SE521090C2

SE521090C2 - Device for screw joints

Info

Publication number: SE521090C2
Application number: SE0100980A
Authority: SE
Inventors: Henrik Ask
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2003-09-30
Also published as: SE0100980D0; SE0100980L; WO2002075170A1

Abstract

The invention relates to a screw joint arrangement for interconnecting a first component (11) and a second component (12). The arrangement comprises a screw (20) which extends through a screw hole (23) in the first component into a screw hole (21) in the second component and in this connection interacts with an expansion locking means. This comprises an inner sleeve part (17) and an outer sleeve part (13), which sleeve parts are provided with interacting spherical surfaces (15, 19) which make it possible to angle the inner sleeve part (17) in relation to the outer (13).

Description

20 25 30 521 090 2 2. Axiellt glapp mellan samverkande stödytor. Medför att spänningar byggs in när förbandet monteras. 3.Snedställning mellan samverkande stödytor. Detta medför dels att man endast får linjekontakt mellan dels sammanfogade ytor, vilket ger stora sättningar, att man får oönskade böjpàkänningar i. skruven när förbandet monteras. 20 25 30 521 090 2 2. Axial play between cooperating support surfaces. Causes stresses to build in when the joint is mounted. 3. Reduction between cooperating support surfaces. This means that you only get line contact between joined surfaces, which gives large settlements, that you get unwanted bending stresses in the screw when the joint is mounted.

EPO633404 beskriver ett expanderlàsorgan med. koniska hylsdelar, av vilka en yttre är slitsad, vilket gör det möjligt att kompensera för axiella toleransfel enligt punkt 2 ovan. Denna kända anordning klarar emellertid ej att kompensera för snedställning enligt punkt 3 OVaIl .EPO633404 discloses an expander locking device with. conical sleeve parts, of which an outer one is slotted, which makes it possible to compensate for axial tolerance errors according to point 2 above. However, this known device fails to compensate for skew according to paragraph 3 OVaIl.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN; Ett ändamål med uppfinningen är därför att åstadkomma en anordning vid skruvförband. son1 möjliggör spänningsfri sammankoppling av en första komponent med en andra komponent.DESCRIPTION OF THE INVENTION; An object of the invention is therefore to provide a device for screw connections. son1 enables voltage-free interconnection of a first component with a second component.

För detta ändamål avser uppfinningen en anordning vid skruvförband för sammankoppling av en första komponent med en andra komponent, omfattande en skruv som sträcker sig genom ett skruvhàl i den första komponenten in i ett skruvhàl i den andra komponenten och därvid samverkar med ett inre hylsdel expanderlàsorgan, vilket omfattar en hylsdel, försedda med samverkande sfärytor som möjliggör vinkling och en yttre vilka hylsdelar är av den inre hylsdelen. i förhållande till den yttre, varvid den inre hylsdelen är försedd med en utvändig sfäryta och den yttre hylsdelen är försedd med en invändig sfäryta, kännetecknad därav, att den yttre hylsdelen dessutom är försedd med en utvändig sfäryta 10 l5 20 25 30 521 090 för samverkan med eai stödyta pá eïi av komponenterna.To this end, the invention relates to a screw connection device for connecting a first component to a second component, comprising a screw extending through a screw hole in the first component into a screw hole in the second component and thereby cooperating with an inner sleeve part expander locking means, which comprises a sleeve part, provided with cooperating spherical surfaces which enable angling and an outer which sleeve parts are of the inner sleeve part. in relation to the outer one, wherein the inner sleeve part is provided with an outer sphere surface and the outer sleeve part is provided with an inner sphere surface, characterized in that the outer sleeve part is further provided with an outer sphere surface 10 for co-operation. with eai support surface on eïi of the components.

Genom denna utformning av uppfinningen erhålles pà enkelt sätt möjlighet till kompensering, dels för axialfel och dels för snedställningar. Denna kompensering kan ske automatiskt vid. monteringen av skruvförbandet.Through this design of the invention, the possibility of compensation is obtained in a simple manner, partly for axial errors and partly for misalignments. This compensation can be done automatically at. the assembly of the screw connection.

Ytterligare fördelaktiga. varianter av uppfinningen är angivna i de efterföljande underkraven.Additional beneficial. variants of the invention are set out in the appended subclaims.

KORT BESKRIVNING AV FIGURER Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande, med hänvisning till utföringsexempel som visas pá de bifogade ritningarna, varvid FIG 1 är ett längdsnitt genom ett skruvförband enligt ett första utföringsexempel av uppfinningen, och FIG 2 visar pà motsvarande sätt ett andra utförings- exempel av uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail in the following, with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a longitudinal section through a screw joint according to a first exemplary embodiment of the invention, and Fig. 2 correspondingly shows a second embodiment. examples of the invention.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL: Det i Fig 1 och 2 visade skruvförbandet 10 används för att koppla samman en första komponent ll med en andra komponent 12.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS: The screw connection 10 shown in Figs. 1 and 2 is used to connect a first component 11 to a second component 12.

Sonx exempel pà ett användningsområde för uppfinningen kan nämnas montering av ett hjälpaggregat vid en förbränningsmotor. Således kan. skruvförbandet användas vid ett vinkelstöd mellan en turbocompoundenhet och ett motorblock. Genom att en turbocompoundenhet normalt bildar en relativt tung enhet som vid sin ena ände är förbunden via ett transmissionshus med motorns vevaxel, vibrationer, behövs ett och är utsatt för motorns vinkelstöd till motorblocket. Eftersom turbocompound- enheten bildar en toleranskedja, behövs justermöjlighet 10 15 20 25 30 521 090 4 skall vid motorblocket. för att inte skadliga krafter uppstå anslutningen till fästet i Även om justermöjlighet är tillgänglig, finns det en risk för felmontering. omfattar en hylsa 13 med Skruvförbandet yttre cylindrisk utsida 14, en sfärisk konkav yta 15 pà insidan. och. sfärisk konvex yta. 16 pà ena kortsidan.Sonx 'example of a field of application for the invention may be mentioned the mounting of an auxiliary unit at an internal combustion engine. Thus can. the screw connection is used for an angle support between a turbo compound unit and an engine block. Because a turbo compound unit normally forms a relatively heavy unit which at its one end is connected via a transmission housing to the engine crankshaft, vibrations, one is needed and is subjected to the angular support of the engine to the engine block. Since the turbocompound unit forms a tolerance chain, an adjustment option 10 15 20 25 30 521 090 4 is needed at the engine block. so that no harmful forces occur the connection to the bracket in Even if the possibility of adjustment is available, there is a risk of incorrect installation. comprises a sleeve 13 with the outer cylindrical outer surface 14 of the screw connection, a spherical concave surface 15 on the inside. and. spherical convex surface. 16 on one short side.

Dessutom omfattar skruvförbandet en inre hylsa 17 som har cylindrisk insida 18 och en sfärisk konvex utsida 19. med samma radie pá sfärytan som pà ytterhylsan 13.In addition, the screw connection comprises an inner sleeve 17 having a cylindrical inside 18 and a spherical convex outside 19. with the same radius on the sphere surface as on the outer sleeve 13.

En skruv 20 sträcker sig genom de båda hylsorna 13, 17 samt genom ett hål 21 i den andra komponenten 12 och samverkar med en mutter 22. Den yttre hylsan 13 upptas i ett häl 23 i den första komponenten 11. Centrum pà de sfäriska ytornas radier sammanfaller med hylsornas centrumlinje.A screw 20 extends through the two sleeves 13, 17 and through a hole 21 in the second component 12 and cooperates with a nut 22. The outer sleeve 13 is received in a heel 23 in the first component 11. Center on the radii of the spherical surfaces coincides with the centerline of the sleeves.

Vid montering av skruvförbandet placeras ytterhylsan 13 med lös passning i_ hålet 23 i. den första komponenten skruv 20 och mutter 22 11, varefter innerhylsa 17, monteras. När skruven. 20 dras àt kommer ytterhylsan först att glida axiellt i hålet 23 tills den sfäriska ytan pà ytterhylsans kortsida landar mot en likaledes sfärisk, konkav yta 24 gﬁx den nmtstàende komponenten 12. De sfäriska ytorna ger en fullgod kontaktyta även om snedställning föreligger mellan objekten.When mounting the screw connection, the outer sleeve 13 is placed with a loose fit in the hole 23 in. The first component screw 20 and nut 22 11, after which the inner sleeve 17 is mounted. When the screw. When tightened, the outer sleeve will first slide axially in the hole 23 until the spherical surface on the short side of the outer sleeve lands against a similarly spherical, concave surface 24 g ﬁ x the adjacent component 12. The spherical surfaces provide a sufficient contact surface even if there is an inclination between the objects.

Innerhylsan 17 kan rotera fritt inuti ytterhylsan 13 och skruvskallen kommer därför att räta upp innerhylsan efterhand som skruven dras åt, så att man dels får full kontaktyta mellan skruvskalle 20a och hylsa 17, dels elimineras det böjande momentet och belastningen. på 10 15 20 25 521 090 skruven blir därmed rent axiell. När skruven dras át ytterligare kommer innerhylsan 17 att pressa isär ytterhylsan. 13, och. genon1 att denna. är relativt 'vek (tunnväggig), kommer den att expandera radiellt, varvid den fixeras axiellt i sitt läge i hålet 23.The inner sleeve 17 can rotate freely inside the outer sleeve 13 and the screw head will therefore straighten the inner sleeve as the screw is tightened, so that the full contact surface between the screw head 20a and the sleeve 17 is obtained, and the bending moment and the load are eliminated. on 10 15 20 25 521 090 the screw thus becomes purely axial. When the screw is tightened further, the inner sleeve 17 will press the outer sleeve apart. 13, and. genon1 that this. is relatively weak (thin-walled), it will expand radially, being fixed axially in its position in the hole 23.

Skruvhàlen 13a, 18 genom hylsorna 13, 17 är frigående och hålet 13a genom ytterhylsan 13 har gjorts något större än hålet för att kunna ta upp radiella lägesfel, 18 genom innerhylsan 17, då det även måste kunna kompensera för snedställning. axialled och i Den ovan beskrivna anpassningen i vinkel, sker automatiskt och resulterar i en spännings- fri sammankoppling mellan de båda komponenterna.The screw hole 13a, 18 through the sleeves 13, 17 is free and the hole 13a through the outer sleeve 13 has been made slightly larger than the hole to be able to accommodate radial position errors, 18 through the inner sleeve 17, as it must also be able to compensate for skew. axial joint and in The above-described adjustment in angle, takes place automatically and results in a voltage-free connection between the two components.

Ett alternativt utförande visas i Fig. 2, där godsgänga 25 används i stället för mutter.An alternative embodiment is shown in Fig. 2, where the goods thread 25 is used instead of the nut.

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan. beskrivna utföringsexemplenq utan en rad. ytter- ligare varianter och nmdifikationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis är det möjligt att förse den yttre hylsan 13 med en slits som påverkar deformationen i radialled.The invention should not be construed as limited to the above. described embodiments without a line. further variants and nmdifications are conceivable within the scope of the appended claims. For example, it is possible to provide the outer sleeve 13 with a slot which affects the deformation in the radial direction.

Claims

10 15 20 25 30 521 090 6 PATENT REQUIREMENTS

A screw connection device for interconnecting one (11) (12), comprising a screw extending through a (23) in the second component and thereby cooperating with a second (20) in the first component into a screw hole first component component screw hole (21) an expander locking means, (17) are provided which comprise an inner sleeve part (13), which sleeve parts (13, 17) cooperating spherical surfaces (15, 19) as the sleeve part (17) in which the (19) and the the outer sleeve part is provided with an inner sphere surface (15), that the outer sleeve part (16) on one of the components (12). and an outer sleeve part with an angle of it to which enables an internal relationship (13), the sleeve part is provided with an external spherical surface outer inner characteristic thereof, (13) for co-operation with a support surface is further provided with an external sphere surface (24)

Device according to claim 1, characterized in that the support surface (24) is concave.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that (17) than the spherical surface of the (19) sleeve part, one (13) has a radius of curvature of the inner sleeve part outer (16). smaller external sphere surface

4. A device according to claim 3, characterized in that the center of the radii of the outer sphere surfaces (16, 19) of the two sleeve parts (13, 17) coincides with the center line of the sleeves.