DE9319729U1

DE9319729U1 - Shaped bolts

Info

Publication number: DE9319729U1
Application number: DE9319729U
Authority: DE
Original assignee: Moehling & Co GmbH
Current assignee: Moehling & Co GmbH
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2003-12-23

Description

DR.K.F. GROMMESDR.K.F. GROMMES

Mehlstraße 14-16
D-56068 KOBLENZ
GERMANYMehlstrasse 14-16
D-56068 KOBLENZ
GERMANY

Möhling GmbH & Co.
Altenaer Straße 49Möhling GmbH & Co.
Altenaer Strasse 49

58762 Altena-Dahle58762 Altena-Dahle

FormbolzenForm bolts

Die Erfindung betrifft einen Bolzen, der ein Schaftteil und eine an dem Schaftteil angeordnete Ausformung (Formbolzen) in Form einer Kugel o.dgl. aufweist, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a bolt which has a shaft part and a formation (shaped bolt) arranged on the shaft part in the form of a ball or the like, according to the features of claim 1.

Formbolzen, insbesondere Gelenk- oder Kugel bolzen, werden in hoher Stückzahl in vielen Bereichen der Industrie benötigt. Vor allem in der Automobi1 Industrie sind beispielsweise für Umlenksysteme und den Vergaserbereich, aber auch für die Stoßdämpfer für Heckklappen und Motorhauben derartige Bolzen erforderlich.Formed bolts, especially joint or ball bolts, are required in large quantities in many areas of industry. In the automotive industry in particular, such bolts are required for deflection systems and the carburetor area, but also for shock absorbers for tailgates and bonnets.

Üblicherweise wird äer gesamte aus Schaft und Kugel bestehende Kugelgelenk- oder Kugelbolzen aus einem einzigen Werkstück herausgedreht (Präzisionsdrehteil), was einen hohen Werkstoffe!nsatz erforderlich macht. Dabei muß aufgrund der hohen Genauigkeitsanforderungen an die Kugelmaße, einschließlich der Kugeloberflächengüte, nach dem Drehen zusätzlich ein Rollieren des Kugelbereiches erfolgen. Trotz dieser aufwendigen und damit kostenintensiven Fertigung bekannter Formbolzen weist die Kugeloberfläche häufig noch eine Oberflächenrauhigkeit auf,Usually, the entire ball joint or ball pin, consisting of shaft and ball, is turned out of a single workpiece (precision turned part), which requires a high level of material usage. Due to the high accuracy requirements for the ball dimensions, including the ball surface quality, the ball area must also be rolled after turning. Despite this complex and therefore costly production of known shaped pins, the ball surface often still has a surface roughness,

die die Reibungsverhältnisse, z.B. bei ihrer Verwendung als Gelenkbolzen, ungünstig beeinflußt.which has an adverse effect on the friction conditions, e.g. when used as a hinge pin.

Als problematisch haben sich in der Praxis auch die recht unterschiedlichen Anforderungen an den Kugel- und den Schaftbereich bei derartigen Formbolzen erwiesen. So soll beispielsweise einerseits ein Werkstoff mit möglichst hohem Kohlenstoffgehalt verwendet werden, um eine ausreichend hohe Härtung der Kugel zu gewährleisten. Andererseits aber soll der Bolzen zur Befestigung an einem Trägerteil mittels Schweißens, Nietens oder Schraubens aus einem Werkstoff mit einem relativ geringen Kohlenstoffgehalt bestehen.In practice, the very different requirements for the ball and shaft areas of such shaped bolts have also proven to be problematic. For example, on the one hand, a material with the highest possible carbon content should be used to ensure that the ball is sufficiently hardened. On the other hand, however, the bolt for fastening to a support part by welding, riveting or screwing should be made of a material with a relatively low carbon content.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Formbolzen der eingangs erwähnten Art anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar sind und dabei trotzdem die geforderten Genauigkeitsanforderungen -und gegebenenfalls auch die unterschiedlichen Anforderungen z.B. hinsichtlich des Kohlenstoffgehaltes- erfüllen.
20The invention is therefore based on the object of specifying shaped bolts of the type mentioned at the beginning, which can be produced simply and inexpensively and yet still meet the required accuracy requirements - and if necessary also the different requirements, e.g. with regard to the carbon content.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1. The subclaims relate to particularly advantageous embodiments of the invention.

Der Erfindung liegt also im wesentlichen der Gedanke zugrunde, Formbolzen, insbesondere Gelenk- oder Kugelbolzen, nicht aus einem einzigen Werkstück zu fertigen (zu drehen), sondern separat vorgefertigte Form- und Schaftteile zu verwenden, die anschließend miteinander verschweißt oder verlötet werden.The invention is therefore essentially based on the idea of not manufacturing (turning) shaped bolts, in particular joint or ball bolts, from a single workpiece, but rather using separately prefabricated shaped and shaft parts which are then welded or soldered together.

Ein derartiger Bolzen weist den großen Vorteil auf, daß die einzelnen Bolzenbereiche jeweils aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, welche optimal an dieSuch a bolt has the great advantage that the individual bolt areas can be made of different materials, which are optimally adapted to the

bestimmungsgemäße Verwendung dieser Bereiche (des fertigen Bolzens) angepaßt sind. So können beispielsweise die
Formteile aus gehärtetem Stahl entsprechender Oberflächengüte und die Schaftteile aus einem Material mit geringem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden, welche eine optimale Verbindung mit einem Trägerteil erlauben.are adapted to the intended use of these areas (of the finished bolt). For example, the
Molded parts are made of hardened steel with an appropriate surface quality and the shaft parts are made of a material with a low carbon content, which allows an optimal connection with a carrier part.

Die Formgebung des Schaftteiles erfolgt vorteilhafterweise mittels Kaltumformung, so daß es zu keinem Wärmeverzug kommt und eine Nachbearbeitung des Werkstückes entfällt. Selbstverständlich können die Schaftteile gegebenenfalls auch als Drehteile oder aber auch als kostengünstige Stanzteile gefertigt werden.The shaft part is advantageously shaped by cold forming, so that there is no thermal distortion and no post-processing of the workpiece is necessary. Of course, the shaft parts can also be manufactured as turned parts or as inexpensive stamped parts.

Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Aufteilung des Formbolzens in separate Teile häufig auf bereits vorhandene Serienteile zurückgegriffen wird, die an sich für andere Verwendungszwecke gedacht sind. So können insbesondere für die Herstellung von Kugelgelenk- oder Kugelbolzen Kugeln der Kugellagerindustrie verwendet werden, die diese praktisch in jeder gewünschten Toleranz, Härte, Festigkeit und Oberflächengüte etc. kostengünstig liefern.Another great advantage of the invention is that by dividing the shaped bolt into separate parts, existing series parts that are actually intended for other purposes can often be used. In particular, for the production of ball joints or ball bolts, balls from the ball bearing industry can be used, which can be supplied cost-effectively in practically any desired tolerance, hardness, strength and surface quality, etc.

Um eine zu großflächige Erwärmung und damit eine Verminderung der Härte beim Verbinden der beiden Bolzenteile zu vermeiden, hat sich in der Praxis als Schweißverfahren vor allem das Impulsschweißverfahren bewährt. Beim Verlöten des Schaftes mit der Kugel muß hingegen beachtet werden, daß es, je nach den verwendeten Materialien der Bolzenteile, bei Temperaturen ab ca. 600°C zu einer Verminderung der Härte der Kugel kommen kann.In order to avoid excessive heating of the surface and thus a reduction in hardness when connecting the two bolt parts, the pulse welding process has proven to be the most effective welding method in practice. When soldering the shaft to the ball, however, it must be noted that, depending on the materials used for the bolt parts, temperatures of around 600°C or higher can lead to a reduction in the hardness of the ball.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand von Figuren erläuterten
Ausführungsbeispiel. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of the invention, which is explained with reference to figures.
Example of implementation. Shown are:

Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kugel bolzen;Fig.1 shows a first embodiment of a ball stud according to the invention;

Fig.2 einen Fig.1 entsprechenden Kugel bolzen gemäß dem Stand der Technik;
10Fig.2 shows a ball stud corresponding to Fig.1 according to the prior art;
10

Fig.3-5 drei weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Kugel bolzen.Fig.3-5 three further embodiments of ball bolts according to the invention.

In Fig.1 ist mit 1 ein erfindungsgemäßer Kugelbolzen bezeichnet, der aus einer Kugel 2 (Formteil) und einem Schaftteil 3 besteht. Bei der Kugel 2 und dem Schaftteil 3 handelt es sich um separat vorgefertigte Teile, wobei es sich bei der Kugel 2 beispielsweise um eine gehärtete Stahlkugel und bei dem Schaftteil 3 um ein Drehtei 1 aus Stahl handelt. Kugel 2 und Schaftteil 3 sind miteinander verschweißt und weisen den mit 4 bezeichneten Schweißpunkt auf.In Fig.1, 1 denotes a ball pin according to the invention, which consists of a ball 2 (molded part) and a shaft part 3. The ball 2 and the shaft part 3 are separately prefabricated parts, with the ball 2 being, for example, a hardened steel ball and the shaft part 3 being a turned part 1 made of steel. The ball 2 and the shaft part 3 are welded together and have the welding point designated 4.

In Fig.2 ist ein dem Stand der Technik entsprechender Kugelbolzen 5 mit einer der Kugel 2 (Fig.1) entsprechenden Ausformung 5' dargestellt, der den gleichen Verwendungszweck erfüllen soll, wie der in Fig.1 dargestellte Bolzen 1. Der gesamte Kugel bolzen 5 ist aus einem Stück gedreht, wobei ca. 30% mehr Material bearbeitet werden muß, als im Falle des Bolzens 1, bei dem lediglich eine Bearbeitung des Schaftteiles 3 erfolgt. Außerdem muß bei dem bekannten Kugel bolzen 5 entweder der gesamte vorgefertigte Bolzen gehärtet werden oder der Bolzen ausIn Fig.2, a ball pin 5 corresponding to the state of the art is shown with a shape 5' corresponding to the ball 2 (Fig.1), which is intended to fulfill the same purpose as the pin 1 shown in Fig.1. The entire ball pin 5 is turned from one piece, whereby approx. 30% more material has to be processed than in the case of the pin 1, where only the shaft part 3 is processed. In addition, with the known ball pin 5, either the entire prefabricated pin has to be hardened or the pin has to be made from

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einem entsprechend gehärteten Stangenmaterial herausgedreht werden.a suitably hardened rod material .

Die Fig.3 bis 5 zeigen verschiedene weitereFig.3 to 5 show various other

Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Kugelbolzen 6-8, wobei vorzugsweise wiederum jeweils eine als Serienteil erhältliche gehärtete Kugel 4 mit einem an ein Trägerteil (aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt) angepaßtes Schaftteil 9-11 verschweißt ist. Dabei ist die Schweißverbindung, wie im Falle des in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispieles, mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet.Embodiments of ball pins 6-8 according to the invention, wherein preferably a hardened ball 4, available as a series part, is welded to a shaft part 9-11 adapted to a carrier part (not shown for reasons of clarity). The welded connection is designated with the reference number 4, as in the case of the embodiment shown in Fig.1.

Wie den Fig.3 bis 5 zu entnehmen ist, können die Schaftteile 9-11 auf recht unterschiedliche Weise vorgeformt und dann mit der Kugel verschweißt werden. Eine entsprechende Ausgestaltung bei einteiligen Kugel bolzen nach dem Stand der Technik ist -wenn überhaupt- nur unter großem Zeitaufwand möglich.As can be seen from Fig. 3 to 5, the shaft parts 9-11 can be preformed in very different ways and then welded to the ball. A corresponding design for one-piece ball pins according to the state of the art is - if at all - only possible with a great deal of time and effort.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht nur auf die beschriebenen Kugel bolzen beschränkt, sondern kann entsprechend auch bei anderen Formbolzen angewendet werden. Dieses gilt insbesondere für Formbolzen, bei denen die Ausformung eine kugelähnliehe oder z.B. ellipsoide Form aufweist.The invention is of course not only limited to the ball bolts described, but can also be applied to other shaped bolts. This applies in particular to shaped bolts in which the shape is spherical or, for example, ellipsoidal.

BezugszeicheniisteReference list

1 Kugelbolzen, Formbolzen1 ball stud, shaped stud

2 Kugel, Formtei12 ball, molded part1

3 Schaftteil ■} 4 Schweißpunkt3 Shaft part ■} 4 Welding point

5 Kugelbolzen5 ball studs

5' Ausformung5' Forming

6-8 Kugelbolzen, Formteil6-8 Ball studs, molded part

9-11 Schaftteil9-11 Shaft part

1515

2020

2525

Claims

Expectations

1. Form bolt which has a shaft part (3,9-11) and a formation (5') in the form of a ball or the like arranged on the shaft part (3,9-11), characterized in that the form bolt (1,6-8) contains a separately prefabricated molded part (2) corresponding to the formation (5'), which is welded or soldered to the shaft part (3,9-11).

2. Form bolt according to claim 1, characterized in

that the molded part (2) and shaft part (3,9-11) are made of different materials.
20

3. Form bolt according to claim 2, characterized in that the molded part (2) consists of hardened steel and the shaft part (3,9-11) consists of a material which is adapted to the requirements of a carrier part which may be connected to the shaft part (3,9-11).

4. Form bolt according to one of claims 1 to 3, characterized in that the molded part (2) and shaft part (3,9-11) have a point-shaped weld connection (4).

a a a ia aaaaa a a ia aaaa

a a > aa a > a

5. Form bolt according to one of claims 1 to 4, characterized in that the form bolt (1,6-8) is a ball bolt.

6. Form bolt according to claim 5, characterized in that the molded part (2) of the ball bolt (1,6-8) is already prefabricated balls (2) for ball bearings.