DE202010008829U1 - Flat part with captive retained bolt-like part and bolt-like part - Google Patents
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Abstract
Kalt verformbares metallische Flachteil, insbesondere einen Flachteil-Verbindungsabschnitt (10) eines Kabelschuhs (11) mit einem an dem Flachteil unverlierbar gehalterten bolzenartigen Teil, insbesondere einer Schraube, wobei das bolzenartige Teil einen Teilekopf und einen Teileschaft aufweist, und wobei das Flachteil eine Durchgangsöffnung (6) mit einem bezogen auf einen unverformten Bereich größten Öffnungsmaß (O) aufweist, durch welche Durchgangsöffnung (6) hindurch sich das Teil erstreckt, wobei weiter unterhalb des Teilekopfes eine erste, sich in einer Erstreckungsrichtung des Teileschaftes verjüngende und mit einem das Öffnungsmaß (O) übertreffenden Durchmesser endende erste Konusfläche (7) und eine zweite Konusfläche (9) ausgebildet ist, und wobei darüber hinaus die Halterung durch einen Verformungsbereich (14) der Durchgangsöffnung (6) erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Konusfläche (9) sich gleichfalls in Erstreckungsrichtung des Teileschaftes verjüngt und radial nach innen versetzt zu dem Ende der ersten Konusfläche (7) beginnt.Cold deformable metallic flat part, in particular a flat part connecting section (10) of a cable lug (11) with a bolt-like part held captively on the flat part, in particular a screw, the bolt-like part having a parts head and a parts shaft, and the flat part having a through opening ( 6) with the largest opening dimension (O) in relation to an undeformed area, through which passage opening (6) the part extends, with a first, tapering in a direction of extension of the part shaft and with an opening dimension (O ) Exceeding diameter ending first conical surface (7) and a second conical surface (9) is formed, and in addition, the holder is achieved by a deformation region (14) of the through opening (6), characterized in that the second conical surface (9) also tapers in the direction of extension of the parts shaft and ra dial offset inward to the end of the first conical surface (7) begins.
Description
Die Erfindung betrifft zunächst ein kalt verformbares metallisches Flachteil, insbesondere einen Flachteil-Verbindungsabschnitt eines Kabelschuhs, mit einem an dem Flachteil unverlierbar gehalterten bolzenartigen Teil, insbesondere einer Schraube, wobei das Teil einen Teilekopf und einen Teileschaft aufweist, und wobei das Flachteil eine Durchgangsöffnung mit einem bezogen auf einen unverformten Bereich größten Öffnungsmaß aufweist, durch welche Durchgangsöffnung hindurch sich das Teil erstreckt, wobei weiter unterhalb des Teilekopfes eine erste, sich in einer Erstreckungsrichtung des Schaftes verjüngende und mit einem das Öffnungsmaß übertreffenden Durchmesser endende Konusfläche und eine zweite Konusfläche ausgebildet ist, und wobei darüber hinaus die Halterung durch einen Verformungsbereich der Durchgangsöffnung erreicht ist.The invention relates firstly to a cold-deformable metallic flat part, in particular a flat part-connecting portion of a cable lug, with a captive on the flat part Erten held bolt-like part, in particular a screw, wherein the part has a parts head and a part shaft, and wherein the flat part has a through hole with a with respect to an undeformed area has the largest opening dimension, through which through-hole extends through the part, further below the part head a first, tapering in an extension direction of the shaft and with an opening dimension surpassing diameter ending conical surface and a second conical surface is formed, and Moreover, the holder is achieved by a deformation region of the through hole.
Im Weiteren betrifft die Erfindung ein bolzenartiges Teil, insbesondere eine Schraube, wobei das Teil einen Teilekopf und einen Teileschaft aufweist, wobei weiter unterhalb des Teilekopfes eine erste, sich in einer Erstreckungsrichtung des Schaftes verjüngende Konusfläche und eine zweite Konusfläche ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a bolt-like part, in particular a screw, wherein the part has a parts head and a part shaft, wherein further below the parts head a first, tapered in a direction of extension of the shaft conical surface and a second conical surface is formed.
Eine derartige unverlierbare Halterung eines bolzenartigen Teils an einem metallischen Flachteil und ein derartiges bolzenartiges Teil sind bereits im Stand der Technik bekannt geworden. Es wird etwa auf die
Bei den bekannten unverlierbaren Zusammenfassungen und bolzenartigen Teilen ist bei einer Ausführungsform zur Ausbildung eines geeigneten Verformungsbereiches der Öffnung eine zu einem Hinterschnitt führende Unterseite des die erste Konusfläche ausbildenden Bereiches als zweite Konusfläche ausgebildet. Die zweite Konusfläche beginnt unmittelbar am durchmessergrößten Ende der ersten Konusfläche. Hierdurch lässt sich zwar die beabsichtigte unverlierbare Verbindung durch einfaches Einpressen des bolzenartigen Teils in das Flachteil günstig erreichen. Jedoch kann es insbesondere bei einer vergleichsweise großen Öffnung zu Versetzungen des bolzenartiges Teiles aus der Mitte kommen, die sich auf die Qualität der Verbindung auswirken können. Bei der aus der
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabe, eine vorteilhafte unverlierbare Verbindung zwischen einem Flachteil und einem bolzenartigen Teil anzugeben sowie ein hierfür vorzugsweise geeignetes vorteilhaftes bolzenartiges Teil.Based on the explained prior art, the invention has the object to provide an advantageous captive connection between a flat part and a bolt-like part and a preferably suitable for this advantageous bolt-like part.
Eine mögliche Lösung der Aufgabe ist nach einem ersten Erfindungsgedanken hinsichtlich des an dem Flachteil unverlierbar gehalterten bolzenartigen Teils bei einem Gegenstand gegeben dessen zweite Konusfläche sich gleichfalls in Erstreckungsrichtung des Schaftes verjüngt und radial nach innen versetzt zu dem Ende der ersten Konusfläche beginnt. Es sind in einer axialen Projektion zwei mit seitlichem Abstand ineinander, bevorzugt konzentrisch zueinander, ausgebildete, Konusflächen an dem bolzenartigen Teil realisiert. Die Konusflächen beginnen, in einer Verjüngungsrichtung betrachtet, bezogen auf eine Längsachse des Teileschaftes, radial versetzt zueinander und enden radial versetzt zueinander.A possible solution of the problem is given according to a first inventive idea with respect to the captive held on the flat part bolt-like part in an object whose second conical surface tapers also in the extension direction of the shaft and radially offset inwards to the end of the first conical surface begins. There are in an axial projection two with a lateral distance into each other, preferably concentric with each other, trained, realized conical surfaces on the bolt-like part. The conical surfaces begin, viewed in a tapering direction, relative to a longitudinal axis of the dividing shank, radially offset from each other and end radially offset from one another.
Diese Konusflächen ermöglichen es, die Funktionen der Zentrierung einerseits und des Einsenkens im Zuge des Verpressens andererseits zu trennen. Die erste, sich auf einem größeren Durchmesserbereich erstreckende, Konusfläche kann allein Wirkung entfalten im Zuge der Ausbildung des Verformungsbereiches. Dadurch, dass es sich um eine Konusfläche handelt, unterstützt sie zufolge der elastischen Rückstellung der Verpresspartner nach der Verpressung die gewünschte Drehbarkeit des bolzenartigen Teils. Die auf dem durchmesserkleineren Bereich ausgebildete Konusfläche kann allein oder maßgebend der anfänglichen Zentrierung des bolzenartigen Teils vor der Verpressung dienen. Sie ist daher bevorzugt in ihrer Höhe und radialen Erstreckung an das Öffnungsmaß der unverformten Öffnung in dem Flachteil derart angepasst, dass sie in ihrem größtem Durchmesser dieses Öffnungsmaß im Wesentlichen erreicht oder übertrifft und in ihrem kleinstem Durchmesser dieses Öffnungsmaß untertrifft. Zwischen den Konusflächen verbleibt in radialer Richtung eine, bevorzugt kreisringförmig umlaufende, Zwischenfläche, welche im Wesentlichen die zur Ausbildung des Verformungsbereichs führende Verpresskraft in das Flachteil im Zuge der Verpressung einleitet.These cone surfaces make it possible to separate the functions of centering on the one hand and the sinking during the pressing on the other hand. The first conical surface, which extends over a larger diameter range, can have an effect alone in the course of the formation of the deformation region. Due to the fact that it is a conical surface, it supports, according to the elastic recovery of the compression partners after the compression, the desired rotation of the bolt-like part. The conical surface formed on the smaller-diameter region can serve alone or decisively for the initial centering of the bolt-like part before the compression. It is therefore preferably adjusted in its height and radial extent to the opening dimension of the undeformed opening in the flat part such that it substantially reaches or exceeds this opening dimension in its largest diameter and in its smallest diameter exceeds this opening dimension. Between the cone surfaces remains in the radial direction one, preferably circular annular circumferential, intermediate surface, which essentially initiates the leading to the formation of the deformation range of the pressing force in the flat part in the course of compression.
Die Aufgabe ist bei einem weiteren Erfindungsgedanken bezüglich des bolzenartiges Teiles mit den gleichen vorstehend beschriebenen Merkmalen gelöst, die entsprechend die dargestellten Vorteile erreichen lassen.The object is achieved in a further inventive idea with respect to the bolt-like part with the same features described above, which can achieve the advantages shown accordingly.
Die Konusflächen müssen nicht auf die beschriebenen ersten und zweiten Konusflächen beschränkt sein. Vorzugsweise sind jedoch nur die genannten ersten und zweiten Konusflächen ausgebildet. Abweichend hiervon kann auch die Zwischenfläche, der radiale Übergangsbereich zwischen der ersten und zweiten Konusfläche, als beispielsweise dritte Konusfläche ausgebildet sein. Diese dritte Konusfläche kann sich insbesondere in Richtung auf den Teilekopf, unter Ausbildung eines Hinterschnitts, verjüngen. The conical surfaces need not be limited to the described first and second conical surfaces. Preferably, however, only the aforementioned first and second conical surfaces are formed. Deviating from this, the intermediate surface, the radial transition region between the first and second conical surface, may be formed as, for example, a third conical surface. This third conical surface can in particular taper in the direction of the parts head, forming an undercut.
Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung und Zeichnung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zu den bereits vorstehend erläuterten Anspruchskonzepten beschrieben bzw. dargestellt, sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einem oder mehreren einzelnen Merkmalen, die hier beschrieben oder zeichnerisch dargestellt sind oder unabhängig oder in einem anderen Gesamtkonzept von Bedeutung sein.Further features of the invention are described below, also in the figure description and drawing, often in their preferred assignment to the claim concepts already explained above or illustrated, but they can also be assigned to only one or more individual features described here or diagrammatically represented or be independent or in another overall concept of importance.
So ist insbesondere zunächst bevorzugt, dass die zweite Konusfläche mit einem Durchmessermaß endet, wie auch bereits prinzipiell angesprochen, das geringer ist als das Öffnungsmaß der Durchgangsöffnung im unverformten Zustand.Thus, it is particularly preferred initially that the second conical surface ends with a diameter measure, as already mentioned in principle, which is less than the opening dimension of the through hole in the undeformed state.
Dieses Durchmessermaß, das auch nachstehend als viertes Durchmessermaß bezeichnet ist, entspricht bevorzugt etwa dem 0,7- bis 0,98fachen eines im Weiteren noch näher beschriebenen zweiten Durchmessers des Schaftes des bolzenartiges Teiles.This diameter measure, which is also referred to below as the fourth diameter dimension, preferably corresponds to about 0.7 to 0.98 times a second diameter of the shank of the bolt-like part described in more detail below.
Das bolzenartige Teil weist einen Schaft auf, der über seine Länge unterschiedliche Durchmesser, jedenfalls einen ersten Durchmesser und einen zweiten Durchmesser, aufweist. Hierbei ist sowohl der erste Durchmesser wie der zweite Durchmesser deutlich kleiner als das Öffnungsmaß der Durchgangsöffnung.The bolt-like part has a shaft which has different diameters over its length, in any case a first diameter and a second diameter. Here, both the first diameter as the second diameter is significantly smaller than the opening dimension of the through hole.
Weiter bevorzugt ist sowohl der erste wie auch der zweite Durchmesser kleiner als ein Durchmessermaß des Teilekopfes und/oder als ein größter Durchmesser der ersten Konusfläche. Der Teilekopf muss nicht notwendig einen rotationssymmetrischen Grundriss aufweisen. Insofern ist mit größtem Durchmessermaß auch eine größte Abmessung in Querrichtung angesprochen. Dieses größte Durchmessermaß des Teilekopfes übertrifft bevorzugt das Öffnungsmaß der Durchgangsöffnung, bezogen auf den unverformten Zustand, deutlich. Insbesondere ist dieses Durchmessermaß des Teilekopfes bevorzugt 1,1- bis 2fach oder mehr bezogen auf das genannte Öffnungsmaß der Durchgangsöffnung gewählt. Bevorzugt ist die Durchgangsöffnung auch kreisförmig gestaltet, so dass das Öffnungsmaß ebenfalls einem Durchmesser entspricht.More preferably, both the first and the second diameter is smaller than a diameter dimension of the parts head and / or as a largest diameter of the first cone surface. The part head does not necessarily have to have a rotationally symmetrical ground plan. In this respect, a largest dimension in the transverse direction is addressed with the largest diameter measure. This largest diameter dimension of the parts head preferably exceeds the opening dimension of the through hole, based on the undeformed state, significantly. In particular, this diameter dimension of the parts head is preferably 1.1 to 2 times or more based on the opening size of the passage opening selected. Preferably, the passage opening is also designed circular, so that the opening dimension also corresponds to a diameter.
Bezüglich des Teileschaftes des bolzenartigen Teiles ist der zweite Durchmesser größer als der erste Durchmesser. Der zweite Durchmesser ist insbesondere durch ein Nennmaß eines Gewindes vorgegeben. Der zweite Durchmesser kann etwa beispielsweise dem 1,05fachen bis 1,3fachen, auch bis hin zum 1,5fachen des ersten Durchmessers entsprechen.With respect to the part shaft of the bolt-like part, the second diameter is larger than the first diameter. The second diameter is predetermined in particular by a nominal dimension of a thread. The second diameter may correspond for example to 1.05 times to 1.3 times, even up to 1.5 times the first diameter.
Die erste Konusfläche verjüngt sich bis zu einem dritten Durchmesser, wobei dieser dritte Durchmesser bevorzugt größer ist als der zweite Durchmesser, also beispielsweise der genannte Außendurchmesser des an dem Schaft des bolzenartigen Teiles ausgebildeten Gewindes. Weiter bevorzugt ist dieser dritte Durchmesser auch größer als das Öffnungsmaß der unverformten Durchgangsöffnung des Flachteils. Insbesondere kann der dritte Durchmesser dem 1,05fachen bis 1,6-fachen des zweiten Durchmessers und/oder des Öffnungsmaßes der Durchgangsöffnung entsprechen. Es kann hierdurch erreicht werden, dass die endseitig der ersten Konusfläche, auf dem dritten Durchmesser, beginnende Fläche des bolzenartiges Teiles deutlich auf der die Durchgangsöffnung umgebenden Oberseite des Flachteils vor Durchführung einer Verpressung aufliegt.The first conical surface tapers to a third diameter, wherein this third diameter is preferably larger than the second diameter, that is, for example, the said outer diameter of the thread formed on the shank of the bolt-like part. More preferably, this third diameter is also larger than the opening dimension of the undeformed passage opening of the flat part. In particular, the third diameter can correspond to 1.05 times to 1.6 times the second diameter and / or the opening dimension of the passage opening. It can thereby be achieved that the end of the first conical surface, on the third diameter, starting surface of the bolt-like part rests clearly on the surrounding the through hole top of the flat part before performing a pressing.
Der genannte erste Teil der Länge des Schaftes des bolzartigen Teiles schließt bevorzugt unmittelbar an die zweite Konusfläche an. Der vierte Durchmesser entspricht damit bevorzugt bzw. ist bevorzugt identisch zu dem ersten Durchmesser.Said first part of the length of the shaft of the bolt-like part preferably directly adjoins the second cone surface. The fourth diameter thus preferably corresponds or is preferably identical to the first diameter.
Jedenfalls ist bevorzugt, dass der vierte Durchmesser kleiner ist der zweite Durchmesser. Insbesondere kann der vierte Durchmesser dem 0,99fachen bis 0,6fachen des zweiten Durchmessers entsprechen.In any case, it is preferable that the fourth diameter is smaller than the second diameter. In particular, the fourth diameter may correspond to 0.99 times to 0.6 times the second diameter.
Das bolzenartige Teil besteht bevorzugt aus einem Stahlwerkstoff, beispielsweise einem hochfesten Stahl. Es kann auch zur Erreichung einer erforderlichen Harte in dem für die Kaltverformung des Flachteils bestimmten Bereich, teilweise oder vollständig gehärtet sein. Das metallische Flachteil besteht aus einem kaltverformbaren Metall. Im Hinblick auf eine Ausbildung als Flachteil-Verbindungsabschnitt eines Kabelschuhs kann es beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupfer enthaltenden Legierung bestehen.The bolt-like part is preferably made of a steel material, for example a high-strength steel. It may also be partially or completely cured to reach a required hardness in the area intended for cold working of the panel. The metallic flat part consists of a cold-formable metal. With regard to an embodiment as a flat part connecting portion of a cable lug, it may for example consist of copper or a copper-containing alloy.
Durchmesser und Durchmessermaß sind gleichbedeutend verwendet.Diameter and diameter are used synonymously.
Die vor- und nachstehend angegebenen Bereiche bzw. Wertebereiche schließen hinsichtlich der Offenbarung auch sämtliche Zwischenwerte ein, insbesondere in 1/100-Schritten, so beispielsweise das 0,81fache, 0,82fache etc. bezogen auf einen Durchmesser, und zwar von der unteren und/oder oberen Grenze eines angegebenen Bereiches, einerseits zur Eingrenzung der genannten Bereichsgrenzen von unten und/oder oben, alternativ oder ergänzend aber auch im Hinblick auf die Offenbarung eines oder mehrerer singulärer Werte aus einem jeweiligen Bereich. Das gleiche gilt auch für die insbesondere nachstehend noch angegebenen dimensionsbehafteten Bereiche (Winkelgrad, mm).With regard to the disclosure, the ranges and ranges given above and below also include all intermediate values, in particular in 1/100 steps, for example 0.81 times, 0.82 times, etc., based on one Diameter, namely from the lower and / or upper limit of a specified range, on the one hand to delimit the said area boundaries from below and / or above, alternatively or additionally but also with regard to the disclosure of one or more singular values from a respective area. The same applies to the dimensioned areas (angle degree, mm), which are given below in particular.
Die Verbindung zwischen dem Flachteil und dem bolzenartigen Teil erfolgt bevorzugt im Kalt-Pressverfahren. Auf das in die Durchgangsöffnung eingeführte Bolzenteil wird beispielsweise mit einem Hammer oder einem mechanischen Pressgerät eingewirkt, so dass sich zufolge eines Kaltfließprozesses in dem Flachteil die gewünschte Verformung in der Öffnung nach innen ergibt. Entsprechend besteht das Flachteil bevorzugt auch aus einem weicheren Material als das Bolzenteil. Während das Flachteil, insbesondere in einer Ausgestaltung als Teilbereich eines Kabelschuhs, beispielsweise aus einem Kupferwerkstoff, einer kupferbasierten Legierung, einem Aluminiumwerkstoff oder einer entsprechenden Legierung bestehen kann, kann das bolzenartige Teil bevorzugt als Stahlteil ausgebildet sein.The connection between the flat part and the bolt-like part is preferably carried out by cold pressing. On the inserted into the through hole bolt part is acted for example with a hammer or a mechanical pressing device, so that results in the flat part, the desired deformation in the opening inward due to a cold flow process. Accordingly, the flat part preferably also consists of a softer material than the bolt part. While the flat part, in particular in one embodiment as part of a cable lug, for example made of a copper material, a copper-based alloy, an aluminum material or a corresponding alloy, the bolt-like part may preferably be formed as a steel part.
Nachstehend ist die Erfindung weiter anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die aber lediglich Ausführungsbeispiele darstellt. Hierbei zeigt:Below, the invention is further explained with reference to the accompanying drawings, which illustrates only exemplary embodiments. Hereby shows:
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu
Der Schraubenschaft
Hinsichtlich der Schraube
Unterhalb des Schraubenkopfes
Der sich anschließende Teil
Der Schraubenkopf
Der sich an den ersten Teil
In
Bei dieser ersten Ausführungsform ist der Durchmesser D6 deutlich größer als das Öffnungsmaß der Öffnung
Bei der Ausführungsform der
Zur Verpressung wird sodann entsprechend der Richtung des Pfeiles P in den
Wenn der Flachteil-Verbindungsabschnitt
Der in
Wie weiter zu erkennen ist, ist bevorzugt, dass der zweite Teil
Bei der Schraube
Ein Konuswinkel Alpha, Betta der Konusflächen
Die Zwischenfläche, die beim Ausführungsbeispiel als Horizontalfläche
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.All disclosed features are essential to the invention. The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize in their optional sibling version independent inventive development of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications.
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