DE10351716A1 - Cylinder head gasket for IC engine with at least one positioning and/or fixing bolt secured in reception bore by retaining teeth engaging front and rear sides of bore edge - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Trägerteil mit mindestens einer Aufnahmebohrung, in der ein Fixierbolzen unverlierbar angeordnet ist. Unter Trägerteil wird hierbei ein Zwischenträger kleiner Dicke, insbesondere eine Dichtung, z.B. eine Zylinderkopfdichtung, verstanden.The invention relates to a carrier part with at least one mounting hole in which a fixing bolt cannot be lost is arranged. Under carrier part becomes an intermediate carrier small thickness, especially a seal, e.g. a cylinder head gasket understood.
Bei der Montage eines derartigen Trägerteils in Form beispielsweise einer Zylinderkopfdichtung ist häufig eine Fixierung dieses als Zwischenträger wirksamen Trägerteils auf einer Unterkonstruktion in Form eines Montageteils, z.B. eines Zylinderkopfes oder -blocks, erforderlich. Eine solche Fixierung ist insbesondere dann notwendig, wenn beim Aufsetzen eines weiteren Montageteils, z.B. einer Haube oder eines Saugrohres, die Gefahr einer Querverschiebung des Trägerteils gegenüber diesem oder diesen Montageteilen besteht. Nahezu unerlässlich ist eine solche Fixierung bei der Montage an schräg verlaufenden Teilfugen oder Dichtflächen der zu fügenden Montageteile.When installing such Carrier part in For example, the shape of a cylinder head gasket is often one Fixing this as an intermediate beam effective carrier part on a substructure in the form of an assembly part, e.g. one Cylinder head or block, required. Such a fixation is particularly necessary if another is put on Assembly part, e.g. a hood or a suction pipe, the danger a transverse displacement of the carrier part across from this or these assembly parts. Is almost essential such a fixation when mounting on inclined joints or sealing surfaces of the assembly parts to be joined.
Insbesondere bei einem aus Kunststoff
bestehenden Trägerteil
sind zu diesem Zweck an das Trägerteil
Fixierbolzen angespritzt. Ein solches Trägerteil in Form einer einlagigen
Metallblechdichtung mit einstückig
angeformten Sicherungselementen ist aus der
Bei einer aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Trägerteil mit Fixierbolzen anzugeben.The invention is based on the object particularly suitable carrier part to be specified with fixing bolts.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu weist der Fixierbolzen einen unteren Einführabschnitt und einen mittleren Schaftabschnitt sowie einen oberen Halteabschnitt mit einer Anzahl von Haltezähnen unterschiedlicher Länge auf. Im Montagezustand übergreift der oder jeder vergleichsweise lange Haltezahn einen zugeordneten Bohrungsrand der Aufnahmebohrung des Trägerteils oberseitig, während der oder jeder vergleichsweise kurze Haltezahn an der gegenüberliegenden Unterseite des Bohrungsrandes diesen hinterschneidet oder hintergreift. Dies wird dadurch erreicht, dass der Außen- oder Umfangsdurchmesser des Fixierbolzens im Endbereich der vergleichsweise kurzen Haltezähne größer als der Bohrungs- oder Lochdurchmesser der Aufnahmebohrung ist.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. For this purpose, the fixing bolt lower insertion section and a middle shaft section and an upper holding section with a number of holding teeth of different lengths on. Spreads over when assembled the or each comparatively long holding tooth has an associated one Bore edge of the receiving bore of the support part on the top, during the or any comparatively short holding tooth on the opposite one Underside of the edge of the hole undercuts or engages behind. This is achieved in that the outer or circumferential diameter of the fixing bolt larger in the end area of the comparatively short holding teeth than the bore or Hole diameter of the locating hole.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Fixierbolzens sind dessen vergleichsweise lange Haltezähne endseitig nach außen abgewinkelt. Der jeweilige vergleichsweise kurze Haltezahn kann endseitig nach außen oder nach innen abgewinkelt sein. Diese endseitige Abwinkelung der vergleichsweise kurzen Haltezähne ermöglicht eine zuverlässige verliersichere Halterung des Fixierbolzens innerhalb der Aufnahmebohrung und damit am Trägerteil. Hierzu werden die kurzen Haltezähne mit abgewinkelten Zahnenden nach Einsetzen des Fixierbolzens in die diesem zugeordnete Aufnahmebohrung des Trägerteils, z. B. durch einen Pressvorgang, soweit ausgebogen, dass der Hinterschnitt bis zur Bohrungsanlage unterseitig am Bohrungsrand der Aufnahmebohrung hergestellt ist.According to an expedient embodiment of the Fixing bolt are the comparatively long holding teeth at the ends outward angled. The respective comparatively short holding tooth can ends outwards or be angled inwards. This end bending of the comparatively short holding teeth allows a reliable captive mounting of the fixing bolt within the location hole and thus on the support part. For this, the short holding teeth with angled tooth ends after inserting the fixing bolt in the associated receiving bore of the carrier part, for. B. by a Pressing process, bent so far that the undercut up to Boring system manufactured on the underside at the edge of the bore hole is.
Die Fixierbolzen sind zweckmäßigerweise in den diesen zugeordneten Aufnahmebohrungen mittels einer Schnappverbindung fixiert. Hierzu sind vorteilhafter weise die Haltezähne des Fixierbolzens zumindest geringfügig nach außen gebogen und dabei federelastisch. Infolge der Ausbiegung der vergleichsweise kurzen Haltezähne nach außen ist der Umfangsdurchmesser des Fixierbolzens am Freiende der vergleichsweise kurzen Haltezähne größer als der Bohrungsdurchmesser der Aufnahmebohrung.The fixing bolts are expedient in the receiving bores assigned to them by means of a snap connection fixed. For this purpose, the holding teeth of the Fixing bolt at least slightly outward curved and resilient. As a result of the deflection of the comparatively short holding teeth outward is the circumferential diameter of the fixing bolt at the free end of the comparatively short holding teeth bigger than that Bore diameter of the location hole.
Bei der Ausführungsvariante mit nachträglicher Ausbiegung der kurzen Haltezähne wird die Fixierung der Fixierbolzens durch eine dauerhafte oder bleibende Verformung erreicht.In the design variant with subsequent Bending out the short holding teeth is the fixation of the fixing bolt by a permanent or permanent Deformation reached.
Der sich an den die Haltezähne unterschiedlicher Länge aufweisenden oberen Halteabschnitt anschließende mittlere Schaftabschnitt des Fixierbolzens ist zweckmäßigerweise im Querschnitt zylinderförmig.The different on the holding teeth Length upper holding section adjoining middle shaft section of the fixing bolt is expedient cylindrical in cross section.
Der Einführabschnitt weist über dessen Abschnittslänge in Axialrichtung des Fixierbolzens mindestens einen, vorzugsweise mehrere Einschnitte unter Bildung von Steckarmen auf. Hierdurch ist der Einführabschnitt des Fixierbolzens in einfacher und zuverlässiger Art und Weise federelastisch ausgebildet. Zudem weist der Einführabschnitt endseitig eine nach innen gerichtete Schrägung auf. Diese dient als Einführhilfe des Fixierbolzens in eine Montagebohrung eines Montageteils, z.B. eines Zylinderblocks, auf dessen Dichtfläche das Trägerteil mit den integrierten Fixierbolzen montiert wird. Die Montage wird dabei zudem durch die federelastische Ausgestaltung des Einführabschnitts erleichtert. Dadurch ist die Montage auch bei einem fertigungstechnisch bedingten Mittenversatz zwischen der Aufnahmebohrung des Trägerteils und einer korrespondierenden Bohrung im nachfolgen auch als Maschinenteil bezeichneten Montageteil einfach und zuverlässig möglich.The insertion section has over its section length in the axial direction of the fixing bolt at least one, preferably a plurality of cuts with the formation of plug-in arms. As a result, the insertion section of the fixing bolt is designed to be resilient in a simple and reliable manner. In addition, the insertion section has an inward bevel at the end. This serves as an insertion aid for the fixing bolt into a mounting hole in a mounting part, for example a cylinder block, on the sealing surface of which the carrier part with the integrated fixing bolts is mounted. The assembly is also facilitated by the resilient design of the insertion section. This is Assembly is also possible in a simple and reliable manner even in the case of a center offset between the receiving bore of the carrier part and a corresponding bore in the assembly part, which is also referred to as a machine part.
Der Fixierbolzen ist hinsichtlich dessen Außendurchmesser lokal vergrößert. Dies wird zweckmäßigerweise durch eine umfangsseitig am Fixierbolzen vorgesehene Erhebung, insbesondere in Form lokaler Ausbuchtungen oder angeformter Warzen, erreicht. Diese zweckmäßigerweise lediglich lokalen Durchmesservergröße rungen sind vorteilhafterweise im an den mittleren Schaftbereich angrenzenden Bereich des Einführabschnitts, insbesondere zwischen dem mittleren Schaftabschnitt und der nach innen gerichteten Schrägung des Einführabschnitts, angeordnet. Durch die lokale Durchmesservergrößerung wird ein besonders fester Sitz des Fixierbolzens im Bohrungsloch des Maschinenteils erreicht.The fixing bolt is regarding its outside diameter locally enlarged. This will be convenient by an elevation provided on the circumferential side of the fixing bolt, in particular in the form of local bulges or molded warts. This expediently only local diameter increases are advantageous in the area of the insertion section adjacent to the middle shaft area, especially between the middle shaft section and the rear interior bevel the insertion section, arranged. The local increase in diameter makes it a particularly firm one Seat of the fixing bolt in the hole in the machine part reached.
Um einen möglichen Mittenversatz zwischen den die Fixierbolzen unverlierbar haltenden Aufnahmebohrungen des Trägerteils und den zu diesen korrespondierenden Bohrungen des Maschinen- oder Montageteils auszugleichen, ist der Fixierbolzen in die entsprechende Aufnahmebohrung des Trägerteils mit einem gewissen Radialspiel eingesetzt. Dabei wird der gewünschte feste Sitz des Fixierbolzens im Trägerteil dadurch erreicht, dass die vergleichsweise langen Haltezähne federelastisch ausgebildet und um ein entsprechendes Übermaß gegenüber dem Schaftdurchmesser des mittleren Schaftbereichs des Fixierbolzens abgekröpft oder abgewinkelt sind. Dabei ist der Umfangsdurchmesser des Fixierbolzens entlang der langen Haltezähne im Vormontagezustand des Fixierbolzens größer als der Bohrungsdurchmesser der Aufnahmebohrung des Trägerteils.To avoid a possible center offset between the the fixing bolts captive holding holes of the support member and the corresponding bores of the machine or assembly part to compensate, the fixing bolt is in the corresponding mounting hole of the carrier part used with a certain radial play. The desired solid Seat of the fixing bolt in the carrier part thereby achieved that the comparatively long holding teeth are resilient trained and by a corresponding oversize compared to the shaft diameter of the cranked middle shaft area of the fixing bolt or are angled. The circumferential diameter of the fixing bolt along the long holding teeth in the pre-assembled state of the fixing bolt larger than the bore diameter the mounting hole of the support part.
Für ein gewisses Axialspiel des Fixierbolzens, insbesondere zum Ausgleichen von herstellungs- oder fertigungsbedingten Toleranzen der Dicke oder Blechdicke des Trägerteils, ist der Abstand bzw. die Längendifferenz zwischen den kurzen und den langen Haltezähnen zumindest geringfügig größer als die Trägerteildicke. Der Abstand ist zweckmäßigerweise mindestens so groß wie die größte mögliche Trägerteildicke im Lochbereich der Aufnahmebohrung. Ein fester Sitz des Fixierbolzens in der Aufnahmebohrung ist dann dennoch gewährleistet, weil aufgrund der infolge der Schrägstellung oder Abbiegung der langen Zähne nach außen bewirkten Federwirkung der langen Haltezähne stets eine axiale Kraftkomponente vorhanden ist, die den Fixierbolzen entgegen der Einsteckrichtung in der Aufnahmebohrung des Trägerteils axial nach oben verschiebt, also praktisch in Richtung aus der Bohrung heraus, bis die kurzen Haltezähne unterseitig am Bohrungsrand anliegen. Die vergleichsweise langen Haltezähne sind dabei vorzugsweise symmetrisch derart nach außen abgewinkelt, dass diese am Bohrungsrand der Aufnah mebohrung anliegen. Dadurch wird der Fixierbolzen in der Aufnahmebohrung praktisch automatisch zentriert gehalten.For a certain axial play of the fixing bolt, especially to compensate of manufacturing or manufacturing tolerances of the thickness or sheet thickness of the carrier part, is the distance or the difference in length between the short and long holding teeth at least slightly larger than the beam thickness. The distance is appropriate at least as big as the largest possible part thickness in the hole area of the location hole. A tight fit of the fixing bolt in the mounting hole is then still guaranteed because of the due to the inclination or turning the long teeth outward caused the spring action of the long holding teeth always an axial force component is present, the fixing bolt against the direction of insertion in the mounting hole of the carrier part axially upwards, practically in the direction out of the hole out until the short holding teeth rest on the underside of the hole edge. The comparatively long ones retaining teeth are preferably angled outwards symmetrically, that they rest on the edge of the hole in the mounting hole. Thereby the fixing bolt is practically automatically centered in the location hole held.
Der Fixierbolzen ist zweckmäßigerweise als einstückige Hülse ausgeführt. Hierzu wird der Fixierbolzen vorzugsweise durch Rollen eines Blechbandes mit entsprechenden Einschneidungen und Prägungen hergestellt. Der beim Einrollen des Blechbandes verbleibende Schlitz oder Spalt kann dabei zur Erhöhung der Federwirkung – und somit bei der Montage sowie zum Ausgleich von Toleranzen – vorteilhaft ausgenutzt werden.The fixing bolt is expedient as one piece Sleeve executed. For this the fixing bolt is preferably by rolling a sheet metal strip made with corresponding incisions and embossing. The one at Rolling up the remaining slit or gap can thereby increase the spring action - and thus during assembly and to compensate for tolerances - advantageous be exploited.
Der Fixierbolzen findet besonders vorteilhaft Verwendung bei der Positionierung und/oder Halterung eines Trägerteils, insbesondere einer Dichtung, auf einem Montageteil, insbesondere einem Zylinderkopf einer Hubkolbenmaschine. Der obere Halteabschnitt des Fixierbolzens nimmt dabei zwischen dessen unterschiedlich langen Haltezähnen den Bohrungsrand der jeweiligen Aufnahmebohrung des Trägerteils auf und ist damit an diesem unverlierbar gehalten. Über den zweckmäßigerweise abgeschrägten und vorteilhafterweise zusätzlich auch federelastischen Einfuhrabschnitt ist der Fixierbolzen mit dessen mittleren Schaftabschnitt zur Herstellung einer zuverlässigen Steckverbindung zwischen dem Trägerteil und dem Montageteil in eine in diesem entsprechend vorgesehene Bohrung besonders montagefreundlich einsteckbar.The fixing bolt is special advantageous use in positioning and / or mounting a carrier part, in particular a seal, on a mounting part, in particular a cylinder head of a reciprocating engine. The upper holding section the fixing bolt takes between its different lengths retaining teeth the bore edge of the respective receiving bore of the support part and is held captive on it. On the expediently bevelled and advantageously additionally The fixing bolt is also a spring-elastic insertion section the middle section of the shaft for producing a reliable plug connection between the carrier part and the mounting part in a bore provided accordingly in this particularly easy to insert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass auch bei einem aus Metall, z. B. aus Aluminium, bestehenden Trägerteil die Fixierbolzen in dieses einfach und mit sicherem Halt unter Vermeidung eines einen zusätzlichen Arbeitsgang erfordernden Anspritzens integriert werden können. Auch ist die Gefahr für ein häufig auftretendes Abscheren von Fixierbolzen infolge z. B. beim Aufsetzen großer oder schwerer Montageteile auftretender Querverschiebungen vermieden. Die Gefahr einer solchen Abscherung ist zumindest erheblich reduziert, insbesondere wenn die Fixierbolzen aus einem tragfähigen Material, z. B. aus Stahlblech, bestehen.The advantages achieved with the invention consist in particular that even with a metal, for. B. made of aluminum, the existing support part Fixing bolt in this simple and with a secure hold while avoiding one an additional Injection-requiring operation can be integrated. Also is the danger for one often shearing of fixing bolts due to z. B. when putting on greater or heavy mounting parts avoiding transverse displacements. The risk of such shear is at least considerably reduced, especially if the fixing bolts are made of a stable material, z. B. made of sheet steel.
Besonders vorteilhaft ist durch die Federwirkung der Haltezähne und des Bolzenschaftes des Fixierbolzens erreicht, dass die zentrale Bolzenmittelachse bei gleichzeitig festem Sitz des Fixierbolzens in der Aufnahmebohrung des Trägerteils einen Lochversatz zur Bohrung des Montageteils folgen kann, indem z. B. ein langer Haltezahn stärker nach innen zur Bolzenmittelachse hin und dafür ein anderer langer Haltezahn stärker nach außen ausweicht.Is particularly advantageous through the Spring action of the holding teeth and the bolt shaft of the fixing bolt reaches that the central one Central axis of the bolt with a tight fit of the fixing bolt in the mounting hole of the support part can follow a hole offset for drilling the mounting part by z. B. a long holding tooth stronger towards the center of the bolt and another long holding tooth stronger outward dodging.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:Exemplary embodiments of the Invention explained in more detail with reference to a drawing. In it show:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.
Der in den
Das Trägerteil
Die Halterung des Trägerteils
Wie insbesondere aus
Wie aus
Endseitig sind die vergleichsweise
langen Haltezähne
Die in den
Demgegenüber ist bei den Ausführungsbeispielen
nach den
Der mittlere Schaftabschnitt
Der Einführabschnitt
Bei der Montage des Fixierbolzens
Um einen möglichen Mittenversatz zwischen der
Bohrung
Der in
Wie anhand der
Die Radialkomponente Frad der
Federkraft F bewirkt einen Festsitz in radialer Richtung unabhängig von
der Lochtoleranz der Aufnahmebohrung
Beim Auflegen des mit den Fixierbolzen
Der Fixierbolzen
Die
Infolge des axial endseitig in Umfangsrichtung
des Fixierbolzens
- 11
- FixierbolzenBolt Fixing
- 1a1a
- Halteabschnittholding section
- 1b1b
- Schaftabschnittshank portion
- 1c1c
- Einführabschnittinsertion
- 22
- Aufnahmebohrunglocation hole
- 33
- Trägerteilsupport part
- 44
- Dichtlippesealing lip
- 55
- Distanzhalter / Verstärkungspacer / Reinforcement
- 66
- Montageteil / Unterkonstruktionmounting part / Substructure
- 77
- Dichtflächesealing surface
- 88th
- Bohrungdrilling
- 99
- Dichtflächesealing surface
- 1010
- BolzenlängsrichtungBolt longitudinal direction
- 1111
- Mittellängsachsecentral longitudinal axis
- 1212
- langer Haltezahnlonger retention tooth
- 1313
- kurzer Haltezahnshort retention tooth
- 1414
- Haltelascheretaining tab
- 1515
- Bohrungsrandhole edge
- 15a15a
- Bohrungsauflagebore edition
- 15b15b
- Bohrungsanlagedrilling rig
- 1717
- Zahnendeteething
- 1818
- Erhebungsurvey
- 1919
- Schrägungchamfer
- 2020
- SteckarmSteckarm
- 2121
- Einschnittincision
- 2222
- Radialspielradial clearance
- 2323
- Lochwandunghole wall
- 2424
- Längsschlitzlongitudinal slot
- 2525
- Lascheflap
- 2626
- Schlitz / Spaltslot / Gap
- 2727
- Ringring
- αα
- Winkelangle
- AA
- BohrungsdurchmesserBore diameter
- BB
- Außendurchmesserouter diameter
- CC
- UmfangsdurchmesserPeripheral diameter
- DD
- SchaftaußendurchmesserShaft outer diameter
- FF
- Federkraftspring force
- Fax F ax
- Axialkomponenteaxial component
- Frad F rad
- Radialkomponenteradial component
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- Längendifferenzlength difference
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- TrägerteildickeSupport part thickness
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