DE20114778U1

DE20114778U1 - Topfförmiges Blechteil

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Publication number: DE20114778U1
Application number: DE20114778U
Authority: DE
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2011-09-07
Also published as: FR2829195B1; ITTO20020750A0; ITTO20020750A1; FR2829195A1

Description

AB SKF Schweinfurt, 06.09.2001

DE 01 033 DE STP-he.se

Beschreibung

Topfförmiges Blechteü

Die Erfindung betrifft ein topfförmiges Blechteil zum Einpressen in eine Bohrung, das ein Seitenteil und einen Boden mit einer zentralen Lochung aufweist.

Ein derartiges Blechteil kann beispielsweise als Dichtung für eine Hohlwelle eines Fahrzeuggetriebes ausgebildet sein. Die Dichtung wird mit einer Uberdeckung in die Hohlwelle eingepresst. Um die Anforderungen an die Dichtheit zu erfüllen, ist es erforderlich, dass die Dichtung mit der äußeren Mantelfläche des Seitenteils möglichst dicht an der Wandung der Bohrung anliegt. Weiterhin ist es erforderlich, dass die Lochung im Boden der Dichtung möglichst genau in der Hohlwelle zentriert ist, da in diese Lochung ein zylindrischer Stift eintaucht, wobei ein möglichst gleichmäßiger Ringspalt entstehen soll.

Das Einpressen ist allerdings mit einer Reihe von Problemen behaftet. Da für den Innendurchmesser der Hohlwelle eine gewisse Toleranz zugelassen werden soll, ist es erforderlich für das Einpressen eine ausreichend hohe Überdeckung vorzusehen, um über den gesamten Streubereich des Innendurchmessers der Hohlwelle noch einen sicheren und dichten Sitz der Dichtung in der Hohlwelle zu erreichen. Dies führt aber insbesondere bei Hohlwellen mit einem Innendurchmesser an der unteren

Toleranzgrenze dazu, dass die Dichtung mit einer erheblichen Überdeckung in die Hohlwelle eingepresst wird. Als Folge davon kann die Hohlwelle im Bereich ihrer Bohrung verkratzt werden und die Dichtung kann so stark deformiert werden, dass eine Zentrierung ihrer zentralen Lochung in der Hohlwelle nicht mehr sichergestellt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein topfförmiges Blechteil bereitzustellen, das in eine Bohrung mit einem innerhalb eines Toleranzbereiches schwankenden Durchmessers eingepresst werden kann, wobei eine zuverlässige Anlage der äußeren Mantelfläche des Seitenteils des Blechteils sichergestellt ist und eine Deformation des Bodenteils weitgehend verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Blechteil weist ein Seitenteil und einen Boden mit einer zentralen Lochung auf. Das Seitenteil weist einen ersten Abschnitt auf mit einer zylindrischen äußeren Mantelfläche, die nach dem Einpressvorgang an der Wandung der Bohrung anliegt. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Blechteils liegt darin, dass das Seitenteil weiterhin einen zweiten axialen Abschnitt aufweist, dessen äußere Mantelfläche einen kleineren Durchmesser als die äußere Mantelfläche des ersten axialen Abschnitts besitzt, so dass die äußere Mantelfläche des zweiten axialen Abschnitts nach dem Einpressvorgang nicht an der Wandung der Bohrung anliegt. Als weitere Besonderheit weist das Seitenteil im Bereich des zweiten axialen Abschnitts eine Schwächung auf, so dass die beim Einpressvorgang auf den ersten axialen Abschnitt einwirkenden Radialkräfte allenfalls in abgeschwächter Form auf den Boden übertragen werden.

Das erfindungsgemäße Blechteil hat den Vorteil, dass infolge der Schwächung im zweiten axialen Abschnitt des Seitenteils auch bei relativ großen Überdeckungen die Einpresskräfte auf Werte begrenzt bleiben, bei denen es noch nicht zu einer nennenswerten Beschädigung der Bohrung kommt. Ein weiterer Vorteil besteht

darin, dass es durch die Schwächung zu einer zumindest teilweisen kräftemäßigen Entkopplung zwischen dem Seitenteil und dem Boden des Blechteils kommt, so dass die beim Einpressvorgang auf das Seitenteil einwirkende Radialkräfte allenfalls in abgeschwächter Form auf den Boden übertragen werden.

Die Wandstärke des Seitenteils im ersten axialen Abschnitt ist vorzugsweise geringer als die Wandstärke des Bodens.

Die Wandstärke des Seitenteils im zweiten Abschnitt kann wenigstens bereichsweise geringer sein als im ersten axialen Abschnitt, d. h. die Schwächung im zweiten axialen Abschnitt kann durch eine wenigstens bereichsweise geringere Wandstärke realisiert sein.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser des Seitenteils im ersten axialen Abschnitt konstant, nimmt im Übergangsbereich zum zweiten axialen Abschnitt stetig ab und ist im zweiten axialen Abschnitt bei einem geringeren Wert als im ersten axialen Abschnitt wieder konstant. Die Abnahme des Außendurchmessers im Übergangsbereich kann zunächst mit einer ersten Rate erfolgen und anschließend mit einer zweiten Rate, wobei die zweite Rate größer ist als die erste Rate.

Der Innendurchmessers des Seitenteils kann im ersten axialen Abschnitt im Übergangsbereich zwischen ersten und zweiten axialen Abschnitt und im zweiten axialen Abschnitt konstant sein.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Innendurchmesser des Seitenteils im ersten axialen Abschnitt, im Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Abschnitt sowie in einem Teilbereich des zweiten axialen Abschnitts konstant und nimmt in einem daran angrenzenden weiteren Teilbereich stetig ab. Die Abnahme ist dabei stärker ausgeprägt als der in dem weiteren

Teilbereich gegebenenfalls vorhandene Übergang vom Seitenteil in den Boden impliziert.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Blechteil im Bereich des zweiten axialen Abschnitts eine auf der äußeren oder inneren Mantelfläche umlaufenden Vertiefung aufweisen.

Das erfindungsgemäße Blechteil ist bevorzugt im Tiefziehverfahren hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass eine sehr kostengünstige Fertigung möglich ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in den Figuren dargestellten Ausfuhrungsformen erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechteils im montierten Zustand in Schnittdarstellung,

Figur 2 die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechteils im unmontierten Zustand,

Figuren 3, 4 und 5 weitere Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Blechteils in Schnittdarstellung.

Figur 1 zeigt die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechteils im montierten Zustand in Schnittdarstellung Das Blechteil 1 ist in eine Bohrung 2 einer Hohlwelle 3 eines Fahrzeuggetriebes eingepresst. Das Blechteil 1 ist topfförmig ausgebildet und weist ein Seitenteil 4 und einen Boden 5 mit einer zentralen Lochung 6 auf. In einem ersten axialen Abschnitt 7 liegt das Seitenteil 4 an der Wandung 8 der Bohrung 2 an und dichtet auf diese Art und Weise die Bohrung 2 ab. Diese Abdichtung wird durch ein nicht dargestelltes weiteres

Getriebeteil vervollständigt, das zylinderförmig ausgebildet ist, und die Lochung 6 des Blechteils 1 unter Bildung eines ringförmigen Spaltes durchdringt.

Ein fester Sitz des Blechteils 1 in der Bohrung 2 ist dadurch gewährleistet, dass das Blechteil 1 mit einer Überdeckung in die Bohrung 2 eingepreßt wird. Bei einer Bohrungstoleranz von ±0,1 mm wird als maximale Überdeckung typischerweise 0,25 mm gewählt. Die Einpresskraft beträgt ca. 750 N.

Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Blechteil 1 im unmontierten Zustand in Schnittdarstellung. Im Bereich des Bodens 5 weist das Blechteil 1 eine größere Wandstärke auf als im Bereich des Seitenteils 4. Das Seitenteil 4 ist sowohl auf seiner äußeren Mantelfläche 9 als auch auf seiner inneren Mantelfläche 10 profiliert. Beginnend am freien Ende des Seitenteils 4 ist die äußere Mantelfläche 9 im ersten axialen Abschnitt 7 zylindrisch ausgebildet. An den ersten axialen Abschnitt 7 schließt sich ein Übergangsbereich 11 an, in dem der Außendurchmesser des Seitenteils 4 stetig abnimmt. Im Übergangsbereich 11 ist die äußere Mantelfläche 9 konisch ausgebildet. Dabei variiert der Öffnungswinkel des Konus und nimmt zunächst den relativ kleinen Wert eines Winkels &agr; und anschließend einen größeren Wert eines Winkels &bgr; an. Der Winkel &agr; beträgt typischerweise 7 Grad und der Winkel &bgr; typischerweise 30 Grad.

An den Übergangsbereich 11 schließt sich ein zweiter axialer Abschnitt 12 an, in dem die äußere Mantelfläche 9 wiederum eine Zylinderform besitzt, allerdings mit einem kleineren Durchmesser als im ersten axialen Abschnitt 7. Im Anschluß an den zweiten axialen Abschnitt 12 geht das Seitenteil 4 kontinuierlich in den Boden 5 über.

Die in Figur 2 dargestellte Profilierung der äußeren Mantelfläche 9 bewirkt, dass das Blechteil 1 im eingepressten Zustand im ersten axialen Abschnitt an der Wandung 8 der Bohrung 2 anliegt und im zweiten axialen Abschnitt 12 nicht an der Wandung 8 anliegt.

Die innere Mantelfläche 10 des Seitenteils 4 ist im ersten axialen Abschnitt 7, im Übergangsbereich 11 und zum Teil auch noch im zweiten axialen Abschnitt 12 zylindrisch ausgebildet. Im weiteren Verlauf des zweiten axialen Abschnitts 12 besitzt die innere Mantelfläche 10 eine konische Form mit einem Öffnungswinkel &ggr;, so dass sich der Durchmesser der inneren Mantelfläche 10 stetig verringert. Der Winkel &ggr; besitzt typischerweise einen Wert von ca. 30 Grad. Schließlich geht das Seitenteil 4 kontinuierlich in den Boden 5 über.

Die beschriebene Profilierung der äußeren Mantelfläche 9 und der inneren Mantelfläche 10 hat zur Folge, dass die Wandstärke des Seitenteils 4 im Bereich des zweiten axialen Abschnitts 12 einen minimalen Wert aufweist, d. h. das Seitenteil 4 ist im Bereich des zweiten axialen Abschnitts 12 geschwächt. Die Schwachstelle bewirkt, dass die beim Einpressen des Blechteils 1 in die Bohrung 2 im Bereich des ersten axialen Abschnitts 7 einwirkenden Radialkräfte nicht oder nur in abgeschwächter Form auf den Boden 5 übertragen werden und somit eine unerwünschte Verformung des Bodens 5 beim Einpressen des Blechteils 1 in die Bohrung 2 weitgehend ausgeschlossen werden kann. Über die Auslegung der Schwachstelle kann zudem die Höhe der erforderlichen Einpresskraft festgelegt werden.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechteils lin Schnittdarstellung. Bezüglich der Profilierung der äußeren Mantelfläche 9 stimmt die Ausführungsform gemäß Figur 3 vollständig mit der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform überein. Im Gegensatz zu der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform weist die Ausführungsform gemäß Figur 3 auf ihrer inneren Mantelfläche 10 jedoch keine Profilierung auf, d. h. die innere Mantelfläche 10 ist durchgehend zylindrisch ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsform ergibt sich im Bereich des zweiten axialen Abschnitts 12 eine Schwächung der Wandstärke des Seitenteils 4, die allerdings weniger signifikant ausgeprägt ist als bei der Ausführungsform nach Figur 2.

Figur 4 zeigt wiederum eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechteils 1 in Schnittdarstellung. Die Ausführungsform gemäß Figur 4 stellt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß Figur 3 dar und unterscheidet sich nur dadurch, dass im Bereich des zweiten axialen Abschnitts 12 eine auf der inneren Mantelfläche 10 umlaufende Nut 13 ausgebildet ist. Durch die Nut 13 wird das Seitenteil 4 gezielt geschwächt. Die Nut 13 kann beispielsweise mittels eines Walzvorgangs hergestellt werden.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechteils 1 in Schnittdarstellung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 3 dadurch, dass im Bereich des zweiten axialen Abschnitts 12 eine auf der äußeren Mantelfläche 9 des Seitenteils 4 ringförmig umlaufende Nut 14 ausgebildet ist. Die Nut 14 hat die gleiche Funktion wie die Nut 13 der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform und kann auch in entsprechender Weise hergestellt werden.

Sämtlichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Blechteils ist gemeinsam, dass sie mittels eines Tiefziehprozesses aus einer Blechscheibe hergestellt werden können. Im Rahmen dieses Tiefziehprozesses wird die gewünschte Profilierung der äußeren Mantelfläche 9 und der inneren Mantelfläche 10 des Seitenteils 4 durch eine geeignete Wahl von Matrizen und Abstreckstempeln erzeugt. Die Nuten 13 beziehungsweise 14 werden im Anschluß an den Tiefziehvorgang eingewalzt. Die Lochung 6 kann durch einen Stanzprozeß hergestellt werden.

ABSKF

Schweinfurt, 06.09.2001 DE 01 033 DE STP-he.se

Bezugszeichen	Blechteil
1	Bohrung
2	Hohlwelle
3	Seitenteil
4	Boden
5	Lochung
6	erster axialer Abschnitt
7	Wandung
8	äußere Mantelfläche
9	innere Mantelfläche
10	Übergangsbereich
11	zweiter axialer Abschnitt
12	Nut (innen)
13	Nut (außen)
14

Claims

1. Topfförmiges Blechteil zum Einpressen in eine Bohrung, wobei

- das Blechteil (1) ein Seitenteil (4) mit einer äußeren Mantelfläche (9) und einer inneren Mantelfläche (10) und einen Boden (5) mit einer zentralen Lochung (6) aufweist

- das Seitenteil (4) eine ersten axialen Abschnitt (7) aufweist, innerhalb dessen die äußere Mantelfläche (9) zylindrisch ausgebildet ist und nach dem Einpressvorgang an der Wandung (8) der Bohrung anliegt,

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Seitenteil (4) weiterhin einen zweiten axialen Abschnitt (12) aufweist, innerhalb dessen die äußere Mantelfläche (9) einen kleineren Durchmesser als innerhalb des ersten axialen Abschnitts (7) besitzt, so dass die äußere Mantelfläche (9) des zweiten axialen Abschnitts (12) nach dem Einpressvorgang nicht an der Wandung (8) der Bohrung (2) anliegt, und

- das Seitenteil (4) im Bereich des zweiten axialen Abschnitts (12) eine Schwächung aufweist, so dass die beim Einpressvorgang auf den ersten axialen Abschnitt (7) einwirkenden Radialkräfte allenfalls in abgeschwächter Form auf den Boden (5) übertragen werden.

2. Blechteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Seitenteils (4) im ersten axialen Abschnitt (7) geringer ist als die Wandstärke des Bodens (5).

3. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Seitenteils (4) im zweiten axialen Abschnitt (12) wenigstens bereichsweise geringer ist als im ersten axialen Abschnitt (7).

4. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Seitenteils (4) im ersten axialen Abschnitt (7) konstant ist, im Übergangsbereich (11) zum zweiten axialen Abschnitt (12) stetig abnimmt und im zweiten axialen Abschnitt (12) bei einem geringeren Wert als im ersten axialen Abschnitt (7) wieder konstant ist.

5. Blechteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abnahme des Außendurchmessers im Übergangsbereich (11) zum zweiten axialen Abschnitt (12) zunächst mit einer ersten Rate erfolgt und anschließend mit einer zweiten Rate, wobei die zweite Rate größer ist als die erste.

6. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Seitenteils (4) im ersten axialen Abschnitt (7), im Übergangsbereich (11) zwischen dem ersten axialen Abschnitt (7) und dem zweiten axialen Abschnitt (12) sowie im zweiten axialen Abschnitt (12) konstant ist.

7. Blechteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Seitenteils (4) im ersten axialen Abschnitt (7), im Übergangsbereich (11) zwischen dem ersten axialen Abschnitt (7) und dem zweiten axialen Abschnitt (12) sowie in einem Teilbereich des zweiten axialen Abschnitts (12) konstant ist und in einem daran angrenzenden weiteren Teilbereich stetig abnimmt, wobei die Abnahme stärker ausgeprägt ist als der in dem weiteren Teilbereich ggf vorhandene Übergang vom Seitenteil (4) in den Boden (5) impliziert.

8. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine im Bereich des zweiten axialen Abschnitts (12) des Seitenteils (4) auf der äußeren Mantelfläche (9) oder inneren Mantelfläche (10) umlaufende Vertiefung (13, 14) aufweist.

9. Blechteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es im Tiefziehverfahren hergestellt ist.