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    • 专利摘要:
    Es wird eine Anordnung angegeben, welche einen ersten Körper mit einer Blindbohrung mit einem vergrößerten Senkbohrungsabschnitt umfasst. Die Anordnung hat auch einen zweiten Körper mit einer Öffnung, die zu der Bohrung des ersten Körpers fluchtet. Eine Befestigungseinrichtung ist vorgesehen, welche einen Kopf hat, welcher durch Zusammendrücken mit dem zweiten Körper zusammenarbeitet. Ein Schaft der Befestigungseinrichtung hat einen Gewindeeingriff mit der Bohrung, und wenigstens 10% einer freien Länge des Schafts wird von dem Senkbohrungsabschnitt der Bohrung umgeben.
    公开号:DE102004017519A1
    申请号:DE102004017519
    申请日:2004-04-08
    公开日:2004-10-21
    发明作者:Daniel E. Climax Banks；David R. Richland Church；James R. Plainwell Clark；Thomas L. Battle Creek Runels
    申请人:Dana Inc；
    IPC主号:F16B5-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf Körper,die miteinander zu einer Anordnung mittels einer Gewindebefestigungseinrichtungverbunden sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Anordnungen, welchemetallische Körperumfassen, die mit Hilfe von mit Gewinde und einem Kopf versehenenBefestigungseinrichtungen verbunden sind, wobei die Befestigungseinrichtungenin Blindbohrungen in einem der Körperder Anordnung befestigt sind.
    [0002] Inden letzten 30 Jahren wurde ständiggefordert, den Kraftstoffverbrauch bei Kraftfahrzeugen zu reduzieren.Diese Forderung nach einem reduzierten Kraftstoffverbrauch ist sowohlim Hinblick auf die Umwelt als auch im Hinblick auf den Verbrauchvon natürlichenRessourcen von Bedeutung. Zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchsgibt es im wesentlichen drei Stoßrichtungen. Die erste Stoßrichtungbefaßtsich mit der Verbesserung des Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine,welche ein Kraftfahrzeug antreibt. Die zweite Stoßrichtungbefaßtsich mit der Reduzierung des Luftwiderstands eines Fahrzeugs. Diedritte Stoßrichtungist auf die Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs gerichtet.
    [0003] ZurVerringerung des Fahrzeuggewichtes und zur Verringerung des Luftwiderstandsist es häufigwesentlich, die Abmessungen der Komponenten des Fahrzeugs zu reduzieren.Wenn die Abmessungen der Baukomponenten kleiner werden, bringt dies meistzwangsläufigden Einsatz von kleineren Befestigungseinrichtungen mit sich.
    [0004] EinBeispiel einer solchen kleineren Baukomponente ist eine Bremszangenanordnungfür eineluftbetätigteScheibenbremse bei einem lastwagenähnlichen Fahrzeug. Bremszangenanordnungen umfassenverschiedene Teile, welche mit Hilfe von Gewindebefestigungseinrichtungenmiteinander verbunden sind. Die Befestigungseinrichtungen müssen nichtnur starken Vibrationen, sondern auch thermisch zyklischen Belastungenstandhalten, die sich beim Bremsbetrieb ergeben. Da die Bremszangenin der Näheder Fahrzeugräderangeordnet sind, wird es bevorzugt, dass die durch Gewindeverbindungen verbundenenUnterbaugruppen der Bremszange Blindbohrungen nutzen, um ein Eindringenvon Feuchtigkeit, Schmutz und anderen kontaminierenden Stoffen zuverhindern, welche die Gewindeverbindungen beeinträchtigenkönnten.
    [0005] Umdie Komponentenabmessungen zu reduzieren wird es bevorzugt, dassdie zum Einsatz kommenden Gewindebefestigungseinrichtungen so kurz wiemöglichbemessen sind, um entsprechend gedrängte Einbauräume derBremszange gegenüber anderenTeilen der Fahrzeugbremse und dem Radaufhängungssystem ausnützen zukönnen.
    [0006] Durchempirische Versuche hat sich gezeigt, dass es bei einigen Situationenschwierig ist, die Einspannbelastung zwischen mehreren Komponenten derScheibenbremsen-Bremszangenanordnung aufrecht zu erhalten. Um dieserSchwierigkeit entgegen zu treten, ist es das einfachste, eine Mutterauf dem gegenüberliegendenEnde der Befestigungseinrichtung vorzusehen, so dass zwei miteinanderverbundene Körperdurch Anziehen eines Befestigungsmittels, wie einer Schraube, zusammengedrückt werden können. Wennman jedoch eine Mutter in Verbindung mit einem Schraubenbolzen einsetzt,ergibt sich zwangsläufigeine größere Länge für den Schraubenbolzen.Zusätzlichverhindert der Einsatz einer Mutter mit einem Schraubenbolzen denEinsatz einer Blindbohrung. Wenn die Einspann- bzw. Festspannbelastungdurch eine Reihe von Befestigungseinrichtungen, mittels denen dieKomponenten miteinander verbunden sind, nicht ausreicht, so können zusätzlicheBefestigungseinrichtungen erforderlich sein.
    [0007] DerEinsatz von zusätzlichenBefestigungseinrichtungen ist aus Kostengründen im Hinblick auf gesteigerteKosten fürdie Befestigungseinrichtung und für größere maschinelle Bearbeitungskosten nachteilig,welche erforderlich sind, um zusätzliche Gewindebohrungeneinzubringen, in welchen die Befestigungseinrichtung aufgenommenwird. Gewinde mit Übermaß werdenempirisch als Versuch eingesetzt, eine größere Einspannbelastung zu erhalten. Übermaßgewindetragen jedoch in typischer Weise nicht in signifikanter Weise zueiner Erhöhungder Einspannbelastung bei, sondern vielmehr ergeben sich Schwierigkeitendahingehend, dass es komplizierter wird, zu Wartungszwecken eineDemontage vorzunehmen. Die Übermaßgewindeverbindungseinrichtungentragen auch im starken Maßezu einer Vergrößerung derKosten bei der Montage einer Bremszangenanordnung bei.
    [0008] Wennman die Gewindeverbindungsqualität erhöht, so kanndies zu einer geringfügigenErhöhungder Einspannbelastung führen.Diese höheren Einspannbelastungengenügenaber nicht den Anforderungen. Bei einer Erhöhung der Qualität der Gewindeverbindungenergeben sich auch höhereHerstellungskosten.
    [0009] Esbesteht ein Bedürfnisnach einer Anordnung von mittels Gewindeverbindungen verbundenenKomponenten, bei der eine Einspannbelastung möglichst groß gemacht werden kann, während zugleichGewindebefestigungseinrichtungen eingesetzt werden können, welchesich in Blindbohrungen einsetzen lassen, die mit geringen Kostenverbundene Präzisionsgewindeverbindungsanordnungenhaben.
    [0010] Nachder Erfindung wird hierzu eine Anordnung bereitgestellt, welcheeinen ersten Körperhat, bei dem es sich beispielsweise um ein Bremsgehäuse für eine luftbetätigte Bremszangen-Scheibenbremsehandeln kann. Das Gehäusehat einen Hohlraum, welcher durch eine Einstellplatte mit einerEinstellflächegeschlossen ist. Das Gehäusehat eine Passfläche.Die Passflächehat eine Anzahl von Blindbohrungen, die durch dieselbe gehen. Jededer Bohrungen hat ein blindes Ende und ein gegenüberliegendes Zugangsende. DasZugangsende der Blindbohrungen liegt in der Nähe der Passfläche des Bremsgehäuses. Jede Bohrunghat in der Nähedes Zugangsendes einen vergrößerten Senkbohrungs- oderGegenbohrungsabschnitt.
    [0011] DieEinstellplatte hat auch eine Kontaktfläche zum passenden Zusammenarbeitenmit der Kontaktflächedes Bremsgehäuses.Die Kontaktfläche deszweiten Körpershat eine Reihe von Öffnungen, welchezu den Bohrungen des Bremsgehäuses fluchten.Kopfschraubenbefestigungseinrichtungen sind vorgesehen.
    [0012] JedeKopfsschraubenbefestigungseinrichtung hat einen Kopfabschnitt miteinem Durchmesser, welcher größer alsjener des Senkbohrungsabschnitts der Bremsgehäusebohrung ist. Die Kopfschraubenbefestigungseinrichtunghat einen Schaft mit einem Gewindeabschnitt zum Gewindeeingriffmit einem Gewindeabschnitt der Bremsgehäusebohrung. Wenigstens 50 %der freien Länge desSchafts der Kopfschraubenbefestigungseinrichtung ist in Eingriffmit dem Gewindeabschnitt der Gewindebohrung im Bremsgehäuse. Wenigstens10 % der freien Längedes Schafts ist von dem Senkabschnitt der ersten Körperbohrungumgeben. Wenn die Kopfschraubenbefestigungseinrichtung in geeigneterWeise angezogen ist, drücktder Kopf gegen die Einstellplatte, und ein Abschnitt des Schafts,welcher von dem Senkbohrungsabschnitt des ersten Körpers umgebenist, wird länglich,wodurch die Einspannbelastung des Kopfs der Kopfschraubenbefestigungseinrichtunggegen die Einstellplatte größer wird.
    [0013] Diezuvor angegebene Elongation ermöglicht,dass der Abschnitt des Schafts der Kopfschraubenbefestigungseinrichtungbeträchtlichstärkerals bei den meisten üblichenAnordnungsauslegungsformen belastet werden kann. Infolge der größeren Einspannbelastungbleiben die Schrauben selbst bei zyklischen Schwingungen einer Scheibenbremsen-Bremszangeinfolge der Betätigungund thermischen Belastungen sicher angezogen. Diese vergrößerte Einspannbelastungwird ohne den Einsatz von Muttern oder speziell qualitativ hochwertigenGewindegängenbei den Bohrungen fürdie Kopfschraubenbefestigungseinrichtung in dem Scheibenbremsengehäuse erzielt.
    [0014] WeitereEinzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich ausder nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unterBezugnahme auf die beigefügteZeichnung. Darin gilt:
    [0015] 1 ist eine perspektivischeAnsicht einer luftbetätigtenScheibenbremsen-Bremszangenanordnung mit einer Anordnung von Komponenten nachder Erfindung;
    [0016] 2 ist eine Teilschnittansichtlängs derLinie 2-2 in 1, wobeieine Befestigungseinrichtung der Anordnung nach 1 aus Gründen der Verdeutlichung abgenommenist; und
    [0017] 3 ist eine 2 ähnlicheAnsicht, wobei die in 2 gezeigteBefestigungseinrichtung in Gewindeeingriff mit einer Gewindebohrungdes Bremsgehäusesder Bremszangenanordnung der Scheibenbremse eingesetzt ist.
    [0018] UnterBezugnahme auf die 1 bis 3 ist dort eine Scheibenbremsen-Bremszangenanordnung 7 gezeigt.Die Scheibenbremsen-Bremszangenanordnung 7 umfaßt ein Bremsgehäuse 10.Das Bremsgehäuse 10 hateine Montagefläche 12 miteiner Verbindungsöffnung 14,welche ermöglicht,dass die Bremszangenanordnung 7 mit einem Abschnitt desRadaufhängungssystems(nicht gezeigt) des Fahrzeugs verbunden werden kann. Das Bremsgehäuse 10 hatauch einen verlängertenKörperabschnitt 16 miteinem Einstellhohlraum 18. Der Einstellhohlraum 18 nimmteine Einstellanordnung (nicht gezeigt) auf, welche betriebsmäßig miteiner Einstellplatte 22 verbunden ist. Die Einstellplatte 22 istmittels einer Gewindeverbindung mit dem Bremsgehäuse 10 mit Hilfe vonvier mit Gewinde versehenen Kopfschraubenbefestigungseinrichtungen 24 verbunden.
    [0019] DasBremsgehäuse 10 hateine Passfläche 30.Die Passfläche 30 isteine gemeinsame Ebene um den gesamten Umfangsrand des Hohlraums 18. Angrenzendan die Passfläche 30 hatdas Gehäuse anseinem oberen Ende nach außenverlaufende Vorsprünge 32.Längs desunteren Endes hat das Gehäusein den Hohlraum 18 verlaufende Vorsprünge, welche ähnlich wiedie Vorsprünge 32 ausgelegt sind,welche sich in Richtung nach innen zu dem Hohlraum 18 erstrecken.Jeder Vorsprung hat darin vorgesehen eine Bohrung 36, welchedie Passfläche 30 durchdringt.Die Bohrung 36 hat ein blindes Ende 38. Die Bohrung 36 hatein gegenüberliegendesZugangsende 40, welches in der Nähe der Passfläche 30 liegt.Die Bohrung 36 hat einen Gewindeabschnitt 42.Die Bohrung 36 hat auch in der Nähe des Zugangsendes 40 einenvergrößerten Senkbohrungs- oderGegenbohrungsabschnitt 46.
    [0020] DieEinstellplatte 22, die in typischer Weise von einem metallischenTeil, ähnlichwie das Bremsgehäuse 10,gebildet wird, hat eine Reihe von Öffnungen 48, welchezu den Bohrungen 36 ausgerichtet sind, welche in dem Bremsgehäuse 10 vorgesehensind.
    [0021] DieKopfschraubenbefestigungseinrichtungen 24 haben am Kopf 50 einenAbschnitt, welcher größer alsder Durchmesser des vergrößerten Abschnittsder Bohrung 36 ist, der von der Senkbohrung 46 bereitgestelltwird. Die Kopfschraubenbefestigungseinrichtung 24 kannauch einen Sechskant-Kopfabschnitt 52 haben, auf welcheneine entsprechendes Anzugswerkzeug aufgesteckt werden kann.
    [0022] DieKopfschraubenbefestigungseinrichtung 24 hat einen Schaft 54.Der Schaft 54 hat eine freie Länge 56. Der Schaft 54 hatauch einen Gewindeabschnitt 58, welcher sich, wie gezeigt, über diegesamte freie Länge 56 erstreckt.
    [0023] Wenndie Kopfschraubenbefestigungseinrichtung 24 in Gewindeeingriffdie Einstellplatte 22 mit dem Bremsgehäuse 10 verbindet,kommt der Kopfabschnitt 50 der Kopfschraubenbefestigungseinrichtungunter Zusammendrückenin Eingriff mit der Einstellplatte 22 auf einer Seite,die einer Kontaktfläche 60 derEinstellplatte 22 gegenüberliegt. DieEinstellplatte 22 ist, wie gezeigt, relativ dünn im Vergleichzu der Dicke oder der Längeder Bohrung 36 in dem Bremsgehäuse 10 bemessen.
    [0024] Die Öffnungen 48 sindin typischerweise so ausreichend groß, dass sie nicht mit dem Gewindeabschnitt 58 derKopfschraubenbefestigungseinrichtung zusammenarbeiten. Wenigstens50 %, und vorzugsweise wenigstens 60 % plus oder minus 7 % der freienLänge derKopfschraubenbefestigungseinrichtung 24 ist in Gewindeeingriffmit dem Gewindeabschnitt 42 der Bohrung 36. Durchein entsprechendes Anziehen der Kopfschraubenbefestigungseinrichtung 24 wirdbewirkt, dass ein Abschnitt des Schafts 54 der Kopfschraubenbefestigungseinrichtung,welcher von der Senkbohrung 46 umgeben wird, sich längen kann.Es ist erwünscht,dass dieser Abschnitt der Kopfschraubenbefestigungseinrichtung umwenigstens etwa 10 % der freien Länge des Schafts 56 elongierbarist. Bei vielen Anwendungsfällenist es bevorzugt, dass der zu elongierende Abschnitt wenigstenseine Längevon einem Schaftdurchmesser, und vorzugsweise eine Länge vonbis zu fünfSchaftdurchmessern hat.
    [0025] Wenndie Kopfschraubenbefestigungseinrichtung 24 in geeigneterWeise angezogen ist, wird der Abschnitt des Schafts 54 derKopfschraubenbefestigungseinrichtung, welcher von dem Senkbohrungsabschnitt 46 umgebenist, auf etwa wenigstens 75 %, und vorzugsweise wenigstens etwa80 oder 85 %, zu seiner Streckgrenze belastet. Hierdurch erhält man eineSchaftdehnung, welche die Einspannbelastung aufrechterhält, so dasssich die Schraubverbindung im wesentlichen nicht lösen kann.Vorzugsweise lassen sich Gewindeeinrichtungen mit mittlerer oderniedriger Qualitätbei dem Gewindeabschnitt 42 und an dem Schaft der Kopfschraubenbefestigungseinrichtungeinsetzen, so dass sich die Komponentenkosten und die Herstellungskostenso gering wie möglichmachen lassen. Der Abschnitt des Schafts 54, welcher vonder Senkbohrung 56 umgeben ist, erfährt eine Dehnung von 0,003mm plus oder minus 0,001 mm pro mm Länge.
    [0026] Umdie Aufrechterhaltung der Einspannung der Anordnung weiter zu verbessern,welche das Bremsgehäuse 10 unddie Einstellplatte 22 umfaßt, kann zusätzlich einTorsionsreibungsüberzugauf dem Schaft 54 vorgesehen sein. Versuche haben gezeigt,dass eine Reibungsbeschichtung, wie Loctite, wenigstens 10 % voneinem vorderen Ende weg (dem Ende, welches zuerst in die Bohrung 36 eintritt) aufgebrachtwerden sollte, und dass die Reibungsbeschichtung nicht über dievordere Hälfteder freien Längedes Schafts hinaus verlängertsein sollte.
    [0027] Obgleichvoranstehend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert wordenist, ist die Erfindung natürlichnicht auf die dort beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondernes sind zahlreiche Abänderungenund Modifikationen möglich,die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedankenzu verlassen.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Anordnung, welche folgendes aufweist: einenersten Körper(10), welcher eine Passfläche (30) hat, wobeidie Passfläche(30) eine durch dieselbe gehende Durchgangsbohrung (36)hat, die Bohrung (36) ein blindes Ende (38) undein gegenüberliegendesZugangsende (40) hat, das Zugangsende (40) benachbartzu der Passfläche(30) vorgesehen ist, und die Bohrung (36) einenvergrößerten Senkbohrungsabschnitt(46) angrenzend an das Zugangsende (40) hat; einenzweiten Körper(22) mit einer Kontaktfläche passend zu der Passfläche (30)des ersten Körpers (10),wobei der zweite Körper(22) eine Öffnung(48) hat, die zu der Bohrung (36) im ersten Körper (10) fluchtet;und eine Befestigungseinrichtung (24), welche einen Schaft(54) mit einem integral ausgebildeten, und damit verbundenenKopf (50) hat, wobei der Kopf (50) unter Zusammendrücken mitdem zweiten Körper (22)zusammenarbeitet und einen Abschnitt mit einem Durchmesser hat,welcher größer alsder Senkbohrungsabschnitt (46) der Bohrung (36)im ersten Körper(10) ist, wobei der Schaft (54) einen Gewindeabschnitt(58) hat, welcher in Gewindeeingriff mit einem Gewindeabschnittder Bohrung (36) im ersten Körper (10) ist, wobeiwenigstens 50 % einer freien Länge(56) des Schafts (54) mit dem Gewindeabschnittder Bohrung (36) im ersten Körper (10) zusammenarbeitet,und wobei wenigstens 10 % der freien Länge des Schafts (54)von dem Senkbohrungsabschnitt (46) der Bohrung (36)im ersten Körper(10) umgeben ist.
    [2] Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Passfläche(30) eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen (36)hat, und dass der zweite Körper(22) eine Mehrzahl von Öffnungenhat, die zu den Durchgangsöffnungen(36) fluchten, und dass eine Mehrzahl von Befestigungseinrichtungen(24) Köpfe(50) haben, die unter Zusammendrücken in Kontakt mit dem zweitenKörper(22) kommen, und die Gewindeabschnitte (58) mitden zugeordneten Gewindeabschnitten der Bohrung (36) imersten Körper(10) zusammenarbeiten.
    [3] Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass 60 % plus oder minus 7 % des Gewindeabschnitts (58)der Befestigungseinrichtung (24) in Gewindeeingriff mitdem Gewindeabschnitt der Bohrung (36) des ersten Körpers (10)sind.
    [4] Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass der Schaft (54) der Befestigungseinrichtung (24),welcher durch den Senkbohrungsabschnitt (46) der Bohrung(36) im ersten Körper(10) umgeben ist, auf etwa 75 % oder mehr bezogen auf seineStreckgrenze belastet wird.
    [5] Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass der Schaft (54), welcher von dem Senkbohrungsabschnitt(46) der Bohrung (36) im ersten Körper (10)umgeben ist, um wenigstens etwa 80 % der Streckgrenze des Schafts (54)belastet wird.
    [6] Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Schaft (54) der Befestigungseinrichtung(24), welcher von dem Senkbohrungsabschnitt (46)der Bohrung (36) im ersten Körper (10) umgebenwird, auf wenigstens etwa 85 % der Streckgrenze des Schafts (54)belastet wird.
    [7] Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (24) eineKopfschraubenbefestigungseinrichtung ist.
    [8] Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der erste Körper(10) und der zweite Körper(22) Teile einer Bremszange sind.
    [9] Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Gewindegänge an den Gewindeabschnittendes Schafts (54) und in der Bohrung (36) des erstenKörpers(10) keine Gewindeeinrichtungen mit Übermaß sind.
    [10] Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der erste Körper(10) einen Vorsprung (22) auf seinem Außenumfanghat, und dass die Durchgangsbohrung (36) in den Vorsprung(22) eindringt.
    [11] Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass eine Reibungsbeschichtung (28) aufdem Gewindeabschnitt (58) des Schafts (54) vorgesehenist, und dass die Reibungsbeschichtung (28) an einem vorderenEnde des Schafts (54) um wenigstens 10 % seiner freien Länge (56)des Schafts (54) und von dem Kopf (50) der Befestigungseinrichtung(24) um wenigstens 50 % der freien Länge (56) des Schafts(54) beabstandet ist.
    [12] Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass eine Längedes Senkbohrungsabschnitts (46) der Bohrung (36)etwa 1 bis 5 Durchmesser des Schafts (54) der Befestigungseinrichtung(24) ausmacht.
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    法律状态:
    2011-03-31| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2014-11-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    2015-01-29| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20141101 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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