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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen vibrations- und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zur Verwendung bei der Verbindung von mindestens
zwei Komponenten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
einen vibrations- und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, vorzugsweise
zum Verbinden von Komponenten einer Antriebsanordnung, wo es wünschenswert
ist, die Übertragung
von Vibrationen und Geräuschen
zwischen Komponenten zu begrenzen. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch nicht ausschließlich
auf die Verwendung in Kraftfahrzeugen begrenzt; vielmehr wird in
Betracht gezogen, dass die vorliegende Erfindung in jeder Umgebung
verwendet werden kann, wo es wünschenswert
ist, die Übertragung
von Geräuschen
und Vibrationen zu kontrollieren.
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Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung einen vibrations- und geräuschdämpfenden Mechanismus,
der dafür
sorgt, dass die Übertragung von
Vibrationen zwischen zwei Komponenten minimiert ist. Die vorliegende
Erfindung betrifft ferner einen vibrationsdämpfenden Mechanismus mit einer exakten
Einsetzposition, so dass ein präzises
Maß an
Straffheit erreicht und reproduziert werden kann.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Es
ist bekannt, schalldämpfende
Verbindungselemente beim Verbinden von zwei Komponenten bereitzustellen,
wenn es wünschenswert
ist, unnötige
Geräusche
und Vibrationen zu dämpfen. Häufig ist
eine Dichtung zwischen den zwei Komponenten eingesetzt, um Vibrationen
zu dämpfen.
In den meisten Fällen
umfasst das Verbindungselement selbst eine Schraube, eine Unterlegscheibe
und einen Formkörper.
Der Formkörper
ist für
gewöhnlich aus
einem elastomeren Mate rial, wie Gummi, gebildet. Für gewöhnlich weist
der Formkörper
eine mittlere Öffnung
und einen an der Schulter abgestuften Flansch auf, der gegen eine äußere Oberfläche einer Komponente
liegt. Die Bereitstellung der Dichtung garantiert, dass keine Vibrationen
direkt von einer Komponente zur anderen Komponente übertragen werden.
Der Formkörper
ist bereitgestellt, um die indirekte Übertragung von Vibrationen
von der ersten Komponente auf die zweite Komponente durch die Schraube
zu begrenzen. Ein separater Kranz ist häufig zwischen den zwei Komponenten
bereitgestellt, um eine Anschlag für die Schraube zu bilden, die
in die zweite Komponente geschraubt wird. Ein solcher Kranz ist
in US Patent Nr. 4,784,396, US Patent Nr., 5,255,647,
DE 196 54 848 C2 und
EP 0 618 385 B1 offenbart,
wobei letztgenanntes den nächsten
Stand der Technik darstellt. Diese Anordnung führt zu mehreren Nachteilen.
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Wenn
die Schraube des Befestigungsmittels in die Gewindeöffnung der
zweiten Komponente eingesetzt wird, kann es vorkommen, dass die
Dichtung, die zwischen den zwei Komponenten angeordnet ist, zwischen
dem Kranz der Schraube und der zweiten Komponente festgeklemmt wird.
Dies kann sich auf die Vibrations- und Geräuschdämpfung nachteilig auswirken.
Um dies zu vermeiden, kann die Schraube nicht so stark festgezogen
werden, was zu einer Verbindung zwischen den zwei Komponenten mit
einer geringeren als der erforderlichen Anfangsspannung führt. Als
solches können
die Komponenten nicht richtig gekoppelt sein, was zu einer erhöhten Geräuschübertragung
aufgrund eines Zitterns oder Ratterns zwischen den Komponente führen kann. Ferner
bedeutet diese Unfähigkeit,
eine erforderliche Anfangsspannung zu erhalten, dass, wenn mehrere Befestigungsmittel
verwendet werden, um die zwei Komponenten aneinander zu befestigen,
die Spannung zwischen den Komponenten abhängig von der Straffheit jedes
einzelnen Befestigungsmittels unterschiedlich sein kann. Als solches
kann die Straffheit nicht exakt von einem Befestigungsmittel zum
anderen Befestigungsmittel reproduziert werden. Dies kann schließlich zu
einer Fehlausrichtung zwischen den zwei Komponenten führen.
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Die
elastomere Gummitülle-Befestigungsmittel-Anordnung, die in
US Patent Nr. 5,255,647 an Kiczek offenbart ist, weist die oben
genannten Nachteile auf. Die elastomere Gummitülle-Befestigungsmittel-Anordnung
wird zum Verbinden eines Ventildeckels mit einem Motorblock eines
Kraftfahrzeuges verwendet, wodurch die Übertragung von Geräuschen und
Vibrationen der Motorstruktur verringert wird. Die Befestigungsmittelanordnung
enthält
einen Befestigungskopf und einen Schaft mit einem Gewindeabschnitt.
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Die
Befestigungsmittelanordnung enthält eine
elastomere Gummitülle
und ein Unterlegscheibenelement. Die Gummitülle weist einen mittleren Durchgang
auf und ist aus einem geformten elastomeren Material gebildet. Das
Unterlegscheibenelement enthält
eine Hülse,
die durch den mittleren Durchgang hindurchgeht und an gegenüberliegenden
Seiten der Gummitülle
positioniert ist. Das Unterlegscheibenelement begrenzt das Zusammenpressen
der Gummitülle.
Eine Verschlussdichtung ist zwischen dem Ventildeckel und dem Motorblock
bereitgestellt. In Betrieb ist die elastomere Gummitülle in einer Öffnung in
dem Ventildeckel positioniert. Die Schraube geht durch den Deckel
und in eine Öffnung in
dem Motorblock. Wenn die Schraube festgezogen wird, wird die Dichtung
zwischen dem Ventildeckel und dem Motorblock zusammengepresst. Die
Gummitülle-Befestigungsmittel-Anordnung
von Kiczek weist zahlreiche Nachteile auf, wie oben angeführt. Der
auffallendste Nachteil ist die Unfähigkeit, das Eindringen der
Befestigungsmittelanordnung in den Motorblock zu kontrollieren.
Als solches ist es möglich,
die Befestigungsmittelanordnung zu stark festzuziehen, so dass die
Dichtung zwischen dem Ventildeckel und dem Motorblock stark zusammengepresst
wird. Es ist auch möglich,
die Befestigungsmittelanordnung zu wenig festzu ziehen. Wie die anderen,
in der Folge besprochenen Befestigungsmittel erfordert die Gummitülle-Befestigungsmittel-Anordnung viel Geschick
vom Monteur für
eine richtige Einstellung, während
die Möglichkeit
groß ist,
die Befestigungsmittelanordnung falsch einzubauen, so dass Geräusche und
Vibrationen nicht verringert werden.
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Andere
haben versucht, diese Nachteile zu vermeiden.
DE 196 54 848 C2 offenbart
die Verwendung einer Hülse,
die zwischen der Befestigungsschraube, dem Formkörper und der ersten Komponente
bereitgestellt ist. Die Hülse
ruht, sobald sie festgezogen ist, auf dem Formkörper und der zweiten Komponente.
Die Endfläche
der Hülse
stellt einen Endanschlag bereit. Ein wichtiger Nachteil dieser Anordnung
ist, dass diese vibrationsdämpfende
Verbindung ein hohes Maß an
Raum fordert. Als solche kann die Dichtung zwischen den zwei Komponenten wegen
der Größe der Hülse und
des Formkörpers nicht
so nahe wie erwünscht
an der Schraubverbindung positioniert werden. Ferner vergrößert die
Hülse den
Durchmesser des Lochs, das in die erste Komponente gebohrt ist.
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US
Patent Nr. 4,784,396 an Scott et al. offenbart eine Halterungsklemme
und eine Dichtung für eine
Motorbaugruppe. Die Klemme hat einen Gewindehülsenabschnitt, der eine Nut-
und Federverbindung mit einer Dichtung hat. Der Hülsenabschnitt
begrenzt jedoch nicht das Eindringen des Gewindebefestigungsmittels
in den Motor. Als solches kann das Befestigungsmittel zu stark festgezogen
werden, wodurch die Dichtung zusammengepresst wird, was zu einem
Leckverlust führen
kann. Dieser Kontakt würde
auch schlechte vibrationsdämpfende
Eigenschaften haben.
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EP 0 618 385 B1 offenbart
eine Verbindung zwischen zwei Komponenten zur Verringerung der Geräuschübertragung.
Die Verbindung enthält
eine Dichtung, die zwischen den Komponenten eingesetzt ist. Eine
schallisolierende Hülse
erstreckt sich durch eine Öffnung
in der ersten Komponente. Die Hülse
ist mit der Dichtung mit Hilfe eines Metallringes verbunden. Ein
abgestuftes Befestigungsmittel ist bereitgestellt, das die Bewegung
des Befestigungsmittels in Bezug auf die zweite Komponente begrenzt.
Das Befestigungsmittel enthält
einen Abschnitt, der mit der oberen Oberfläche der zweiten Komponente
in Kontakt steht.
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Diese
Anordnung hat zahlreiche Nachteile, einschließlich ihrer Komplexität, die die
Verbindung der Hülse
mit der Dichtung erfordert, zusätzlich
zu einem einzigartig geformten Befestigungsmittel, wodurch die Kosten
deutlich erhöht
werden.
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AUFGABEN DER
ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations- und
geräuschdämpfenden Verbindungsmechanismus
zum Verbinden von zwei Komponenten bereitzustellen, während die Übertragung
von Vibrationen verringert und Geräusche gedämpft werden.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zum Verbinden von zwei Komponenten mit einer
einfachen Konstruktion bereitzustellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zur Verwendung beim Verbinden von zwei Kraftfahrzeugkomponenten bereitzustellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus bereitzustellen, der zwei Komponenten mit
einer erforderlichen Anfangsspannung verbindet.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus bereitzustellen, der zwei Komponenten mit
einer erforderlichen Anfangsspannung verbindet, die leicht reproduziert
werden kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus mit einem einzigen Befestigungsvorgang bereitzustellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zum Verbinden von zwei Komponenten mit minimalen
Raumanforderungen bereitzustellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zum Verbinden von zwei Komponenten bereitzustellen,
der einen beständigen
Endanschlag für
eine Schraubverbindung bereitstellt.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen vibrations-
und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zum Verbinden von zwei Komponenten unter
Verwendung einer Schraube mit einer vorgegebenen gefrästen Gewindebohrung
in einer Komponente bereitzustellen, so dass die Endfläche der
Schraube mit einer Gewindebohrung in einer Komponente in Eingriff
steht, um das zusammenpressen einer Dichtung zu begrenzen und die
erforderliche Anfangsspannung zu garantieren.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Als
Reaktion auf die oben genannten Herausforderungen haben die Antragsteller
einen vibrations- und
geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus entwickelt, um mindestens zwei Komponenten
aneinander zu befestigen. Der vibrations- und geräuschdämpfende
Verbindungsmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Anspruch 1 so definiert, dass er eine erste Komponente
mit mindestens einem darin ausgebildeten ersten Komponentendurchgang
enthält.
Der Mechanismus enthält
des Weiteren eine zweite Komponente mit mindestens einem darin ausgebildeten
zweiten Komponentendurchgang. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird in Betracht gezogen, dass die erste Komponente ein Ventildeckel
für einen
Motor sein kann. Die zweite Komponente kann ein Zylinderkopf für einen
Motor sein. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass die erste Komponente
und die zweite Komponente jedes Teil eines Verbrennungsmotors oder
einer Antriebsanordnung eines Fahrzeuges sein kann, insbesondere eines
Freizeitfahrzeuges, (z.B. eines ATV, Scooters, Motorrades, Motorschlittens
oder Wasserfahrzeuges).
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Es
wird auch in Betracht gezogen, dass der vibrations- und geräuschdämpfende
Verbindungsmechanismus zur Bereitstellung eines Luftansaugmechanismus,
insbesondere eines Luftansaugkrümmers,
auf einem Zylinderkopf verwendet werden kann.
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Es
wird auch in Betracht gezogen, dass der vibrations- und geräuschdämpfende
Verbindungsmechanismus zum Befestigen eines Drosselkörpers und
eines Drosselsensors an einem Luftansaugkrümmer oder zum Befestigen anderer
Deckel oder Kappen auf einem Motor oder einer Antriebsanordnung
verwendet werden kann.
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Jeder
zweite Komponentendurchgang hat ein darin ausgebildetes Gewinde.
Das Gewinde kann durch Fräsen,
Gewindeschneiden oder jedes andere geeignete Herstellungsverfahren
gebildet werden. Ein unteres Ende des gefrästen Gewindes kann als Gewindeauslauf
gebildet sein. Dieses gefräste
Gewinde garantiert, dass eine notwendige Anfangsspannung bereitgestellt
werden kann. Der Mechanismus enthält des Weiteren wenigstens
eine Schraube. Jede Schraube wird in einem entsprechenden Durchgang
in der ersten und zweiten Komponente aufgenommen, um die Komponenten
aneinander zu befestigen. Der Verbindungsmechanismus enthält des Weiteren
mindestens einen Formkörper,
der aus einem elastomeren Material gebildet ist. Jeder Formkörper ist
vorzugsweise in einem entsprechenden Durchgang in der ersten Komponente
aufgenommen. Jeder Formkörper
hat einen darin ausgebildeten Durchgang zur Aufnahme einer entsprechenden Schraube.
Der Formkörper
oder die Unterlegscheibe können
unverlierbar mit der Schraube verbunden sein. Der Formkörper kann
so angeordnet sein, dass die Schraube nicht direkt mit der ersten
Komponente in Kontakt steht. Der Verbindungsmechanismus enthält des Weiteren
mindestens ein Dichtungselement, das zumindest teilweise zwischen
der ersten Komponente und der zweiten Komponente eingesetzt ist. Jedes
Dichtungselement kann eine darin ausgebildete Öffnung zur Aufnahme einer entsprechenden Schraube
aufweisen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Dichtung zwischen
zwei Schraubverbindungen bereitgestellt sein kann. Bei dieser Anordnung
ist keine Öffnung
erforderlich. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wirken die Endfläche
der Schraube und ein Anschlag in dem Durchgang in der zweiten Komponente
zusammen, um eine Endeinsetzposition für den vibrations- und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zu erreichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung könnte der
Anschlag durch eine Verringerung im Durchmesser des Durchgangs oder
durch einen passenden Fortsatz in dem Durchgang der zweiten Komponente oder
im Ende des Durchgangs der zweiten Komponente gebildet werden (z.B.
ein kegelstumpfes Ende des zweiten Durchgangs, d.h., das Ende eines
Blindlochs in der zweiten Komponente).
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sorgt die Endeinsetzposition für eine gewünschte Anfangsspannung für die mindestens
eine Schraube. Die gewünschte
Anfangsspannung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Kompo nente
kann durch Einstellen von mindestens einem von der Tiefe des Gewindes
und der Länge
der Schraube eingestellt werden. Das Zusammenpressen des Formkörpers und
der Dichtung kann durch die Länge
der Schraube und den Anschlag im zweiten Durchgang bestimmt werden,
indem das Festspannmoment der Schraube gemessen wird.
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Es
wird auch in Betracht gezogen, dass der vibrations- und geräuschdämpfende
Verbindungsmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Anschlag enthalten kann, der in dem zweiten Durchgang
gebildet ist. Gemäß diesem
Aspekt wirken die Endfläche
der Schraube und der Fortsatz in dem zweiten Komponentendurchgang
zusammen, um eine Endeinsetzposition für den vibrations- und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus zu erreichen. Dadurch wird die Dichtung und
der Formkörper
in einem vorbestimmten Maße
zusammengepresst. Durch die Bereitstellung eines Anschlags für die Schraube
im zweiten Durchgang kann die Schraube mit Hilfe eines herkömmlichen
Werkzeuges, wie zum Beispiel eines Drehmomentschlüssels, gegen
den. Anschlag befestigt werden. Die Person, die die Schraube befestigt,
zieht die Schraube fest, bis ein vorbestimmtes Festspannmoment erreicht
ist. Dadurch wird ein gut definiertes Zusammenpressen des Formkörpers und
der Dichtung wie auch eine sichere Verbindung zwischen den zwei
Komponenten erreicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt die vibrations- und geräuschdämpfende Verbindung eine kompakte
Schraubverbindung bereit. Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den Zeichnungen
und Ansprüchen
hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben,
in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und
von welchen:
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1 ein
vibrations- und geräuschdämpfender
Verbindungsmechanismus zwischen einer ersten und einer zweiten Komponente
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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2 eine
vergrößerte Ansicht
einer Endeinsetzposition der Schraube des vibrations- und geräuschdämpfenden
Verbindungsmechanismus von 1 ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Ein
vibrations- und geräuschdämpfender Verbindungsmechanismus 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun ausführlicher
in Verbindung mit 1 beschrieben. Der vibrations-
und geräuschdämpfende
Verbindungsmechanismus 1 wird zum Verbinden einer ersten
Komponente 2 mit einer zweiten Komponente 3 verwendet.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform
ist die erste Komponente 2 ein Ventildeckel und die zweite
Komponente 3 ist ein Motorblock oder ein Zylindergehäuse. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht ausschließlich auf die Verwendung mit
Ventildeckeln und Motorblöcken
begrenzt; vielmehr wird in Betracht gezogen, dass andere Motor-
und/oder Fahrzeugkomponenten unter Verwendung des Verbindungsmechanismus 1 verbunden
werden können.
Ferner findet der Verbindungsmechanismus 1 außerhalb
des Kraftfahrzeugbereichs Anwendung.
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Der
Verbindungsmechanismus 1 soll in jeder Anwendung verwendbar
sein, bei der es erwünscht ist,
ein Paar von Komponenten aneinander zu befestigen, um Vibrationen
und Geräusche
zu dämpfen, während eine
zuverlässige
einfache Verbindung bereitgestellt wird.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik hat der Verbindungsmechanismus 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung eine relativ einfache Konstruktion, bietet aber dennoch
eine äußerst zuverlässige Verbindung,
die relativ leicht auf eine erforderliche Anfangsspannung festgezogen
werden kann. Der Verbindungsmechanismus 1 enthält ein Dichtungselement 4,
das zwischen der ersten 2 und zweiten Komponente 3 angeordnet
ist. Das Dichtungselement 4 kann die Form einer flexiblen
Dichtung oder Manschette aufweisen. Wie in 1 dargestellt,
kann das Dichtungselement 4 einen Fortsatz 41 aufweisen,
um das Dichtungselement 4 an einer der Komponenten 2 und 3 zu
befestigen. In 1 ist das Dichtungselement 4 an
der ersten Komponente 2 befestigt.
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Die
vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt; es
wird vielmehr in Betracht gezogen, dass das Dichtungselement 4 mit
der zweiten Komponente 3 verbunden sein kann. Ferner wird
in Betracht gezogen, dass ein Adhäsionsmaterial an mindestens
einer Seite des Dichtungselements 4 angebracht sein kann,
um das Dichtungselement 4 in der gewünschten Position zwischen den
Komponenten 2 und 3 anzuordnen. Es wird auch in
Betracht gezogen, dass das Dichtungselement 4 zwischen den
zwei Komponenten 2 und 3 flotieren kann, ohne einen
Positionierungsfortsatz oder ein Adhäsionsmittel zu verwenden. Das
Dichtungselement 4, das zwischen der ersten Komponente 2 und
der zweiten Komponente 3 angeordnet ist, begrenzt und/oder dämpft alle
Geräusche
oder Vibrationen, die direkt von einer Komponente auf die andere
Komponente übertragen
werden könnten.
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Es
ist wichtig, dass, wenn zwei Komponenten 2 und 3 aneinander
befestigt werden, das Dichtungselement 4 nicht zu stark
zusammengepresst wird, da andernfalls die Dämpfungseigenschaften des Dichtungselements 4 deutlich
verringert sind. Die anderen Komponenten des Verbindungsmechanismus 1 verhindern
dieses Vorkommnis. In der ersten Komponente 2 ist ein Durchgang 12 ausgebildet.
Ein Ende des Durchgangs 12 hat einen vergrößerten Abschnitt 13 zur
Aufnahme eines Formkörpers 5.
Der Formkörper 5 dient
zur Begrenzung und Dämpfung der
indirekten Übertragung
von Vibrationen und Geräuschen
von einer Komponente zur anderen Komponente. Der Formkörper 5 ist
vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie Gummi, gebildet.
Der Formkörper 5 enthält einen
Durchgang 51, der sich durch ihn hindurch erstreckt. Der
Durchgang 51 ist mit dem Durchgang 12 ausgerichtet.
Eine Unterlegscheibe oder ein Ring 6 befindet sich an einer
Seite des Formkörpers 5,
falls eine solche Komponente für den
Verbindungsmechanismus notwendig ist.
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Eine
Schraube 8 ist in dem Durchgang 51 und in dem
Durchgang 12 positioniert, die sich in einen Durchgang 31 erstreckt,
der in der zweiten Komponente 3 ausgebildet ist. Wie in 1 dargestellt,
ist der Schaft der Schraube 8 so groß, dass er mit den Seiten des
Durchgangs 12 nicht in Kontakt steht. Bei einer solchen
Anordnung können
keine Vibrationen und Geräusche
von der ersten Komponente 2 auf die zweite Komponente 3 übertragen
werden, da der Zwischenraum einen kleinen Puffer bereitstellt, beziehungsweise
die Übertragung
von Geräuschen
und Vibrationen minimiert ist.
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Die
Schraube 8 enthält
einen Schraubenkopf 7, der so groß ist, dass er mit der Unterlegscheibe 6 in
Eingriff steht, die sich an dem Formkörper 5 befindet. Bei
einer solchen Anordnung können
die Schraube 8 und der Schraubenkopf 7 zur Befestigung
der ersten Komponente 2 an der zweiten Komponente 3 verwendet
werden, ohne direkt mit der ersten Komponente 2 in Kontakt
zu stehen. Das Dichtungselement 4 und der Formkörper 5 dienen
gemeinsam zur Begrenzung und Dämpfung
der Übertragung
von Vibrationen und Geräuschen
von einer Komponente zur anderen Komponente.
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Jeder
Durchgang 31 in der zweiten Komponente 3 enthält ein Gewinde 9,
das auf eine präzise Tiefe
gefräst
oder gebildet ist. Es wird in Betracht gezogen, dass mehrere Durchgänge 31 und
Gewinde 9 in der zweiten Komponente 3 gefräst werden,
um mehrere Schrauben 8 um den Umfang zur Befestigung der
ersten Komponente 2 an der zweiten Komponente 3 aufzunehmen.
Das Bereitstellen eines gefrästen
Gewindes garantiert eine konstante Einsetztiefe für die Schraube,
da ein gefrästes
Gewinde dieser Art mit einem hohen Maß an Genauigkeit immer auf
dieselbe Tiefe hergestellt werden kann, so dass die gewünschte,
definierte Schraubverbindung zwischen den zwei Komponenten erreicht
wird. Ferner werden durch das Fräsen
der Gewinde nur Späne geringer
Größe erzeugt,
die leicht aus dem Durchgang der zweiten Komponente entfernt werden
können
und dadurch den darin vorgesehenen Anschlag für die Schraubenfläche nicht
beeinträchtigen.
Die Endfläche 10 der
Schraube 8 und ein Anschlag, der durch das Ende des Durchgangs 31 gebildet
wird, wirken zur Bildung eines Einsetzendabschnitts zusammen. Wie
in 1 und 2 dargestellt, wird der Anschlag
durch eine Abnahme im Durchmesser des Durchgangs oder durch einen
Fortsatz oder eine Stufe erreicht, der/die in dem Durchgang 31 ausgebildet
ist. Diese Endposition ist so angeordnet, dass die gewünschte Anfangsspannung
ohne übermäßiges Zusammenpressen
des Dichtungselements 4 erreicht wird. Während des
Einbaus wird die Schraube 8 einfach in den Durchgang 31 der
zweiten Komponente 3 geschraubt. Die Endflächen 10 und 11 dienen
zur Begrenzung der Abwärtsbewegung
der Schraube 8, so dass die gewünschte Anfangsspannung erreicht
werden kann. Dies garantiert, dass das Dichtungselement 4 und
der Formkörper 5 ausreichend
festgezogen sind, und dass die Schraube sicher in dem Gewinde gehalten
wird, wodurch eine feste Verbindung garantiert ist. Es ist möglich, die Schraube 8 in
dem Gewinde 9 bis zu dem Punkt festzuziehen, dass die Schraube 8 sich
während
des Betriebs nicht lockert. Ferner kann dieser Einbau mit einem
einzigen Werkzeug bewerkstelligt werden, im Gegensatz zu den zahlreichen
Komponenten, die nach dem Stand der Technik verwendet werden. Das gewünschte Ausmaß an Festspannen
zwischen den zwei Komponenten 2 und 3 kann mit
Hilfe der Tiefe oder Steigung des Gewindes 9, der Länge der Schraube 8 und
der Spannung auf der Schraube 8 eingestellt werden, mit
anderen Worten, durch die Größe des Drehmoments,
das auf die Schraube ausgeübt
wird, wenn diese in das Gewinde geschraubt wird.
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Ein
wichtiger Vorteil der Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung
besteht darin, dass sie einfacher und kosteneffektiver als die Verbindungen hergestellt
werden kann, die nach dem Stand der Technik beschrieben sind, und
der Verbindungsmechanismus 1 weniger Komponenten benötigt. Ferner sind
das gebohrte Loch in den Komponenten 2 und 3, die
zusammengeschraubt werden sollen, der Formkörper 5 und die Unterlegscheibe 6 viel
keiner als jene, die nach dem Stand der Technik verwendet werden.
Diese Verringerung ist signifikant. Sie ermöglicht, dass das Dichtungselement 4 und
der Formkörper 5 nahe
beieinander angeordnet werden können, wodurch
die Größe des Schraubenkopfs 7 und
der Unterlegscheibe 6 verringert wird, ohne die Wirksamkeit
der Presskräfte
herabzusetzen, die durch diese erzeugt werden. Ferner ermöglicht die
geringere Größe der Komponenten
des Verbindungsmechanismus 1, dass ein vibrations- und
geräuschdämpfender Verbindungsmechanismus
zum Verbinden kleinerer Komponenten verwendet werden kann oder wenn Raum
ein wichtiger Faktor ist. Als solches würde die Verwendung eines solchen
Verbindungsmechanismus 1 ermöglichen, dass auch die Größe des Ventildeckels
und des Zylinderkopfs in einem Motor verringert wird.
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Für den Fachmann
ist offensichtlich, dass verschiedene Modifizierungen und Variationen
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können das
Gewinde an der Schraube 8 und das Gewinde 9 in
dem Durchgang 31 an verschiedenen Stellen angeordnet werden.
Ferner kann das gewünschte
Maß an
Festspannen zwischen den zwei Komponenten mit Hilfe der Tiefe des
Gewindes und der Länge
der Schraube, wie auch durch die Größe des Drehmoments, das auf
die Schraube ausgeübt
wird, wenn diese festgeschraubt wird, eingestellt werden. Zur Vereinfachung
der Befestigung einer Komponente an der anderen Komponente und um
zu vermeiden, dass Schrauben während
Wartungsoperationen verloren gehen, wird mindestens eine der Schrauben in
der ersten Komponente verankert, so dass sie nicht verloren gehen
kann. Es wird auch in Betracht gezogen, dass ein Fortsatz oder eine
Stufe in dem Durchgang 31 der zweiten Komponente 3 bereitgestellt
wird. Der Fortsatz definiert gemeinsam mit der Endfläche 10 der
Schraube die gewünschte
Einbauposition, so dass die Schraube mit der notwendigen Anfangsspannung
eingesetzt wird um sicherzustellen, dass die Komponente 2 und 3 sicher
verbunden bleiben, während
die Übertragung
von Geräuschen und
Vibrationen zwischen den Komponenten begrenzt wird. Der Fortsatz
oder die Stufe können
in dem Boden des Durchgangs 31 angeordnet werden oder können an
der Seite des Durchgangs 31 angeordnet werden. Die Stufe
kann durch Verringern des Durchmessers des Endes des Durchgangs 31 an
einer gewünschten
Tiefe gebildet werden. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der
Durchgang 31 ein Blindloch enthalten kann. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
stellt dann das Ende des Blindlochs den definierten Anschlag bereit.
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Das
Gewinde zum Spannen der Schraube kann in einem Abschnitt des Blindlochs
angeordnet sein. Die vorliegende Erfindung soll die Modifizierungen
und Variationen der Erfindung abdecken, vorausgesetzt sie fallen
in den Umfang der beiliegenden Ansprüche.