DE102016014703A1 - joint assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung mit einem ersten Bauteil (12), das eine Ausnehmung (26) aufweist, und mit einem zweiten Bauteil (14), das einen zapfenförmigen Abschnitt (24) aufweist, der die Ausnehmung (26) des ersten Bauteils (12) durchgreift, wobei ein erster Kraftübertragungskörper (16) in der Ausnehmung (26) angeordnet ist, welcher mit einer Innenfläche (36) an dem zapfenförmigen Abschnitt (24) des zweiten Bauteils (14) anliegt und mit einer Außenfläche (34) an einer die Ausnehmung (26) begrenzende Innenfläche (42) des ersten Bauteils (12) anliegt, wobei die Außenfläche (34) des ersten Kraftübertragungskörpers (16) zumindest einen kalottenförmigen Bereich aufweist. Um die Belastbarkeit der Verbindungsanordnung zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Verbindungsanordnung (10) einen zweiten Kraftübertragungskörper (18) aufweist, der in der Ausnehmung (26) angeordnet ist und der mit einer Innenfläche (40) an dem zapfenförmigen Abschnitt (24) des zweiten Bauteils (14) und mit einer Außenfläche (38) an einer die Ausnehmung (26) begrenzenden Innenfläche (42) des ersten Bauteils (12) anliegt, wobei die Außenfläche (38) des zweiten Kraftübertragungskörpers (18) zumindest einen kalottenförmigen Bereich aufweist.The invention relates to a connection arrangement comprising a first component (12) having a recess (26) and a second component (14) having a pin-shaped portion (24) which forms the recess (26) of the first component (12 ), wherein a first power transmission body (16) in the recess (26) is arranged, which abuts with an inner surface (36) on the pin-shaped portion (24) of the second component (14) and with an outer surface (34) on a Recess (26) limiting inner surface (42) of the first component (12) is applied, wherein the outer surface (34) of the first power transmission body (16) has at least one dome-shaped region. In order to improve the load capacity of the connection arrangement, it is proposed that the connection arrangement (10) has a second force transmission body (18) which is arranged in the recess (26) and which with an inner surface (40) on the pin-shaped portion (24) of second component (14) and with an outer surface (38) on a recess (26) defining inner surface (42) of the first component (12), wherein the outer surface (38) of the second power transmission body (18) has at least one dome-shaped region.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung mit einem ersten Bauteil, das eine Ausnehmung aufweist, und mit einem zweiten Bauteil, das einen zapfenförmigen Abschnitt aufweist, der die Ausnehmung des ersten Bauteils durchgreift, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a connection arrangement with a first component, which has a recess, and with a second component, which has a pin-shaped portion, which passes through the recess of the first component, according to the preamble of claim 1.
Solche Verbindungsanordnungen, bei welchen ein Kraftübertragungskörper in der Ausnehmung angeordnet ist, welcher mit einer Innenfläche an dem zapfenförmigen Abschnitt des zweiten Bauteils und mit einer Außenfläche an einer die Ausnehmung begrenzenden Innenfläche des ersten Bauteils anliegt, sind bekannt und werden verwendet, um Bauteile miteinander zu verbinden, die unterschiedliche Festigkeiten aufweisen. Durch den Kraftübertragungskörper und den kalottenförmigen Bereich kann die Flächenpressung in dem schwächeren Bauteil reduziert werden, so dass größere Kräfte über die Verbindungsanordnung zwischen den beiden Bauteilen übertragen werden können. Eine solche Verbindungsanordnung ist bspw. aus der
Nachteilig an dieser bekannten Verbindungsanordnung ist, dass über die Verschraubung eine Vorspannkraft gegeben sein muss, die jedoch abfallen kann, wenn die Verbindung überlastet wird.A disadvantage of this known connection arrangement is that over the screw a biasing force must be given, but may fall off when the connection is overloaded.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen einer Verbindungsanordnung bereitzustellen, die sich insbesondere durch eine höhere Haltbarkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The present invention has for its object to provide an improved or at least other embodiments of a connection assembly, which is characterized in particular by a higher durability. This object is achieved by the subject of the independent claim. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken zwei kalottenförmige Kraftübertragungskörper für die Verbindungsanordnung zu verwenden. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass die Verbindungsanordnung einen zweiten Kraftübertragungskörper aufweist, der in der Ausnehmung angeordnet ist und der mit einer Innenfläche an dem zapfenförmigen Abschnitt des zweiten Bauteils anliegt und mit einer Außenfläche an einer die Ausnehmung begrenzende Innenfläche des ersten Bauteils anliegt, wobei die Außenfläche des zweiten Kraftübertragungskörpers zumindest einen kalottenförmigen Bereich aufweist. Die Kalottenform führt zu einer großen Oberfläche und zu einer gleichmäßigen Kraftübertragung zwischen dem zweiten Kraftübertragungskörper und dem ersten Bauteil. Dadurch kann die Flächenpressung zwischen dem Kraftübertragungskörper und dem ersten Bauteil reduziert werden. Durch die Verwendung von zwei solchen Kraftübertragungskörpern, die eine Außenfläche mit zumindest einem kalottenförmigen Bereich, kann die Flächenpressung am ersten Bauteil noch weiter reduziert werden. Dadurch kann eine langlebige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil erreicht werden, auch wenn beim ersten Bauteil ein schwächeres Material, bspw. Aluminium, verwendet wird.The invention is based on the general idea of using two dome-shaped power transmission bodies for the connection arrangement. According to the invention, it is therefore provided that the connection arrangement has a second force transmission body, which is arranged in the recess and which rests with an inner surface on the peg-shaped portion of the second component and abuts with an outer surface on a recess defining the inner surface of the first component, wherein the outer surface of the second power transmission body has at least one dome-shaped region. The dome shape leads to a large surface area and to a uniform force transmission between the second power transmission body and the first component. Thereby, the surface pressure between the power transmission body and the first component can be reduced. By using two such power transmission bodies, which have an outer surface with at least one dome-shaped region, the surface pressure on the first component can be further reduced. As a result, a long-lasting connection between the first component and the second component can be achieved, even if a weaker material, for example aluminum, is used in the first component.
Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass der erste Kraftübertragungskörper und der zweite Kraftübertragungskörper separat zueinander ausgebildet sind. Dadurch lassen sich die beiden Kraftübertragungskörper besonders günstig gegeneinander vorspannen, so dass diese sich jeweils an dem ersten Bauteil abstützen können, um die Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil herzustellen.A favorable possibility provides that the first power transmission body and the second power transmission body are formed separately from each other. As a result, the two power transmission bodies can be biased against one another in a particularly favorable manner, so that they can each be supported on the first component in order to establish the connection between the first component and the second component.
Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass der zapfenförmige Abschnitt des zweiten Bauteils einen kegelförmigen Abschnitt aufweist, der an der Innenfläche des ersten Kraftübertragungskörpers anliegt, und dass der zapfenförmige Abschnitt des zweiten Bauteils einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der an der Innenfläche des zweiten Kraftübertragungskörper anliegt. Dadurch kann das zweite Bauteil mit dem kegelförmigen Abschnitt den ersten Kraftübertragungskörper zumindest in einer Richtung mitziehen bzw. blockieren, während der zweite Kraftübertragungskörper auf dem zylindrischen Abschnitt des zweiten Bauteils sich bewegen kann. Dadurch kann, bspw. durch ein Gewinde, das am zapfenförmigen Abschnitt des zweiten Bauteils gebildet ist, der erste Kraftübertragungskörper gegen den zweiten Kraftübertragungskörper verspannt werden.Another favorable possibility provides that the pin-shaped portion of the second component has a conical portion which bears against the inner surface of the first power transmission body, and that the pin-shaped portion of the second component has a cylindrical portion which bears against the inner surface of the second power transmission body. Thereby, the second member having the tapered portion can entrain the first power transmission body at least in one direction, while the second power transmission body can move on the cylindrical portion of the second member. As a result, for example, by a thread which is formed on the journal-shaped portion of the second component, the first power transmission body can be braced against the second power transmission body.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Innenfläche des ersten Kraftübertragungskörpers kegelförmig und komplementär zu dem kegelförmigen Abschnitt des zapfenförmigen Abschnitts des zweiten Bauteils ausgebildet ist. Dadurch kann eine gute Kraftübertragung zwischen dem zweiten Bauteil und dem ersten Kraftübertragungskörper mit geringer Flächenpressung erzielt werden, so dass eine Schädigung oder ein Fließen von Material verhindert werden kann. In diesem Zusammenhang heißt „kegelförmig und komplementär zu dem kegelförmigen Abschnitt”, dass die beiden entsprechenden Kegel im Wesentlichen den gleichen Kegelwinkel aufweisen. Das heißt, dass die Abweichung der Kegelwinkel voneinander kleiner als 10 ist.An advantageous solution provides that the inner surface of the first power transmission body is formed conical and complementary to the conical portion of the journal-shaped portion of the second component. Thereby, a good power transmission between the second member and the first power transmission body can be achieved with a low surface pressure, so that damage or a flow of material can be prevented. In this context, "conical and complementary to the conical section" means that the two corresponding cones have substantially the same cone angle. That is, the deviation of the cone angles from each other is smaller than 10.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Innenfläche des zweiten Kraftübertragungskörpers zylindrisch und passgenau zu dem zylindrischen Abschnitt des zapfenförmigen Abschnitts des zweiten Bauteils ausgebildet ist. Dadurch ist eine axiale Verschiebung des zweiten Kraftübertragungskörpers zum zweiten Bauteil möglich, während das Radialspiel weitgehend minimiert ist. Dadurch kann die Verspannung zwischen den beiden Kraftübertragungskörpern aufgrund der axialen Beweglichkeit ermöglicht werden. Darüber hinaus können durch das nahezu fehlende radiale Spiel die Kräfte von dem zweiten Bauteil über den zweiten Kraftübertragungskörper besonders günstig zum ersten Bauteil übertragen werden.A further advantageous solution provides that the inner surface of the second power transmission body is formed cylindrically and precisely to the cylindrical portion of the journal-shaped portion of the second component. As a result, an axial displacement of the second power transmission body to the second component is possible while the Radial play is largely minimized. As a result, the tension between the two power transmission bodies due to the axial mobility can be made possible. In addition, the forces can be transferred from the second component via the second power transmission body particularly favorable to the first component by the almost missing radial clearance.
In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beziehen sich die Begriffe „axial” und „radial” auf den zapfenförmigen Abschnitt des zweiten Bauteils.In the specification and the appended claims, the terms "axial" and "radial" refer to the peg-shaped portion of the second component.
Eine günstige Variante sieht vor, dass das erste Bauteil ein Achsträger eines Kraftfahrzeugs ist und dass das zweite Bauteil an einem ersten Ende des zapfenförmigen Abschnitts eine Gelenkkugel aufweist und dass das zweite Bauteil an einem zweiten Ende des zapfenförmigen Abschnitts einen Gewindeabschnitt aufweist. An dem Gewindeabschnitt kann eine Mutter aufgeschraubt werden, welche den zweiten Kraftübertragungskörper mitnimmt und somit den zweiten Kraftübertragungskörper gegen den ersten Kraftübertragungskörper vorspannen kann, so dass eine doppelte Kalottenverbindung zwischen dem ersten Bauteil und den beiden Kraftübertragungskörpern gebildet wird. Die Gelenkkugel am zweiten Bauteil kann in einem in Fahrwerken üblichen Kugelgelenk eingesetzt werden, so dass die Vorteile der Verbindungsanordnung besonders günstig ausgenutzt werden können. Dies ermöglicht es, trotz steigendem Fahrzeuggewicht und damit steigenden Belastungen der Verbindung des Kugelgelenks mit dem Achsträger, weiterhin einen leichten aber weniger stabilen Werkstoff, wie bspw. Aluminium für den Achsträger zu verwenden.A favorable variant provides that the first component is an axle carrier of a motor vehicle and that the second component has a joint ball at a first end of the pin-shaped portion and that the second component has a threaded portion at a second end of the pin-shaped portion. At the threaded portion, a nut can be screwed, which entrains the second power transmission body and thus bias the second power transmission body against the first power transmission body, so that a double dome connection between the first component and the two power transmission bodies is formed. The joint ball on the second component can be used in a conventional ballast in ball joints, so that the advantages of the connection arrangement can be exploited particularly favorable. This makes it possible, despite increasing vehicle weight and thus increasing loads on the connection of the ball joint with the axle, continue to use a light but less stable material, such as aluminum for the axle.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.
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.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description.
Dabei zeigt die einzige Figur schematisch eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung.The single figure shows schematically a sectional view through a connection arrangement according to the invention.
Eine in
Das zweite Bauteil
Der zapfenförmige Abschnitt
Der Gewindeabschnitt
Der erste Kraftübertragungskörper
Eine radial innenliegende Innenfläche
Die Außenfläche
Der zweite Kraftübertragungskörper
In der späteren Einbaulage sind also der erste Kraftübertragungskörper
In der späteren Einbaulage durchgreift der zapfenförmige Abschnitt
Eine die Ausnehmung
Des Weiteren weist die Innenfläche
Dadurch, dass der erste Kraftübertragungskörper
Auf diese Weise kann die Verbindung zwischen dem ersten Bauteil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008061511 A1 [0002] DE 102008061511 A1 [0002]
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016014703.2A DE102016014703A1 (en) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | joint assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016014703.2A DE102016014703A1 (en) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | joint assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102016014703A1 true DE102016014703A1 (en) | 2017-05-24 |
Family
ID=58694052
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DE102016014703.2A Withdrawn DE102016014703A1 (en) | 2016-12-09 | 2016-12-09 | joint assembly |
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DE (1) | DE102016014703A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008061511A1 (en) | 2008-12-10 | 2010-06-17 | Daimler Ag | Ball joint arrangement for motor vehicle, has force transmission element accommodated in recess of structural component i.e. housing, and receiving opening provided to receive ball pin that is provided adjacent to ball joint |
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2016
- 2016-12-09 DE DE102016014703.2A patent/DE102016014703A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102008061511A1 (en) | 2008-12-10 | 2010-06-17 | Daimler Ag | Ball joint arrangement for motor vehicle, has force transmission element accommodated in recess of structural component i.e. housing, and receiving opening provided to receive ball pin that is provided adjacent to ball joint |
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