DE112010002979T5

DE112010002979T5 - Kompressionsbegrenzer mit Arretierungsmerkmalen

Info

Publication number: DE112010002979T5
Application number: DE112010002979T
Authority: DE
Inventors: Alan Taylor; Donald D. Cooper
Original assignee: GKN Sinter Metals LLC
Current assignee: GKN Sinter Metals LLC
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-11-29
Also published as: CN102498303B; US20140328648A1; WO2011011569A1; JP5663751B2; US9382930B2; CN102498303A; JP2013500438A; US20120121362A1; BR112012001378A2; BR112012001378B1; US8789404B2

Abstract

Es wird ein Kompressionsbegrenzer offenbart, der eine Oberseite und eine Unterseite aufweist. Der Kompressionsbegrenzer weist ferner eine Innenseite auf, die eine Durchführung definiert, welche zur Aufnahme eines Befestigungsmittels konfiguriert ist, sowie eine Außenseite, die dafür konfiguriert ist, an einer Struktur in Anlage zu kommen, in welcher der Kompressionsbegrenzer platziert wird. Eine erste Arretierung ragt von der Außenseite nach außen vor und umfasst eine erste Arretierungsfläche, die mindestens einen ebenen Abschnitt aufweist. Die erste Arretierung umfasst ferner eine Einsenkungsfläche, die einwärts der ersten Arretierungsfläche angeordnet ist, so dass eine Ecke gebildet ist, die sich in einer Richtung mit zumindest einer Komponente senkrecht zu der Längsrichtung erstreckt. Außerdem wird ein Verfahren zur Ausbildung des Kompressionsbegrenzers offenbart.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kompressionsbegrenzer und insbesondere Kompressionsbegrenzer für Baugruppen in der Automobilindustrie.
Hintergrund der Erfindung
In verschiedenen Arten von Baugruppen werden häufig Befestigungsmittel verwendet, um eine Kunststoffkomponente mit einer anderen Komponente zu verbinden, insbesondere in Baugruppen im Automobilbau. Das Befestigungsmittel muss jedoch oft in einem Maße mit einer Kraft beaufschlagt werden, dass sich die Kunststoffkomponente schnell verformen könnte, brechen oder im Laufe der Zeit einer Fließdehnung unterliegen könnte, wodurch sich die durch das Befestigungsmittel aufgenommene Last reduziert. Angesichts dessen wird in Baugruppen, bei denen auf eine Kunststoffkomponente eine Kompressionsbelastung ausgeübt wird, üblicherweise ein Kompressionsbegrenzer aus Metall verwendet (bisweilen einfach als Buchse oder Einsatz bezeichnet). Der Kompressionsbegrenzer verstärkt die Kunststoffkomponente und hält der Belastung stand, die durch das Befestigungselement ausgeübt wird. Dadurch wird die Integrität des Kunststoffs nicht beeinträchtigt, und der Kompressionsbegrenzer reduziert die Fließdehnung der Kunststoffkomponente.
Typischerweise weist ein Kompressionsbegrenzer eine röhrenförmige Gestalt auf, mit einer Außenseite, die an der Kunststoffkomponente in Anlage kommen. Die Innenseite des Kompressionsbegrenzers bestimmt eine Durchführung, die das Befestigungsmittel aufnimmt. Einfachste Kompressionsbegrenzer weisen keine weiteren Merkmale auf; insofern kann der Kompressionsbegrenzer während der Herstellung aus der Kunststoffkomponente herausfallen, wenn der Kompressionsbegrenzer durch Überspritzen oder in Presspassung eingefügt wird. Um diesem Problem zu begegnen, weisen einige Kompressionsbegrenzer Arretierungsmerkmale auf, um eine sicherere Verbindung mit der Kunststoffkomponente zu gewährleisten. Zum Beispiel weisen einige Kompressionsbegrenzer ein flanschförmiges Ende auf, das an der Außenseite des Loches an einer Oberfläche der Kunststoffkomponente anliegt. Bei anderen Gestaltungen sind Perforationen vorgesehen, in die während eines Überspritzungsvorgangs die Kunststoffkomponente hineinfließt.
Die Arretierungsmerkmale entsprechend den vorstehend genannten Gestaltungen erfordern jedoch typischerweise zusätzliche Prozessschritte, welche die Gesamtherstellungszeit und daher die Kosten des Kompressionsbegrenzers deutlich erhöhen. Zum Beispiel werden einige Kompressionsbegrenzer mittels eines Stanzwerkzeugs perforiert und danach zu einer anderen Bearbeitungsbaugruppe befördert, um in eine zylindrische Form gewalzt zu werden. Angesichts der Grenzen der vorstehenden Gestaltungen besteht ein Bedarf an einem verbesserten Kompressionsbegrenzer, der sich einfach herstellen lässt.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Kompressionsbegrenzer zur Verfügung, der eine Oberseite und eine Unterseite aufweist. Ein Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite definiert eine Längsrichtung. Der Kompressionsbegrenzer weist ferner eine Innenseite auf, die eine Durchführung definiert, welche zur Aufnahme eines Befestigungsmittels konfiguriert ist, sowie eine Außenseite, die dafür konfiguriert ist, an einer Struktur anzuliegen, in welcher der Kompressionsbegrenzer platziert wird. Ein Abstand zwischen der Außenseite und der Innenseite definiert eine radiale Richtung senkrecht zu der Längsrichtung. Der Kompressionsbegrenzer umfasst ferner eine erste Arretierung, die von der Außenseite nach außen vorsteht. Die erste Arretierung umfasst eine erste Arretierungsfläche, die mindestens einen ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung aufweist. Die erste Arretierung umfasst ferner eine Einsenkungsfläche, die radial einwärts der ersten Arretierungsfläche angeordnet ist, so dass eine Ecke gebildet ist, die sich in einer Richtung mit zumindest einer Komponente senkrecht zu der Längsrichtung erstreckt.
Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden des Kompressionsbegrenzers aus Metallpulver zur Verfügung. Das Verfahren umfasst den Schritt des Pressens des Metallpulvers in einer Längsrichtung mit einem beweglichen Stempel und dadurch das Formen einer Außenseite des Kompressionsbegrenzers gegen eine innere Formfläche eines Formhohlraums. Eine Innenseite des Kompressionsbegrenzers wird gegen eine Kernstange geformt, die in dem Formhohlraum angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseite geformt wird. Ein Abstand zwischen der Außenseite und der Innenseite des Kompressionsbegrenzers definiert eine radiale Richtung senkrecht zu der Längsrichtung. Eine Arretierung, die von der Außenseite des Kompressionsbegrenzers vorsteht, wird gegen einen seitlichen Stempel geformt, der in dem Formhohlraum angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseite geformt wird. Die Arretierung umfasst eine erste Arretierungsfläche, die mindestens einen ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung aufweist. Die Arretierung umfasst ferner eine Einsenkungsfläche, die radial einwärts der ersten Arretierungsfläche angeordnet ist. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Entfernens des Kompressionsbegrenzers aus dem Formhohlraum durch Absenken des Formhohlraums relativ zu dem seitlichen Stempel. Bei einigen Ausführungsformen werden in einem einzigen Formhohlraum mehrere Kompressionsbegrenzer gleichzeitig geformt.
Das Vorstehende sowie die Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden. In der Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Dabei zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines Kompressionsbegrenzers gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Draufsicht des Kompressionsbegrenzers aus 1;
3 eine Seitenansicht des Kompressionsbegrenzers aus 1, die eine Arretierung zeigt;
4 eine Vorderansicht des Kompressionsbegrenzers aus 1;
5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 aus 4;
6 eine Detailansicht des durch die Linie 6-6 aus 5 eingeschlossenen Bereiches;
7 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Kompressionsbegrenzers gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 eine Draufsicht des Kompressionsbegrenzers aus 7;
9 eine Seitenansicht des Kompressionsbegrenzers aus 7, die eine Arretierung zeigt;
10 eine Vorderansicht des Kompressionsbegrenzers aus 7;
11 eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 aus 8;
12 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Kompressionsbegrenzers gemäß der vorliegenden Erfindung;
13 eine Draufsicht des Kompressionsbegrenzers aus 12;
14 eine Seitenansicht des Kompressionsbegrenzers aus 12, die eine Arretierung zeigt;
15 eine Vorderansicht des Kompressionsbegrenzers aus 12;
16 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer Werkzeugbaugruppe zum Herstellen des Kompressionsbegrenzers;
17 eine perspektivische Ansicht eines ersten Herstellungsschrittes für den Kompressionsbegrenzer;
18 eine Schnittansicht entlang der Linie 18-18 aus 17;
19 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Herstellungsschrittes für den Kompressionsbegrenzer;
20 eine Schnittansicht entlang der Linie 20-20 aus 19;
21 eine perspektivische Ansicht eines drittens Herstellungsschrittes für den Kompressionsbegrenzer; und
22 eine Schnittansicht entlang der Linie 22-22 aus 21.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die hier gezeigten Details stellen ein Beispiel dar und dienen lediglich dem Zwecke einer veranschaulichenden Erörterung von Ausführungsformen der Erfindung. Die gezeigten Details werden hier dargestellt, um eine als am sinnvollsten und am einfachsten verständlich erachtet Beschreibung der Prinzipien und konzeptionellen Aspekte der Erfindung zu geben. In dieser Hinsicht wird nicht der Versuch unternommen, strukturelle Details der Erfindung eingehender darzustellen, als es für das grundlegende Verständnis der Erfindung notwendig ist. Die Beschreibung sollte zusammengenommen mit den Zeichnungen einem Fachmann deutlich machen, wie die verschiedenen Ausbildungsformen der vorliegenden Erfindung in der Praxis verkörpert sein können.
Nehmen wir nun Bezug auf die 1–6, so umfasst ein Kompressionsbegrenzer 10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Korpus 12, der eine Durchführung 14 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Befestigungsmittels bestimmt. Die Durchführung 14 erstreckt sich von einer Oberseite 16 zu einer Unterseite 18 in einer Längsrichtung 20, die durch einen Abstand zwischen der Ober- und der Unterseite 16, 18 definiert ist. Eine Innenseite 22 und eine Außenseite 24 entgegengesetzt der Innenseite 22 geben dem Kompressionsbegrenzer 10 eine allgemein offene zylindrische Gestalt. Eine oder mehrere Arretierungen 26 ragen von der Außenseite 24 nach außen, um den Kompressionsbegrenzer 10 an der befestigten Komponente (d. h. einer Komponente, in welche der Kompressionsbegrenzer 10 in Presspassung eingefügt wird, überspritzt wird oder dergleichen, um eine Verformung aufgrund einer auf das Befestigungsmittel ausgeübten Belastung zu verhindern) zu befestigen. Diese Strukturen werden im Einzelnen in den nachstehenden Absätzen beschrieben, beginnend mit der Oberseite 16 und abschließend mit den Arretierungen 26.
Weiter auf die 1–6 Bezug nehmend, die Ober- und die Unterseite 16, 18 vorzugsweise ebene Flächen dar, die zueinander identisch sind. Solche identischen Flächen wie auch weitere Strukturen, die nachstehend noch detaillierter beschrieben werden, geben dem Kompressionsbegrenzer 10 eine symmetrische Gestalt zu einer Ebene, die senkrecht zu der Längsrichtung 20 liegt und den Kompressionsbegrenzer 10 halbiert. Des heißt, der Kompressionsbegrenzer 10 kann symmetrisch zu einer horizontalen Ebene sein. Die Ober- und die Unterseite 16, 18 können ferner innere Schulterflächen 28 und äußere Schulterflächen 30 (die beide am einfachsten in 6 zu erkennen sind) in der Nähe der Innen- und Außenseite 22 bzw. 24 aufweisen. Die inneren Schulterflächen 28 unterstützen die Positionierung des Befestigungsmittels in der Durchführung 14. Die äußeren Schulterflächen 30 bieten zusätzliche Merkmale zur Unterstützung der Befestigung des Kompressionsbegrenzers 10 in der befestigten Komponente.
Die Innen- und die Außenseite 22, 24 stellen vorzugsweise gebogene Flächen dar oder weisen gebogene Abschnitte auf, so dass insgesamt die allgemein offen zylindrische Gestalt des Kompressionsbegrenzers 10 gegeben ist. Es kommt jedoch auch in Betracht, die Gestalt der Innen- und der Außenseite 22, 24 zu variieren, um einen Kompressionsbegrenzer mit anderer Gestalt zur Verfügung zu stellen. Als noch weitere Alternative können die Innen- und die Außenseite 22, 24 eine zusätzliche Öffnung (nicht gezeigt) aufweisen, die sich von der Oberseite 16 zur Unterseite 18 hin erstreckt, um einen hufeisenförmigen Kompressionsbegrenzer 10 zur Verfügung zu steilen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform definiert der Abstand zwischen der Innen- und der Außenseite 22, 24, oder einfach die Dicke des Korpus 12, eine radiale Richtung senkrecht zu der Längsrichtung 20. Speziell auf die 1 und 2 Bezug nehmend, weist die Außenseite 24 bogenförmige Flächen 32 angrenzend an ebene Flächen 34 auf, von denen die Arretierungen 26 vorstehen. Die Breite der bogenförmigen und ebenen Flächen 32, 34 kann variiert werden, um den Abstand zwischen den Arretierungen 26 zu ändern, wie in den 2 und 4 zu sehen ist.
Nehmen wir erneut auf die 1–4 Bezug, so weist der Kompressionsbegrenzer 10 vorzugsweise zwei Arretierungen 26 auf, die diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind. Somit kann der Kompressionsbegrenzer 10 zu in der Längsrichtung 20 liegenden Ebenen, welche den Kompressionsbegrenzer 10 halbieren, eine symmetrische Gestalt aufweisen (z. B. zu den vertikalen Ebenen 42 und 44 aus 2). Jede Arretierung 26 umfasst eine Einsenkungsfläche 36, die zwischen einer oberen Arretierungsfläche 38 und einer unteren Arretierungsfläche 40 angeordnet ist. Die obere und die untere Arretierungsfläche 38, 40 stellen vorzugsweise ebene Flächen dar, die senkrecht zu der radialen Richtung liegen. Insofern unterstützen die obere und die untere Arretierungsfläche 38, 40 die Befestigung des Kompressionsbegrenzers 10 in der befestigten Komponente und verhindern, dass sich der Kompressionsbegrenzer 10 relativ zu der befestigten Komponente dreht. Die Einsenkungsfläche 36 ist in Bezug auf die Arretierungsflächen 38, 40 radial einwärts angeordnet und kann eine bogenfärmige Gestalt aufweisen. Alternativ kann die Einsenkungsfläche 36 eine andere Gestalt aufweisen, welche Ecken zwischen der Einsenkungsfläche 36 und den Arretierungsflächen 38, 40 bildet, die größer als 90° sind (z. B. eine gebogene Gestalt, eine diagonale Fläche oder dergleichen). Eine solche Ecke lässt sich einfacher herstellen als eine spitze Ecke und reduziert den Abrieb an den Herstellungswerkzeugen, wie nachstehend noch beschrieben wird.
In jedem Fall erstreckt sich ein Abschnitt der befestigten Komponente zwischen den Arretierungsflächen 38, 40 und liegt an der Einsenkungsfläche 36 an. Dies unterstützt die Befestigung des Kompressionsbegrenzers 10 in der befestigten Komponente und verhindert, dass sich der Kompressionsbegrenzer 10 in Längsrichtung relativ zu der befestigten Komponente verschiebt. Jede der Flächen 36, 38 und 40 der Arretierung 26 kann eine gleichförmige Form aufweisen, entlang der Flächen 36, 38 und 40, und in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung 20 betrachtet. Alternativ kann sich die Einsenkungsfläche 36 in einer Richtung mit nur einer Komponente senkrecht zur Längsrichtung 20 erstrecken (z. B. kann sich die Einsenkungsfläche 36 diagonal erstrecken).
Jede Arretierung 26 weist außerdem Arretierungskanten 39 auf, zwischen denen die Arretierungsflächen 38, 40 angeordnet sind. Die Arretierungskanten 39 sind vorzugsweise senkrecht zu den Arretierungsflächen 38, 40 ausgebildet und erstrecken sich in der Längsrichtung 20. Bei bestimmten Ausführungsformen können sich die Arretierungskanten 39 jedoch auch in einer Richtung mit nur einer Komponente parallel zu der Längsrichtung 20 erstrecken (z. B. können die Arretierungskanten 39 sich diagonal erstrecken).
Darüber hinaus ist die Ecke zwischen jeder Arretierungskante 39 und der angrenzenden Arretierungsfläche 40 vorzugsweise radial einwärts in Bezug auf eine Projektion 41 der bogenförmigen Flächen 32 mit demselben Radius und Mittelpunkt wie die bogenförmigen Flächen 32 angeordnet. Ein solches Merkmal macht es möglich, den Kompressionsbegrenzer 10 mit Hilfe von typischen automatisierten Zuführsystemen anzubieten. In jedem Fall helfen die Arretierungskanten 39 zu verhindern, dass sich der Kompressionsbegrenzer 10 relativ zu der befestigten Komponente dreht.
Die vorstehend genannten Flächen können auch eine Gestalt aufweisen, die von den vorstehend betriebenen abweicht, ohne dass der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird. In einer zweiten Ausführungsform, zum Beispiel, die in den 7–11 gezeigt ist, weist der Kompressionsbegrenzer 110 einen Korpus 112 auf, der wie vorstehend beschrieben eine Durchführung 114 bestimmt. Der Korpus 112 umfasst außerdem eine Oberseite 116, eine Unterseite 118, eine Innenseite 122 und eine Außenseite 124, von welcher ein oder mehrere Arretierungen 126 vorstehen. Wie am deutlichsten in den 10 und 11 gezeigt ist, sind äußere Schulterflächen 130 von axialen Flächen 146 der Arretierungen 126 beabstandet. Außerdem weist jede Arretierung 126 eine Einsenkungsfläche 136 auf, die zwischen einer oberen Arretierungsfläche 138 und einer unteren Arretierungsfläche 140 angeordnet ist. Noch einmal speziell auf die 10 und 11 Bezug nehmend, umfasst jede Einsenkungsfläche 126 eine ebene Fläche 148, die zwischen einer oberen gebogenen Fläche 150 und einer unteren gebogenen Fläche 152 angeordnet ist.
In einer dritten Ausführungsform, die in den 12–15 gezeigt ist, umfasst der Kompressionsbegrenzer 210 einen Korpus 212, der wie zuvor beschrieben eine Durchführung 214 bestimmt. Der Korpus 212 umfasst außerdem eine Oberseite 216, eine Unterseite 218, eine Innenseite 222 und eine gebogene Außenseite 224, von der aus eine oder mehrere Arretierungen 226 vorstehen. Das bedeutet, im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen umfasst die Außenseite 224 keine ebenen Flächen, von denen die Arretierungen 226 vorstehen.
Alle zuvor beschriebenen Ausführungsformen können zusätzliche Einsenkungsflächen aufweisen. Zum Beispiel können die Kompressionsbegrenzer 10, 110 und 210 Einsenkungsflächen aufweisen, die sich entlang der Unterseiten 18, 118 bzw. 218 erstrecken.
Nehmen wir nun Bezug auf die 16–22, so wird der Kompressionsbegrenzer 210 vorzugsweise wie im Folgenden beschrieben hergestellt. Die Kompressionsbegrenzer 10, 110 werden vorzugsweise ebenfalls wie nachfolgend beschrieben hergestellt, der Einfachheit halber aber wird nur auf den Kompressionsbegrenzer 210 und dessen Merkmale Bezug genommen. Nehmen wir Bezug auf die 16–18, so wird Metallpulver 360 (hergestellt aus Karbonstahl, rostfreiem Stahl, Aluminiumlegierung, Bronzelegierung oder dergleichen) in den Formhohlraum 364 einer Form 366 eingefüllt. In dem Formhohlraum 364 sind mehrere unterschiedliche Komponenten angeordnet und wechselwirken mit dem Metallpulver 360. Zum Beispiel wird das Metallpulver 360 um Kernstäbe 368 und 370 herum angeordnet. Das Metallpulver 360 wird außerdem durch untere Stempel 372 und 374 (16 und 18) getragen. Ein Teil des Metallpulvers 360 wird zwischen einem rechten Stempel 376 und einem mittleren Stempel 378 angeordnet. Der Rest des Metallpulvers 360 wird zwischen dem mittleren Stempel 378 und einem linken Stempel 380 angeordnet. Nehmen wir nun auf die 16, 19 und 20 Bezug, so wird das Metallpulver 360 als nächstes durch die unteren Stempel 372 und 374 sowie die oberen Stempel 382 und 384 zusammengepresst. Dieser Vorgang bewirkt, dass eine Innenseite 386 des Formhohlraums 364 (16) den Außenseiten der Kompressionsbegrenzer 210 ihre Gestalt gibt. Die Kernstäbe 368, 370 geben gleichzeitig den Innenseiten 222 der Kompressionsbegrenzer 210 ihre Gestalt. Außerdem geben noch die seitlichen Stempel 376, 380 und der mittlere Stempel 378 gleichzeitig den Arretierungen 226 der Kompressionsbegrenzer 210 ihre Gestalt. Speziell formt der rechte Stempel 376 eine erste Arretierung 226 an einem ersten Kompressionsbegrenzer 210, der mittlere Stempel 378 formt eine zweite Arretierung 226 an dem ersten Kompressionsbegrenzer 210, der mittlere Stempel 378 formt eine erste Arretierung 226 an einem zweiten Kompressionsbegrenzer 210 und der linke Stempel 380 formt eine zweite Arretierung 226 an dem zweiten Kompressionsbegrenzer 210. Wie am deutlichsten in 16 gezeigt ist, weist jeder der Seitenstempel 376, 380 einen Vorsprung 388 zum Formen einer Einsenkungsfläche 236 an einer der Arretierungen 226 auf, und der mittlere Stempel 378 weist zwei Vorsprünge 388 zum Formen von Einsenkungsflächen 236 an jeder der Arretierungen 226 auf. Nehmen wir nun auf die 16, 21 und 22 Bezug, so werden die Kompressionsbegrenzer 210 aus dem Formhohlraum 364 entfernt, indem die Form 366 in der Kompressionsrichtung relativ zu den seitlichen Stempeln 376, 380 und dem mittleren Stempel 378 abgesenkt wird. Die Kompressionsbegrenzer 210 können entnommen werden, indem sie seitlich in Bezug auf die Längsrichtung 20 (d. h. in der durch die Vorsprünge 388 gestatteten Richtung) verschoben werden. Zum Schluss kann eine Beschichtung auf die Kompressionsbegrenzer 210 aufgebracht werden, beispielsweise eine Zink- und eine farblose Chromatschicht, wie gemäß ASTM B633 Typ 3, Klasse 1 vorgesehen, oder dergleichen.
Für Fachleute auf dem Gebiet werden Modifikationen an der vorstehend beschriebenen Apparatur verständlich sein, welche es ermöglichen, drei oder mehr Kompressionsbegrenzer 210 während jedes Zyklus herzustellen. Darüber hinaus wird für Fachleute auf dem Gebiet klar sein, dass der Kompressionsbegrenzer 210 in einem vereinfachten Prozess ausgebildet werden kann, bei dem während jedes Zyklus ein einziger Kompressionsbegrenzer 210 hergestellt wird. Es wird jedoch bevorzugt, während jedes Zyklus zwei oder mehr Kompressionsbegrenzer 210 herzustellen, so dass sich die auf die Form 366 aufgebrachte Nettoquerbelastung reduziert. Das bedeutet, ein einzelner oberer Stempel kann zusätzlich zu der Last in der Kompressionsrichtung eine Querbelastung (z. B. zu einem der seitlichen Stempel 376, 380 hin) aufbringen. Die Form 366 muss der Querbelastung standhalten, und dies kann Verschleiß an den Stempeln und an der Form 366 bewirken. Die Querbelastungen, die durch zwei oder mehr gleichzeitig arbeitende obere Stempel 382, 384 aufgebracht werden, können sich jedoch gegeneinander aufheben und dadurch die auf die Form 366 ausgeübte Nettoquerbelastung reduzieren.
Anhand der vorstehenden Beschreibung sollte offensichtlich geworden sein, dass die vorliegende Erfindung einen Kompressionsbegrenzer 210 mit Arretierungsmerkmalen bereitstellt, der sowohl einer Translations- als auch einer Rotationsbewegung widersteht. Zusätzlich lässt sich der Kompressionsbegrenzer 210 in einfacher Weise in einer einzigen Werkzeugbaugruppe formen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wurde eingehend beschrieben. Viele Modifikationen und Varianten der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform werden für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein. Daher ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern wird durch die folgenden Ansprüche definiert.
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 Nicht-Patentliteratur

ASTM B633 Typ 3, Klasse 1 [0042]

Claims

Kompressionsbegrenzer (10; 110; 210), umfassend: eine Oberseite (16; 116; 216) zum Aufnehmen einer Kompressionsbelastung, welcher der Kompressionsbegrenzer standhält; eine Unterseite (18; 118; 218) zum Aufnehmen der Kompressionsbelastung, welcher der Kompressionsbegrenzer standhält, wobei ein Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite eine Längsrichtung (20) definiert; eine Innenseite (22; 122; 222), die eine Durchführung (14; 114; 214) definiert, welche in der Längsrichtung zwischen der Oberseite und der Unterseite verläuft, wobei die Durchführung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels konfiguriert ist; eine Außenseite (24; 124; 224), die zur Anlage an einer Struktur konfiguriert ist, in welcher der Kompressionsbegrenzer platziert wird, wobei ein Abstand zwischen der Außenseite und der Innenseite eine radiale Richtung senkrecht zu der Längsrichtung definiert; eine erste Arretierung (26; 126; 226), die von der Außenseite vorsteht, wobei die erste Arretierung umfasst: eine erste Arretierungsfläche (38; 138) mit mindestens einem ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung; und eine Einsenkungsfläche (36; 136), die radial einwärts der ersten Arretierungsfläche angeordnet ist, so dass eine Ecke gebildet ist, die sich in einer Richtung mit zumindest einer Komponente senkrecht zu der Längsrichtung erstreckt.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 1, wobei die erste Arretierung (26; 126; 226) eine Ecke zwischen der Einsenkungsfläche und der ersten Arretierungsfläche mit einem Winkel von mehr als 90° umfasst.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 1, wobei die Innenseite eine allgemein zylindrische Gestalt aufweist.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 1, wobei die erste Arretierung ferner eine zweite Arretierungsfläche (40; 140) mit mindestens einem ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung aufweist, wobei die Einsenkungsfläche zwischen der ersten Arretierungsfläche und der zweiten Arretierungsfläche angeordnet ist.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 1, wobei die Einsenkungsfläche eine gleichförmige Gestalt, entlang der Einsenkungsfläche und in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung betrachtet, aufweist.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 1, wobei die Außenseite eine gebogene Fläche (32) und eine ebene Fläche (34), an der die erste Arretierung (26) angeordnet ist, umfasst, wobei die ebene Fläche an die gebogene Fläche angrenzt.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 1, wobei dieser ferner eine zweite Arretierung aufweist, die von der Außenseite radial nach außen vorsteht, wobei die zweite Arretierung umfasst: eine erste Arretierungsfläche mit mindestens einem ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung und eine Einsenkungsfläche, die radial einwärts der ersten Arretierungsfläche der zweiten Arretierung angeordnet ist, so dass eine Ecke gebildet ist, die sich in einer Richtung mit mindestens einer Komponente senkrecht zu der Längsrichtung erstreckt.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 7, wobei die erste und die zweite Arretierung diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 8, wobei der Kompressionsbegrenzer symmetrisch zu einer Ebene ist, welche die bogenförmige Außenseite in der Längsrichtung halbiert.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 8, wobei der Kompressionsbegrenzer symmetrisch zu einer Ebene ist, welche die bogenförmige Außenseite in der radialen Richtung halbiert.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 1, wobei dieser ferner eine Oberflächenbeschichtung umfasst, die Zink enthält.
Kompressionsbegrenzer (10), umfassend: eine Oberseite (16) zum Aufnehmen einer Kompressionsbelastung, welcher der Kompressionsbegrenzer standhält; eine Unterseite (18) zum Aufnehmen der Kompressionsbelastung, welcher der Kompressionsbegrenzer standhält, wobei ein Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite eine Längsrichtung (20) definiert; eine Innenseite (22), die eine Durchführung (14) definiert, welche in der Längsrichtung zwischen der Oberseite und der Unterseite verläuft, wobei die Durchführung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels konfiguriert ist; eine Außenseite (24), die zur Anlage an einer Struktur konfiguriert ist, in welcher der Kompressionsbegrenzer platziert wird, wobei ein Abstand zwischen der Außenseite und der Innenseite eine radiale Richtung senkrecht zu der Längsrichtung definiert; eine erste Arretierung (26), die von der Außenseite vorsteht, wobei die erste Arretierung umfasst: eine erste Arretierungsfläche (38) mit mindestens einem ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung, eine Einsenkungsfläche (36), die radial einwärts der ersten Arretierungsfläche angeordnet ist, so dass eine Ecke gebildet ist, die sich in einer Richtung mit zumindest einer Komponente senkrecht zu der Längsrichtung erstreckt, und eine erste Arretierungskante (39) angrenzend an die erste Arretierungsfläche, wobei sich die erste Arretierungskante in einer Richtung mit zumindest einer Komponente parallel zu der Längsrichtung erstreckt.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 12, wobei die Außenseite eine bogenförmige Fläche (32) und eine ebene Fläche (34), von welcher die erste Arretierung (26) vorsteht, umfasst, wobei die ebene Fläche zwischen der bogenförmigen Fläche und der ersten Arretierungskante (39) angeordnet ist und wobei die erste Arretierung eine zweite Ecke zwischen der ersten Arretierungsfläche und der ersten Arretierungskante (39) umfasst, wobei die zweite Ecke radial einwärts in Bezug auf eine Projektion (41) der bogenförmigen Fläche (32) mit dem gleichen Radius und Mittelpunkt wie bei der bogenförmigen Fläche angeordnet ist.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 12, wobei die erste Arretierung (26) eine Ecke zwischen der Einsenkungsfläche (36) und der ersten Arretierungsfläche (38) mit einem Winkel von mehr als 90° umfasst.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 12, wobei die erste Arretierung ferner eine zweite Arretierungsfläche (40) mit mindestens einem ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung aufweist, wobei die Einsenkungsfläche (36) zwischen der ersten Arretierungsfläche (38) und der zweiten Arretierungsfläche (40) angeordnet ist.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 15, wobei die erste Arretierung ferner eine zweite Arretierungskante (39) aufweist, die sich in einer Richtung mit mindestens einer Komponente parallel zu der Längsrichtung erstreckt, wobei die erste (38) und die zweite (40) Arretierungsfläche zwischen der ersten (39) und der zweiten (39) Arretierungskante angeordnet sind.
Kompressionsbegrenzer nach Anspruch 15, wobei die Außenseite (24) eine gebogene Fläche (32) und eine ebene Fläche (34), von der die erste Arretierung (26) vorsteht, umfasst, wobei die ebene Fläche (34) zwischen der gebogenen Fläche (32) und der ersten Arretierungskante (39) angeordnet ist.
Verfahren zum Ausbilden eines Kompressionsbegrenzers aus Metallpulver, mit folgenden Schritten: Pressen des Metallpulvers (360) in einer Längsrichtung mit einem beweglichen Stempel und dadurch Formen einer Außenseite des Kompressionsbegrenzers gegen eine innere Formoberfläche eines Formhohlraumes (364); Formen einer Innenseite des Kompressionsbegrenzers gegen einen Kernstab (368), der in dem Formhohlraum angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseite geformt wird, wobei ein Abstand zwischen der Außenseite und der Innenseite des Kompressionsbegrenzers eine radiale Richtung senkrecht zu der Längsrichtung definiert; Formen einer Arretierung, die von der Außenseite des Kompressionsbegrenzers vorsteht, gegen einen seitlichen Stempel (376), der in dem Formhohlraum (364) angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseite geformt wird, wobei die Arretierung umfasst: eine erste Arretierungsfläche mit zumindest einem ebenen Abschnitt senkrecht zu der radialen Richtung; eine Einsenkungsfläche, die radial einwärts der ersten Arretierungsfläche angeordnet ist, so dass eine Ecke gebildet ist, die sich in einer Richtung mit mindestens einer Komponente senkrecht zu der Längsrichtung erstreckt; und Entfernen des Kompressionsbegrenzers aus dem Formhohlraum (364) durch Absenken des Formhohlraumes relativ zu dem seitlichen Stempel und seitliches Verschieben des Kompressionsbegrenzers relativ zu der Längsrichtung.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Formhohlraum in Längsrichtung relativ zu dem seitlichen Stempel abgesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Arretierung eine erste Arretierung darstellt und der seitliche Stempel (376) ein erster seitlicher Stempel ist, und wobei dieses ferner den Schritt umfasst, eine zweite, von der Außenseite vorstehende Arretierung gegen einen zweiten seitlichen Stempel (380) zu formen, während gleichzeitig die Außenseite geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, welches ferner den Schritt des Aufbringens einer zinkhaltigen Beschichtung auf den Kompressionsbegrenzer umfasst.
Verfahren zum gleichzeitigen Formen einer Mehrzahl von Kompressionsbegrenzern in einem einzigen Formhohlraum (364), wobei jeder Kompressionsbegrenzer aus Metallpulver geformt wird, mit folgenden Schritten: Pressen des Metallpulvers (360) mit einem beweglichen Stempel und dadurch Formen einer Außenseite jedes Kompressionsbegrenzers gegen eine innere Formfläche des Formhohlraumes; Formen einer Innenseite jedes Kompressionsbegrenzers gegen einen Kernstab, der in dem Formhohlraum angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseite geformt wird; Formen einer Arretierung, die von der Außenseite jedes Kompressionsbegrenzers vorsteht, gegen einen seitlichen Stempel, der in dem Formhohlraum angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseite geformt wird, wobei jede Arretierung umfasst: eine erste Arretierungsfläche mit zumindest einem ebenen Abschnitt; eine Einsenkungsfläche, die in Bezug auf die erste Arretierungsfläche in Richtung der Innenseite des Kompressionsbegrenzers angeordnet ist, so dass eine Ecke gebildet ist, die sich in einer Richtung mit zumindest einer Komponente senkrecht zu einer Längsrichtung erstreckt; und Entfernen jedes Kompressionsbegrenzers aus dem Formhohlraum durch Absenken des Formhohlraumes relativ zu dem seitlichen Stempel.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei jede Arretierung ferner eine zweite Arretierungsfläche mit mindestens einem ebenen Abschnitt umfasst, wobei die Einsenkungsfläche jeder Arretierung zwischen der ersten und der zweiten Arretierungsfläche angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei dieses ferner den Schritt umfasst, eine zweite Arretierung zu formen, die von der Außenseite eines ersten der Kompressionsbegrenzer vorsteht, wobei die zweite Arretierung gegen einen mittleren Stempel (378) geformt wird, der in dem Formhohlraum angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseite des ersten Kompressionsbegrenzers geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, welches ferner den Schritt umfasst, eine zweite Arretierung zu formen, die von der Außenseite eines zweiten der Kompressionsbegrenzer vorsteht, wobei die zweite Arretierung des zweiten Kompressionsbegrenzers gegen den mittleren Stempel (378) geformt wird, während gleichzeitig die Außenseite des zweiten Kompressionsbegrenzers geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die erste und die zweite Arretierung des ersten Kompressionsbegrenzers diametral gegenüberliegend an der Außenseite des ersten Kompressionsbegrenzers angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Arretierung eines ersten der Kompressionsbegrenzer durch einen rechten seitlichen Stempel geformt wird, die Arretierung eines zweiten der Kompressionsbegrenzer durch einen linken seitlichen Stempel geformt wird und wobei dieses ferner den Schritt umfasst, eine zweite Arretierung zu formen, die von der Außenseite des jeweiligen Kompressionsbegrenzers, des ersten und des zweiten, vorsteht, wobei die beiden zweiten Arretierungen gegen einen mittleren Stempel geformt werden, der in dem Formhohlraum angeordnet ist, während gleichzeitig die Außenseiten geformt werden.