DE102007007164A1

DE102007007164A1 - Improved screw connection for gearbox housing and crankshaft housing

Info

Publication number: DE102007007164A1
Application number: DE200710007164
Authority: DE
Inventors: Guenter Hommel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-14
Also published as: WO2008095472A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Schraubverbindungen von Kurbelwellen- und Getriebegehäusebauteilen. Um diese noch weiter zu verbessern, damit bei gegebenem Anzugsmoment der Schraube eine größere Gehäusespannung erzeugt werden kann, damit die Gehäusebauteile noch fester aneinandergepreßt werden und eine größere Reibung am Schraubenkopf möglich ist, wird vorgeschlagen, eine Schraube zu verwenden, bei der anschließend an den sich erweiternden Schaftbereich eine umlaufende Ausnehmung (36) an der Unterseite des Schraubenkopfs vorgesehen ist.The present invention relates to threaded connections of crankshaft and transmission housing components. To further improve this, so that at a given tightening torque of the screw, a larger housing voltage can be generated so that the housing components are pressed together even more firmly and a greater friction on the screw head is possible, it is proposed to use a screw in the subsequent to the widening shaft portion is provided a circumferential recess (36) on the underside of the screw head.

Description

Stand der Technik:State of the art:

Die vorliegende Erfindung betrifft Schraubverbindungen von Kurbelwellen- und Getriebegehäusebauteilen.The The present invention relates to threaded connections of crankshaft and transmission housing components.

Eine solche Schraubverbindung ist im Deutschen Patent mit der Nummer DE 103 14 948 offenbart, 1 und 2 zeigen Details der dortigen Lehre:Such a screw connection is in German Patent Number DE 103 14 948 disclosed, 1 and 2 show details of the teaching there:

1 zeigt einen Ausschnitt einer Schraubverbindung mit einer Befestigungsschraube im Schnitt vor ihrem Eindrehen. Zur Vereinfachung ist nur eine Befestigungsschraube 1 mit den zugehörigen Abschnitten der Gehäusebauteile 6, 7 abgebildet. Tatsächlich besteht die Schraubverbindung aus einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben 1, beispielsweise aus einer ringfömigen Anordnung zur Bildung einer Flanschverbindung für ein Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges. Die Befestigungsschraube 1 besteht aus einem Schraubenkopf 3 mit einer Schraubenkopfauflagefläche 9, einem Schraubenschaft 4 und einem Schraubengewinde 5. Zwischen dem Schraubenschaft 4 und dem Schraubenkopf 3 ist ein Dichtansatz 2, vorteilhaft als Dichtkonus ausgebildet, angeordnet. Die Gehäusebauteile 6, 7 weisen zur Aufnahme der Befestigungsschraube 1 eine Schraubenbohrung 8 auf, wobei der Fortsatz der Bohrung 8 in dem Gehäuseunterteil 7 mit einem Innengewinde 12 versehen ist. 1 shows a section of a screw with a mounting screw in section before screwing. For simplicity, only one fixing screw 1 with the associated sections of the housing components 6 . 7 displayed. In fact, the screw connection consists of a plurality of fastening screws 1 , For example, from a ringfömigen arrangement for forming a flange for a transmission housing of a motor vehicle. The fixing screw 1 consists of a screw head 3 with a screw head support surface 9 , a screw shaft 4 and a screw thread 5 , Between the screw shaft 4 and the screw head 3 is a sealing approach 2 , Advantageously designed as a sealing cone arranged. The housing components 6 . 7 have to accommodate the fastening screw 1 a screw hole 8th on, with the extension of the hole 8th in the housing lower part 7 with an internal thread 12 is provided.

2 zeigt die Schraube in eingedrehtem Zustand, schematisch. Bei einem Eindrehen der Schraube 1 kommt der Dichtkonus 2 zunächst mit einem äußeren Rand der Verbindungsbohrung 8 des ersten (in der Zeichnung oberen) Gehäuseteiles 6 in Kontakt und wird mit dem weiteren Eindrehen der Schraube 1 in einen äußeren Bereich der Bohrungsrundung eingedrückt (rechte Bildhälfte). Somit wird durch eine plastische Verformung eine Gegendichtfläche 11, d. h. ein Gegenkonus ausgebildet, der in Verbindung mit dem Dichtkonus 2 der Schraube 1 eine Dichtverbindung bildet. Dabei kommt die Schraubenkopfauflagefläche 9 mit einer benachbarten Gehäuseoberteilauflagefläche 10 des Gehäuseoberteils 6 zum Anliegen. Infolge der Ausbildung der Dichtverbindung können flüssige Betriebsmittel, wie z. B. Getriebe- oder Hydrauliköl, die sich innerhalb des Gehäuses befinden und z. B. über undichte Flanschdichtungen und Gehäuserisse in der Schraubenbohrung 8 des Gehäuseoberteils 6 gelangen können, nicht nach außen entweichen. 2 shows the screw in the screwed state, schematically. When screwing in the screw 1 comes the sealing cone 2 initially with an outer edge of the connection bore 8th of the first (in the drawing upper) housing part 6 in contact and will with the further screwing in the screw 1 pressed into an outer area of the hole rounding (right half of the picture). Thus, by a plastic deformation of a counter-sealing surface 11 , ie a counter-cone formed in conjunction with the sealing cone 2 the screw 1 forms a sealing connection. Here comes the screw head bearing surface 9 with an adjacent housing top support surface 10 of the upper housing part 6 to the concern. As a result of the formation of the sealing compound liquid resources such. B. gear or hydraulic oil, which are located within the housing and z. B. leaking flange gaskets and housing cracks in the screw hole 8th of the upper housing part 6 can not escape to the outside.

Die darin offenbarte Schraubverbindung soll bei den oben genannten Gehäusebauteilen vielfach, jeweils im Flanschbereich solcher Gehäusebauteile, eingesetzt werden. Da solche Gehäuse durchweg gegossen werden, ergeben sich oft Materialunebenheiten an den Gehäuseoberflächen, die insbesondere im Bereich der Schraubenlöcher sehr störend sein können. Die im Stand der Technik bekannte Schraube wird dabei durch ein sogenanntes Durchgangsloch des einen Gehäusebauteils hindurchgesteckt und in ein sogenanntes Sackloch des anderen Gehäusebauteils geführt, das mit einem passenden Innengewinde versehen ist, so daß die Schraube darin festgezogen werden kann.The disclosed therein screw is intended in the above-mentioned housing components in many cases, in each case in the flange area of such housing components, be used. Because such housing consistently poured often cause irregularities in the material on the surfaces of the housing, especially in the screw holes very disturbing could be. The screw known in the prior art is doing so by a so-called through hole of a housing component inserted through and into a so-called blind hole of the other housing component guided, which provided with a matching internal thread is so that the screw can be tightened in it.

Diese im obigen Patent gezeigte Schraube erfüllt in technischer Hinsicht eine Doppelfunktion: Zum einen dichtet sie das Durchgangsloch aufgrund ihres Konusbereichs zwischen Schraubenschaft und Schraubenkopf ab, wodurch sie ohne teure Beilagscheibe oder Dichtungsring und unabhängig von den Unebenheiten auf der Oberfläche des Gehäuseteils eingesetzt werden kann, so daß keine Flüssigkeit, wie etwa Getriebeöl, aus dem Inneren des fertigen Gehäuses während des Betriebes nach außen dringen kann. Der Konus der Schraube verformt dabei, wenn die Schraube festgezogen wird, den äußeren Bereich des Durchgangslochs, wodurch sich eine Dichtfläche bildet, die ausreichend gut ist, um für die Dichtfunktion zu sorgen. Damit wird eine kostenintensive Innenbeschichtung der Gehäuseteile eingespart.These screw shown in the above patent meets in technical Regard a double function: First, it seals the through hole due to its conical area between screw shaft and screw head which makes them without expensive washer or sealing ring and regardless of the bumps on the surface the housing part can be used, so that no Liquid, such as gear oil, from the inside of the finished housing during operation can penetrate outside. The cone of the screw deforms, when the screw is tightened, the outer one Area of the through hole, creating a sealing surface forms, which is good enough for the sealing function to care. This is a costly inner coating of Saved housing parts.

Zum zweiten muß die Schraube bei einem gegebenen Anzugsdrehmoment dafür sorgen, daß die beiden Gehäusebauteile mit einer Gehäusespannung zusammengepreßt werden, die groß genug ist, um die Dichtigkeit zwischen den beiden angrenzenden Gehäuseflächen zu schaffen, und gleichzeitig muß die Reibung zwischen Schraubenkopf und der Oberfläche des Gehäusebauteils so groß sein, daß sich die Schraube nicht von selbst wieder löst, beispielsweise aufgrund von Vibrationen, Kalt-/Warmzyklen und ähnlichen äußeren Einflüssen.To the second, the screw must be at a given tightening torque Make sure that the two housing components be compressed with a housing voltage, which is big enough to make the tightness between the two to create adjacent housing surfaces, and at the same time Must be the friction between the screw head and the surface the housing component be so large that does not release the screw by itself, for example due to vibration, cold / warm cycles and similar external Influences.

Für sehr hohe Anforderungen an das vorerwähnte Losdrehmoment für die Schraube und die Gehäusespannung ist es nun wünschenswert, diese Schraube bzw. Schraubverbindung noch weiter zu verbessern.For very high demands on the aforementioned loosening torque it is for the screw and the housing voltage now desirable, this screw or screw even further to improve.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannte Schraubverbindung für Getriebegehäuse und Kurbelwellengehäuse dahingehend zu verbessern, daß bei gegebenem Anzugsmoment der Schraube eine größere Gehäusespannung erzeugt werden kann, damit die Gehäusebauteile noch fester aneinandergepreßt werden und eine größere Reibung am Schraubenkopf möglich ist.It is therefore an object of the present invention, the above-mentioned screw for transmission begehäuse and crankshaft housing to improve that at a given torque of the screw, a larger housing voltage can be generated so that the housing components are pressed together even more firmly and a greater friction on the screw head is possible.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit den Maßnahmen der unabhängigen Ansprüche wird diese Aufgabe gelöst.With the measures of the independent claims this task is solved.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung angegeben.In The dependent claims are advantageous embodiments developments and improvements of the subject matter of the invention.

Es wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Schraube zu schaffen, die im Übergangsbereich zwischen Schraubenschaft und Schraubenkopf einen sich langsam aufweitenden Bereich aufweist, bevorzugt einen Konusbereich, der dann seinerseits in seinem Übergangsbereich zum Schraubenkopf im Schraubenkopf selbst eine Ausnehmung bildet, die umlaufend kreissymmetrisch ausgebildet ist und von ihrem Volumen her groß genug ist, um Material des Gehäuseteils, das beim Eindrehen der Schraube und beim Einpressen des Konusbereichs gegen die Innenwandung des Durchgangslochs in Richtung des Schraubenkopfs verschoben wird, aufzunehmen. Dieses Material ist meist ein Grat, der ringförmig am Lochrand besteht und eine Erhebung gegenüber der Gehäuseoberfläche darstellt.It is now proposed according to the invention, a screw to create in the transition area between screw shank and screw head has a slowly widening area, prefers a cone region, which then in turn in its transition region forms a recess for the screw head in the screw head itself, which is circumferentially circular symmetrical and of its volume is large enough to material of the housing part, when screwing in the screw and when pressing in the cone area against the inner wall of the through hole in the direction of the screw head is moved to record. This material is usually a burr, which is annular on the edge of the hole and a survey opposite represents the housing surface.

Die radial weiter außen als die Ausnehmung liegenden Auflagebereiche des Schraubenkopfs liegen dann – keine größeren Unebenheiten der Oberfläche vorausgesetzt – besser an der Oberfläche des Randbereichs des Durchgangslochs an, wodurch sich eine größere Auflagefläche ergibt, die ihrerseits für mehr Reibung zwischen Kopf und Gehäuseteil und damit für ein erhöhtes Losdrehmoment der Schraube sorgt. Da gleichzeitig das hochgeschobene Material in das Innere der Ausnehmung ausweichen kann, bietet es weniger Widerstand beim Eindrehen der Schraube, wodurch bei gleichem Anzugsmoment wie im Stand der Technik eine deutlich größere Gehäusespan nung zwischen den zu verbindenden Gehäusebauteilen geschaffen werden kann.The radially outward than the recess lying support areas of the screw head are then - no larger Unevenness of the surface provided - better on the surface of the peripheral area of the through-hole , resulting in a larger contact surface which, in turn, for more friction between the head and Housing part and thus for an increased Loosening torque of the screw ensures. Because at the same time pushed up Material can dodge into the interior of the recess, it provides less resistance when screwing in the screw, whereby at the same Tightening torque as in the prior art, a much larger Housing clamping between the housing components to be connected can be created.

Zeichnungendrawings

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.Based The drawings are embodiments of the invention explained.

1 ist eine Abbildung aus dem Stand der Technik gemäß der oben zitierten Patenschrift, die eine Schraube vom Stand der Technik zeigt, wie sie in Durchgangsloch und Sackloch befindlich steckt und zwei Gehäusehälften miteinander verbinden soll, wobei der angedeutete Konusbereich der Schraube für Dichtigkeit sorgen soll zum Zeitpunkt, kurz bevor die Schraube ganz eingedreht ist; 1 Fig. 3 is a prior art drawing according to the above-cited patent document showing a prior art screw as it is located in through-hole and blind-hole and intended to connect two housing halves, the indicated cone area of the screw to provide tightness at the time just before the screw is completely screwed in;

2 zeigt eine Abbildung gemäß 1, nachdem die Schraube vollständig eingedreht wurde, zur Veranschaulichung, daß das durch die Verformung des Lochrandes aufgeworfene und nach oben gewölbte Material in Form eines Wulstes oder Grates bestehen bleibt und nicht vom Schraubenkopf beim Eindrehen ausreichend platt gedrückt werden kann; 2 shows an illustration according to 1 after the screw has been completely screwed in, to illustrate that the upwardly curved material raised by the deformation of the hole edge remains in the form of a ridge and can not be sufficiently flattened by the screw head when screwed in;

3 zeigt eine Übersichtsdarstellung für eine Schraube gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 shows an overview of a screw according to an embodiment of the present invention;

4, 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Varianten der Kontur einer Schraube, wie sie in 3 im Überblick dargestellt ist; und 4 . 5 . 6 and 7 show different variants of the contour of a screw, as in 3 is shown in overview; and

8 zeigt eine Darstellung gemäß 2 nach dem vollständigen Eindrehen in das Sackloch, wobei die Figur der Einfachheit halber auf die rechte Hälfte des Durchgangslochs reduziert ist. 8th shows a representation according to 2 after completely screwing into the blind hole, the figure is reduced to the right half of the through hole for simplicity.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components.

Die in 3 gezeigte Befestigungsschraube weist im Bereich ihres Kopfes 30, genauer im gestrichelt gezeichneten Bereich 34 eine Besonderheit auf, die die im Stand der Technik als nachteilig geschilderten Effekte beseitigt. Sie ist aus einem Material, das härter ist als das der zu verbindenden Gehäuseteile. Bevorzugt werden Stahlschrauben für Aluminiumgussgehäuse.In the 3 shown fastening screw points in the region of her head 30 , more precisely in dashed line area 34 a special feature that eliminates the effects described in the prior art as disadvantageous. It is made of a material that is harder than that of the housing parts to be joined. Preference is given to steel screws for cast aluminum housing.

Genauer verläuft der Schaft 4 zunächst zylindrisch von unten nach oben, mündet dann in einen Konusbereich 2, wie er im Stand der Technik ebenfalls bekannt ist, und verläuft dann jedoch nicht nach Art einer Rundung, wie im Stand der Technik, direkt in den waagerechten Teil des Schraubenkopfes, genauer der Schraubenkopfunterseite, sondern die Kontur verläuft weiter nach oben in das Material des Schraubenkopfes hinein, wo sie eine Ausnehmung 36, quasi eine Hohlkehle bildet, um dann wieder nach unten zurück verlaufend in den waagerechten Teil des Kopfes auszulaufen. Diese Ausnehmung 36 ist so groß dimensioniert, daß sie die Materialaufwerfung 72 aus 2 komplett aufnimmt. Wie im einleitenden Teil beschrieben, entsteht die Aufwerfung 72 beim Einpressen des Dichtkonus 2 in das Durchgangsloch des einen Gehäusebauteils (in der Zeichnung das obere).More precisely, the shaft runs 4 initially cylindrical from bottom to top, then opens into a cone area 2 , as is also known in the art, and then does not run in the manner of a rounding, as in the prior art, directly into the horizontal part of the screw head, more precisely the screw head bottom, but the contour continues upward in the material of Screw head into it, where they have a recess 36 , Forming a groove, so that it runs back down into the horizontal part of the head. This recess 36 is dimensioned so large that it is the material posing 72 out 2 completely absorbs. As described in the introductory part, the posing arises 72 when pressing in the sealing cone 2 in the through hole of a housing component (in the drawing, the upper).

Die Ausnehmung 36 ist kreissymmetrisch und läuft um längs des gesamten Umfangs des Schraubenschafts. Sie sollte also groß genug sein, um das nach oben drängende Material aufzunehmen. Da die Materialaufwerfung ähnlich ist wie ein ringförmiger Grat, muß diese umlaufende Ausnehmung 36 im allgemeinen nicht besonders groß sein im Vergleich zum Volumen des Schraubenkopfes.The recess 36 is circularly symmetric and runs along the entire circumference of the screw shaft. So it should be big enough to hold up the urging material. Since the material deposition is similar to an annular ridge, this circumferential recess must 36 generally not be particularly large compared to the volume of the screw head.

Als Beispiel sei eine M8-Schraube genannt, bei der das Durchgangsloch 8 eines Getriebegehäuseteils 6 beispielsweise einen Durchmesser von 8,6 mm hat. Ein beispielhafter Wert für die Breite der Ausnehmung im Bereich der verlängerten Linie der Schraubenkopfauflagefläche wäre etwa 0,5 mm. Die Höhe sollte großzügig gewählt werden, damit sie auch einen höheren Grat aufnehmen kann. Ein beispielhafter Wert liegt bei 0,3 mm. Solange die mechanische Stabilität der Verbindung zwischen Schraubenkopf und Schraubenschaft nicht gefährdet ist, kann jedoch die Höhe dieser Ausnehmung 36 auch durchaus höher gewählt werden, um einen Sicherheitspuffer zu schaffen. Auch die Breite der Ausnehmung 36 kann sicherheitshalber variiert werden, solange ein Rest an Schraubenkopfauflagefläche 9 zur Verfügung steht, der ausreichend groß ist, um eine ausreichende Kopfreibung zu gewährleisten. Bei einem Schraubenkopfdurchmesser von 16 mm und einem Schaftdurchmesser von 8 mm (M8er Schraube) deckt der Konusbereich 2 beispielsweise auf jeder Seite 2 mm ab. Wenn dann die Ausnehmung eine Breite besitzt von ebenfalls 2 mm, bleiben als Ringbreite für die Auflagefläche 9 des Schraubenkopfes immer noch 4 mm. Der Fachmann erkennt, daß je nach Anforderungen an die Kopfreibung und nach Ausprägung, also Höhe und Breite des aufgeworfenen Materials, der Materialaufwerfung 72 des Gehäuseteils, je nach Härteunterschied der Materialien für Schraube und Gehäuseteil die Breite der umlaufenden Ausnehmung 36 überlegt eingestellt und mit dem Durchmesser des Schraubenkopfes abgestimmt werden sollte.An example is an M8 screw, in which the through hole 8th a transmission housing part 6 for example, has a diameter of 8.6 mm. An exemplary value for the width of the recess in the region of the extended line of the screw head bearing surface would be about 0.5 mm. The height should be chosen generously so that it can also accommodate a higher ridge. An exemplary value is 0.3 mm. As long as the mechanical stability of the connection between the screw head and screw shaft is not endangered, however, the height of this recess can 36 also be chosen higher to create a safety buffer. Also the width of the recess 36 can be varied for safety's sake, as long as there is a remainder of screw head support surface 9 is available, which is sufficiently large to ensure a sufficient Kopfreibung. With a screw head diameter of 16 mm and a shaft diameter of 8 mm (M8 screw), the cone area covers 2 for example, 2 mm on each side. If then the recess has a width of also 2 mm, remain as a ring width for the support surface 9 of the screw head still 4 mm. The skilled artisan will recognize that, depending on the requirements of the Kopfreibung and after expression, ie height and width of the material thrown, the material launch 72 of the housing part, depending on the hardness difference of the materials for screw and housing part, the width of the circumferential recess 36 should be adjusted carefully and tuned with the diameter of the screw head.

Da die erfindungsgemäße Gewindeschraube für Kurbelwellengehäuse und Getriebegehäuse mit ihrem Konusbereich 2 die Dichtfunktion ausüben soll, und überdies aber auch die beiden Gehäuseteile ausreichend stark aneinander anpressen können muß, muß ge währleistet sein, daß die erfindungsgemäße Schraube ausreichend weit in das Durchgangsloch einge dreht werden kann, damit zwischen dem unteren Gewindebereich im Sackloch des zweiten Gehäuseteils und dem Schraubenkopf eine mechanische Spannung aufgebaut werden kann, die groß genug ist, um die beiden Gehäuseteile miteinander ausreichend stark zu befestigen. Da gleichzeitig noch die Anforderung erfüllt sein muß, daß das Losdrehmoment für den Schraubenkopf groß genug ist, damit er sich nicht von selbst löst aufgrund von Vibrationen, alterungsbedingten Materialermüdungserscheinungen und Kalt/Warmvolumenveränderungen, sollte im fest eingedrehten Zustand sowohl der Konus pressend am Rand des Durchgangsloches anliegen, und gleichzeitig die Unterseite des Schraubenkopfes in Preßkontakt mit dem Gehäuseteil stehen. Daher müssen Konuswinkel, Konusaufweitung, Länge des Konusbereichs, Durchmesser des Schraubenschaftes, Innendurchmesser des Durchgangsloches 8a (1) aufeinander abgestimmt dimensioniert sein. Zu diesem Zweck zeigen 4, 5, 6 und 7 einige Variationsmöglichkeiten für die Ausgestaltung des Übergangsbereichs vom zylindrischen Schaft in den Konusbereich und in den Ausnehmungsbereich der Gewindeschraube, für einige verschiedene Ausführungsbeispiele. Der Öffnungswinkel zwischen beiden Konusflanken (in 4 bis 7 ist jeweils nur eine Konusflanke eingezeichnet, um die bildlichen Darstellungen einfach und verständlich zu halten) ist mit α bezeichnet. In 4 ist α/2 eingezeichnet.Since the threaded screw according to the invention for the crankshaft housing and gear housing with their cone area 2 should exercise the sealing function, and moreover, the two housing parts must be able to press together sufficiently strong ge must be ensured that the screw according to the invention sufficiently far into the through hole can be turned so that between the lower threaded portion in the blind hole of the second housing part and the Screw head a mechanical stress can be built up, which is large enough to secure the two housing parts together sufficiently strong. Since at the same time still the requirement must be met that the loosening torque for the screw head is large enough so that it does not dissolve by itself due to vibration, aging material fatigue phenomena and cold / warm volume changes, should firmly pressed state both the cone pressing the edge of the through hole abut, and at the same time the underside of the screw head are in pressing contact with the housing part. Therefore, cone angle, cone widening, length of the cone area, diameter of the screw shank, inner diameter of the through hole must be 8a ( 1 ) be coordinated with each other. Show for this purpose 4 . 5 . 6 and 7 some variations for the design of the transition region from the cylindrical shaft in the cone region and in the recess region of the threaded screw, for some different embodiments. The opening angle between both cone flanks (in 4 to 7 if only one cone flank is drawn in each case in order to keep the pictorial representations simple and understandable) is denoted by α. In 4 α / 2 is drawn.

4 zeigt einen Öffnungswinkel des Konus von α/2 = 10° oder α = 20°. Bei einem solchen, relativ schlanken Konus 2 ist beim Eindrehen der Schraube sichergestellt, daß sich die Gegendichtfläche 11 im Gehäusebauteil zuverlässig aufbaut. Je geringer die Toleranzen bezüglich der Koaxialität zwischen Durchgangsloch 8a und Sackloch 8b sind und je geringer der Unterschied zwischen dem Durchmesser des zylindrischen Schaftbereichs der Schraube und dem Innendurchmesser des Durchgangsloches ist, desto kürzer kann die Länge L des Konusbereichs sein, weil dann relativ frühzeitig beim Eindrehen der Schraube gewährleistet ist, daß der Konusbereich 2 den Gehäuserand nach außen drückt und die Dichtfläche ausgebildet wird. 4 shows an opening angle of the cone of α / 2 = 10 ° or α = 20 °. In such a relatively slim cone 2 it is ensured when screwing the screw that the mating surface 11 builds reliably in the housing component. The lower the tolerances with respect to the coaxiality between the through hole 8a and blind hole 8b are and the smaller the difference between the diameter of the cylindrical shank portion of the screw and the inner diameter of the through hole, the shorter can be the length L of the cone portion, because then ensures relatively early when screwing the screw that the cone portion 2 pushes the edge of the housing outwards and the sealing surface is formed.

Der Konusdurchmesser D_Ko an dessen breitester Stelle ist ebenfalls eingezeichnet. Er sollte so gewählt sein, dass er 0,2 mm bis etwa 2 mm, bevorzugt 0,2 mm bis 1 mm größer ist als der Durchmesser des Durchgangslochs, wenn Toleranzen im Durchgangsloch von etwa 0,3 mm vorhanden sind. Die Konuslänge L ergibt sich dann aus Konusdurchmesser K_D und dem Konuswinkel.The cone diameter D _Ko at its widest point is also shown. He should be like this may be selected to be 0.2 mm to about 2 mm, preferably 0.2 mm to 1 mm larger than the diameter of the through-hole, if there are tolerances in the through-hole of about 0.3 mm. The cone length L then results from the cone diameter K _D and the cone angle.

Die folgende Tabelle zeigt einige brauchbare Werte, die die oben genannten Einstellparameter für eine M8er Schraubverbindung im Zusammenhang aufführt. Sämtliche Längenmaße sind in mm angegeben, der Winkel in Dezimalgrad. S = ½ × (D1 – D2) [mm] α Dezimalgrad D_Ko [mm] Bemerkung (8,6 – 8,0)/2 = 0,3 40 9,2 (8,6 – 8,0)/2 = 0,3 35 9,1 (8,6 – 8,0)/2 = 0,3 30 9,0 (8,8 – 8,0)/2 = 0,4 40 9,1 Weites Durchgangsloch (8,5 – 8,0)/2 = 0,25 35 9,2 Enges Durchgangsloch (8,8 – 8,0)/2 = 0,4 60 9,1 Weites Durchgangsloch, großer Winkel (8,5 – 8,0)/2 = 0,25 80 9,2 Enges Durchgangsloch, großer Winkel The following table shows some useful values that list the above setting parameters for a M8 bolted joint. All length measures are given in mm, the angle in decimal degrees. S = ½ × (D1-D2) [mm] α decimal degree D _Ko [mm] comment (8.6 - 8.0) / 2 = 0.3 40 9.2 (8.6 - 8.0) / 2 = 0.3 35 9.1 (8.6 - 8.0) / 2 = 0.3 30 9.0 (8.8 - 8.0) / 2 = 0.4 40 9.1 Wide through hole (8.5 - 8.0) / 2 = 0.25 35 9.2 Close through hole (8.8 - 8.0) / 2 = 0.4 60 9.1 Wide through hole, big angle (8.5 - 8.0) / 2 = 0.25 80 9.2 Narrow through hole, big angle

Parameter:
Spaltbreite S zwischen Durchgangsloch 8a und zylindrischen Schaftbereich 4 der Schraube, mit D1 als Durchmesser des Durchgangsloch, D2 als Durchmesser des zylindrischen Teils des Schraubenschafts: S = (D1 – D2)/2
Konuswinkel α
Konusdurchmesser D_Ko Parameter:
Gap width S between through hole 8a and cylindrical shaft portion 4 the screw, with D1 as the diameter of the through hole, D2 as the diameter of the cylindrical part of the screw shaft: S = (D1 - D2) / 2
Cone angle α
Cone diameter D _Ko

Bei einer maximalen radialen Verformung von 0,3 mm (9,2 mm – 8,6 mm)/2), die hier als erstes Beispiel in der obigen Tabelle angenommen wird, preßt sich der Dichtkonus jeweils noch um ein gewisses Stück weiter nach unten (im Bild), wenn die Schraube mit dem Konus das Material des Durchgangslochs verpreßt und die Dichtfläche bildet. Der Durchmesser D_Ko sollte immer groß genug gewählt sein, damit Material da ist, um den Randbereich des Lochs aufzuweiten, er sollte aber auch klein genug sein, damit gewährleistet ist, dass der Schraubenkopf mit seiner Auflagefläche mit der vorgegebenen Kopfreibung am Gehäuse anliegt, wenn das Durchgangsloch ausreichend aufgeweitet ist. Größere Konuswinkel im Bereich zwischen 60° und 90° stellen hierbei eine größere Toleranz zur Verfügung.With a maximum radial deformation of 0.3 mm (9.2 mm - 8.6 mm) / 2), which is assumed here as the first example in the above table, the sealing cone still presses downwards by a certain amount in each case (pictured), when the screw with the cone presses the material of the through hole and forms the sealing surface. The diameter D _Ko should always be large enough to allow material to widen the edge of the hole, but it should also be small enough to ensure that the head of the screw bears against the housing with its bearing surface with the specified head friction when the through hole is sufficiently widened. Larger cone angles in the range between 60 ° and 90 ° provide a larger tolerance.

Wenn die Dichtfläche auf diese Art und Weise gebildet ist, sollte der Schraubenkopf mit seinem horizontalen Teil an der Gehäuseoberfläche anliegen. Wird nun die Schraube nach den Vorschriften fest eingedreht, so ist gewährleistet, daß einerseits die Dichtfunktion erfüllt ist und andererseits auch die Spannung auf die beiden Gehäuseteile sowie das Losdrehmoment groß genug ist.If the sealing surface is formed in this way should the screw head with its horizontal part on the housing surface issue. If now the screw is screwed in according to the regulations, This ensures that on the one hand the sealing function is met and on the other hand, the tension on the both housing parts and the loosening torque large enough is.

Der Fachmann sollte bei der Einstellung der oben genannten Parameter darauf achten, daß, wenn der Konuswinkel relativ groß gewählt wird, schon bereits ein relativ großer Teil der Gesamtgehäusespannung beim Eindrehen des Konusbereichs erfolgt, und nur noch ein gewisser Rest an Gehäusespannung erzeugt wird, wenn der Schraubenkopf in Kontakt mit der waagerechten Oberfläche des Gehäusebauteils verpreßt wird. Umgekehrt, bei geringerem Konuswinkel, verschieben sich diese Anteile zugunsten des Anteils der Gehäusespannung, die durch das Festdrehen des Schraubenkopfes selbst erfolgt.Of the Specialist should be in the setting of the above parameters Be careful that when the cone angle is relatively large is already a relatively large part of the total housing voltage when screwing in the cone area, and only a certain Residual to housing voltage is generated when the screw head in contact with the horizontal surface of the housing component is pressed. Conversely, at a lower cone angle, move these shares in favor of the proportion of the housing voltage, which takes place by tightening the screw head itself.

5 zeigt eine Schraubenkontur mit Konusbereich und Ausnehmung 36, die etwas in die Länge gezogen ist, also einen relativ geringen Wert hat für den Konuswinkel α und einen großen Wert für die Konuslänge, wogegen 6 ein Beispiel zeigt mit relativ geringer Konuslänge L und relativ zu 5 bereits deutlich vergrößertem Konuswinkel. 7 ist ein Beispiel, das diese Tendenz noch weiter verstärkt. 5 shows a screw contour with cone area and recess 36 , which is slightly elongated, that is, has a relatively small value for the cone angle α and a large value for the cone length, whereas 6 an example shows L with a relatively small cone length and relative to 5 already significantly increased cone angle. 7 is an example that further strengthens this tendency.

8 zeigt, wie die Schraube in fest eingedrehtem Zustand mit ihrer Ausnehmung 36 die Materialaufwerfung 72 praktisch vollständig in sich aufnimmt. Dadurch kommt der Rest des Schraubenkopfes in innigen Kontakt mit dem waagerechten Teil der Gehäuseoberfläche, wodurch eine ausreichend gute Gehäusespannung zwischen den beiden Gehäusebauteilen sowie eine ausreichend große Kopfreibung erzielt werden kann, wodurch auch ein Losdrehen der Schraube durch die vorgenannten Gründe wie Vibration, etc. zuverlässig vermieden werden kann. 8th shows how the screw in tightly screwed state with its recess 36 the material posing 72 practically completely absorbed. As a result, the rest of the screw head comes into intimate contact with the horizontal part of the housing surface, whereby a sufficiently good housing voltage between the two housing components and a sufficiently large Kopfreibung can be achieved, thereby loosening the screw by the aforementioned reasons such as vibration, etc. reliable can be avoided.

Unter Berücksichtigung der oben aufgeführten Randbedingungen kommen folgende Bereiche für den Winkel α bevorzugt in Frage:
Bereich 1: 20° bis 80°, das heißt α/2 10° bis 40°;
Bevorzugter ist jedoch der Bereich 2 für α zwischen 30° und 60°, also α/2 zwischen 15° und 30°.Taking into account the boundary conditions listed above, the following ranges are preferred for the angle α:
Range 1: 20 ° to 80 °, that is α / 2 10 ° to 40 °;
However, the area 2 for α is more preferably between 30 ° and 60 °, ie α / 2 between 15 ° and 30 °.

Die vorgenannten Überlegungen sind für ein Beispiel einer M8-Schraubenverbindung gedacht, bei der der Grad an Nichtkoaxialität zwischen Durchgangsloch und Sackloch relativ gering ist und zwischen 3/100 und 5/100 mm liegt.The The above considerations are for an example an M8 bolted joint, where the degree of non-coaxiality between through hole and blind hole is relatively small and between 3/100 and 5/100 mm.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention based on a preferred embodiment described above, it is not limited thereto but modifiable in many ways.

Beispielsweise kann die Schraubverbindung auch für andere Schraubendurchmesser (z. B. M6, M10, M12, etc.) verwendet werden.For example The screw connection can also be used for other screw diameters (eg M6, M10, M12, etc.).

Die Unterseite des Schraubenkopfs kann auch eine scheibenförmige Gestalt aufweisen, die nicht das Seckseck des Kopfes zeigt.The Bottom of the screw head can also be a disc-shaped Have shape that does not show the hexagon of the head.

Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind.After all can the features of the subclaims substantially free with each other and not by the in the claims present order, if they are are independent of each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10314948 [0002]

Claims

Threaded screw ( 1 ) with a screw head ( 3 ), a screw-threaded shaft ( 4 ), wherein the threaded screw in a transition region between the screw shank ( 4 ) and the screw head ( 3 ) has a widening shaft region, characterized in that, following the widening region, a circumferential recess ( 36 ) is provided on the underside of the screw head.

A threaded screw according to claim 1, wherein the widening Shank region is formed cone-shaped.

Threaded screw according to the preceding claim, wherein the cone angle α is between 20 ° and 80 °.

Threaded screw according to the preceding claim, wherein the cone angle α is between 30 ° and 60 °.

Threaded screw according to the preceding claim, wherein the cone angle α is between 40 ° and 50 °.

Method for multiple screwing of castings, in particular of cast housing components of crankshaft housings or gearbox housings or of the engine housing and cylinder head, by means of a plurality of threaded screws, wherein the threaded screws ( 1 ) each have a screw head ( 3 ), a screw-threaded shaft ( 4 ), and wherein the threaded screws shank in a transition region between screws ( 4 ) and screw head ( 3 ) have a widening, preferably conical shaft region, wherein in the screw connection, the threaded screws each with the screw shaft through a through hole ( 8th ) of a first housing upper part ( 6 ) and screwed with an associated internal thread in the screw hole of a second housing part, so that the threaded screw on the upper housing part and detachably connect the upper housing part with the lower housing part and pressing, wherein the threaded screws in each case in a transition region between the screw shaft ( 4 ) and the screw head ( 3 ) a seal ( 2 ) having a widening, preferably cone-shaped second shaft region, wherein the height ( 13 ) and / or the inclination ( 14 ) of the sealing approach ( 2 ) opposite the screw shank ( 4 ) to the material hardness of the hole edge ( 8th ) are adjusted so that when screwing the threaded screws ( 1 ) a the sealing approach ( 2 ) adjacent edge region of the hole edge ( 8th ) is deformed, so that a mating surface ( 11 ) formed in this area, which in conjunction with the seal ( 2 ) produces a sealing connection, and wherein a circumferential recess ( 36 ) is provided which receives material which is raised in the deformation process in the direction of the screw head.

Method according to the preceding claim, in which as the material of the screw steel and as the material of the housing Aluminum is used.