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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Toleranzausgleichsanordnungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleich von Abweichungen eines Abstands zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil eines Fahrzeugs.
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Die Verwendung eines Toleranzausgleichselements zum Ausgleich von Schwankungen des Abstands zwischen Bauteilen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Das Toleranzausgleichselement hilft, die Montagezeit durch Vermeidung von Nacharbeit zu reduzieren.
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Eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleich von Schwankungen in einem Abstand zwischen zwei Bauteilen ist in 1 dargestellt. Wie gezeigt, umfasst die herkömmliche Toleranzausgleichsanordnung ein Toleranzausgleichselement 102 mit einem ringförmigen Abschnitt 104, der innerhalb eines gestuften Lochs 106 eines ersten Bauteils 108, wie z.B. eines Gusshalters eines Fahrzeugs, gebildet ist, und einen Flanschabschnitt 110, der in einem Raum 118 zwischen dem ersten Bauteil 108 und einem zweiten Bauteil 114 gebildet ist. Das zweite Bauteil 114 ist ein Turbolader des Fahrzeugs. Eine Schraube 116 mit Außengewinde ist geeignet, sich durch das erste Bauteil 108, das zweite Bauteil 114 und das Toleranzausgleichselement 102 zu erstrecken. Darüber hinaus umfasst das Toleranzausgleichselement 102 eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Riegeln 112 an einem Ende des ringförmigen Abschnitts 104, um einen Klemmabschnitt zu bilden. Die Riegel 112 halten die Schraube 116 im Eingriff und haben eine sehr geringe Dicke von 0,55 mm. Bei der Montage wird das Toleranzausgleichselement 102 zunächst in das erste Bauteil 108 eingeschraubt und dann um 90 Grad zurückgedreht, um sicherzustellen, dass das Toleranzausgleichselement 102 nicht in dem ersten Bauteil 108 blockiert wird. Ferner wird die Schraube 116 eingedreht.
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Wenn die Schraube 116 angezogen wird, dehnen sich die Riegel 112 aus und das Toleranzausgleichselement 102 bewegt sich in eine Richtung, die einer Einführrichtung der Schraube 116 entgegengesetzt ist, um toleranzbedingte Schwankungen im Zwischenraum 118 auszugleichen. Es wurde beobachtet, dass das Toleranzausgleichselement 102 durch einen elektronisch gesteuerten Schraubendreher, der auf ein Drehmoment von 2 Nm programmiert ist, nicht vollständig angezogen wird. Ferner wird, wie in 1B gezeigt, eine Beschädigung oder Verbiegung der Riegel 112 des Toleranzausgleichselements 102 beobachtet, wenn ein Drehmoment von mehr als 2 Nm zum Verschrauben aufgebracht wird. Es wäre daher vorteilhaft, eine einfache und kostengünstige Toleranzausgleichsanordnung bereitzustellen, die die Einschränkungen der herkömmlichen Toleranzausgleichsanordnung überwinden kann.
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Das Patentdokument
US6776566B2 offenbart eine Anordnung zum automatischen Ausgleich von Schwankungen eines Abstands zwischen ersten und zweiten Bauteilen aufgrund von Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen. Die Anordnung umfasst einen Bolzen, eine Mutter und eine Ausgleichshülse. Die Ausgleichshülse weist ein linksgängiges Außengewinde zum Eingriff in ein linksgängiges Innengewinde der Mutter und ein Klemmteil auf, das eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten, elastischen Fingerabschnitten umfasst, die dafür ausgelegt sind, einen Reibungswiderstand zwischen der Ausgleichshülse und dem Bolzen zu erzeugen. Die Ausgleichshülse ist relativ zu dem Bolzen drehbar, wenn der Reibungswiderstand überwunden ist, so dass der Bolzen, wenn er gedreht wird, die Ausgleichshülse dazu veranlasst, sich zu drehen, um von der Mutter in einer Richtung entgegengesetzt zur Einführrichtung zum Ausgleich von Abstandsschwankungen losgedreht zu werden.
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Das genannte Patentdokument lehrt die Verwendung einer Ausgleichshülse, die dem herkömmlichen Toleranzausgleichselement ähnelt, und bietet keine effiziente Lösung der oben genannten Probleme.
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Es besteht daher die Notwendigkeit, eine einfache und kostengünstige Lösung bereitzustellen, die die Probleme der konventionellen Toleranzausgleichsanordnung überwinden kann.
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Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung einer einfachen und kostengünstigen Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleich von Schwankungen eines Abstands zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen verbesserten Toleranzausgleicher bereitzustellen, der die Beschränkungen des konventionellen Toleranzausgleichselements überwinden kann.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein verbessertes Toleranzausgleichselement bereitzustellen, das den Ausgleich von Abstandsschwankungen zwischen Bauteilen mit minimalem manuellem Aufwand ermöglicht, um die Montagezeit zu reduzieren.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein einfaches und verbessertes Toleranzausgleichselement bereitzustellen, das ohne größere Änderungen an den Bauteilen leicht implementiert werden kann.
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Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Toleranzausgleichsanordnungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleich von Abweichungen eines Abstands zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil eines Fahrzeugs.
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In einem Aspekt kann die offenbarte Toleranzausgleichsanordnung eine Toleranzausgleichshülse umfassen, die einen hülsenförmigen ringförmigen Abschnitt mit einer Durchgangsbohrung und einen äußeren Flanschabschnitt aufweist. Der hülsenförmige ringförmige Abschnitt kann so konfiguriert sein, dass er mit einem ersten Gewindeabschnitt einer abgestuften Bohrung des ersten Bauteils in Eingriff gebracht werden kann, und der äußere Flanschabschnitt kann so konfiguriert sein, dass er in dem Raum zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil angeordnet ist. Zusätzlich kann der ringförmige Abschnitt ein Außengewinde zum Eingriff mit einem Innengewinde des ersten Gewindeabschnitts der gestuften Bohrung und ein Innengewinde aufweisen.
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Darüber hinaus kann die offengelegte Toleranzausgleichsanordnung eine Schraube mit einem Nagelabschnitt umfassen, die sich durch die abgestufte Bohrung des ersten Bauteils, den ringförmigen Abschnitt und eine Bohrung des zweiten Bauteils erstrecken kann, um das erste Bauteil und das zweite Bauteil aneinander zu befestigen. Der Nagelabschnitt kann ein Außengewinde zum Eingriff in das Innengewinde der Toleranzausgleichshülse und ein Innengewinde eines zweiten Gewindeabschnitts der gestuften Bohrung des ersten Bauteils aufweisen. Darüber hinaus kann die Schraube einen Kopfabschnitt aufweisen, der sich an dem zweiten Bauteil abstützen kann.
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Ferner kann die Toleranzausgleichshülse relativ zu der Schraube drehbar sein, so dass die Schraube, wenn sie in die Toleranzausgleichshülse in einer Einführrichtung eingeführt und gedreht wird, die Toleranzausgleichshülse aufgrund des Gewindeeingriffs dazwischen zum Drehen bringt, um sich in einer Richtung entgegengesetzt zur Einführrichtung zu bewegen, um Schwankungen im Raum zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil auszugleichen.
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Zusätzlich kann die Toleranzausgleichshülse einen Reibeinsatz aufweisen, der in einer Nut auf einer Innenfläche des ringförmigen Abschnitts gebildet ist. Der Reibeinsatz kann so gebildet sein, dass er einen Reibungswiderstand zwischen der Toleranzausgleichshülse und der Schraube erzeugt, wobei die Toleranzausgleichshülse relativ zu der Schraube drehbar ist, wenn der Reibungswiderstand überwunden ist. Zusätzlich ist ein inneres Ende eines inneren Flansches des ringförmigen Abschnitts gebogen, um den Reibeinsatz während des Anziehens beim Einsetzen der Schraube in die Toleranzausgleichshülse in Position zu halten. Der Reibeinsatz weist eine Aussparung auf, die es ermöglicht, den Reibeinsatz zusammenzudrücken und in die Nut auf der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts einzusetzen.
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Das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts der Stufenbohrung kann ein Linksgewinde sein, und das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts der Stufenbohrung kann ein Rechtsgewinde sein.
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Das Außengewinde des ringförmigen Abschnitts der Toleranzausgleichshülse kann ein Linksgewinde und das Innengewinde des ringförmigen Abschnitts der Toleranzausgleichshülse kann ein Rechtsgewinde sein. Das Außengewinde der Schraube ist ein Rechtsgewinde.
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann das erste Bauteil ein Turbolader und das zweite Bauteil ein Gusshalter eines Fahrzeugs sein.
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Verschiedene Objekte, Merkmale, Aspekte und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern gleiche Komponenten darstellen, deutlicher.
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Die beigefügten Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis der vorliegenden Offenbarung und sind Bestandteil dieser Beschreibung. Die Zeichnungen zeigen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.
- 1A zeigt eine herkömmliche Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleich von Schwankungen eines Abstands zwischen einem Turbolader und einem Gusshalter eines Fahrzeugs.
- 1B zeigt ein beschädigtes Toleranzausgleichselement einer herkömmlichen Toleranzausgleichsanordnung.
- 2A zeigt eine Schnittansicht der vorgeschlagenen Toleranzausgleichsbaugruppe zum Ausgleich von Abweichungen eines Zwischenraums zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 2B zeigt eine Explosionsdarstellung einer Toleranzausgleichshülse der vorgeschlagenen Toleranzausgleichsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Es folgt eine ausführliche Beschreibung der in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung. Die Ausführungsformen sind so ausführlich, dass die Offenbarung klar vermittelt wird. Jedoch soll die angebotene Ausführlichkeit die vorhersehbaren Variationen von Ausführungsformen nicht einschränken; im Gegensatz dazu wird beabsichtigt, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
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Die hierin erläuterten Ausführungsformen beziehen sich auf Toleranzausgleichsanordnungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Toleranzausgleichsanordnung zum Ausgleichen von Schwankungen eines Abstands zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil aufgrund von Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen.
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In einem Aspekt umfasst die offengelegte Toleranzausgleichsbaugruppe einen Toleranzausgleicher, der eine einfache Konstruktion mit Innengewinde, Außengewinde und einem Reibeinsatz aufweist. Ein Material des Reibeinsatzes kann je nach Anwendungsbereich, d.h. Art der Universalausführung, gewählt werden. So kann der offenbarte Toleranzausgleicher mit dem Reibeinsatz und dem Innengewinde die kompliziert geformten Riegel des herkömmlichen Toleranzausgleichers eliminieren, was eine einfache Herstellbarkeit ermöglicht.
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Darüber hinaus kann der offengelegte Toleranzausgleicher einfach zu implementieren sein und es ist keine Änderung des Montageverfahrens erforderlich. Darüber hinaus entfällt die Möglichkeit von Beschädigungen bei der Montage oder in der Logistik, da die komplexen Verriegelungen entfallen.
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Bezugnehmend auf 2A ist eine Schnittansicht der vorgeschlagenen Toleranzausgleichsbaugruppe zum Ausgleich von Abweichungen eines Abstands zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil gezeigt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das erste Bauteil ein Turbolader und das zweite Bauteil ein Gusshalter eines Fahrzeugs sein. Die offenbarte Toleranzausgleichsbaugruppe kann eine Toleranzausgleichshülse 202 umfassen, die einen hülsenförmigen ringförmigen Abschnitt 204 mit einer Durchgangsbohrung und einen äußeren Flanschabschnitt 206 aufweist. Der hülsenförmige ringförmige Abschnitt (im Folgenden der Einfachheit halber auch als ringförmiger Abschnitt bezeichnet) kann so konfiguriert sein, dass er in einem ersten Gewindeabschnitt 208 einer abgestuften Bohrung 212 eines ersten Bauteils 210 aufgenommen werden kann und der äußere Flanschabschnitt 206 kann so konfiguriert sein, dass er in einem Zwischenraum 240 zwischen dem ersten Bauteil 210 und dem zweiten Bauteil 214 angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Toleranzausgleichshülse 202 einen Reibeinsatz 216 umfassen, der in einer Nut 218 auf einer Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 204 gebildet ist, und der ringförmige Abschnitt 204 ist mit einem Außengewinde 220 versehen, das in ein Innengewinde 222 des ersten Gewindeabschnitts 208 der Stufenbohrung 212 eingreift. Darüber hinaus weist der ringförmige Abschnitt 204 ein Innengewinde 224 an der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts 204 auf.
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Ferner kann die offenbarte Toleranzausgleichsanordnung eine Schraube 226 zum Befestigen des ersten Bauteils 210 an dem zweiten Bauteils 214 umfassen. Die Schraube 226 weist einen Nagelabschnitt 228 auf, der dafür ausgelegt ist, sich durch die abgestufte Bohrung 212 des ersten Bauteils 210, den ringförmigen Abschnitt 204 und eine Bohrung des zweiten Bauteils 214 zu erstrecken, um das zweite Bauteil 214 an dem ersten Bauteil 210 zu befestigen. Der Nagelabschnitt 228 kann ein Außengewinde zum Eingriff in das Innengewinde 224 der Toleranzausgleichshülse 202 und ein Innengewinde 230 eines zweiten Gewindeabschnitts 232 der abgestuften Bohrung 212 des ersten Bauteils 210 aufweisen. Darüber hinaus kann die Schraube 226 einen Kopfabschnitt 234 aufweisen, der dafür ausgelegt ist, sich gegen das zweite Bauteil 214 abzustützen, wenn die Schraube 226 eingeschraubt wird.
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Die Toleranzausgleichshülse 202 kann relativ zu der Schraube 226 drehbar gebildet sein. Zusätzlich kann der Reibeinsatz 216 dafür ausgelegt sein, einen Reibungswiderstand zwischen der Toleranzausgleichshülse 202 und der Schraube 226 zu erzeugen, wobei die Toleranzausgleichshülse 202 bei Überwindung des Reibungswiderstandes relativ zu der Schraube 226 drehbar ist. Ein Material des Reibeinsatzes 216 kann je nach Einsatzgebiet gewählt werden.
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Darüber hinaus bewirkt die Schraube 226, wenn sie in die Toleranzausgleichshülse 202 in einer Einführrichtung eingeführt und gedreht wird, dass sich die Toleranzausgleichshülse 202 aufgrund des Gewindeeingriffs dazwischen dreht, um sich in einer Richtung entgegengesetzt zur Einführrichtung zu bewegen, um Schwankungen im Raum 240 zwischen dem ersten Bauteil 210 und dem zweiten Bauteil 214 auszugleichen.
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Beispielsweise kann das Innengewinde 222 des ersten Gewindeabschnitts 208 der Stufenbohrung 212 ein Linksgewinde sein, und das Innengewinde 230 des zweiten Gewindeabschnitts 232 der Stufenbohrung 212 kann ein Rechtsgewinde sein.
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Beispielsweise kann das Außengewinde 220 der Toleranzausgleichshülse 202 ein Linksgewinde sein und das Innengewinde 224 der Toleranzausgleichshülse 202 kann ein Rechtsgewinde sein. Das Außengewinde der Schraube 226 kann ein Rechtsgewinde sein.
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Zusätzlich kann, wie in 2B gezeigt, ein inneres Ende eines inneren Flansches 236 des ringförmigen Abschnitts 204 nach innen gebogen werden, um den Reibeinsatz 216 während des Anziehens beim Einsetzen der Schraube 226 in die Toleranzausgleichshülse 202 in Position zu halten. Der Reibeinsatz 216 ist mit einer Aussparung 238 versehen, die es ermöglicht, den Reibeinsatz 216 zusammenzudrücken und in die Nut 218 auf der Innenseite des ringförmigen Abschnitts 204 einzusetzen.
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Somit stellt die vorliegende Offenbarung eine einfache und kostengünstige Toleranzausgleichsbaugruppe zum Ausgleich von Abweichungen eines Zwischenraums zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil bereit.
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Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung erdacht werden, ohne vom grundsätzlichen Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die enthalten sind, um eine Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik in die Lage zu versetzen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit Informationen und Wissen kombiniert wird, die der Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik zur Verfügung stehen.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und kostengünstige Toleranzausgleichsbaugruppe zum Ausgleich von Abweichungen eines Zwischenraums zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil bereit.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein verbessertes Toleranzausgleichselement bereit, das den Ausgleich von Abstandsschwankungen zwischen Bauteilen mit minimalem manuellem Aufwand ermöglicht, um die Montagezeit zu reduzieren.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein einfaches und verbessertes Toleranzausgleichselement bereit, das ohne größere Änderungen an den Bauteilen leicht implementiert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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