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Die
Erfindung betrifft einen Bolzen, wobei das schräge Einschrauben des Bolzens
in eine Mutter verhindert wird, und eine Walz- bzw. Gewindebacke,
die verwendet wird, um den Bolzen herzustellen.
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Es
ist bekannt, daß durch
schräges
Einschrauben eines Bolzens in eine Mutter Rillenbildung und Festklemmen
bewirkt werden. Um dieses schräge
Einschrauben zu verhindern, ist bisher ein verbesserter Bolzen 2P mit
einem Führungsansatz 6,
wie in 4 gezeigt, bereitgestellt worden. Der Bolzen 2P besteht
aus einem Kopfabschnitt 11 und einem Schaftabschnitt 44,
an dem ein Gewindeteil 22A ausgebildet ist (einem Gewindeschaftabschnitt),
und einem Führungsansatz 6,
der sich vom Ende des Schaftabschnitts 44 erstreckt und
dessen Außendurchmesser
DP etwas kleiner als der Innendurchmesser DN einer Mutter 5,
in die der Bolzen 2P einzuschrauben ist, ausgelegt ist.
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Bei
Verwendung des Bolzens 2P wird, wenn der Bolzen 2P in
eine Mutter 5 eingeschraubt wird, zunächst der Führungsansatz 6 mit
dem Außendurchmesser
DP, der etwas kleiner als der Innendurchmesser DN der Mutter 5 ist,
in die Mutter eingeführt,
so daß das
schräge
Einschrauben des Bolzens in die Mutter in einem gewissen Maße korrigiert
werden kann.
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Da
ein geringes Spiel zwischen dem Führungsansatz 6 des
Bolzens 2P und Innengewinde 55 der Mutter 5 besteht,
kann das schräge
Einschrauben des Bolzens 2P in die Mutter 5 dennoch
nicht vollständig
korrigiert werden, und die Probleme der Rillenbildung und des Festklemmens,
die durch den Spalt zwischen dem unvollständigen Gewindeteil 52 am
Eingang der Mutter 5 und dem unvollständigen Gewindeteil 72 des
Bolzens 2P bewirkt werden, sind noch nicht gelöst. Ferner
kann der Bolzen 2P nicht in einem Bereich angesetzt werden,
der keinen Platz hat, in den der von der Mutter vorstehende Führungsansatz
des Bolzens aufgenommen wird.
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EP-A-1
205 675 betrifft einen Bolzen mit einem Gewindeschaftabschnitt,
bei dem eine Kerbe, die sich in Richtung des Endes des Gewindeschaftabschnitts
in einem Winkel im Bereich zwischen 15° bis 80° in Richtung der Achse des Gewindeschaftabschnitts
neigt, am Anfang des vollständigen
Gewindeteils ausgebildet ist.
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Folglich
ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Bolzen bereitzustellen,
der die Rillenbildung und das Festklemmen, die durch das schräge Einschrauben
eines Bolzens in eine Mutter bewirkt werden, effektiv verhindern
kann.
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Als
Mittel zur Lösung
des Problems stellt die Erfindung einen Bolzen mit einem Gewindeschaftabschnitt 4 mit
allen Merkmalen gemäß Anspruch
1 bereit.
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Eine
Gleitfläche 333 entlang
der Rippe des Gewindes L ist vorzugsweise über den Wendepunkt 33 hinweg
ausgebildet, und die Innenseite 31 der gekerbten Fläche 3 neigt
sich vorzugsweise von dem Wendepunkt 33 in einem Winkel,
der von –5° bis –30° reicht,
in Richtung der Achse des Gewindeschaftabschnitts, und die beginnende
Stirnseite 32 der gekerbten Fläche 3 neigt sich vorzugsweise
von dem Wendepunkt 33 in einem Winkel, der von +135° bis +170° reicht,
in Richtung der Achse des Gewindeschaftabschnitts 4.
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Die
erfindungsgemäßen Bolzen 1P, 3P werden
mit einer Gewindebacke 8 mit einem Formteil für die gekerbte
Fläche 3,
die am Anfang des Gewindeteils des Gewindeschaftabschnitts 4 des
Bolzens ausgebildet wird, hergestellt, wobei das Formteil einen
Wendepunkt hat, der dem Wendepunkt 33 der gekerbten Fläche 3 entspricht.
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Bei
der Herstellung des Bolzens 3P wird eine Gewindebacke 8,
in der ein gleitflächenbildender
Teil 333 über
den Wendepunkt 33 hinweg ausgebildet wird, verwendet.
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1 ist
eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Bolzens.
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2 ist
eine rechte Seitenansicht des erfindungsgemäßen Bolzens.
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3 ist
eine vergrößerte Vorderansicht
des Endteils des erfindungsgemäßen Bolzens.
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4 ist
eine Seitenansicht des herkömmlichen
Bolzens mit einem Führungsansatz.
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5 ist
eine vergrößerte Vorderansicht
einer Kombination aus dem erfindungsgemäßen Bolzen und einer Standardmutter.
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6 ist
eine Vorderansicht der Gewindebacke, mit der der erfindungsgemäße Bolzen
hergestellt wird.
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7 ist
eine vergrößerte Vorderansicht
des Wendepunkts im Teil B.
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8 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, geschnitten
entlang der Linie A-A in 7, und zeigt ein Gewindeformungsteilstück 221 und
ein Gewindegrundformungsteilstück 222.
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9 ist
eine Vorderansicht des Bolzens, bei dem die erfindungsgemäße Gleitfläche ausgebildet ist.
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10 ist
eine vergrößerte Vorderansicht des
Endteils des Bolzens, bei dem die erfindungsgemäße Gleitfläche ausgebildet ist.
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Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Bolzen
sind in 1 und 9 dargestellt. Der in 1 dargestellte
Bolzen 1P besteht aus einem Sechskantkopfabschnitt 1 und
einem Schaftabschnitt 4, auf dem ein Gewindeteil 2 ausgebildet
ist (einem Gewindeschaftabschnitt 4). Eine gekerbte Fläche 3, die
sich in Richtung des Endes des Gewindeschaftabschnitts 4 neigt,
ist am Anfang des vollständigen Gewindegangs
des Gewindeteils 2 ausgebildet.
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Die
gekerbte Fläche 3 hat
einen Wendepunkt 33 an der Stelle, wo die gekerbte Fläche 3 die
Rippe des Gewindes kreuzt, und die Innenseite 31 (die Kopfabschnittseite)
der gekerbten Fläche 3 neigt
sich von dem Wendepunkt 33 in einem negativen Winkel α, der von –5° bis –30°, vorzugsweise –10°, in Richtung
der Achse des Gewindeschaftabschnitts 4 (Gewindesteigungsrichtung
des Bolzens 1P) reicht, und die beginnende Stirnseite 32 der
gekerbten Fläche 3 neigt
sich von dem Wendepunkt 33 in einem positiven Winkel β, der von
+135° bis
+170°, vorzugsweise +150°, in Richtung
der Achse des Gewinde schaftabschnitts 4 (Gewindesteigungsrichtung
des Bolzens 1P) reicht.
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Der
Bolzen 1P wird durch Walzen mit einer Gewindewalzbacke
hergestellt, wie in 6 dargestellt. Die Gewindebacke
hat ein Formteil für
die gekerbte Fläche,
die am Anfang des Gewindeteils des Gewindeschaftabschnitts des herzustellenden
Bolzens ausgebildet wird, und das Formteil besteht aus einem Formteil 311 für die Innenseite
der gekerbten Fläche
ab dem Wendepunkt 331 und einem Formteil 321 für die beginnende
Stirnseite der gekerbten Fläche
ab dem Wendepunkt 331, und das Formteil 311 wird
durch elektroerosive Bearbeitung, Formpressen oder Schneiden hergestellt.
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Da
der wie oben beschrieben hergestellte Bolzen 1P eine gekerbte
Fläche 3 mit
einem Wendepunkt 33 an der Stelle aufweist, wo die gekerbte
Fläche 3 die
Rippe des Gewindes kreuzt, der Wendepunkt 33 die gleiche
Höhe hat
wie das vollständige Gewinde
und die beginnende Stirnseite 32 sich von dem Wendepunkt 33 mit
+150° in
Richtung der Achse des Gewindeschaftabschnitts 4 neigt,
wie in 5 gezeigt, und wenn der Bolzen 1P in
den unvollständigen
Gewindeteil 52 einer Mutter 5 (E) schräg eingeschraubt
wird, der unvollständige
Gewindeteil 52 am Eingang der Mutter 5 entlang
der Linie (F = Gleitanstiegsposition) gleitet, um den Wendepunkt 33 zu
erreichen, und da sich die Innenseite 31 der gekerbten Fläche 3 von
dem Wendepunkt 33 mit –10° in Richtung
der Achse des Gewindeschaftabschnitts 4 dort neigt, wo
der unvollständige
Gewindeteil 52 am Eingang der Mutter 5 über den
Wendepunkt 33 hinausgeht, wird die Gleitreibung des unvollständigen Gewindeteils 52 am
Eingang der Mutter 5 reduziert, um das schräge Einschrauben
des Bolzens 1P mit der Gleitkraftzunahmeposition G zu korrigieren.
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Wenn
der unvollständige
Gewindeteil 52 am Eingang von dem Wendepunkt 33 über die
beginnende Stirnseite 32 der gekerbten Fläche 3 hinweggleitet,
dreht der Bolzen 1P in der Mutter 5 durch, aber wenn
der Arbeiter den Bolzen 1P in die Mutter 5 einschraubt
und dabei wieder den Schraubwinkel des Bolzens 1P korrigiert,
wird der Bolzen 1P normal in die Mutter 5 geschraubt,
um die Rillenbildung und das Festklemmen zwi schen dem Bolzen 1P und
der Mutter 5 effektiv zu verhindern. In einem Fall, wo
die mechanische Festigkeit des Bolzens nach der Klassifikation größer als
10,9 ist, ist es bevorzugt, einen gleitflächenbildenden Teil 333 durch
Ausdehnung des Wendepunkts entlang der Rippe des Gewindes auszubilden,
wie in 9 gezeigt.
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Die
Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen
beschränkt,
und verschiedene Arten von Änderungen
und Modifikationen sind in bezug auf die vorliegende Erfindung ohne
Abweichung vom Erfindungsgedanken möglich.
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Zum
Beispiel kann die Form des Kopfabschnitts des Bolzens sowohl zylindrisch
als auch sechseckig sein, und ein Flansch kann am unteren Ende des
Kopfabschnitts ausgebildet sein. In einem Fall, wo im Befestigungsteil
der Platz vorhanden ist, in den der von der Mutter vorstehende Endteil
des Gewindeschaftabschnitts des Bolzens aufgenommen werden kann,
erstreckt sich außerdem
vorzugsweise ein Führungsansatz
vom Ende des Gewindeschaftabschnitts des Bolzens, wobei der Führungsansatz
die Wirkung hat, Rillenbildung und Festklemmen zu verhindern.
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Bei
Verwendung des erfindungsgemäßen Bolzens
werden Rillenbildung und Festklemmen zwischen dem Bolzen und der
Mutter effektiv verhindert, und der Bolzen kann auch dann verwendet
werden, wenn kein Platz vorhanden ist, um den von der Mutter vorstehenden
Endteil des Gewindeschaftabschnitts des Bolzens aufzunehmen, und
ferner kann sowohl eine Gewinderolle als auch eine Flachbacke verwendet
werden, um den Bolzen herzustellen.