DE69112586T2

DE69112586T2 - Vorrichtung zur Befestigung eines Trägers an zwei separaten Teilen eines Mechanismus, insbesondere Zylinderblock und Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine.

Info

Publication number: DE69112586T2
Application number: DE69112586T
Authority: DE
Inventors: Domenico Menzio; Giorgio Milano
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-12-12
Also published as: IT9068075A0; IT9068075A1; IT1241384B; EP0492287A1; DE69112586D1; EP0492287B1; BR9105504A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Befestigen eines Trägers an zwei Teilen eines Mechanismus, insbesondere am Zylinderblock und am Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors.
Die Notwendigkeit, die Motoren von Fahrzeugen und/oder deren Teile oder deren Zubehör durch Träger zu halten, ist bekannt, beispielsweise für die Befestigung an der Karosserie, siehe z.B. US-A-3 762 671. Einige Typen von Trägern müssen gleichzeitig einteilig mit dem Motorblock und mit dem Zylinderkopf ausgebildet werden; da hierbei jeder Motor meist kleine Abmessungsdifferenzen aufgrund von Herstellungstoleranzen des Zylinderkopfs und des Zylinderblocks aufweist, ist die Schwierigkeit denkbar, den Träger an diesen beiden Teilen des Motors zu befestigen, wobei die Trägerunterstützungsflächen fehlausgerichtet sein können und/oder bei angebrachtem Träger Beanspruchungsbedingungen hervorgerufen werden können, die im Gebrauch eine Belastung für den Träger erzeugen können, so daß aufgrund von Materialermüdung ein Defekt auftritt.
Ein Ziel der Erfindung ist, ein System zum Befestigen eines Trägers an zwei getrennten Teilen eines Mechanismus zu schaffen, mit dem irgendwelche Abmessungsdifferenzen kompensiert werden können, welche die Teile in bezug auf die geplanten Abmessungen haben können.
Das obenerwähnte Ziel wird durch die Erfindung erreicht, die sich auf ein System zum Befestigen eines Trägers an zwei getrennten Teilen eines Mechanismus bezieht. Das System enthält wenigstens einen ersten und einen zweiten Befestigungspunkt des Trägers an dem ersten bzw. dem zweiten der getrennten Teile des Mechanismus, wobei jeder Befestigungspunkt einen Bolzen enthält, der in einer Durchfallbohrung im Träger untergebracht ist und in das entsprechende Teil des Mechanismus geschraubt werden kann, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der erste Befestigungspunkt ferner eine Buchse enthält, die mittels eines schrägen Schnitts, der in einer Ebene, die mit der Symmetrieachse der Buchse einen von einem rechten Winkel verschiedenen Winkel bildet, ausgeführt worden ist, in zwei Teile unterteilt ist; wobei die Buchse in die Durchfallbohrung gleitend eingeschoben wird, in sich den Bolzen aufnimmt und ein erstes Ende, das mit einer Schulter versehen ist, an die ein Kopf des Bolzens anschlagen kann, sowie ein zweites Ende aufweist, das dem ersten gegenüberliegt und an dem ersten Teil des Mechanismus anschlägt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun eine nichtbeschränkende Beschreibung einer Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben, in denen:
Fig. 1 eine axonometrische Projektion eines Trägers zeigt, der mit dem Befestigungssystem gemäß der Erfindung versehen ist;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Trägers von Fig. 1 des Befestigungssystems gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine Schnittseitenansicht in der Ebene III-III des Trägers zeigt, der mit dem Befestigungssystem gemäß der Erfindung versehen ist und an einer Seite an zwei Teilen eines Mechanismus befestigt ist; und
Fig. 4 eine Einzelheit von Fig. 3 im größeren Maßstab zeigt.
In den Fig. 1 bis 4 ist mit 1 ein System zum Befestigen eines Trägers an zwei getrennten Teilen eines Mechanismus bezeichnet, beispielsweise (Fig. 3) an einem Zylinderkopf 35 und an einem Zylinderblock 36 eines bekannten Verbrennungsmotors, der um der Einfachheit willen nicht im einzelnen gezeigt ist. Der Träger 2 (Fig. 3) dient beispielsweise dazu, den Motor zu tragen, um die Befestigung der Teile 35, 36 an einer Karosserie 46 eines Fahrzeugs, die ebenfalls bekannt und um der Einfachheit willen nicht gezeigt ist, beispielsweise mittels eines bekannten Dämpfergehäuses 47 zu bewerkstelligen. In dem gezeigten nichtbeschränkenden Beispiel ist der Träger 2 L-förmig und an der Vorderseite, d.h. an der Seite, mit der er mit den Teilen 35, 36 verbunden wird, durch eine gestufte Fläche 3 begrenzt, außerdem weist er eine obere Fläche 4 auf, in der Blindgewindebohrungen 5 ausgebildet sind, die die Befestigung des Trägers 2 mittels Bolzen 31 (Fig. 2 und 3) an einem Querträger 32 bekannten Typs ermöglichen, der seinerseits auf der der Fläche 3 gegenüberliegenden Seite mittels eines Bolzens 45 an einem Gehäuse 47 befestigt ist (Fig. 3).
Ein oberer Teil 6 der Vorderfläche 3 des Trägers 2 ist gegenüber einem entsprechenden unteren Teil 11 hiervon zurückgesetzt, entsprechend ist der Träger 2 mit entsprechenden Gewinde-Durchfallbohrungen 7 versehen. Entsprechend dem unteren Teil 11, insbesondere entsprechend den jeweiligen hiervon vorstehenden Kränzen 8 sind im Träger 2 und in den Kränzen 8 Durchfallbohrungen 9 ausgebildet, die in die jeweiligen Vorderflächen der Schulter 10 der Kränze 8 münden.
Das Befestigungssystem 1 gemäß der Erfindung enthält jeweilige obere Punkte für die Befestigung des Trägers 2 am Zylinderkopf 35 und untere Punkte für die Befestigung des Trägers 2 am Zylinderblock 36. In dem Beispiel sind die unteren Befestigungspunkte durch Durchfallbohrungen 9 definiert, in denen entsprechende Bolzen 33 mit Spiel untergebracht sind, die in die jeweiligen Gewindebohrungen 41 des Blocks 36 geschraubt werden können, damit dieser gegen die Schulterflächen 10 der Kränze 8 anstößt. Umgekehrt sind die oberen Befestigungspunkte durch Gewindebohrungen 7 sowie durch eine Gruppe weiterer damit verbundener Teile definiert, die in den Fig. 1 und 4 gut ersichtlich sind.
Insbesondere enthält der entsprechende Befestigungspunkt für jede Bohrung 7 eine zweite Buchse 15 mit einer äußeren Seitenfläche 16, die mit einem Gewindeabschnitt 18 versehen ist und an einem Ende des Abschnitts 18 einen flanschförmigen Kranz 17 aufweist, sowie eine erste Buchse 20, die in die Buchse 15 koaxial gleitend eingeschoben ist. Die Buchse 15 wird mittels des Abschnitts 18 in die entsprechende Bohrung 7 geschraubt, wobei der gewindefreie Teil hiervon aus der Bohrung 7 von der dem Flansch 17 gegenüberliegenden Seite, d.h. auf seiten der Fläche 3 vorsteht. Die axiale Länge der Buchse 20 ist im wesentlichen größer als diejenige der Buchse 15 und gemäß der Erfindung durch einen schrägen Schnitt in zwei Teile 21 und 22 unterteilt, wobei der schräge Schnitt längs einer zur Symmetrieachse der Buchse 20 transversalen Schnittebene, die mit dieser Achse einen von einem rechten Winkel verschiedenen Winkel bildet, erhalten wird. Auf dieser Ebene sind daher zwei einander zugewandte Flächen 25 und 26 definiert, die zusammenwirken (Fig. 1 und 4) und auf gegenüberliegenden Seiten Teile 21 bzw. 22 definieren. Insbesondere definieren diese Flächen 25, 26 an den Teilen 21 bzw. 22 einander zugeordnete schräge Ebenen, wobei das Teil 21 mit einem Ende 23 von der Buchse 20 zur Fläche 3 axial vorsteht und in Übereinstimmung damit mit einer ebenen vorderen Schulterfläche 27 endet, die der Fläche 25 gegenüberliegt. Das Teil 22 ist umgekehrt so positioniert, daß es mit einem Ende, das der Fläche 26 gegenüberliegt, von der Buchse 15 vorsteht und mit einem schulterförmigen Flansch 24 versehen ist, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser der Buchse 15 ist, so daß sie am Flansch 17 der Buchse 15 anstoßen kann, falls dies erforderlich ist.
Jeder obere Befestigungspunkt wird im Gebrauch durch einen entsprechenden Bolzen 28 vervollständigt, dessen Länge im wesentlichen größer als die axiale Länge der Buchse 20 ist und der an einem Ende mit einem Kopf 29 versehen ist, der am Flansch 24 anschlagen kann, und mit dem anderen Ende in eine entsprechende Gewindebohrung des Kopfes 35 geschraubt werden kann. Dieser Bolzen 28 wird durch die Buchse 20 mit Spiel eingeschoben, so daß er die beiden Teile in Nebeneinanderanordnung hält.
Im Gebrauch kann das System 1 auch die Teile 35, 36 auf die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Weise an der Karosserie 46 mittels des Trägers 2 befestigen, falls die Teile 35, 36 entsprechende Flächen 37, 38 besitzen, in denen Befestigungsbohrungen 40, 41 ausgebildet sind, die um einen Betrag versetzt sind, der von den Herstellungstoleranzen abhängt. Insbesondere werden die Bolzen 33 durch Bohrungen 9 im Träger 2 in Bohrungen 41 geschraubt, bis sie die Flächen 10 der Kränze 8 dazu veranlassen, gegen die Fläche 38 zu stoßen, wodurch die Befestigung des Blocks 36 am Träger 2 gewährleistet ist. Gleichzeitig wird der Bolzen 28 in die Bohrungen 40 geschraubt, bis die Köpfe 29 an die Flansche 24 stoßen, und die Flächen 27 an die Fläche 37 stoßen, derart, daß die Teile 21, 22 zwischen den Köpfen 29 und der Fläche 37 befestigt sind. Während dieser Operation werden, da die Teile 21, 22 in der Buchse 15 gleiten können und die Länge der Buchse in jedem Fall kleiner als diejenige der Buchse 20 (oder die Summe der axialen Länge der Teile 21, 22) ist, jegliche Ausrichtungsfehler zwischen den Flächen 37, 38 durch eine entsprechende Verschiebung der Teile 21 (die durch entsprechende Teile 22 geschoben werden), wodurch das Ende 23 mehr oder weniger weit von der Buchse 15 vorsteht, kompensiert. Wenn die Teile 21, 22 eine geeignete axiale Position erreicht haben und die Fläche 27 dagegen stößt, bestimmt schließlich die axiale Kompression zwischen den beiden Teilen 21, 22 entsprechend den schrägen Flächen 25, 26 wegen der Neigung der Flächen die elastische Verformung der Teile 21, 22, so daß die Teile in der Buchse 15 fixiert werden, wodurch sie in axialer Richtung verriegelt werden, wie dies bei einem Expansionswanddübel der Fall ist.
Schließlich verhält sich der obere Befestigungspunkt als Ergebnis des Vorhandenseins der Teile 21, 22 wie die unteren als fester Befestigungspunkt, bei dem jedoch die Position der Anschlagfläche während des Verriegelns in Abhängigkeit vom Vorliegen irgendwelcher Ausrichtungsfehler selbsteinstellend ist. Mit anderen Worten, die Situation ist mit derjenigen vergleichbar, in der die Gesamtheit der Teile 15, 20 Kränze definieren, die zu 8 analog sind, in der jedoch die axiale Länge einstellbar ist.
Aus der obigen Beschreibung sind die mit der Erfindung verbundenen Vorteile offensichtlich. Die Unterteilung der Buchse 20 in zwei Teile 21 und 22 mittels eines schrägen Schnitts ist ein einfaches und billiges konstruktives Hilfsmittel. Gleichzeitig ermöglicht es, Befestigungspunkte zu erhalten, die kleine Positionierungsfehler zwischen dem Zylinderkopf 35 und dem Zylinderblock 46, die unterstützt werden, auszugleichen, so daß durch einen Befestigungsträger Systeme für die gleichzeitige Befestigung an beiden erhalten werden können, ohne daß die Gefahr der Erzeugung von Beanspruchungslasten auf den Träger entstehen und somit die Zuverlässigkeit der Lebensdauer der Befestigung im Betrieb gewährleistet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann der Träger 2 dann, wenn er am Zylinderkopf 35 befestigt ist, der anstelle einer Aluminiumlegierung aus Gußeisen hergestellt ist, ohne Verwendung der Buchse 15 zusammengefügt werden, wobei dann die Buchse 20 direkt und auf gleitende Weise in der Bohrung 7 untergebracht werden kann, die im vorliegenden Fall kein Gewinde besitzt.

Claims

1. System zum Befestigen eines Trägers (2) an zwei getrennten Teilen (35, 36) eines Mechanismus, wobei das System wenigstens einen ersten und einen zweiten Punkt für die Befestigung des Trägers (2) an einem ersten bzw. an einem zweiten der getrennten Teile des Mechanismus enthält, wobei jeder Befestigungspunkt einen Bolzen (28, 33) aufweist, der in einer Durchfallbohrung (7, 9) im Träger (2) mit Spiel untergebracht ist und in das entsprechende Teil des Mechanismus geschraubt werden kann, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der erste Befestigungspunkt ferner eine Buchse (20) enthält, die mittels eines schrägen Schnitts, der in einer Ebene ausgeführt ist, die mit der Symmetrieachse der Buchse einen von einem rechten Winkel verschiedenen Winkel bildet, in zwei Teile (21, 22) unterteilt ist, wobei die Buchse (20) in die Durchfallbohrung (7) gleitend eingeschoben ist und den Bolzen (28) in sich aufnimmt und ein erstes Ende, das mit einer Schulter (24) versehen ist, die einen gegen sie stoßenden Kopf (29) des Bolzens (28) aufnehmen kann, sowie ein zweites Ende aufweist, das dem ersten gegenüberliegt und an das Teil (35) des Mechanismus stößt.

2. Befestigungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der erste Befestigungspunkt ferner eine zweite Buchse (15) enthält, die ein Außengewinde ausweist, in die entsprechende Bohrung (7) des Trägers (2) eingeschraubt ist und die erste Buchse (20) gleitend in sich aufnimmt, wobei die Länge der zweiten Buchse (15) kleiner als diejenige der ersten Buchse (20) ist.

3. Befestigungssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die zweite Buchse (15) an einem Ende mit einem schulterförmigen Flansch (17) versehen ist, der am Träger (2) anstoßen kann.

4. Befestigungssystem nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der schräge Schnitt auf einem ersten (21) der die Buchse (20) umfassenden Elemente eine erste ringförmige Vorderfläche (25), die eine geneigte Ebene definiert, und am zweiten der Teile (22) eine zweite geneigte Ebene (26), die der ersten entspricht, definiert; wobei die Teile im Gebrauch durch den Bolzen (28) zwischen dem ersten Teil (35) des Mechanismus und dem Kopf (21) des Bolzens (28) in der Weise befestigt werden, daß sie sich elastisch verformen, um die axiale Verriegelung der ersten Buchse (20) in der zweiten Buchse (15) festzulegen.

5. Befestigungssystem nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß es zwei erste Befestigungspunkte und zwei zweite Befestigungspunkte enthält.