DE20107949U1

DE20107949U1 - Steckkupplung

Info

Publication number: DE20107949U1
Application number: DE20107949U
Authority: DE
Original assignee: Boellhoff GmbH
Current assignee: Boellhoff GmbH
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2001-10-04
Anticipated expiration: 2011-05-12
Also published as: GB0210639D0; FR2825123B3; FR2825123A3; GB2375568A; GB2375568B

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckkupplung zum lösbaren Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil nach dem Oberbegriff des An-Spruchs 1.

Eine Steckkupplung dieser Gattung ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 299 20 379.4 der Anmelderin bekannt. Diese Steckkupplung hat ein elastisch verformbares pfannenartiges Kupplungsteil und ein elastisch verformbares kugelartiges Kupplungsteil, die durch axiales Ineinanderstecken einschnappbar sind. Da bei dieser Steckkupplung die Kugelpfanne und der Befestigungsabschnitt des pfannenartigen Kupplungsteils an ihrer Außenseite ohne versteifende Materialanformungen ausgebildet sind, haben sie eine entsprechend verdickte Wandstärke. Werden zum Verbinden der beiden Bauteile (Bleche) mehrere Steckkupplungen verwendet, so muss zwischen den entsprechenden Löchern des ersten Bauteils und dem pfannenartigen Kupplungsteil ein Toleranzausgleich vorgesehen werden. Genauer gesagt, wird das pfannenartige Kupplungsteil einer Steckkupplung passend in das zugehörige Loch des ersten Bauteils eingesetzt, während die übrigen Löcher des ersten Bauteils bezüglich der pfannenartigen Kupplungsteile der übrigen Steckkupplungen überdimensioniert werden, so dass jeweils ein entsprechendes Spiel vorhanden ist.

Die Folge ist, dass die Kugelpfannen der betreffenden pfannenartigen Kupplungsteile entsprechend dicker ausgebildet werden müssen, um in den überdimensionierten Löchern des ersten Bauteils gehalten zu werden. Je dicker das pfannenartige Kupplungsteil ist, um so schwieriger lässt es sich in das zugehörige Loch des ersten Bauteils einfuhren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckkupplung der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubilden, dass das Einführen des Kupplungsteile in die zu verbindenden Bauteile erleichtert wird, ohne dass die Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens der Steckkupplung besteht.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Steckkupplung ist die Kugelpfanne des pfannenartigen Kupplungsteils an ihrer Außenseite mit mehreren in Umfangs-

richtung verje.ilt^n.Ausnehmungen xersehen..Die Anzahl.und Form der Ausneh- #·■ ······ ·· ···· ·· &idigr; &igr; *&idiagr;

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mungen sind zweckmäßigerweise so gewählt, dass das pfannenartige Kupplungsteil mit einer relativ geringen Einsteckkraft in ein entsprechendes Loch des zugehörigen Bauteils einführbar ist.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Ausnehmungen erhöhen die Flexibilität des pfannenartigen Kupplungsteils, so dass sich das Material des pfannenförmigen Kupplungsteils beim Einführen in das Loch gewissermaßen zusammenfaltet. Trotz einer relativ großen Materialstärke des pfannenförmigen Kupplungsteils lässt es sich daher problemlos mit dem zugehörigen Bauteil verbinden.

Um trotz der erhöhten Flexibilität des pfannenartigen Kupplungsteils ein &iacgr;&ogr; unbeabsichtigtes Lösen des kugelartigen Kupplungsteils aus dem pfannenartigen Kupplungsteil zu vermeiden, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt des pfannenartigen Kupplungsteils an seiner Innenseite mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Vorsprüngen versehen ist, deren Anzahl und Form entsprechend gewählt sind. Vorteilhafterweise sind die Ausnehmungen jeweils zu den Vorsprüngen radial ausgerichtet. Die Vorsprünge verhindern daher in wirksamer Weise ein &ldquor;Ausknöpfen" des Kugelkopfes aus der Kugelpfanne sowie des pfannenartigen Kupplungsteils aus dem zugehörigen Bauteil.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Steckkupplung im eingebauten und geschlossenen Zustand,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des pfannenartigen Kupplungsteils;

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 um 90° gedrehte Schnittdarstellung des pfannenartigen Kupplungsteils;

Fig. 4 eine Unteransicht des pfannenartigen Kupplungsteils in Fig. 2; Fig. 5 eine Draufsicht auf das pfannenartige Kupplungsteil in Fig. 2; Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des pfannenartigen Kupplungsteils in Fig. 2;

Fig. 7 eine Seitenansicht des kugelartigen Kupplungsteils der Steckkupplung in Fig. 1;

Fig. 8 eine gegenüber Fig. 7 um 90° gedrehte Seitenansicht des kugelartigen Kupplungsteils;
Fig. 9 eine Unteransicht des kugelartigen Kupplungsteils in Fig. 7; Fig. 10 eine Draufsicht auf das kugelartige Kupplungsteil in Fig. 7; Fig. 11 eine perspektivische Ansicht des kugelartigen Kupplungsteils in Fig.

Fig. 12 eine Draufsicht auf das zweite Bauteil der zu verbindenden Bauteile in Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine Steckkupplung im eingebauten und geschlossenen Zustand, in dem sie zwei plattenförmige Bauteile 2,4 (Bleche) miteinander verbindet. Die Steckkupplung besteht aus einem pfannenartigen Kupplungsteil 6 und einem kugelartigen Kupplungsteil 8. Das pfannenartige Kupplungsteil 6 ist aus einem Werkstoff mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften, z.B. thermoplastischem Elastomer oder Gummi hergestellt, während das kugelartige Kupplungsteil 8 beispielsweise aus einem durch einen Füllstoff verstärkten Kunststoff oder aus Metall besteht.

Das pfannenartige Kupplungsteil 6 besteht aus einer Kugelpfanne 10 und einem daran angeformten Befestigungsabschnitt 12, durch den das Kupplungsteil 6 an dem Bauteil 2 festgelegt ist. Das kugelartige Kupplungsteil 8 besteht aus einem Kugelkopf 14, einem Zwischenabschnitt 16 und einem Befestigungsabschnitt 18, durch den das Kupplungsteil 8 an dem Bauteil 4 festgelegt ist.

Es wird nun zusätzlich auf die Figuren 2 bis 6 Bezug genommen. Das Kupplungsteil 6 hat ungefähr die Form eines Pilzkopfes ohne irgendwelche versteifende Materialanformungen an der Außenseite. Statt versteifender Materialanformungen an der Außenseite hat das Kupplungsteil 6 jedoch eine vergleichsweise große Wandstärke, wie in den Zeichnungen dargestellt ist.

Die Kugelpfanne 10, die mit einer teilkugelförmigen Ausnehmung 20 versehen ist, hat eine kegelstumpfförmige Außenfläche 22. Wie dargestellt, ist die Kugelpfanne 10 an ihrer Außenseite mit Ausnehmungen 24 versehen. Im dargestellten

Ausfuhrungsbeispiel sind vier Ausnehmungen 24 vorgesehen, -die axial durchge-.·· ••&tgr;'&Uacgr;:*;.!!.

hend ausgebildet sind und eine solche Form haben, dass die Kugelpfanne 10 in Draufsicht (Fig. 5) die Form eines gleichschenkligen Kreuzes mit abgerundeten Ecken zwischen den Schenkeln hat. Es versteht sich jedoch, dass die Anzahl und Form der Ausnehmungen 24 auch anders gewählt werden können. Entscheidend ist, dass die Ausnehmungen 24 dem pfannenartigen Kupplungsteil 6 eine solche Flexibilität verleihen, dass es problemlos in ein zugehöriges Loch 50 des zu verbindenden Bauteils 2 eingesteckt werden kann.

Der Befestigungsabschnitt 12 des pfannenartigen Kupplungsteils 6 besteht im wesentlichen aus einem Flansch 26, der durch eine Ringnut 28 von der Kugelpfanne 10 getrennt ist und an seiner Oberseite mit einer Dichtlippe versehen ist.

Damit die Kugelpfanne 10 den Kugelkopf 14 sicher halten kann, ist die teilkugelförmige Ausnehmung 20 der Kugelpfanne 10 deutlich größer als die Oberfläche einer Halbkugel. Dadurch ergibt sich am unteren Ende der teilkugelförmigen Ausnehmung 20 eine Verengung 30, an die sich eine trichterförmig nach außen erweiternde Innenfläche 32 anschließt.

Die Innenfläche 32 des pfannenartigen Kupplungsteils 6 ist mit nach innen ragenden Vorsprüngen 34 versehen. Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind vier Vorsprünge 34 vorgesehen, die axial durchgehend ausgebildet sind und in Draufsicht (Fig. 4) einen rechteckigen (im wesentlichen quadratischen) Umriss haben.

Wie insbesondere ein Vergleich der Figuren 4 und 5 ergibt, sind die Vorsprünge 34 zu den Ausnehmungen 24 radial ausgerichtet. Die Vorsprünge 34 sorgen somit für eine gewisse Versteifung der Innenseite des pfannenartigen Kupplungsteils 6 in zu den Ausnehmungen 24 ausgerichteten radialen Bereichen, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.

Zur Beschreibung des kugelartigen Kupplungsteils 8 wird nun auf die Figuren 9 bis 11 Bezug genommen. Der Kugelkopf 14 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel eine abgeflachte Oberseite und eine teilkugelförmige Oberfläche, die so dimensioniert ist, dass sie in der Kugelpfanne 10 des Kupplungsteils 6 einschnappbar ist. Zwischen dem Kugelkopf 14 und dem Zwischenabschnitt 16 ist eine Ringnut 15 vorgesehen. Der Zwischenabschnitt 16 hat eine zylindrische Außenfläche, deren Durchmesser ungefähr dem Außendurchmesser des Kugelkopfes 14 entspricht.

Der Befestigungsabschnitt 18 des kugelartigen Kupplungsteils 8 ist als Federclip ausgebildet. Der Federclip besteht aus einem Federblatt 40, das mit dem Zwischenabschnitt 16 verbunden ist, einem zentralen Steg 42, der mit seinem einen Ende an dem Federblatt 40 angeformt ist und dessen anderes Ende in zwei Federschenkel 44 übergeht. Das Federblatt 40 hat im ausgebauten Zustand eine leicht gekrümmte Form (siehe Figuren 7 und 11) sowie einen rechteckigen Umriss (siehe Figuren 9,10).

Wie aus den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, hervorgeht, sind das Federblatt 40, der zentrale Steg 42 und die Federschenkel 44 des Federclips so ausgebildet, dass die Federschenkel 44 durch ein Loch 52 des Bauteils 4 durchsteckbar ist, worauf das Federblatt 40 und die Federschenkel 44 das Bauteil 40 zwischen sich einspannen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Loch 52 des Bauteils 4 einen rechteckigen Umriss, an den die Form der Federschenkel 44 angepasst ist (siehe Fig. 9). Es versteht sich jedoch, dass sowohl für das Loch 52 des Bauteils 4 wie auch für das Federblatt 40 andere Umrissformen gewählt werden können.

Zum Einbauen der Steckkupplung werden die beiden Kupplungsteile 6 und jeweils mit ihrem zugehörigen Bauteil 2 bzw. 4 verbunden. Hierzu wird das pfannenartige Kupplungsteil 6 von unten in das Loch 50 des Bauteils 2 eingeführt, bis das Bauteil 2 in die Ringnut 28 des Kupplungsteils 6 einschnappt. Wie bereits erwähnt, erleichtern die Ausnehmungen 24 das Einführen des Kupplungsteils 6 in das Loch 50, da die Ausnehmungen 24 ein &ldquor;Einfalten" des Materials der Kugelpfanne 10 ermöglichen.

Das kugelartige Kupplungsteil 8 wird mit dem Bauteil 4 dadurch verbunden, dass die Federschenkel 44 von oben in das Loch 52 des Bauteils 4 eingeschoben werden, bis Schultern 46 an den freien Enden der Federschenkel 44 in die Ränder des Loches 52 einrasten. Das Federblatt 40 und die Federschenkel 44 klemmen dann zwischen sich das Bauteil 4 ein, wodurch das kugelartige Kupplungsteil 8 unverschiebbar an dem Kupplungsteil 4 gehalten wird.

Sind die Kupplungsteile 6 und 8, wie geschildert, mit ihrem jeweiligen Bauteil 2 bzw. 4 verbunden, so ist zum Schließen der Steckkupplung lediglich erforderlich, das kugelartige Kupplungsteil 8 axial in das pfannenartige Kupplungsteil 6

Der Kugelkopf

einzustecken, bi.s, 4er Iyuge,lkopjf 14. in .der Kugelpfanne LO einrastet.

14 wird dann auf mehr als der Hälfte seiner Oberseite von der Kugelpfanne 10 umgriffen. Die Verengung 30 des Kupplungsteils 6 greift dann in die Ringnut 15 des Kupplungsteils 8. Der Zwischenabschnitt 16 des Kupplungsteils 8 liegt hierbei mit seinem oberen Ende an den oberen Enden der Vorsprünge 34 des Kupplungsteils 6 an. Die Vorsprünge 34 dienen somit als zusätzliche Sicherung gegen ein &ldquor;Ausknöpfen" der Steckkupplung, d.h. sie verhindern ein unbeabsichtigtes Lösen des Kugelkopfes 14 aus der Kugelpfanne 10 sowie des Kupplungsteils 6 aus dem Bauteil 2. Haben die Bauteile 2 und 4 sehr große Abmessungen, so ist es möglicherweise erforderlich, mehrere Steckkupplungen zu ihrer Verbindung vorzusehen. Es ist dann unvermeidlich, dass die Löcher zur Aufnahme der Steckkupplungen aufgrund von Fertigungstoleranzen variable Abstände haben. Zweckmäßigerweise wird dann nur ein Loch 50 des ersten Bauteils 2 genau passend zu dem Innendurchmesser der Ringnut 28 des zugehörigen Kupplungsteils 6 ausgebildet, während die übrigen Löcher 50 gegenüber dem Innendurchmesser der Ringnuten 28 der anderen Kupplungsteile 6 überdimensioniert werden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Der sich hierbei ergebende Ringspalt ermöglicht eine begrenzte Querbewegung des pfannenartigen Kupplungsteils 6 gegenüber dem Bauteil 2. Diese Querbeweglichkeit ermöglicht nicht nur einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen, sondern auch von Materialverformungen, beispielsweise Wärmedehnungen.

Wie bereits eingangs geschildert, erfordert diese Überdimensionierung der Löcher 50 in dem Bauteil 2 eine entsprechend vergrößerte Materialdicke des pfannenartigen Kupplungsteils 6. Die Ausnehmungen 24 ermöglichen jedoch dennoch ein problemloses Einfuhren des Kupplungsteils 6 in das Loch 50 des Bauteils 2, während die Vorsprünge 34 der Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens der Steckkupplung entgegenwirken.

Die beschriebene Steckkupplung sorgt für eine einwandfreie Entkopplung der zu verbindenden Bleche hinsichtlich Schwingungen sowie sonstiger Relativbewegungen zwischen den Bauteilen 2,4.

Claims

1. Steckkupplung zum lösbaren Verbinden eines ersten Bauteils (2) mit einem zweiten Bauteil (4), mit
einem elastisch verformbaren pfannenartigen Kupplungsteil (6) mit einem an dem ersten Bauteil (2) festgelegten Befestigungsabschnitt (12) und einer daran angeformten Kugelpfanne (10), und
einem elastisch verformbaren kugelartigen Kupplungsteil (8) mit einem an dem zweiten Bauteil (4) festgelegten Befestigungsabschnitt (18), einem in der Kugelpfanne (10) einschnappbaren Kugelkopf (14) und einem zwischen dem Befestigungsabschnitt (18) und dem Kugelkopf (14) liegenden Zwischenabschnitt (16),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kugelpfanne (10) des pfannenartigen Kupplungsteils (6) an ihrer Außenseite mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Ausnehmungen (24) versehen ist.

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und Form der Ausnehmungen (24) so gewählt sind, dass das pfannenartige Kupplungsteil (6) mit einer relativ geringen Einsteckkraft in ein entsprechendes Loch (50) des ersten Bauteils (2) einführbar ist.

3. Steckkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (12) des pfannenarrigen Kupplungsteils (6) an seiner Innenseite mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Vorsprüngen (34) versehen ist.

4. Steckkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und Form der Vorsprünge (34) so gewählt sind, dass sie sich an dem Zwischenabschnitt (16) abstützen, um ein unbeabsichtigtes Lösen des Kugelkopfes (14) aus der Kugelpfanne (10) sowie des pfannenartigen Kupplungsteils (6) aus dem ersten Bauteil (2) zu verhindern.

5. Steckkupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (24) jeweils zu den Vorsprüngen (34) radial ausgerichtet sind.

6. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelpfanne (10) eine im wesentlichen kegelige Außenfläche (22) hat und die Ausnehmungen (24) axial geradlinig verlaufend ausgebildet sind.

7. Steckkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vier Ausnehmungen (24) vorgesehen sind, die eine solche Form haben, dass die Kugelpfanne (10) bei Draufsicht die Form eines gleichschenkeligen Kreuzes mit abgerundeten Ecken zwischen den Schenkeln hat.

8. Steckkupplung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (34) axial geradlinig verlaufend ausgebildet sind.

9. Steckkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (34) bei Draufsicht einen ungefähr rechteckigen Umriss haben.

10. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (12) des pfannenartigen Kupplungsteils (6) eine Ringnut (28) aufweist, die das erste Bauteil (2) im Bereich seines Loches (50) so aufnimmt, dass das pfannenartige Kupplungsteil (6) allein hierdurch an dem ersten Bauteil (2) gehalten wird.

11. Steckkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (50) des ersten Bauteils (2) gegenüber dem Innendurchmesser der Ringnut (28) so überdimensioniert ist, dass das pfannenartige Kupplungsteil (6) zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und/oder Materialverformungen eine begrenzte Querbewegung relativ zu dem ersten Bauteil (2) ausführen kann.

12. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (18) des kugelartigen Kupplungsteils (8) als an den Zwischenabschnitt (16) angeformter Federclip ausgebildet ist, der in ein Loch (52) des zweiten Bauteils (4) einschnappbar ist.

13. Steckkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Federclip ein am Zwischenabschnitt (16) angeformtes Federblatt (40), einen am Federblatt (40) angeformten zentralen Steg (42) und zwei am Steg (42) angeformte Federschenkel (44) aufweist.

14. Steckkupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblatt (40) eine leicht gekrümmte Form und einen rechteckigen Umriss hat.

15. Steckkupplung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (52) des zweiten Bauteils (4) einen rechteckigen Umriss hat und die an den Lochrändern angreifenden Federschenkel (18) eine entsprechend angepasste Form haben.