DE102010043594A1

DE102010043594A1 - Verfahren und Werkzeug zum axialen Befestigen einer Gleitlagerbuchse

Info

Publication number: DE102010043594A1
Application number: DE102010043594A
Authority: DE
Inventors: Martin Brehmer; Josef Haupt; Florian Stallforth
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2030-11-10
Also published as: DE102010043594B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum axialen Befestigen einer Gleitlagerbuchse (2) an einer Getriebewelle (1) eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei zumindest eine Bohrung (3) axial in das die Gleitlagerbuchse (2) umgebene Bauteil gebohrt wird und zumindest die der Gleitlagerbuchse (2) zugewandte Wandung der Bohrung (3) derart verformt wird, dass eine axiale Bewegung der Gleitlagerbuchse (2) relativ zum umgebenen Bauteil verhindert wird. Ferner wird ein Werkzeug zum axialen Befestigen einer Gleitlagerbuchse (2) an einer Getriebewelle (1) eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei zumindest ein Stempelkörper (5) vorgesehen ist, der zumindest ein von seiner Stempelfläche (7) axial vorstehendes Verstemmelement (6, 6A) zum Verformen von zumindest einer zugeordneten axialen Bohrung (3) an einem die Gleitlagerbuchse (2) umgebenen Bauteil und zumindest ein von der Stempelfläche (7) axial vorstehendes zentrales Führungsteil (8) zum Einführen in das Innere der Gleitlagerbuchse (2) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Werkzeug zum axialen Befestigen einer Gleitlagerbuchse an einer Getriebewelle eines Fahrzeuges gemäß der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 beziehungsweise 4 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift EP 0 782 484 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines Einsatzteiles in einem rohrartigen Teil mittels Bördelung bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird das Einsatzteil von einem Stirnende in das rohrartige Teil eingeführt und kommt in Richtung der Längsachse des rohrartigen Teiles an einem Anschlag zur Anlage. Durch Umbördelung des überstehenden Randes des rohrartigen Teiles über das Einsatzteil wird dieses festgelegt. Hierbei ergibt sich der Nachteil, dass durch die Umbördelung des gesamten Umfanges des überstehenden Randes ein den rohrartigen Teil umgebenes Bauteil beschädigt werden kann.
Ferner ist es auch bekannt, dass zum axialen Sichern einer Gleitlagerbuchse an einer Abtriebswelle eines Getriebes eine Verstemmung von Hand mit einem Körner durchgeführt wird. Diese Verfahrensweise hat jedoch den Nachteil, dass in einem Serienfertigungsprozess keine Prozesssicherheit gegeben ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und ein Werkzeug zum axialen Sichern einer Gleitlagerbuchse an einer Getriebewelle eines Fahrzeuges anzugeben, welche den Anforderungen eines Serienherstellungsprozesses mit ausreichender Prozesssicherheit gerecht werden, und zudem Beschädigungen des die Gleitlagerbuchse umgebenden Bauteils sicher verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beziehungsweise 4 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den jeweiligen Unteransprüchen und den Zeichnungen ergeben.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird somit durch ein Verfahren zum axialen Sichern bzw. Befestigen einer Gleitlagerbuchse an einer Getriebewelle eines Fahrzeuges gelöst, wobei zumindest eine Bohrung axial an einer vorbestimmten Position in das die Gleitlagerbuchse umgebene Bauteil gebohrt wird und zumindest die der Gleitlagerbuchse zugewandte Wandung der Bohrung derart verformt wird, dass eine axiale Bewegung der Gleitlagerbuchse relativ zum umgebenen Bauteil verhindert wird.
Auf diese Weise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Verstemmung der Abtriebswellenbuchse mittels Bohrungswandverformung ermöglicht, so dass ein axiales Wandern der Gleitlagerbuchse relativ zur Abtriebswelle auch im Betrieb ausgeschlossen ist. Da die Verstemmung nur an vorbestimmten lokalen Bereichen, nämlich im Bereich der eingebrachten Bohrungen erfolgt, kann eine Beschädigung an dem die Gleitlagerbuchse umgebenen Bauteil beziehungsweise an der Getriebewelle bzw. Abtriebswelle sicher verhindert werden.
Die Verstemmung beziehungsweise die formschlüssige Verformung kann im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens dadurch realisiert werden, dass in jede Bohrung ein Verstemmelement oder dergleichen eingeführt wird, mit der die Wandung der Bohrung radial nach innen verformt wird, so dass ein axialer Anschlag oder dergleichen für die Gleitlagerbuchse gebildet wird.
Vorzugsweise bei einer mit z. B. Querbohrungen zur Ölversorgung versehenen Abtriebswelle kann vorgesehen sein, dass mehrere in einem bestimmten Winkel zueinander beabstandeten Bohrungen axial in die Abtriebswelle an einer Stirnseite gebohrt werden, so dass in jede Bohrung jeweils ein zugeordnetes Verstemmelement eingeführt werden kann. Die Bohrungen können gleichmäßig oder auch ungleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet werden, je nach dem an welchen Positionen eine Verformung beziehungsweise Verstemmung erfolgen soll.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Werkzeug zum axialen Befestigen der Gleitlagerbuchse an der Getriebewelle eines Fahrzeuges gelöst. Das erfindungsgemäße Werkzeug kann beispielsweise zumindest einen Stempelkörper oder dergleichen aufweisen, der zumindest ein von seiner Stempelfläche axial vorstehendes Verstemmelement oder dergleichen zum Verformen von zumindest einer zugeordneten Axialbohrung an einem die Gleitlagerbuchse umgebenen Bauteil beziehungsweise an der Getriebewelle umfasst. Um eine Führung beim Einführen in das Innere der Gleitlagerbuchse vorzusehen, kann der Stempelkörper zumindest ein von der Stempelfläche axial vorstehendes zentrales Führungsteil oder dergleichen aufweisen.
Somit kann das Werkzeug mithilfe des Führungsteiles in die Gleitlagerbuchse sicher eingeführt werden, da das Führungsteil entsprechend an den Innendurchmesser der Gleitlagerbuchse angepasst ist. Vorzugsweise kann das Führungsteil eine zylindrische Form oder dergleichen aufweisen, wobei zum besseren axialen Einbringen Einführschrägen vorgesehen sein können. Wenn das Führungsteil mit einer vorbestimmten axialen Tiefe in die Gleitlagerbuchse eingeführt ist, treffen die axial vorstehenden Verstemmelemente der Stempelfläche auf die zugeordneten Bohrungen des umgebenden Bauteils beziehungsweise der Abtriebswelle, um in diese zum Verformen zumindest der der Gleitlagerbuchse zugewandten Wandung beziehungsweise zugewandten Wandungsbereich eingeführt zu werden.
Gemäß einer nächsten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das vorgeschlagene Werkzeug an seinem Stempelkörper eine etwa kreisförmige oder dergleichen Stempelfläche aufweist, wobei der Radius der Stempelfläche geringfügig kleiner als der Innenradius der Gleitlagerbuchse ist. Die Stempelfläche kann an ihrem äußeren Radiusbereich beziehungsweise an dem äußeren Umfang mehrere etwa in einem vorbestimmten Winkel voneinander beanstandete Verstemmelemente aufweisen, je nach dem wie die Bohrungen in dem die Gleitlagerbuchse umgebenen Bauteil angeordnet sind. Das zum Beispiel zylindrische, je nach Form beziehungsweise Ausgestaltung der Gleitlagerbuchse ausgebildete Führungsteil kann bevorzugt zentral auf der Stempelfläche angeordnet sein und von dieser axial vorstehen.
Die Verformung jeder Bohrungswandung nach radial innen kann durch verschiedenste Formgebungen an den Verstemmelementen ermöglicht werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können zwei verschiedene Ausführungen der Verstemmelemente bevorzugt eingesetzt werden, die auch miteinander kombiniert werden können. Zum einen kann eine Verstemmfläche etwa plan bzw. eben ausgebildet sein, um das Material nach radial innen flächenmäßig zu verdrängen. Es ist jedoch auch möglich, dass eine gewölbte Verstemmfläche vorgesehen ist, so dass entlang der Längsseiten quasi Schneidkanten gebildet werden, die zunächst ein Einschneiden in das Material im Bereich der Bohrungswandung ermöglichen und anschließend das geschnittene Material nach radial innen verdrängen. Bei beiden Ausführungen wird jeweils die Bohrungswandung derart formschlüssig verformt, dass eine axiale Bewegung der Gleitlagerbuchse verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Abtriebswelle eines Fahrzeuggetriebes mit einer Gleitlagerbuchse und einem erfindungsgemäßen Werkzeug zum axialen Befestigen;
2 eine Draufsicht auf die Stirnseite der Abtriebswelle gemäß 1;
3 eine erste mögliche Ausführung eines Verstemmelementes des erfindungsgemäßen Werkzeuges; und
4 eine zweite mögliche Ausführung des Verstemmelementes des erfindungsgemäßen Werkzeuges.
In 1 ist eine Abtriebswelle 1 als umgebenes Bauteil einer Gleitlagerbuchse 2 beispielhaft dargestellt, die in eine Bohrung der Abtriebswelle 1 beispielsweise auf Maß eingepresst ist.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden an der der Gleitlagerbuchse 2 zugewandten Stirnseite der Abtriebswelle 1 mehrere axial ausgerichtete Bohrungen 3 gebohrt, die über den Umfang verteilt in einem Winkel von 120° voneinander beanstandet sind, so dass die drei Bohrungen 3 keine z. B. quer verlaufenden Ölversorgungsbohrungen 4 in der Abtriebswelle 1 beeinträchtigen. In einem nächsten Verfahrensschritt wird lediglich ein der Gleitlagerbuchse 2 zugewandter Wandungsabschnitt jeder Bohrung 3 radial nach innen verformt, so dass ein axialer Anschlag für die Gleitlagerbuchse 2 gebildet wird und somit eine axiale Bewegung der Gleitlagerbuchse 2 relativ zur Abtriebswelle 1 verhindert wird.
Aus 2 ist ersichtlich, dass die axial ausgerichteten Bohrungen 3 bereits in der Abtriebswelle 1 vorhanden sind, wobei diese gleichmäßig über den Umfang der Stirnseite der Abtriebswelle 1 verteilt sind. 1 zeigt, dass in die Bohrungen 3 bereits das zum Verstemmen erforderliche Werkzeug mit seinem Stempelkörper 5 in die Gleitlagerbuchse 2 eingeführt ist.
Gemäß 3 und 4 sind zwei mögliche Ausführungen des erfindungsgemäßen Werkzeuges zum axialen Befestigen der Gleitlagerbuchse 2 an der Abtriebswelle 1 dargestellt. Das Werkzeug umfasst einen etwa zylindrischen Stempelkörper 5, der mit einer etwa kreisförmigen Stempelfläche 7 versehen ist. Die Stempelfläche 7 ist mit axial vorstehenden bzw. erhabenen Verstemmelementen 6, 6A versehen, die im Bereich des äußeren Randes der Stempelfläche 7 über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Mittig auf der Stempelfläche 7 ist ein etwa zylindrisches Führungsteil 8 vorgesehen, mit dem der Stempelkörper 5 beim axialen Einführen in die Gleitlagerbuchse 2 entlang des Innendruchmessers geführt wird. Deshalb ist der Außendurchmesser des Führungsteiles 8 geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Gleitlagerbuchse 2. Ferner weist das Führungsteil 8 an seiner Stirnseite eine Einführschräge über den gesamten Umfang auf, um das Einführen in die Gleitlagerbuchse 2 zu vereinfachen.
Die Verstemmelemente 6 gemäß 3 sind erhabene Körper auf der Stempelfläche 7, die jeweils eine plane bzw. in einer Ebene verlaufende Verstemmfläche 9 aufweisen. Die Verstemmfläche 9 verläuft ausgehend von der Stempelfläche 7 von radial innen nach radial außen in einem vorbestimmten Winkel, so dass beim axialen Einführen des Stempelkörpers 5 das der Gleitlagerbuchse 2 zugewandte Wandungsmaterial jeder Bohrung 3 entsprechend verdrängt wird und somit ein axialer Anschlag für die Gleitlagerbuchse 2 im Bereich der Bohrungen 3 vorgesehen wird.
Dagegen sind die Verstemmelemente 6A gemäß 4 mit einer gewölbten Verstemmfläche 9A ausgeführt, die ebenfalls ausgehend von der Stempelfläche 7 von radial innen in einem vorbestimmten Winkel nach radial außen verläuft. Jedoch werden durch die gewölbte Form der Verstemmfläche 9A an den Längsseiten zwei parallel zueinander verlaufende Schneidkanten 10 gebildet, mit denen beim axialen Einführen das Material im Bereich der inneren Wandung in der zugeordneten Bohrung eingeschnitten wird und danach nach innen verformt wird. Die Wölbung der Verstemmfläche 9A ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Richtung der Stempelfläche 7 gewölbt. Es sind jedoch auch andere Wölbungen möglich.
Unabhängig von den beiden Ausführungen können die Verstemmelemente 6, 6A lösbar an dem Stempelkörper 5 angeordnet sein, sodass bei einem Verschleiß ein vorteilhaft einfacher Austausch möglich ist.
Bezugszeichenliste

1: Abtriebswelle
2: Gleitlagerbuchse
3: Bohrung
4: Ölversorgungbohrung
5: Stempelkörper
6, 6A: Verstemmelement
7: Stempelfläche
8: Führungsteil
9, 9A: Verstemmfläche
10: Schneidkante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0782484 B1 [0002]

Claims

Verfahren zum axialen Befestigen einer Gleitlagerbuchse (2) an einer Getriebewelle (1), eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bohrung (3) axial in das die Gleitlagerbuchse (2) umgebene Bauteil gebohrt wird und die der Gleitlagerbuchse (2) zugewandte Wandung der Bohrung (3) derart verformt wird, dass eine axiale Bewegung der Gleitlagerbuchse (2) relativ zum umgebenen Bauteil verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jede Bohrung (3) ein Verstemmelement (6, 6A) eingeführt wird, mit der die Wandung der Bohrung (3) radial nach innen verformt wird, sodass ein axialer Anschlag für die Gleitlagerbuchse (2) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere etwa in einem Winkel von 120° voneinander beabstandete Bohrungen (3) axial in die als umgebenes Bauteil ausgebildete Getriebewelle (1) gebohrt werden, wobei in jede Bohrung (3) jeweils ein zugeordnetes Verstemmelement (6, 6A) eingeführt wird.
Werkzeug zum axialen Befestigen einer Gleitlagerbuchse (2) an einer Getriebewelle (1) eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Stempelkörper (5) vorgesehen ist, der zumindest ein von seiner Stempelfläche (7) axial vorstehendes Verstemmelement (6, 6A) zum Verformen von zumindest einer zugeordneten axialen Bohrung (3) an einem die Gleitlagerbuchse (2) umgebenen Bauteil und zumindest ein von der Stempelfläche (7) axial vorstehendes zentrales Führungsteil (8) zum Einführen in das Innere der Gleitlagerbuchse (2) umfasst.
Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die etwa kreisförmige Stempelfläche (7) an ihrem äußeren Radiusbereich mehrere etwa in einem Winkel von 120° voneinander beabstandete Verstemmelemente (6, 6A) aufweist, wobei das zylindrische Führungsteil (8) mittig auf der Stempelfläche (7) angeordnet ist.
Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verstemmelement (6) zumindest eine ausgehend von der Stempelfläche (7) von radial innen nach radial, außen in einem vorbestimmten Winkel verlaufende plane Verstemmfläche (9) aufweist.
Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verstemmelement (6A) zumindest eine ausgehend von der Stempelfläche (7) von radial innen nach radial außen in einem vorbestimmten Winkel verlaufende gewölbte Verstemmfläche (9A) aufweist, sodass zwei parallel zueinander verlaufende Schneidkanten (10) vorgesehen sind.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Verstemmelement (6, 6A) lösbar an dem Stempelkörper (5) angeordnet ist.