DE102017201291B4

DE102017201291B4 - Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung

Info

Publication number: DE102017201291B4
Application number: DE102017201291.9A
Authority: DE
Inventors: Maik Hammer; Franz Korber; Johann van Niekerk
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2037-01-28
Also published as: DE102017201291A1

Abstract

Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung, mit
- einem ersten Bauteil (1), an dem
- mindestens eine erste Kugel (2) mittelbar oder unmittelbar und
- mindestens eine zweite Kugel (3) mittelbar oder unmittelbar befestigt ist, wobei
- die erste Kugel (2) und die zweite Kugel (3) jeweils eine Äquatorebene (2', 3') aufweist, welche eine Trennebene zwischen
- einer dem ersten Bauteil (1) zugewandten, einen ersten bzw. einen zweiten Hinterschnittbereich (4, 5) der ersten bzw. zweiten Kugel (2, 3) bildenden Kugelhälfte (2", 3") und
- einer dem ersten Bauteil (1) abgewandten Kugelhälfte (2"', 3"') der ersten bzw. zweiten Kugel (2, 3) bildet, und
- einem zweiten Bauteil (6),
- welches einen ersten Halte- oder Führungsabschnitt (6a) aufweist, der in den ersten Hinterschnittbereich (4) der ersten Kugel (2) ragt und
- welches einen zweiten Halte- oder Führungsabschnitt (6b) aufweist, der in den zweiten Hinterschnittbereich (5) der zweiten Kugel (3) ragt,
wodurch der erste Halte- oder Führungsabschnitt (6a) und/oder der zweite Halte- oder Führungsabschnitt (6b) und somit das zweite Bauteil (6) gehalten und/oder geführt wird
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kugel (2) eine Kugel einer ersten Kugelreihe ist, wobei die Kugeln der ersten Kugelreihe koaxial zueinander angeordnet sind, wobei aufeinander folgende Kugeln der ersten Kugelreihe miteinander verbunden sind und eine Kugel der ersten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil (1) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 10 2009 010 368 A1 bekannt.
Aus der DE 10 2010 028 322 A1 ist eine Kugelklemmverbindung bekannt, bei der eine Metallkugel auf ein Blech aufgeschweißt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, weitere Anwendungszwecke für Kugeln, die an einem Bauteil befestigt sind, zu erschließen, insbesondere eine Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass zwischen eine oder zwischen mehrere an einem ersten Bauteil angeordnete Kugeln ein zweites Bauteil so angeordnet oder eingeschoben oder aufgeschoben wird, dass das zweite Bauteil hinterschnittartig durch die Kugeln gehalten und/oder geführt wird. Dabei kann es zusätzlich zu einem reinen Formschluss auch zu einer Klemmung und/oder zu einer Zentrierung bzw. Führung des zweiten Bauteils kommen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist somit eine Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung mit einem ersten Bauteil, an dem mindestens eine erste Kugel mittelbar oder unmittelbar und mindestens eine zweite Kugel mittelbar oder unmittelbar befestigt ist. Jede der mindestens zwei Kugeln weist eine Äquatorebene auf. Die Äquatorebene einer jeden der Kugeln bildet (gedanklich) eine „Trennebene“ zwischen einer ersten Kugelhälfte und einer zweiten Kugelhälfte. Die erste Kugelhälfte ist dem ersten Bauteil zugewandt und bildet einen Hinterschnittbereich. Die zweite Kugelhälfte ist dem ersten Bauteil abgewandt.
Die erfindungsgemäße Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung weist ferner ein zweites Bauteil auf. Das zweite Bauteil weist einen ersten Halte- oder Führungsabschnitt auf, der in den ersten Hinterschnittbereich der ersten Kugel ragt und einen zweiten Halte- oder Führungsabschnitt, der in den zweiten Hinterschnittbereich der zweiten Kugel ragt. Durch das Hineinragen der beiden Halte- oder Führungsabschnitte in den ersten bzw. zweiten Hinterschnittbereich wird der erste und/oder der zweite Halte- oder Führungsabschnitt und somit das zweite Bauteil gehalten und/oder geführt.
Um einen zuverlässigen Formschluss zwischen dem ersten und/oder zweiten Halte- und Führungsabschnitt und dem zugeordneten ersten bzw. zweiten Hinterschnittbereich zu erreichen, sollte der erste Halte- oder Führungsabschnitt bzw. der zweite Halte- oder Führungsabschnitt eine Dicke aufweisen, die kleiner als der Radius, vorzugsweise kleiner als der halbe Radius bzw. kleiner als der viertelte Radius der ersten bzw. zweiten Kugel ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der erste Hinterschnittbereich durch die erste Kugel und das erste Bauteil gebildet ist und/oder dass der zweite Hinterschnittbereich durch die zweite Kugel und das erste Bauteil gebildet ist. In diesem Fall ragt der erste Halte- oder Führungsabschnitt in den Bereich zwischen der ersten Kugelhälfte der ersten Kugel und das erste Bauteil. Der zweite Halte- oder Führungsabschnitt ragt dann in den Bereich zwischen der ersten Kugelhälfte der zweiten Kugel und das erste Bauteil.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die erste Kugel eine Kugel einer ersten Kugelreihe ist, wobei die Kugeln der ersten Kugelreihe koaxial zueinander angeordnet sind und wobei aufeinander folgende Kugeln der ersten Kugelreihe miteinander verbunden sind und eine Kugel der ersten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil verbunden ist. Die erste Kugelreihe kann also durch eine „Doppelkugel“ oder „Mehrfachkugel“ gebildet sein, d. h. durch zwei oder mehr als zwei perlenkettenartig hintereinander angeordnete Kugeln, wobei aufeinander folgende bzw. einander benachbarte Kugeln jeweils miteinander verbunden sind.
In diesem Fall kann der erste Hinterschnittbereich durch die erste Kugel der ersten Kugelreihe und durch eine mit der ersten Kugel verbundene Kugel der ersten Kugelreihe gebildet sein. Der erste Halte- oder Führungsabschnitt greift dann formschlüssig zwischen die erste Kugel und eine der ersten Kugel benachbarte bzw. mit der ersten Kugel verbundene weitere Kugel der ersten Kugelreihe ein.
Die aufeinander folgenden Kugeln der ersten Kugelreihe können miteinander verschweißt sein. Ferner kann eine Kugel der ersten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil verschweißt sein. Anders ausgedrückt kann sowohl die „Mehrfachkugel“ durch mehrere miteinander verschweißte Kugeln gebildet sein. Ferner kann die „Mehrfachkugel“ mit dem ersten Bauteil verschweißt sein.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die zweite Kugel eine Kugel einer zweiten Kugelreihe ist, wobei die Kugeln der zweiten Kugelreihe koaxial zueinander angeordnet sind und aufeinander folgende Kugeln der zweiten Kugelreihe miteinander verbunden sind und eine Kugel der zweiten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil verbunden ist. Der zweite Hinterschnittbereich kann durch die zweite Kugel der zweiten Kugelreihe und durch eine mit der zweiten Kugel verbundene Kugel der zweiten Kugelreihe gebildet sein. Dementsprechend kann der zweite Halte- oder Führungsabschnitt zwischen die zweite Kugel der zweiten Kugelreihe und eine mit der zweiten Kugel verbundene bzw. eine der zweiten Kugel benachbarte Kugel eingreifen.
Auch hier kann vorgesehen sein, dass aufeinanderfolgende Kugeln der zweiten Kugelreihe miteinander verschweißt sind und/oder dass eine Kugel der zweiten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil verschweißt ist.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;
3a-3e weitere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung.

1 zeigt ein erstes Bauteil 1, auf das eine erste Kugel 2 und eine zweite Kugel 3 aufgeschweißt ist. Bei dem ersten Bauteil 1 kann es sich beispielweise um ein Metallblechbauteil und bei den Kugeln 2, 3 um Metallkugeln handeln.
Jede der beiden Kugeln 2, 3 weist jeweils eine Äquatorebene 2' bzw. 3' auf, welche die jeweilige Kugel in eine erste Kugelhälfte 2" und eine zweite Kugelhälfte 2"' unterteilt. Die zweite Kugel 3 wird durch die Äquatorebene 3' ebenfalls in eine erste Kugelhälfte 3" und ein zweite Kugelhälfte 3"' unterteilt. Die erste Kugelhälfte 2" bzw. 3" ist dem ersten Bauteil 1 zugewandt. Die zweite Kugelhälfte 2"' bzw. 3"' ist den ersten Bauteil 1 abgewandt.
Zwischen der ersten Kugelhälfte 2" der ersten Kugel 2 und dem ersten Bauteil 1 befindet sich ein erster Hinterschnittbereich 4. Zwischen der ersten Kugelhälfte 3" der zweiten Kugel 3 und dem ersten Bauteil 1 befindet sich ein zweiter Hinterschnittbereich 5.
Ein zweites Bauteil 6, welches einen ersten Halte- oder Führungsabschnitt 6a und einen zweiten Halte- oder Führungsabschnitt 6b aufweist, ist zwischen die beiden Kugeln 2, 3 und das erste Bauteil bzw., genauer gesagt, zwischen die erste Kugelhälfte 2" der ersten Kugel 2 und das erste Bauteil 1 und die zweite Kugelhälfte 3" der zweiten Kugel 3 und das erste Bauteil 1 eingeschoben. Der erste Halte- oder Führungsabschnitt 6a ragt dabei in den ersten Hinterschnittbereich 4 und der zweite Halte- oder Führungsabschnitt 6b ragt in den zweiten Hinterschnittbereich 5. Dadurch ergibt sich in Richtung des Doppelpfeils 7, d. h. senkrecht zu dem ersten Bauteil 1 ein Formschluss zwischen dem zweiten Bauteil 6 und den beiden Kugeln 2, 3 bzw. dem ersten Bauteil.
Die beiden Kugeln 2, 3 können also ähnlich, wie Führungsschienen einer Schublade eine Führungsfunktion für das zweite Bauteil 6 übernehmen, wobei das zweite Bauteil 6 senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Dicke des zweiten Bauteils 6 bzw. die Dicke der Halte- oder Führungsabschnitte 6a, 6b, welche mit dem Symbol D gekennzeichnet ist, deutlich kleiner als der halbe Radius der beiden Kugeln 2, 3.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem an einem ersten Bauteil 1 außer der Kugel 2 eine durch zwei Kugeln 3a, 3b gebildete zweite Kugelreihe, eine durch Kugeln 8a - 8d gebildete zweite Kugelreihe und eine durch Kugeln 9a - 9d gebildete dritte Kugelreihe angeordnet ist. Die Kugeln 2, 3a, 8a, 9a können mit dem ersten Bauteil 1 verschweißt sein. Ebenso können die perlenkettenartig angeordneten Kugeln 3a, 3b der ersten Kugelreihe sowie die Kugeln 8a - 8d bzw. 9a - 9d der weiteren Kugelreihen stoffschlüssig miteinander verbunden sein, z. B. durch Verschweißen.
Ein Bauteil 6 ist zwischen die beiden Kugeln 2, 3a und das erste Bauteil eingeschoben. Ein weiteres Bauteil 10 ist zwischen die Kugeln 3a, 3b sowie 8a, 8b eingeschoben. Ferner ist jeweils zwischen zwei Kugelpaare der Kugelreihen 8a - 8d bzw. 9a - 9d jeweils ein Bauteil 11 - 14 eingeschoben. Die eingeschobenen Bauteile 6 - 10, 11 - 14 können analog dem Ausführungsbeispiel der 1 senkrecht zur Zeichenebene verschoben werden.
Die Erfindung kann auch zum Aufhängen von Bauteilen verwendet werden. Beispielsweise kann ein zweites Bauteil 6 an einem senkrecht angeordneten Basisteil 15, welches sich in der Zeichenebene der 3a - 3e befindet, fixiert werden. Ein zweites Bauteil 6 kann dann zwischen die Kugeln (z. B. Kugeln 2, 3) und das Basisbauteil 15 eingeschoben werden, was in den 3a - 3e dargestellt ist.
3a zeigt eine Vertikalführung mit Schwerkraftaufhängung.
3b zeigt eine Vertikalführung bzw. Horizontalführung.
3c zeigt eine Vertikalführung bzw. Horizontalführung mit Anschlag, der durch die Kugel 16 gebildet ist
3d zeigt eine Vertikalführung bzw. Horizontalführung mit Anschlag und Verdrehsicherung.
3e zeigt eine Vertikalführung mit Klemmung und Zentrierung durch ein Gewicht des Bauteils 6.

Claims

Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung, mit - einem ersten Bauteil (1), an dem - mindestens eine erste Kugel (2) mittelbar oder unmittelbar und - mindestens eine zweite Kugel (3) mittelbar oder unmittelbar befestigt ist, wobei - die erste Kugel (2) und die zweite Kugel (3) jeweils eine Äquatorebene (2', 3') aufweist, welche eine Trennebene zwischen - einer dem ersten Bauteil (1) zugewandten, einen ersten bzw. einen zweiten Hinterschnittbereich (4, 5) der ersten bzw. zweiten Kugel (2, 3) bildenden Kugelhälfte (2", 3") und - einer dem ersten Bauteil (1) abgewandten Kugelhälfte (2"', 3"') der ersten bzw. zweiten Kugel (2, 3) bildet, und - einem zweiten Bauteil (6), - welches einen ersten Halte- oder Führungsabschnitt (6a) aufweist, der in den ersten Hinterschnittbereich (4) der ersten Kugel (2) ragt und - welches einen zweiten Halte- oder Führungsabschnitt (6b) aufweist, der in den zweiten Hinterschnittbereich (5) der zweiten Kugel (3) ragt, wodurch der erste Halte- oder Führungsabschnitt (6a) und/oder der zweite Halte- oder Führungsabschnitt (6b) und somit das zweite Bauteil (6) gehalten und/oder geführt wird dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kugel (2) eine Kugel einer ersten Kugelreihe ist, wobei die Kugeln der ersten Kugelreihe koaxial zueinander angeordnet sind, wobei aufeinander folgende Kugeln der ersten Kugelreihe miteinander verbunden sind und eine Kugel der ersten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil (1) verbunden ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halte- oder Führungsabschnitt (6a) eine Dicke (D) aufweist, die kleiner als der Radius oder kleiner als der halbe Radius der ersten Kugel (2) ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Halte- oder Führungsabschnitt (6b) eine Dicke (D) aufweist, die kleiner als der Radius oder kleiner als der halbe Radius der zweiten Kugel (3) ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hinterschnittbereich (4) durch die erste Kugel (2) und das erste Bauteil (1) gebildet ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hinterschnittbereich (5) durch die zweite Kugel (3) und das erste Bauteil (1) gebildet ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hinterschnittbereich (4) durch die erste Kugel (2) der ersten Kugelreihe und durch eine mit der ersten Kugel (2) verbundene Kugel der ersten Kugelreihe gebildet ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinander folgende Kugeln der ersten Kugelreihe miteinander verschweißt sind und/oder eine Kugel der ersten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil (1) verschweißt ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kugel (3) eine Kugel einer zweiten Kugelreihe ist, wobei die Kugeln der zweiten Kugelreihe koaxial zueinander angeordnet sind, wobei aufeinander folgende Kugeln der zweiten Kugelreihe miteinander verbunden sind und eine Kugel der zweiten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil (1) verbunden ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hinterschnittbereich (5) durch die zweite Kugel (3) der zweiten Kugelreihe und durch eine mit der zweiten Kugel (3) verbundene Kugel der zweiten Kugelreihe gebildet ist.
Bauteilhalteeinrichtung und/oder Bauteilführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinander folgende Kugeln der zweiten Kugelreihe miteinander verschweißt sind und/oder eine Kugel der zweiten Kugelreihe mit dem ersten Bauteil (1) verschweißt ist.