 26 des ersten bzw. des zweiten Elements 12, 22 zugewandt, wenn sie im Loch 14 und in der Öffnung 24 angeordnet ist. Wenn die Hülse 28 sich nach außen biegt oder aufweitet, kommt daher die äußere Oberfläche 36 mit der Lochinnenwand 18 und der Öffnungsinnenwand 26 in Eingriff, um das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander zu koppeln.
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Mit Fortsetzung mit 2 und 3 umfasst die Kopplungsanordnung 10 ferner einen Stift 38, der zumindest teilweise innerhalb der Hülse 28 angeordnet ist, um die Hülse 28 nach außen in Eingriff mit der Lochinnenwand 18 und der Öffnungsinnenwand 26 zu biegen, um das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander zu koppeln. Das Einsetzen des Stifts 38 in die Hülse 28, so dass sich die Hülse 28 aufweitet, um das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander zu koppeln, vollendet die Installation. Während der Installation der Hülse 28 im Loch 14 und in der Öffnung 24 kann die Hülse 28 geringfügig mit der Lochinnenwand 18 und/oder der Öffnungsinnenwand 26 in Eingriff kommen, um die Hülse 28 zu positionieren, bevor der Stift 38 in die Bohrung 32 der Hülse 28 eingesetzt wird.
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Wenn das erste Element 12 der Radachsschenkel ist und das zweite Element 22 das Kugelgelenk ist, wirken die Hülse 28 und der Stift 38 zusammen, um den Radachsschenkel und das Kugelgelenk miteinander zu koppeln. Die Hülse 28 und der Stift 38 wirken zusammen, um das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander zu koppeln, und wirken einer Scherlast oder Scherkraft entgegen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Element 12, 22 erzeugt wird. Anders ausgedrückt, die Hülse 28 und der Stift 38 wirken zusammen, um der Scherlast entgegenzuwirken, die während des Betriebs des ersten und des zweiten Elements 12, 22 erzeugt wird. Daher wird der Stift 38 in die Bohrung 32 der Hülse 28 eingesetzt, um die Hülse 28 nach außen zu biegen, um das gewünschte Ausmaß an Kraft auf die Lochinnenwand 18 und die Öffnungsinnenwand 26 aufzubringen, die der Scherlast entgegenwirkt. Der Stift 38 erhöht die Steifigkeit der Hülse 28, um die Position der Hülse 28 innerhalb des ersten und des zweiten Elements 12, 22 aufrechtzuerhalten und folglich das gewünschte Ausmaß an Kraft aufrechtzuerhalten, um der Scherlast entgegenzuwirken.
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Die Hülse 28 kann aus irgendeinem geeigneten Material ausgebildet sein, das Steifigkeit, um der darauf aufgebrachten Scherlast entgegenzuwirken, und Flexibilität, um die Hülse 28 aufzuweiten, um das gewünschte Ausmaß an Kraft auf die Wände 16, 26 aufzubringen, um der Scherlast entgegenzuwirken, bereitstellt. Die Hülse 28 kann beispielsweise aus einem Metallmaterial wie z. B. Stahl, einer Legierung usw. ausgebildet sein. Eine geeignete Legierung ist eine Aluminiumlegierung. In anderen Ausführungsformen kann die Hülse 28 aus einem Polymermaterial mit Steifigkeit und Flexibilität ausgebildet sein, um der Scherlast entgegenzuwirken.
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Mit Bezug auf 3 und 4 kann die Hülse 28 ferner ein erstes Ende 40 und ein zweites Ende 42 umfassen, die entlang der Mittelachse 16 voneinander beabstandet sind. Die Hülse 28 kann eine Länge 44 zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 40, 42 definieren. Die innere und die äußere Oberfläche 34, 36 sind zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 40, 42 angeordnet. Ferner ist in bestimmten Ausführungsformen der Schlitz 30 durch das erste und das zweite Ende 40, 42 hindurch definiert. In bestimmten Ausführungsformen erstreckt sich der Schlitz 30 außerdem auf der Länge 44 der Hülse 28. In einer Ausführungsform erstreckt sich der Schlitz 30 auf der ganzen Länge 44 der Hülse 28, wie in 4 gezeigt. In bestimmten Ausführungsformen kann der Schlitz 30 von der Mittelachse 16 beabstandet und zu dieser im Wesentlichen parallel sein, wie in 1 gezeigt. Im Allgemeinen spaltet der Schlitz 30 die Hülse 28 auf und spaltet insbesondere die innere und die äußere Oberfläche 34, 36 auf, so dass die Hülse 28 nicht kontinuierlich ist. Das Aufspalten der Hülse 28 entlang der Länge 44 der Hülse 28 ermöglicht, dass sich die Hülse 28 biegt. Es ist zu erkennen, dass der Schlitz 30 irgendeine geeignete Konfiguration sein kann, um das Biegen der Hülse 28 zu ermöglichen. Der Begriff ”im Wesentlichen”, wie hier verwendet, kann sich auf eine geringfügige Ungenauigkeit oder geringfügige Varianz eines Zustandes, einer Größe, eines Werts oder einer Abmessung usw. beziehen, von denen einige innerhalb der Herstellungsvarianz oder Toleranzbereichen liegen.
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Wie in 2, 3 und 5 gezeigt, kann der Stift 38 mehrere Gewinde 46 umfassen. Im Allgemeinen sind die Gewinde 46 des Stifts 38 nach außen gewandt und können als Außengewinde bezeichnet werden. Außerdem kann die innere Oberfläche 34 der Hülse 28 mehrere Gewinde 48 umfassen. Im Allgemeinen sind die Gewinde 48 der Hülse 28 nach innen gewandt und können als Innengewinde bezeichnet werden. Daher sind die Gewinde 48 der Hülse 28 zu den Gewinden 46 des Stifts 38 komplementär, um den Stift 38 in die Hülse 28 zu schrauben, um die Hülse 28 zu biegen. Wenn der Stift 38 in die Hülse 28 geschraubt wird, weitet sich daher die Hülse 28 auf. Wenn der Stift 38 aus der Hülse 28 geschraubt wird, zieht sich ferner die Hülse 28 zusammen. Wahlweise kann Klebstoff zwischen den Gewinden 46, 48 des Stifts 38 und der Hülse 28 verwendet werden, um die radiale Steifigkeit zu erhöhen.
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Mit Bezug auf 5 definieren die Gewinde 46 des Stifts 38 einen Flankenwinkel 50. In bestimmten Ausführungsformen kann der Flankenwinkel 50 entweder ein Fünfundvierzig-Grad-Winkel (45°-Winkel) oder ein Sechzig-Grad-Winkel (60°-Winkel) sein. Die Gewinde 46 des Stifts 38 können rechtsgängige Gewinde oder linksgängige Gewinde sein. Ebenso können die Gewinde 48 der Hülse 28 rechtsgängige Gewinde oder linksgängige Gewinde sein. Die Gewinde 48 der Hülse 28 ergänzen die Gewinde 46 des Stifts 38 und daher können die Gewinde 48 der Hülse 28 irgendeinen geeigneten Flankenwinkel 50 aufweisen, um mit dem Flankenwinkel 50 der Gewinde 46 des Stifts 38 zusammenzuwirken. Der Flankenwinkel 50 kann ein Standardwinkel sein, wie z. B. der Fünfundvierzig-Grad-Winkel (45°-Winkel) oder der Sechzig-Grad-Winkel (60°-Winkel), wie vorstehend erörtert, sein, um die Kosten niedrig zu halten. Es ist zu erkennen, dass der Flankenwinkel 50 irgendein gewünschter Winkel sein kann.
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Wenn man sich 1 und 3 zuwendet, kann der Stift 38 einen Körper 52 und einen Kopf 54 umfassen, wobei der Kopf 54 an einem Ende des Körpers 52 angebracht oder befestigt ist. Der Körper 52 kann die mehreren Gewinde 46 umfassen und daher enden oder stoppen die Gewinde 46 benachbart zum Kopf 54. Im Allgemeinen ist der Kopf 54 radial größer als der Körper 52, so dass der Kopf 54 mit der Hülse 28 und einer Endfläche 56 von einem des ersten und des zweiten Elements 12, 22 in Eingriff kommen kann, wenn der Stift 38 in die Hülse 28 geschraubt wird. Der Kopf 54 kann mit einem des ersten und des zweiten Endes 40, 42 der Hülse 28 in Eingriff kommen, wenn der Stift 38 in die Hülse 28 geschraubt wird, um eine erste Kraft 58 (siehe 3) zu erzeugen, die auf den Stift 38 und die Hülse 28 entlang der Mittelachse 16 wirkt, die entsprechend einen Kraftvektor 60 (siehe 5) erzeugt, der auf die Gewinde 48 der Hülse 28 durch die Gewinde 46 des Stifts 38 wirkt, der in die Hülse 28 geschraubt wird, was bewirkt, dass die Hülse 28 sich nach außen in Eingriff mit der Lochinnenwand 18 und der Öffnungsinnenwand 26 biegt. Um die Hülse 28 aufzuweiten, wird der Stift 38 um die Mittelachse 16 in die Bohrung 32 der Hülse 28 gedreht. Anders ausgedrückt, wenn der Stift 38 in der Hülse 28 festgezogen wird, will der Stift 38 sich weiterhin axial entlang der Mittelachse 16 bewegen, wird jedoch aufgrund dessen eingeschränkt, dass der Kopf 54 des Stifts 38 mit einem des ersten und des zweiten Endes 40, 42 der Hülse 28 und der Endfläche 56 von einem des ersten und des zweiten Elements 12, 22 in Eingriff kommt, was die erste Kraft 58 erzeugt, die auf den Stift 38 und die Hülse 28 wirkt, was bewirkt, dass die Gewinde 46 des Stifts 38 den Kraftvektor 60 auf die Gewinde 48 der Hülse 28 aufbringen, um die Hülse 28 zu biegen oder aufzuweiten. In einer Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, kann der Kopf 54 mit dem zweiten Ende 42 der Hülse 28 in Eingriff kommen.
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Ein Drehmoment 62 (siehe 3) wird auf den Stift 38 aufgebracht, wenn der Kopf 54 des Stifts 38 mit einem des ersten und des zweiten Endes 40, 42 der Hülse 28 in Eingriff kommt. Das Drehmoment 62 nimmt zu, wenn der Stift 38 in der Hülse 28 festgezogen wird (aufgrund dessen, dass der Kopf 54 des Stifts 38 mit stationären Komponenten in Eingriff kommt, d. h. der Endfläche 56 und einem des ersten und des zweiten Endes 40, 42 der Hülse 28), was die erste Kraft 58 erhöht, die auf den Stift 38 wirkt, der auf die Hülse 28 wirkt. Anders ausgedrückt, das Drehmoment 62 erzeugt die erste Kraft 58, die auf den Stift 38 und die Hülse 28 wirkt oder durch diesen übertragen wird, entlang der Mittelachse 16, was entsprechend den Kraftvektor 60 zwischen den Gewinden 46, 48 erzeugt. Im Allgemeinen bestimmt der Flankenwinkel 50 des Stifts 38 den Betrag und Richtung des Kraftvektors 60. Der Kraftvektor 60 weist eine radiale Kraftkomponente und eine axiale Kraftkomponente auf, wie in 5 gezeigt, und insbesondere erzeugt die radiale Kraftkomponente die Auswärtskraft, um die Hülse 28 zu biegen oder aufzuweiten. Wenn die Gewinde 46, 48 des Stifts 38 und der Hülse 28 miteinander in Eingriff kommen, biegen daher die Gewinde 46 des Stifts 38 die Hülse 28 nach außen von der Mittelachse 16 weg aufgrund des Flankenwinkels 50 des Stifts 38. An sich erzeugt der Flankenwinkel 50 den Kraftvektor 60, der die Hülse 28 in Eingriff mit der Lochinnenwand 18 und der Öffnungsinnenwand 26 biegt oder aufweitet, um das gewünschte Ausmaß an Kraft auf die Lochinnenwand 18 und die Öffnungsinnenwand 26 aufzubringen. Es ist zu erkennen, dass die Richtung des Drehmoments 62, die in 3 dargestellt ist, ein Beispiel ist und die Richtung des Drehmoments 62 in der entgegengesetzten Richtung als dargestellt liegen kann.
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Wenn man sich 2 zuwendet, weist das Loch 14 des ersten Elements 12 einen Lochinnendurchmesser 64 auf und die Öffnung 24 des zweiten Elements 22 weist einen Öffnungsinnendurchmesser 66 auf. Das Loch 14 und die Öffnung 24 können verschiedene Konfigurationen sein und in verschiedenen Ausführungsformen können ein oder mehrere Löcher 14 und/oder eine oder mehrere Öffnungen 24 vorhanden sein. Das Loch 14 und die Öffnung 24 können beispielsweise im Wesentlichen dieselbe Konfiguration oder verschiedene Konfigurationen sein. In bestimmten Ausführungsformen ist der Lochinnendurchmesser 64 geringer als der Öffnungsinnendurchmesser 66. In anderen Ausführungsformen kann der Lochinnendurchmesser 64 im Wesentlichen derselbe wie der Öffnungsinnendurchmesser 66 sein. In noch anderen Ausführungsformen ist der Lochinnendurchmesser 64 größer als der Öffnungsinnendurchmesser 66. An sich können der Lochinnendurchmesser 64 und der Öffnungsinnendurchmesser 66 irgendein geeigneter Durchmesser sein.
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Die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 kann verschiedene Konfigurationen sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann beispielsweise die äußere Oberfläche 36 ein Außendurchmesser oder zwei oder mehrere verschiedene Außendurchmesser sein. In einer Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, weist beispielsweise die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 einen ersten Außendurchmesser 68 und einen zweiten Außendurchmesser 70 auf. In dieser Ausführungsform weist die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 den ersten Außendurchmesser 68 komplementär zum Lochinnendurchmesser 64 und den zweiten Außendurchmesser 70 komplementär zum Öffnungsinnendurchmesser 66 auf, so dass die Hülse 28 in das Loch 14 und die Öffnung 24 passt. In einer Ausführungsform ist der erste Außendurchmesser 68 geringer als der zweite Außendurchmesser 70. In einer anderen Ausführungsform ist der erste Außendurchmesser 68 größer als der zweite Außendurchmesser 70. Wenn der erste und der zweite Außendurchmesser 68, 70 unterschiedlich sind, ist die äußere Oberfläche 36 abgestuft, wie am besten in 3 gezeigt. In noch einer anderen Ausführungsform sind der erste und der zweite Außendurchmesser 68, 70 im Wesentlichen gleich.
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Mit Fortsetzung mit 3 weist in einer anderen Ausführungsform die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 auch einen dritten Außendurchmesser 72 auf. In bestimmten Ausführungsformen kann der dritte Außendurchmesser 72 im Wesentlichen derselbe wie der erste und/oder der zweite Außendurchmesser 68, 70 sein. In anderen Ausführungsformen ist der dritte Außendurchmesser 72 vom ersten und/oder zweiten Außendurchmesser 68, 70 verschieden. Die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 kann beispielsweise drei verschiedene Durchmesser 68, 70, 72 aufweisen. Wie in 3 gezeigt, kann der erste Außendurchmesser 68 geringer sein als der zweite und der dritte Außendurchmesser 70, 72, und der zweite Außendurchmesser 70 kann geringer sein als der dritte Außendurchmesser 72. Wenn der erste, der zweite und der dritte Außendurchmesser 68, 70, 72 unterschiedlich sind, ist daher die Oberfläche 36 abgestuft, wie am besten in 3 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass 3 ein Beispiel ist und, wie vorstehend erwähnt, die Außendurchmesser 68, 70, 72 anders als dargestellt sein können.
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Das Loch 14 des ersten Elements 12 kann ferner als erstes Loch 14 definiert sein, die Lochinnenwand 18 des ersten Elements 12 kann ferner als erste Lochinnenwand 18 definiert sein und der Lochinnendurchmesser 64 kann ferner als erster Lochinnendurchmesser 64 definiert sein. Ferner kann in bestimmten Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, das erste Element 12 ein zweites Loch 74 entlang der Mittelachse 16 definieren und weist eine zweite Lochinnenwand 76 auf, die sich entlang des zweiten Lochs 74 erstreckt und die Mittelachse 16 umschreibt. Anders ausgedrückt, die zweite Lochinnenwand 76 ist radial relativ zur Mittelachse 16 angeordnet, so dass die Wand 76 die Mittelachse 16 umgibt oder umschreibt. An sich ist die zweite Lochinnenwand 76 benachbart zum zweiten Loch 74 angeordnet. In dieser Ausführungsform können das erste und das zweite Loch 14, 74 entlang der Mittelachse 16 voneinander beabstandet sein, so dass die Öffnung 24 des zweiten Elements 22 zwischen dem ersten und dem zweiten Loch 14, 74 angeordnet ist und auf diese ausgerichtet ist. Daher ist zumindest ein Abschnitt des zweiten Elements 22 zwischen zumindest einem Abschnitt des ersten Elements 12 angeordnet. In bestimmten Ausführungsformen sind das erste und das zweite Loch 14, 74 und die Öffnung 24 relativ zur Mittelachse 16 koaxial. Außerdem kann in bestimmten Ausführungsformen die Bohrung 32 der Hülse 28 relativ zur Mittelachse 16 koaxial sein, daher kann die Hülse 28 zwischen der Bohrung 32 und der ersten und der zweiten Lochinnenwand 18, 76 und der Öffnungsinnenwand 26 angeordnet werden. Es ist zu erkennen, dass das erste und das zweite Loch 14, 74 und die Öffnung 24 an irgendeinem geeigneten Ort und in irgendeiner geeigneten Konfiguration vorliegen können und 1 und 2 ein Beispiel sind. Ferner kann die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 irgendeine geeignete Konfiguration sein, um mit den Konfigurationen der ersten und/oder der zweiten Lochinnenwand 18, 76 und der Öffnungsinnenwand 26 zusammenzuwirken.
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Mit Bezug auf 2 weist die zweite Lochinnenwand 76 einen zweiten Lochinnendurchmesser 78 auf. In dieser Ausführungsform ist der erste Außendurchmesser 68 der äußeren Oberfläche 36 der Hülse 28 komplementär zum ersten Lochinnendurchmesser 64, der zweite Außendurchmesser 70 der äußeren Oberfläche 36 der Hülse 28 ist komplementär zum Öffnungsinnendurchmesser 66, so dass die Hülse 28 in das erste Loch 14 und die Öffnung 24 passt. Ferner weist in dieser Ausführungsform die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 den dritten Außendurchmesser 72 auf, der zum zweiten Lochinnendurchmesser 78 komplementär ist, so dass die Hülse 28 in das zweite Loch 74 passt. Wie vorstehend erörtert, kommt die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 mit der ersten Lochinnenwand 18, der zweiten Lochinnenwand 76 und der Öffnungsinnenwand 26 in Eingriff, wenn der Stift 38 in die Hülse 28 geschraubt wird, um das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander zu koppeln.
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In bestimmten Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, ist, wenn das erste und das zweite Loch 14, 74 und die Öffnung 24 verwendet werden, der erste Lochinnendurchmesser 64 geringer als der zweite Lochinnendurchmesser 78 und der Öffnungsinnendurchmesser 66. Außerdem ist der Öffnungsinnendurchmesser 66 geringer als der zweite Lochinnendurchmesser 78 und der erste Außendurchmesser 68 ist geringer als der zweite und der dritte Außendurchmesser 70, 72. Der Deutlichkeit halber identifiziert 2 nur die Innendurchmesser 64, 66, 78 des ersten und des zweiten Elements 12, 22, d. h. die Außendurchmesser 68, 70, 72 der Hülse 28 sind in dieser Figur nicht identifiziert. Der (die) Außendurchmesser 68, 70, 72 der Hülse 28 sind im Allgemeinen geringer als der (die) entsprechende(n) Innendurchmesser 64, 66, 78 des ersten und des zweiten Elements 12, 22, so dass die Hülse 28 in das (die) entsprechende(n) Loch (Löcher) 14, 74 und die Öffnung 24 eingesetzt werden kann.
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Wenn man sich 1 und 4 zuwendet, kann die Hülse 28 ein Drehsicherungsmerkmal 80 umfassen, das mit einem des ersten und des zweiten Elements 12, 22 in Eingriff kommt, um die Drehung der Hülse 28 zu minimieren, wenn sich der Stift 38 um die Mittelachse 16 dreht. In anderen Ausführungsformen kann das Drehsicherungsmerkmal 80 mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Element 12, 22 in Eingriff kommen, um die Drehung der Hülse 28 zu minimieren. Anders ausgedrückt, das Drehsicherungsmerkmal 80 verhindert die Drehung der Hülse 28 um die Mittelachse 16, so dass der Stift 38 in die Hülse 28 geschraubt oder aus dieser herausgeschraubt werden kann. Daher ist der Stift 38 um die Mittelachse 16 drehbar, während die Hülse 28 stationär bleibt, so dass der Stift 38 in der Hülse 28 angezogen werden kann. An sich schafft das Drehsicherungsmerkmal 80 die Reaktionskraft, die dem Drehmoment 62 entgegenwirkt, das durch Drehen des Stifts 38 erzeugt wird.
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Die Drehsicherungsmerkmale 80 können irgendeine geeignete Konfiguration und irgendein geeigneter Ort sein. 4 stellt ein Beispiel der Konfiguration und des Orts der Drehsicherungsmerkmale 80 dar. Wie in 4 gezeigt, kann das Drehsicherungsmerkmal 80 mehrere Verzahnungen umfassen, die radial relativ zur Mittelachse 16 voneinander beabstandet sind. Alternativ kann das Drehsicherungsmerkmal 80 Zähne, Nuten, Keile oder irgendeine andere geeignete Konfiguration sein.
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Als weiteres Beispiel kann das Drehsicherungsmerkmal 80 benachbart zu einem des ersten und des zweiten Endes 40, 42 der Hülse 28 angeordnet sein. Insbesondere, wie in 4 gezeigt, kann das Drehsicherungsmerkmal 80 benachbart zum ersten Ende 40 der Hülse 28 angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen kann das Drehsicherungsmerkmal 80 benachbart zum zweiten Ende 42 der Hülse 28 angeordnet sein.
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In bestimmten Ausführungsformen ist das Drehsicherungsmerkmal 80 entlang der äußeren Oberfläche 36 der Hülse 28 angeordnet. Insbesondere, wie in 4 gezeigt, kann die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 entlang des ersten Außendurchmessers 68 das Drehsicherungsmerkmal 80 aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann die äußere Oberfläche 36 der Hülse 28 entlang des dritten Außendurchmessers 72 und/oder des ersten Außendurchmessers 68 usw. das Drehsicherungsmerkmal 80 aufweisen. In noch anderen Ausführungsformen ist das Drehsicherungsmerkmal 80 entlang des ersten Endes 40 der Hülse 28 angeordnet und/oder entlang eines Abschnitts der äußeren Oberfläche 36 der Hülse 28 angeordnet.
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Die Hülse 28 und der Stift 38 können die Herstellungskosten verringern, da die Hülse 28 sich biegen kann, um Toleranzunterschiede zu kompensieren. Außerdem ist die Befestigung der Hülse 28 am ersten und am zweiten Element 12, 22 leichter als unter Verwendung eines Presssitzteils, wie im Hintergrundabschnitt erörtert. Die Hülse 28 und der Stift 38 können verwendet werden, um einen Passstift, einen Federstift, einen Spannstift usw. in verschiedenen Anwendungen zu ersetzen. Ferner kann dadurch, dass sich die Hülse 28 zusammenziehen kann, wenn der Stift 38 herausgeschraubt wird, die Demontage des ersten und des zweiten Elements 12, 22 leichter sein, wie nachstehend weiter erörtert.
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Mit Bezug auf 6 und 7 schafft die vorliegende Offenbarung auch ein Verfahren 1000 zum Entkoppeln des ersten Elements 12 und des zweiten Elements 22. Das Verfahren 1000 verbessert die Wartung von verschiedenen Komponenten wie z. B. des ersten und des zweiten Elements 12, 22. Das Entkoppeln des ersten und des zweiten Elements 12, 22 ist beispielsweise leichter, wenn die Konstruktion der Hülse 28 und des Stifts 38 verwendet wird, was die Wartungskosten verringern kann. Ferner können Komponenten wie z. B. die Hülse 28 und/oder der Stift 38 in einer anderen Anordnung wiederverwendet werden oder ausgetauscht werden, nachdem sie vom ersten und vom zweiten Element 12,22 abgekoppelt sind, was auch die Kosten verringern kann.
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Das Verfahren 1000 umfasst das Versehen 1002 des ersten Elements 12 und des zweiten Elements 22 mit der Hülse 28, die das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander koppelt. Das Verfahren 1000 umfasst auch das Herausschrauben 1004 des Stifts 38 aus der Hülse 28 um einen ersten vorbestimmten Abstand 77 (siehe 6), um zumindest einen Abschnitt der Hülse 28 vom ersten und vom zweiten Element 12, 22 weg zu biegen, während die Hülse 28 weiterhin das erste und das zweite Element 12, 22 miteinander koppelt. Wenn sich die Hülse 28 vom ersten und vom zweiten Element 12, 22 weg biegt, wird das Ausmaß der Kraft, die auf die Innenwände 18, 26, 76 des ersten und des zweiten Elements 12, 22 aufgebracht wird, verringert. Zwei verschiedene erste vorbestimmte Abstände 77 sind in 6 nur für Erläuterungszwecke identifiziert und jeder wird nachstehend weiter erörtert.
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In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Verfahren 1000 ferner das Schrauben 1006 des Stifts 38 zurück in die Hülse 28 um einen zweiten vorbestimmten Abstand 79 (siehe 6), um den Stift 38 und die Hülse 28 aneinander zu befestigen. Insbesondere findet das Herausschrauben 1004 des Stifts 38 aus der Hülse 28 vor dem Zurückschrauben 1006 des Stifts 38 in die Hülse 28 statt.
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Der Stift 38 kann beispielsweise in die Hülse 28 drei oder vier Mal um einen Gewindegang des Stifts 38 zurück geschraubt werden. Mit anderen Worten, der Stift 38 kann in die Hülse 28 drei oder vier Drehungen des Stifts 38 zurück geschraubt werden. Im Allgemeinen ist die Entfernung der Hülse 28 leichter durch Minimieren des Ausmaßes der Aufweitung der Hülse 28 und daher gilt, je geringer der Abstand ist, den der Stift 38 in die Hülse 28 zurück geschraubt wird, desto weniger weitet sich die Hülse 28 auf. An sich kann der Stift 38 in die Hülse 28 um irgendeinen geeigneten zweiten vorbestimmten Abstand 79 zurück geschraubt werden, der die Entfernung der Hülse 28 aus dem Loch (den Löchern) 14, 74 und der Öffnung 24 ermöglicht.
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Außerdem umfasst das Verfahren 1000 das Entfernen 1008 der Hülse 28 aus dem ersten und dem zweiten Element 12, 22 durch den Stift 38, um das erste und das zweite Element 12, 22 zu entkoppeln. Insbesondere wenn die Hülse 28 aus dem Loch (den Löchern) 14, 74 und der Öffnung 24 entfernt wird, können das erste und das zweite Element 12, 22 getrennt werden. Das Entfernen 1008 der Hülse 28 aus dem ersten und dem zweiten Element 12, 22 kann in verschiedenen unterschiedlichen Weisen stattfinden, von denen einige nachstehend erörtert werden.
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In bestimmten Ausführungsformen, wie in 6 gezeigt, verwendet das Verfahren 1000 ein Werkzeug 82, das eine Öffnung 84 definiert. Das Werkzeug 82 weist eine Länge 86 auf, die geringer ist als eine Länge 88 des Körpers 52 des Stifts 38, so dass der Stift 38 teilweise in die Hülse 28 zurück geschraubt werden kann. Wenn das Werkzeug 82 verwendet wird, umfasst das Verfahren 1000 das Positionieren 1010 des Werkzeugs 82 entlang der Endfläche 56 von einem des ersten und des zweiten Elements 12, 22, so dass sich die Hülse 28 innerhalb der Öffnung 84 ausgerichtet ist. Um das Werkzeug 82 entlang der Endfläche 56 zu positionieren, ist der erste vorbestimmte Abstand 77, den der Stift 38 herausgeschraubt wird, die ganze Länge 44 der Hülse 28. Einfach ausgedrückt, der Stift 38 wird vollständig aus der Hülse 28 herausgeschraubt oder entfernt und dann wird das Werkzeug 82 zwischen der Endfläche 56 und dem Kopf 54 des Stifts 38 angeordnet. Daher findet die Positionierung 1010 des Werkzeugs 82 entlang der Endfläche 56 vor dem Zurückschrauben 1006 des Stifts 38 in die Hülse 28 statt. Die Öffnung 84 ist größer als die Außendurchmesser 68, 70, 72 der Hülse 28, so dass die Hülse 28 sich in die Öffnung 84 bewegen kann oder sich in die Öffnung 84 zurückziehen kann, ohne mit dem Werkzeug 82 in Eingriff zu kommen. Nur für Erläuterungszwecke zeigt 6 die Endfläche 56 entlang des ersten Elements 12.
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Weiterhin umfasst in der Ausführungsform von 6 das Zurückschrauben 1006 des Stifts 38 in die Hülse 28 ferner das Anordnen des Stifts 38 durch die Öffnung 84 des Werkzeugs 82 und das Schrauben des Stifts 38 in die Hülse 28, bis der Kopf 54 des Stifts 38 mit dem Werkzeug 82 in Eingriff kommt. Außerdem umfasst in dieser Ausführungsform das Entfernen 1008 der Hülse 28 vom ersten und vom zweiten Element 12, 22 durch den Stift 38 ferner das Fortsetzen des Schraubens des Stifts 38 in die Hülse 28, was bewirkt, dass sich die Hülse 28 entlang des Stifts 38 und in die Öffnung 84 des Werkzeugs 82 zurückzieht. Der Stift 38 kann gedreht werden, bis sich die Drehsicherungsmerkmale 80 von einem des ersten und des zweiten Elements 12, 22 lösen, und sobald dies stattfindet, wenn die Hülse 28 nicht aus dem Loch (den Löchern) 14, 74 und/oder der Öffnung 24 entfernt wird, kann der Stift 38 gezogen werden, um die Hülse 28 vom ersten und dem zweiten Element 12, 22 zu entfernen.
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In anderen Ausführungsformen wird das Werkzeug 82 nicht im Verfahren 1000 verwendet. In einer solchen Ausführungsform umfasst das Entfernen 1008 der Hülse 28 vom ersten und vom zweiten Element 12, 22 durch den Stift 38 ferner das Ziehen des Stifts 38, um die Hülse 28 aus dem ersten und dem zweiten Element 12, 22 zu entfernen. Wenn das Werkzeug 82 im Verfahren 1000 beseitigt wird, kann der Stift 38 vollständig aus der Hülse 28 herausgeschraubt oder entfernt werden, muss dies aber nicht. Daher kann der erste vorbestimmte Abstand 77 geringer sein als die ganze Länge 44 der Hülse 28 (d. h. der Stift 38 wird nicht vollständig aus der Hülse 28 entfernt); an sich kann das Verfahren 1000 das Zurückschrauben 1006 des Stifts 38 in die Hülse 28 um den zweiten vorbestimmten Abstand 79 beseitigen. Alternativ kann der Stift 38 vollständig aus der Hülse 28 herausgeschraubt oder entfernt werden, so dass der erste vorbestimmte Abstand 77 die ganze Länge 44 der Hülse 28 ist; und in dieser Alternative umfasst das Verfahren 1000 das Zurückschrauben 1006 des Stifts 38 in die Hülse 28 um den zweiten vorbestimmten Abstand 79. Als noch weitere Alternative kann der erste vorbestimmte Abstand 77 geringer sein als die ganze Länge 44 der Hülse 28 (d. h. der Stift 38 wird nicht vollständig aus der Hülse 28 entfernt); und in dieser Alternative kann das Verfahren 1000 das Zurückschrauben 1006 des Stifts 38 in die Hülse 28 um den zweiten vorbestimmten Abstand 79 umfassen.
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Es ist zu erkennen, dass die Reihenfolge oder Sequenz der Durchführung des Verfahrens 1000, wie im Ablaufplan von 7 identifiziert, für Erläuterungszwecke dient und andere Reihenfolgen oder Sequenzen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung liegen. Es ist auch zu erkennen, dass das Verfahren 1000 andere Merkmale umfassen kann, die nicht spezifisch im Ablaufplan von 7 identifiziert sind.
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Obwohl die besten Arten zur Ausführung der Offenbarung im Einzelnen beschrieben wurden, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Offenbarung bezieht, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Offenbarung innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche. Ferner sind die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen oder die Eigenschaften von verschiedenen in der vorliegenden Beschreibung erwähnten Ausführungsformen nicht notwendigerweise als voneinander unabhängige Ausführungsformen zu verstehen. Vielmehr ist es möglich, dass jede der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Eigenschaften mit einer oder mehreren anderen gewünschten Eigenschaften von anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was zu anderen Ausführungsformen führt, die nicht in Worten oder mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben sind. Folglich fallen solche anderen Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche.