WO2019174678A1 - Verfahren zur herstellung einer verbindung - Google Patents

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WO2019174678A1
WO2019174678A1 PCT/DE2019/100227 DE2019100227W WO2019174678A1 WO 2019174678 A1 WO2019174678 A1 WO 2019174678A1 DE 2019100227 W DE2019100227 W DE 2019100227W WO 2019174678 A1 WO2019174678 A1 WO 2019174678A1
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forming
extending
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Peter Speth
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16C2226/50—Positive connections
    • F16C2226/52—Positive connections with plastic deformation, e.g. caulking or staking

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a connection between an annular first component and a second component, wherein the first component is insertable along an axial direction into a receptacle of the second component.
  • a method is proposed, by means of which a rolling bearing can be arranged in a form-fitting manner in a housing of an actuator.
  • a rolling bearing in a housing of an actuator there are numerous methods and possibilities for the positive arrangement of a rolling bearing in a housing of an actuator known. For example, circlips, capstans or nuts can be used. Furthermore, portions of the components to be joined together can be reshaped, z. B. over a roll. This is a z. B. along an axial direction extending portion of a component gradually deformed and bent in a radial direction. A roller burnishing tool is moved along the section to be deformed along the circumferential direction.
  • the present invention has the object to provide a method for producing a compound by which a reduction of components z. B. an actuator is possible.
  • the method should allow the production of a compound with limited accessibility of the area to be reshaped.
  • the method comprises at least the following steps:
  • a plurality of ring-segment-shaped sections can be deformed successively or possibly also temporally parallel by the method.
  • annular segment-shaped section extends along the circumferential direction over an angular range of at least two angular degrees, in particular at least 5 degrees of angle.
  • annular segment-shaped section extends along the circumferential direction over an angular range of at most 20 angular degrees, in particular at most 10 angular degrees.
  • an annular region is successively contacted (section by section) and reshaped by the method.
  • the forming tool comprises a plurality of forming dies for temporally parallel forming sections spaced from one another along the circumferential direction for the purpose of producing the connection.
  • the sections are arranged spaced apart from one another by at least 20 degrees of angle, preferably by at least 45 degrees of angle, along the circumferential direction.
  • the at least one forming punch has a contact surface for contacting and forming the portion, wherein the contact surface has a first sliding surface extending at least along the axial direction and a second sliding surface extending at least along the radial direction and a sliding surface connecting the sliding surfaces Having guide surface.
  • the portion is contacted by the guide surface and deformed in the radial direction, thereby abutting against the second sliding surface.
  • the transition between the first sliding surface and the second sliding surface is formed by a radius, that is to say the guide surface is in particular bent along the axial direction.
  • the deformed section When contacting the contact surface with the portion of the section is displaced along further movement of the forming die along the axial direction over the guide surface in the radial direction (inward or outward) and thus bent.
  • the deformed section at least partially assumes the shape of the contact surface.
  • the first component is a roller bearing comprising at least one inner ring, an outer ring and disposed therebetween a plurality of rolling elements.
  • the second component comprises at least one annular flange on which the sections are formed. Alternatively, the sections are parts of the inner ring or the outer ring.
  • a third component is rotatably arranged on the second component (eg a housing) via the roller bearing.
  • the third component has at least one opening extending along the axial direction, the at least one forming punch extending through the at least one opening for forming the at least one section.
  • the second component is z.
  • the annular flange extends in particular substantially along the axial direction and extends in the circumferential direction about the outer ring or the inner ring of the rolling bearing.
  • the sections are arranged on an end face of the flange.
  • the third component has a plurality of openings, so that a plurality of forming punches of a forming tool can be used, in particular at the same time for forming several sections.
  • At least the third component is rotated relative to the section in order to deform a plurality of sections arranged next to one another along the circumferential direction.
  • the forming tool comprises one or more forming dies which can be displaced along the axial direction.
  • the forming punch is movable exclusively along the axial direction.
  • the forming tool is in particular rotatable relative to the components, so that successively several sections can be deformed by at least one forming punch.
  • the first component is a roller bearing which comprises at least one inner ring, one outer ring and, arranged therebetween, a plurality of rolling elements.
  • the second component comprises at least one annular flange on which the sections are formed.
  • the sections are parts of the inner ring or the outer ring.
  • the second component is z. B. a housing of an actuator, wherein the housing has an annular flange.
  • the parts arrangement has at least one third component which is rotatably arranged on the second component (for example a stationary housing) via the roller bearing, wherein the third component has at least one opening extending along the axial direction, via which the at least one section for a form stamp is accessible.
  • the third component comprises at least one spindle nut, which is rotatably arranged on a spindle of an actuator extending along the axial direction.
  • the spindle nut and spindle are connected to one another via a thread, so that the spindle can be displaced along the axial direction relative to the spindle nut via a rotation of the spindle nut.
  • the third component preferably has a flange section, which extends from the spindle nut surrounding the spindle along the radial direction and in an annular manner along the circumferential direction.
  • a flange section which extends from the spindle nut surrounding the spindle along the radial direction and in an annular manner along the circumferential direction.
  • the inner ring on the spindle nut and the outer ring are arranged in the receptacle formed by a housing of the actuator.
  • the spindle nut is rotatably supported by the roller bearing relative to the housing.
  • the flange section and the one-piece design of spindle nut, flange section and toothed section limit the accessibility of the rolling bearing.
  • FIG. 1 shows a part arrangement and a forming tool in a side view in FIG
  • Fig. 2 a detail of Fig. 1;
  • FIG. 3 shows the parts arrangement and the forming tool in a side view in FIG
  • FIGS. 1 to 4 shows the parts arrangement according to FIGS. 1 to 4 in a perspective view.
  • Fig. 1 shows a part assembly 23 and a forming tool 6 in a side view in section.
  • the subassembly 23 comprises an annular first component 2 (the roller bearing) and a second component 3, which are connected or connectable to one another by the method already described and / or by the forming tool 6.
  • the second component 2 comprises an annular flange 27 on which the sections 9, 11 are formed.
  • the second component 3 is z.
  • the annular flange 27 extends along the axial direction 4 and extends in the circumferential direction 13 about the outer ring 19 of the rolling bearing. Sections 9,
  • the subassembly 23 has at least one third component 21, which is rotatably mounted on the second component 3 (the stationary housing 26 of the actuator 25) via the roller bearing, wherein the third component 21 has an opening 22 extending along the axial direction 4 over which the at least one portion 9, 11 for a forming die 7, 8 is accessible.
  • the third component 21 comprises at least one spindle nut 29, which is rotatably arranged on a spindle 24 of an actuator 25 extending along the axial direction 4.
  • Spindle nut 29 and spindle 24 are connected to one another via a thread 30, so that over a rotation of the spindle nut 29, the spindle 24 is displaceable relative to the spindle nut 29 along the axial direction 4.
  • the third component 21 further has a flange portion 31 which extends from the spindle nut 29 surrounding the spindle 24 along the radial direction 10 and annularly along the circumferential direction 13. To the flange portion 31 is followed in the radial direction 13 outside a toothed portion 32, through which a gear is formed.
  • the inner ring 18 is arranged on the spindle nut 29 (between the spindle nut 29 and a nut 12) and the outer ring 29 in the receptacle 5 formed by the housing 26 of the actuator 25 and by the flange 27.
  • the spindle nut 29 and the third component 21 is rotatably supported by the roller bearing relative to the housing 26.
  • the forming tool 6 comprises a plurality of forming dies 7, 8 displaceable along the axial direction 4.
  • the forming die 7 is movable along the axial direction 4.
  • the forming tool 6 is rotatable relative to the components 2, 3, so that successively a plurality of sections 9, 11 can be deformed by at least one forming punch 7, 8.
  • Fig. 2 shows a detail of Fig. 1. Reference to the comments on Fig. 1 genom men.
  • the second component 2 comprises an annular flange 27, on which the sections 9, 11 are formed.
  • the second component 3 is a housing 25 of an actuator 26, where the housing 25 has the annular flange 27.
  • the annular flange 27 extends along the axial direction 4 and extends in the circumferential direction 13 about the outer ring 19 of the rolling bearing. Sections 9,
  • the forming punch 7 has a contact surface 14 for contacting and forming the portion 9, wherein the contact surface 14 has a first sliding surface 15 extending at least along the axial direction 4 and a second sliding surface 16 extending at least along the radial direction 10 and a sliding surface. chen 15, 16 interconnecting guide surface 17 has. The section 9 is contacted by the guide surface 17 and deformed in the radial direction 10 and thereby rests against the second sliding surface 16.
  • the transition between the first sliding surface 15 and the second sliding surface 16 is formed by a radius, that is to say the guide surface 17 is curved along the axial direction 4.
  • FIG. 3 shows the parts assembly 23 and the forming tool 6 in a side view in section after step c). Reference is made to the comments on FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 1 to 3 shows the parts arrangement 23 according to FIGS. 1 to 3 in a perspective view after step d). Reference is made to the comments on FIGS. 1 to 3.
  • annular flange 27 of the second component 2 is shown, on which the sections 9, 11 are formed.
  • the second component 3 is the housing 25 of an actuator 26, wherein the housing 25 has the annular flange 27.
  • the annular flange 27 extends along the axial direction 4 and extends in the circumferential direction 13 about the outer ring 19 of the rolling bearing. Sections 9,
  • the sections 9, 11 are formed by the forming tool 5 on an end face 28 of the flange 27.
  • the sections 9, 11 are arranged directly adjacent to each other, so that a circumferential deformation of the annular flange 27 is achieved.
  • the annular flange 27 extends around a spindle 24 of the actuator 25.
  • FIG. 5 shows the forming tool according to FIGS. 1 to 3 in a perspective view. Reference is made to the comments on Figs. 1 and 2.
  • the forming tool 6 comprises a plurality of forming dies 7, 8 displaceable along the axial direction 4.
  • the forming die 7 is movable along the axial direction 4.
  • the forming tool 6 is rotatable relative to the components 2, 3, so that successively a plurality of sections 9, 11 can be deformed by in each case one forming punch 7, 8.
  • the forming punch 7 has a contact surface 14 for contacting and forming the portion 9, wherein the contact surface 14 has a first sliding surface 15 extending at least along the axial direction 4 and a second sliding surface 16 extending at least along the radial direction 10 and a sliding surface.
  • chen 15, 16 interconnecting guide surface 17 has.
  • the section 9 is contacted by the guide surface 17 and deformed in the radial direction 10 and thereby rests against the second sliding surface 16.
  • the transition between the first sliding surface 15 and the second sliding surface 16 is formed by a radius, that is to say the guide surface 17 is curved along the axial direction 4.
  • FIG. 6 shows the parts arrangement 23 according to FIGS. 1 to 4 in a perspective view. Reference is made to the comments on Figs. 1 to 4.
  • the subassembly 23 has a third component 21, which is rotatably arranged on the second component 3 (the stationary housing 26 of the actuator 25) via the roller bearing, wherein the third component 21 has a first axial length. ckende opening 22, via which the at least one portion 9, 11 for a forming die 7, 8 is accessible.
  • the third component 21 comprises a spindle nut 29 which is rotatably arranged on a spindle 24 of an actuator 25 extending along the axial direction 4.
  • the third component 21 further has a flange portion 31 which extends from the spindle nut 29 surrounding the spindle 24 along the radial direction 10 and annularly along the circumferential direction 13. To the flange portion 31 is followed in the radial direction 13 outside a toothed portion 32, through which a gear is formed.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Verbindung (1) zwischen einem ringförmigen ersten Bauteil (2) und einem zweiten Bauteil (3), wobei das erste Bauteil (2) entlang einer axialen Richtung (4) in eine Aufnahme (5) des zweiten Bauteils (3) einschiebbar ist; zumindest umfassend die folgenden Schritte: a) Anordnen des ersten Bauteils (2) in der Aufnahme (5) des zweiten Bauteils (3); b) Bereitstellen eines Umformwerkzeugs (6) mit zumindest einem entlang der axialen Richtung (4) bewegbaren Umformstempel (7, 8); c) Bewegen des Umformstempels (7, 8) in der axialen Richtung (4) und Kontaktieren und Umformen eines ringsegmentförmigen ersten Abschnitts (9) eines der Bauteile (2, 3) in einer radialen Richtung (10) zur Herstellung einer gegenüber der axialen Richtung (4) formschlüssigen Verbindung (1) zwischen dem ersten Bauteil (2) und dem zweiten Bauteil (3).

Description

Verfahren zur Herstellung einer Verbindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwi- schen einem ringförmigen ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, wobei das erste Bauteil entlang einer axialen Richtung in eine Aufnahme des zweiten Bauteils ein- schiebbar ist. Insbesondere wird ein Verfahren vorgeschlagen, durch das ein Wälzla- ger formschlüssig in einem Gehäuse eines Aktors anordenbar ist.
Es sind zahlreiche Verfahren und Möglichkeiten zur formschlüssigen Anordnung eines Wälzlagers in einem Gehäuse eines Aktors bekannt. Z. B. können Sicherungsringe, Überwurfbleche oder Muttern eingesetzt werden. Weiterhin können Abschnitte der miteinander zu verbindenden Bauteile umgeformt werden, z. B. über ein Rollieren. Dabei wird ein sich z. B. entlang einer axialen Richtung erstreckender Abschnitt eines Bauteils sukzessive verformt und in einer radialen Richtung umgebogen. Ein Rollier- werkzeug wird dafür entlang des zu verformenden Abschnitts entlang der Umfangs- richtung verfahren.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis insbesondere Aktoren mit möglichst wenigen Bau- teilen herzustellen, so dass die Komplexität des Aktors verringert und insbesondere Kosten eingespart werden können.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ver- fahren zur Herstellung einer Verbindung bereitzustellen, durch das eine Reduzierung von Bauteilen z. B. eines Aktors ermöglicht wird. Insbesondere soll das Verfahren die Herstellung einer Verbindung bei eingeschränkter Zugänglichkeit des umzuformenden Bereichs ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhän- gigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten An- sprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise mitei- nander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Be- Schreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem ringförmigen ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil vorgeschlagen, wobei das erste Bauteil ent- lang einer axialen Richtung in eine Aufnahme des zweiten Bauteils einschiebbar ist. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
a) Anordnen des ersten Bauteils in der Aufnahme des zweiten Bauteils;
b) Bereitstellen eines Umformwerkzeugs mit zumindest einem entlang einer axialen Richtung bewegbaren Umformstempel;
c) Bewegen des Umformstempels in der axialen Richtung und Kontaktieren und Umformen eines ringsegmentförmigen ersten Abschnitts eines der Bauteile in ei- ner radialen Richtung zur Herstellung einer gegenüber der axialen Richtung formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bau- teil und
d) Bewegen des Umformstempels in der axialen Richtung und Kontaktieren und Umformen eines ringsegmentförmigen zweiten Abschnitts des Bauteils in einer radialen Richtung zur Herstellung der Verbindung.
Insbesondere können durch das Verfahren sukzessive oder ggf. auch zeitlich parallel mehrere ringsegmentförmige Abschnitte verformt werden.
Insbesondere erstreckt sich ein ringsegmentförmiger Abschnitt entlang der Umfangs- richtung über einen Winkelbereich von mindestens zwei Winkelgrad, insbesondere mindestens 5 Winkelgrad.
Insbesondere erstreckt sich ein ringsegmentförmiger Abschnitt entlang der Umfangs- richtung über einen Winkelbereich von höchstens 20 Winkelgrad, insbesondere höchstens 10 Winkelgrad.
Insbesondere wird durch das Verfahren ein ringförmiger Bereich sukzessive (nämlich Abschnitt für Abschnitt) kontaktiert und umgeformt. Insbesondere umfasst das Umformwerkzeug eine Mehrzahl von Umformstempeln, zum zeitlich parallelen Umformen von entlang der Umfangsrichtung voneinander be- abstandet angeordneten Abschnitten zur Herstellung der Verbindung. Die Abschnitte sind insbesondere um mindestens 20 Winkelgrad, bevorzugt um mindestens 45 Win- kelgrad entlang der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet.
Insbesondere weist der zumindest eine Umformstempel eine Kontaktfläche zur Kon- taktierung und Umformung des Abschnitts auf, wobei die Kontaktfläche eine sich zu- mindest entlang der axialen Richtung erstreckende erste Gleitfläche und eine sich zumindest entlang der radialen Richtung erstreckende zweite Gleitfläche sowie eine die Gleitflächen miteinander verbindende Führungsfläche aufweist. Der Abschnitt wird durch die Führungsfläche kontaktiert und in der radialen Richtung verformt und legt sich dabei an der zweiten Gleitfläche an.
Insbesondere wird der Übergang zwischen den ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche durch einen Radius gebildet, die Führungsfläche ist also insbesondere ent- lang der axialen Richtung gebogen ausgeführt.
Bei einer Kontaktierung der Kontaktfläche mit dem Abschnitt wird der Abschnitt bei weiterer Bewegung des Umformstempels entlang der axialen Richtung über die Füh- rungsfläche in der radialen Richtung (nach innen oder nach außen) verdrängt und damit umgebogen. Insbesondere nimmt der umgeformte Abschnitt zumindest teilwei- se die Form der Kontaktfläche an.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist das erste Bauteil ein Wälzlager, das zumindest einen Innenring, einen Außenring und dazwischen ange- ordnet eine Mehrzahl von Wälzkörpern umfasst. Das zweite Bauteil umfasst zumin- dest einen ringförmigen Flansch, an dem die Abschnitte ausgebildet sind. Alternativ sind die Abschnitte Teile des Innenrings oder des Außenrings. Ein drittes Bauteil ist über das Wälzlager drehbar an dem zweiten Bauteil (z. B. ein Gehäuse) angeordnet. Das dritte Bauteil weist zumindest eine sich entlang der axialen Richtung erstreckende Öffnung auf, wobei sich der mindestens eine Umformstempel zur Umformung des mindestens einen Abschnitts durch die zumindest eine Öffnung erstreckt. Das zweite Bauteil ist z. B. ein Gehäuse eines Aktors, wobei das Gehäuse einen ring- förmigen Flansch aufweist.
Der ringförmige Flansch erstreckt sich insbesondere im Wesentlichen entlang der axi- alen Richtung und erstreckt sich in Umfangsrichtung um den Außenring oder den In- nenring des Wälzlagers.
Insbesondere sind die Abschnitte an einer Stirnfläche des Flansches angeordnet.
Insbesondere weist das dritte Bauteil mehrere Öffnungen auf, so dass mehrere Um formstempel eines Umformwerkzeugs insbesondere zeitgleich zum Umformen mehre- rer Abschnitte eingesetzt werden können.
Insbesondere wird zur Umformung mehrerer entlang der Umfangsrichtung nebenei- nander angeordneter Abschnitte zumindest das dritte Bauteil gegenüber dem Ab- schnitt verdreht.
Es wird weiter ein Umformwerkzeug vorgeschlagen, mit dem das bereits beschriebe- ne Verfahren durchführbar ist. Die Ausführungen zu dem Verfahren gelten gleicher- maßen für das Umformwerkzeug und umgekehrt.
Das Umformwerkzeug umfasst insbesondere einen oder mehrere entlang der axialen Richtung verlagerbare Umformstempel.
Der Umformstempel ist insbesondere ausschließlich entlang der axialen Richtung be- wegbar. Das Umformwerkzeug ist insbesondere gegenüber den Bauteilen drehbar, so dass sukzessive mehrere Abschnitte durch mindestens einen Umformstempel ver- formbar sind.
Es wird weiter eine Teileanordnung vorgeschlagen, zumindest umfassend ein ringför- miges erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, die miteinander durch das bereits be- schriebene Verfahren und/oder durch das Umformwerkzeug miteinander verbunden bzw. verbindbar sind. Insbesondere ist das erste Bauteil ein Wälzlager, das zumindest einen Innenring, ei- nen Außenring und dazwischen angeordnet eine Mehrzahl von Wälzkörpern umfasst. Das zweite Bauteil umfasst zumindest einen ringförmigen Flansch, an dem die Ab- schnitte ausgebildet sind. Alternativ sind die Abschnitte Teile des Innenrings oder des Außenrings.
Das zweite Bauteil ist z. B. ein Gehäuse eines Aktors, wobei das Gehäuse einen ring- förmigen Flansch aufweist.
Insbesondere weist die Teileanordnung zumindest ein drittes Bauteil auf, das über das Wälzlager drehbar an dem zweiten Bauteil (z. B. ein feststehendes Gehäuse) ange- ordnet ist, wobei das dritte Bauteil zumindest eine sich entlang der axialen Richtung erstreckende Öffnung aufweist, über die der zumindest eine Abschnitt für einen Um formstempel zugänglich ist.
Insbesondere umfasst das dritte Bauteil zumindest eine Spindelmutter, die auf einer sich entlang der axialen Richtung erstreckenden Spindel eines Aktors drehbar ange- ordnet ist.
Insbesondere sind Spindelmutter und Spindel über ein Gewinde miteinander verbun- den, so dass über eine Drehung der Spindelmutter die Spindel relativ zu der Spindel- mutter entlang der axialen Richtung verlagerbar ist.
Bevorzugt weist das dritte Bauteil einen Flanschabschnitt auf, der sich ausgehend von der die Spindel umgebenden Spindelmutter entlang der radialen Richtung und ring- förmig entlang der Umfangsrichtung erstreckt. Insbesondere schließt sich an den Flanschabschnitt in der radialen Richtung außen ein Verzahnungsabschnitt an, durch den ein Zahnrad gebildet ist.
Insbesondere sind der Innenring auf der Spindelmutter und der Außenring in der durch ein Gehäuse des Aktors gebildeten Aufnahme angeordnet.
Insbesondere ist die Spindelmutter über das Wälzlager gegenüber dem Gehäuse drehbar gelagert. Über den Flanschabschnitt und die einteilige Ausführung von Spindelmutter, Flansch- abschnitt und Verzahnungsabschnitt ist eine Zugänglichkeit des Wälzlagers einge- schränkt. Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens kann eine Verformung der Ab- schnitte durch den Flanschabschnitt vorgenommen werden.
Die Ausführungen zu der Teileanordnung gelten insbesondere gleichermaßen für das Verfahren und das Umformwerkzeug und umgekehrt.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“,„zweite“, ... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö- ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen- folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver- hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen- stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 : eine Teileanordnung und ein Umformwerkzeug in einer Seitenansicht im
Schnitt;
Fig. 2: ein Detail der Fig. 1 ;
Fig. 3: die Teileanordnung und das Umformwerkzeug in einer Seitenansicht im
Schnitt nach Schritt c); Fig. 4: die Teileanordnung nach Fig. 1 bis 3 in einer perspektivischen Ansicht nach Schritt d);
Fig. 5: das Umformwerkzeug nach Fig. 1 bis 3 in einer perspektivischen An- sicht; und
Fig. 6: die Teileanordnung nach Fig. 1 bis 4 in einer perspektivischen Ansicht.
Fig. 1 zeigt eine Teileanordnung 23 und ein Umformwerkzeug 6 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die Teileanordnung 23 umfasst ein ringförmiges erstes Bauteil 2 (das Wälzlager) und ein zweites Bauteil 3, die miteinander durch das bereits beschriebene Verfahren und/oder durch das Umformwerkzeug 6 miteinander verbunden bzw. ver- bindbar sind.
Das zweite Bauteil 2 umfasst einen ringförmigen Flansch 27, an dem die Abschnitte 9, 11 ausgebildet sind. Das zweite Bauteil 3 ist z. B. ein Gehäuse 25 eines Aktors 26, wobei das Gehäuse 25 den ringförmigen Flansch 27 aufweist.
Der ringförmige Flansch 27 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 4 und erstreckt sich in Umfangsrichtung 13 um den Außenring 19 des Wälzlagers. Die Abschnitte 9,
11 (siehe Fig. 4) werden durch das Umformwerkzeug 6 an einer Stirnfläche 28 des Flansches 27 ausgebildet.
Die Teileanordnung 23 weist zumindest ein drittes Bauteil 21 auf, das über das Wälz- lager drehbar an dem zweiten Bauteil 3 (das feststehende Gehäuse 26 des Aktors 25) angeordnet ist, wobei das dritte Bauteil 21 eine sich entlang der axialen Richtung 4 erstreckende Öffnung 22 aufweist, über die der zumindest eine Abschnitt 9, 11 für ei- nen Umformstempel 7, 8 zugänglich ist.
Das dritte Bauteil 21 umfasst zummindest eine Spindelmutter 29, die auf einer sich entlang der axialen Richtung 4 erstreckenden Spindel 24 eines Aktors 25 drehbar an- geordnet ist. Spindelmutter 29 und Spindel 24 sind über ein Gewinde 30 miteinander verbunden, so dass über eine Drehung der Spindelmutter 29 die Spindel 24 relativ zu der Spindel- mutter 29 entlang der axialen Richtung 4 verlagerbar ist.
Das dritte Bauteil 21 weist weiter einen Flanschabschnitt 31 auf, der sich ausgehend von der die Spindel 24 umgebenden Spindelmutter 29 entlang der radialen Richtung 10 und ringförmig entlang der Umfangsrichtung 13 erstreckt. An den Flanschabschnitt 31 schließt sich in der radialen Richtung 13 außen ein Verzahnungsabschnitt 32 an, durch den ein Zahnrad gebildet ist.
Der Innenring 18 ist auf der Spindelmutter 29 (zwischen Spindelmutter 29 und einer Mutter 12) und der Außenring 29 in der durch das Gehäuse 26 des Aktors 25 und durch den Flansch 27 gebildeten Aufnahme 5 angeordnet.
Die Spindelmutter 29 bzw. das dritte Bauteil 21 ist über das Wälzlager gegenüber dem Gehäuse 26 drehbar gelagert.
Über den Flanschabschnitt 31 und die einteilige Ausführung von Spindelmutter 29, Flanschabschnitt 31 und Verzahnungsabschnitt 32 ist eine Zugänglichkeit des Wälz- lagers eingeschränkt. Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens kann eine Verformung der Abschnitte 9, 11 durch den Flanschabschnitt 31 vorgenommen werden.
Das Umformwerkzeug 6 umfasst mehrere entlang der axialen Richtung 4 verlagerbare Umformstempel 7, 8.
Der Umformstempel 7 ist entlang der axialen Richtung 4 bewegbar. Das Umform- werkzeug 6 ist gegenüber den Bauteilen 2, 3 drehbar, so dass sukzessive mehrere Abschnitte 9, 11 durch mindestens einen Umformstempel 7, 8 verformbar sind.
Fig. 2 zeigt ein Detail der Fig. 1. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 wird Bezug genom men. Das zweite Bauteil 2 umfasst einen ringförmigen Flansch 27, an dem die Abschnitte 9, 11 ausgebildet werden. Das zweite Bauteil 3 ist ein Gehäuse 25 eines Aktors 26, wo bei das Gehäuse 25 den ringförmigen Flansch 27 aufweist.
Der ringförmige Flansch 27 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 4 und erstreckt sich in Umfangsrichtung 13 um den Außenring 19 des Wälzlagers. Die Abschnitte 9,
11 werden durch das Umformwerkzeug 6 an einer Stirnfläche 28 des Flansches 27 ausgebildet.
Der Umformstempel 7 weist eine Kontaktfläche 14 zur Kontaktierung und Umformung des Abschnitts 9 auf, wobei die Kontaktfläche 14 eine sich zumindest entlang der axialen Richtung 4 erstreckende erste Gleitfläche 15 und eine sich zumindest entlang der radialen Richtung 10 erstreckende zweite Gleitfläche 16 sowie eine die Gleitflä- chen 15, 16 miteinander verbindende Führungsfläche 17 aufweist. Der Abschnitt 9 wird durch die Führungsfläche 17 kontaktiert und in der radialen Richtung 10 verformt und legt sich dabei an der zweiten Gleitfläche 16 an.
Der Übergang zwischen der ersten Gleitfläche 15 und der zweiten Gleitfläche 16 durch einen Radius gebildet, die Führungsfläche 17 ist also entlang der axialen Rich- tung 4 gebogen ausgeführt.
Bei einer Kontaktierung der Kontaktfläche 14 mit dem Abschnitt 9 wird der Abschnitt 9 bei weiterer Bewegung des Umformstempels 7 entlang der axialen Richtung 4 über die Führungsfläche 17 in der radialen Richtung 10 nach innen verdrängt und damit umgebogen. Dabei nimmt der umgeformte Abschnitt 9 zumindest teilweise die Form der Kontaktfläche 14 an.
Fig. 3 zeigt die Teileanordnung 23 und das Umformwerkzeug 6 in einer Seitenansicht im Schnitt nach Schritt c). Auf die Ausführungen zu Fig. 1 und 2 wird verwiesen.
Hier ist der ringförmige Flansch 27 des Gehäuses 25 umgeformt dargestellt und bildet mit dem Außenring 19 des Wälzlagers die Verbindung 1. Fig. 4 zeigt die Teileanordnung 23 nach Fig. 1 bis 3 in einer perspektivischen Ansicht nach Schritt d). Auf die Ausführungen zu den Fig. 1 bis 3 wird verwiesen.
Hier ist der ringförmige Flansch 27 des zweiten Bauteils 2 dargestellt, an dem die Ab- schnitte 9, 11 ausgebildet sind. Das zweite Bauteil 3 ist das Gehäuse 25 eines Aktors 26, wobei das Gehäuse 25 den ringförmigen Flansch 27 aufweist.
Der ringförmige Flansch 27 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 4 und erstreckt sich in Umfangsrichtung 13 um den Außenring 19 des Wälzlagers. Die Abschnitte 9,
11 werden durch das Umformwerkzeug 5 an einer Stirnfläche 28 des Flansches 27 ausgebildet. Die Abschnitte 9, 11 sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet, so dass eine umlaufende Umformung des ringförmigen Flansches 27 erreicht ist.
Der ringförmige Flansch 27 erstreckt sich um eine Spindel 24 des Aktors 25.
Fig. 5 zeigt das Umformwerkzeug nach Fig. 1 bis 3 in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu den Fig. 1 und 2 wird verwiesen.
Das Umformwerkzeug 6 umfasst mehrere entlang der axialen Richtung 4 verlagerbare Umformstempel 7, 8.
Der Umformstempel 7 ist entlang der axialen Richtung 4 bewegbar. Das Umform- werkzeug 6 ist gegenüber den Bauteilen 2, 3 drehbar, so dass sukzessive mehrere Abschnitte 9, 11 durch jeweils einen Umformstempel 7, 8 verformbar sind.
Der Umformstempel 7 weist eine Kontaktfläche 14 zur Kontaktierung und Umformung des Abschnitts 9 auf, wobei die Kontaktfläche 14 eine sich zumindest entlang der axialen Richtung 4 erstreckende erste Gleitfläche 15 und eine sich zumindest entlang der radialen Richtung 10 erstreckende zweite Gleitfläche 16 sowie eine die Gleitflä- chen 15, 16 miteinander verbindende Führungsfläche 17 aufweist. Der Abschnitt 9 wird durch die Führungsfläche 17 kontaktiert und in der radialen Richtung 10 verformt und legt sich dabei an der zweiten Gleitfläche 16 an. Der Übergang zwischen der ersten Gleitfläche 15 und der zweiten Gleitfläche 16 durch einen Radius gebildet, die Führungsfläche 17 ist also entlang der axialen Rich- tung 4 gebogen ausgeführt.
Fig. 6 zeigt die Teileanordnung 23 nach Fig. 1 bis 4 in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu den Fig. 1 bis 4 wird verwiesen.
Die Teileanordnung 23 weist ein drittes Bauteil 21 auf, das über das Wälzlager dreh- bar an dem zweiten Bauteil 3 (das feststehende Gehäuse 26 des Aktors 25) angeord- net ist, wobei das dritte Bauteil 21 eine sich entlang der axialen Richtung 4 erstre- ckende Öffnung 22 aufweist, über die der zumindest eine Abschnitt 9, 11 für einen Umformstempel 7, 8 zugänglich ist.
Das dritte Bauteil 21 umfasst eine Spindelmutter 29, die auf einer sich entlang der axialen Richtung 4 erstreckenden Spindel 24 eines Aktors 25 drehbar angeordnet ist. Das dritte Bauteil 21 weist weiter einen Flanschabschnitt 31 auf, der sich ausgehend von der die Spindel 24 umgebenden Spindelmutter 29 entlang der radialen Richtung 10 und ringförmig entlang der Umfangsrichtung 13 erstreckt. An den Flanschabschnitt 31 schließt sich in der radialen Richtung 13 außen ein Verzahnungsabschnitt 32 an, durch den ein Zahnrad gebildet ist.
Bezuqszeichenliste
Verbindung
erstes Bauteil
zweites Bauteil
axiale Richtung
Aufnahme
Umformwerkzeug
erster Umformstempel
zweiter Umformstempel
erster Abschnitt
radiale Richtung
zweiter Abschnitt
Mutter
Umfangsrichtung
Kontaktfläche
erste Gleitfläche
zweite Gleitfläche
Führungsfläche
Innenring
Außenring
Wälzkörper
drittes Bauteil
Öffnung
Teileanordnung
Spindel
Aktor
Gehäuse
Flansch
Stirnfläche
Spindelmutter
Gewinde
Flanschabschnitt 32 Verzahnungsabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung (1 ) zwischen einem ringförmigen ersten Bauteil (2) und einem zweiten Bauteil (3), wobei das erste Bauteil (2) ent- lang einer axialen Richtung (4) in eine Aufnahme (5) des zweiten Bauteils (3) einschiebbar ist; zumindest umfassend die folgenden Schritte:
a) Anordnen des ersten Bauteils (2) in der Aufnahme (5) des zweiten Bauteils
(3);
b) Bereitstellen eines Umformwerkzeugs (6) mit zumindest einem entlang der axialen Richtung (4) bewegbaren Umformstempel (7, 8);
c) Bewegen des Umformstempels (7, 8) in der axialen Richtung (4) und Kon- taktieren und Umformen eines ringsegmentförmigen ersten Abschnitts (9) eines der Bauteile (2, 3) in einer radialen Richtung (10) zur Herstellung ei- ner gegenüber der axialen Richtung (4) formschlüssigen Verbindung (1 ) zwischen dem ersten Bauteil (2) und dem zweiten Bauteil (3) und d) Bewegen des Umformstempels (7, 8) in der axialen Richtung (4) und Kon- taktieren und Umformen eines ringsegmentförmigen zweiten Abschnitts (11 ) des Bauteils (2, 3) in der radialen Richtung (10) zur Herstellung der Verbindung (1 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Umformwerkzeug (6) eine Mehrzahl von Umformstempeln (7, 8) umfasst, zum zeitlich parallelen Umformen von entlang einer Umfangsrichtung (13) voneinander beabstandet angeordneten Abschnitten (9, 11 ) zur Herstellung der Verbindung (1 ).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest ei- ne Umformstempel (7, 8) eine Kontaktfläche (14) zur Kontaktierung und Umfor- mung des Abschnitts (9, 11 ) aufweist, wobei die Kontaktfläche (14) eine sich zumindest entlang der axialen Richtung (4) erstreckende erste Gleitfläche (15) und eine sich zumindest entlang der radialen Richtung (10) erstreckende zweite Gleitfläche (16) sowie eine die Gleitflächen (15, 16) miteinander verbindende Führungsfläche (17) aufweist, wobei der Abschnitt (9, 11 ) durch die Führungsflä- che (17) kontaktiert und in der radialen Richtung (10) verformt wird und sich da- bei an der zweiten Gleitfläche (16) anlegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil (2) ein Wälzlager ist, das zumindest einen Innenring (18), einen Außenring (19) und dazwischen angeordnet eine Mehrzahl von Wälzkörpern (20) umfasst; wobei das zweite Bauteil (3) zumindest einen ringförmigen Flansch (27) umfasst, an dem die Abschnitte (9, 11 ) ausgebildet sind; wobei ein drittes Bauteil (21 ) über das Wälzlager drehbar an dem zweiten Bauteil (3) angeordnet ist, wobei das drit- te Bauteil (21 ) zumindest eine sich entlang der axialen Richtung (4) erstreckende Öffnung (22) aufweist, wobei sich der mindestens eine Umformstempel (7, 8) zur Umformung des mindestens einen Abschnitts (9, 11 ) durch die zumindest eine Öffnung (22) erstreckt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei zur Umformung mehrerer entlang der Um- fangsrichtung (14) nebeneinander angeordneter Abschnitte (9, 11 ) zumindest das dritte Bauteil (21 ) gegenüber dem Abschnitt (9, 11 ) verdreht wird.
6. Teileanordnung (23), zumindest umfassend ein ringförmiges erstes Bauteil (2) und ein zweites Bauteil (3), die miteinander durch das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche miteinander verbunden sind.
7. Teileanordnung (23) nach Anspruch 6, wobei das erste Bauteil (2) ein Wälzlager ist, das zumindest einen Innenring (18), einen Außenring (19) und dazwischen angeordnet eine Mehrzahl von Wälzkörpern (20) umfasst; wobei das zweite Bau- teil (3) zumindest einen ringförmigen Flansch (27) umfasst, an dem die Abschnit- te (9, 11 ) ausgebildet sind.
8. Teileanordnung (23) nach Anspruch 7, wobei die Teileanordnung (23) zumindest ein drittes Bauteil (21 ) aufweist, das über das Wälzlager drehbar an dem zweiten Bauteil (3) angeordnet ist, wobei das dritte Bauteil (21 ) zumindest eine sich ent- lang der axialen Richtung (4) erstreckende Öffnung (22) aufweist, über die der zumindest eine Abschnitt (9, 11 ) für einen Umformstempel (7, 8) zugänglich ist.
9. Teileanordnung (23) nach Anspruch 8, wobei das dritte Bauteil (21 ) eine Spin- delmutter ist, die auf einer sich entlang der axialen Richtung (4) erstreckenden Spindel (24) eines Aktors (25) drehbar angeordnet ist.
10. Teileanordnung (23) nach Anspruch 9, wobei der Innenring (18) auf der Spin- delmutter und der Außenring (19) in der durch ein Gehäuse (26) des Aktors (25) gebildeten Aufnahme (5) angeordnet sind.
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