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Die Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend ein Gehäuse mit mindestens einer Bohrung sowie ein darin einpressbares Bolzenelement.
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Derartige Anordnungen werden vielfach eingesetzt, z.B. bei Ölspritzdüsen, die in ein Aluminiumgehäuse eingepresst werden. Eine derartige Ölspritzdüse ist in der
DE 10 2004 059 A1 offenbart.
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Dabei kann es beim Fügevorgang zu Kaltverschweißungen, einem sog. Mikrofressen kommen, da sich die Reibwerte beim Einpressen teilweise extrem erhöhen, so dass erhebliche Kräfte zur Durchführung des Fügevorgangs aufgebracht werden müssen. Dies wiederum kann insbesondere bei Ausbildung des Bolzenelements als dünnwandige Hülse zum Versagen der Hülse führen. In vielen Anwendungen ist eine Möglichkeit dies zu verhindern, nämlich eine Schmierung vorzusehen, aus fertigungstechnischen Gründen nicht zulässig. Eine andere Möglichkeit, die Hülse durch thermische Schrumpfverfahren einzuführen, ist einerseits aufwändig und kann andererseits zu unzulässigen Verzügen der zu fügenden Bauteile und damit zur Verschlechterung der Maßhaltigkeit führen.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Einpressvorgang des Bolzenelements in das Gehäuse ohne großen Aufwand schadensfrei zu gewährleisten.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Wandung der Bohrung oder der Außenwandung des Bolzenelements mindestens eine Aussparung für die Aufnahme von Material bzw. zur Spannungsentlastung beim Einpressvorgang ausgebildet ist.
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Hierdurch kann beim Einpressvorgang verformtes bzw. abgeschabtes Material der Fügepartner in diese Aussparung eintauchen. Dadurch sinkt der Reibwert und die Tendenz des Hülsenmaterials zur unzulässigen Verformung.
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Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung wenn das Bolzenelement aus einem weichen Leichtmetall, insbesondere einer Aluminiumverbindung besteht. Die Erfindung ist bei Bauteilen aus Stahl, Guß, Buntmetallen und Kunststoffen ebenso einsetzbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind mehrere Aussparungen in Umfangsrichtung nebeneinander ausgebildet. Diese Ausbildung lässt sich besonders einfach fertigen, wenn die Aussparungen am Außenumfang des Bolzenelements ausgebildet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind mehrere Aussparungen in Axialrichtung hintereinander ausgebildet. Dadurch lässt sich die einzelne Aussparung kleiner ausbilden, was bei dünnen Wandstärken des Bolzenelements von Vorteil ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Aussparungen in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet. Diese Ausbildung geschlossener Nuten lässt sich einfach fertigen, insbesondere auf der Mantelfläche des Bolzenelements.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist mindestens eine spiralartig verlaufende Aussparung ausgebildet. Diese lässt sich auf der Mantelfläche des Bolzenelements einfach fertigen und gewährleistet über einen großen Flächenbereich die gewünschte Funktion. Es können auch zwei oder drei spiralartige Aussparungen am Umfang verteilt angeordnet werden.
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Alternativ können die Aussparungen in axialer Richtung verlaufend ausgeführt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung der Erfindung weist die spiralartige Aussparung 2-10 Umläufe oder Gewindegänge auf. Die Anzahl der Gewindegänge kann auch höher sein, abhängig von Abmessungen der Bauteile.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Aussparung als Rille oder Riefe ausgebildet, vorzugsweise mit einem abgerundeten Querschnitt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Bolzenelement als Hülsenelement ausgebildet, weist also eine zentrale Bohrung auf. Besonders bevorzugt ist das Bolzenelement als eine Ölspritzdüse ausgebildet, weist also eine zentrale Senkbohrung auf, von der kleinere Austrittsbohrungen abzweigen. Bei Hülsenelementen ist die Gefahr einer Beschädigung der Wandung durch den Einpressvorgang und damit einer Zerstörung des Hülsenelements noch größer als bei einem massiven Bolzen.
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Vorzugsweise wird die mindestens eine Aussparung in der Außenwandung des Bolzenelements mittels Walzen, Einstechen oder Drehen gefertigt. Sofern diese Aussparung in der Innenwandung der Gehäusebohrung ausgebildet ist, wird die Aussparung vorzugweise zerspannend mittels eines Spezialwerkzeugs oder mittels Lasers hergestellt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1: eine erste Ausführung einer Ölspritzdüse mit einer spiralförmigen Aussparung,
- 2: eine zweite Ausführung einer Ölspritzdüse mit einer spiralförmigen Aussparung,
- 3: eine Einbausituation der Ölspritzdüse in einem Gehäuse,
- 4: einen Axialschnitt durch die Ölspritzdüse,
- 5: den Ausschnitt V von 4.
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In den 1 bis 5 ist eine Ölspritzdüse 10 als Beispiel für ein Bolzen- bzw. Hülsenelement dargestellt, das aus Aluminium besteht und einen zentralen Kanal 12 aufweist, von dem zwei radiale Ölausrittsöffnungen 14a, 14b abzweigen. Die Ölspritzdüse 10 wird zum Zweck der Montage in dargestellte Aufnahmebohrung 16 in ein Gehäuse 18 axial eingepresst.
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In dem Abschnitt, der in das Gehäuse 18 eingepresst wird, weist die Ölspritzdüse 10 auf der Mantelfläche 20 eine spiralförmige Rinne 22 auf, die sich von einer Fase 24 aus über ca. sechs „Gewindegänge“ bzw. ca. 2200° in die Mantelfläche 20 erstreckt.
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In 5 ist der Ausschnitt V von Figur 4 näher dargestellt, wobei der rinnenförmige Querschnitt erkennbar ist.
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In einer typischen Anwendung ist die Ölspritzdüse 10 ca. 40mm lang, wobei sich die spiralförmige Rinne 22 über eine Länge von ca. 10mm erstreckt und eine Ganghöhe, also einen Abstand zwischen axial benachbarten Gängen ca. 2mm aufweist. Der Winkel β beträgt vorzugsweise etwa 60°und der Einstichradius R ca. 0,1mm. Es können selbstverständlich im Rahmen der Erfindung auch andere Querschnittsformen für die Rinne 22 vorgesehen werden, insbesondere eine Rechteck- oder V-Form.
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Die in 1 gezeigte Ausführung umfasst eine Rille 22, die in 2 gezeigte Ausführung zwei Rillen 22, die um 180° am Umfang gegeneinander beabstandet sind.
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Die in den Figuren dargestellte Ausführung einer spiralförmigen Rinne 22 kann dahingehend abgewandelt werden, dass mehrere, vorzugsweise 3-10, umlaufende Rinnen oder Rillen in der Mantelfläche 20 geformt sind. Alternativ können derartige Rillen auch in der Innenfläche der Aufnahmebohrung 16 für die Ölspritzdüse 10 ausgebildet sein.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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