DE4022171A1

DE4022171A1 - Joint end with external bearing ring and integral shaft - has e.g. borehole where ring joins shaft to ensure uniform hardness in achieved during quenching

Info

Publication number: DE4022171A1
Application number: DE4022171A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schlegel
Original assignee: Durbal GmbH and Co KG
Current assignee: Durbal Metallwarenfabrik GmbH
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1992-01-16

Abstract

Joint end with an external bearing ring (1) from which extends an integral shaft (2) has the novelty that the region of transition (4) from the bearing ring to the shaft (2) has a depression (5) extending transverse to the shaft's longitudinal axis (6). - The depression is in the form of a hole passing through the longitudinal axis of the shaft and running parallel to the longitudinal central axis (7) of bearing ring. The hole is sealed by a stopper. (4pp Dwg.No.1/2)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkkopf, der einen äußeren Lagerring und einen sich davon erstreckenden Schaft aufweist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gelenkkopfes.The invention relates to a joint head, the one outer bearing ring and a shaft extending therefrom has, and a method for producing a such a joint head.

Gattungsgemäße Gelenkköpfe werden hergestellt, indem zunächst ein Rohlig geschmiedet, dieser dann durch Erhitzen und nachfolgendes Abschrecken mittels eines flüssigen oder gasförmigen Abschreckmittels gehärtet und schließlich mechanisch fertigbearbeitet wird. Die Praxis zeigt, daß es erhebliche Probleme bereitet, eine gleichmäßige Härtung des Lagerringes zu erreichen. Insbesondere im Bereich des Überganges von dem Lagerring in den Schaft können sich weniger gehärtete Zonen ergeben, welche die Lebensdauer des Gelenklagers verringern können. Der Rohling kann auch durch Gießen, Drehen, Warm- oder Kaltstauchen hergestellt werden.Generic rod ends are manufactured by first a Rohlig forged, this by heating and subsequent Quenching using a liquid or gaseous Quenching agent hardened and finally mechanically finished becomes. Practice shows that there are significant problems prepares to achieve a uniform hardening of the bearing ring. Especially in the area of the transition from the bearing ring less hardened zones can result in the shaft, which can reduce the life of the spherical bearing. The blank can also be done by casting, turning, hot or cold upsetting getting produced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gelenkkopf der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem eine weitgehend gleichmäßige Härte über den ganzen Umfang des äußeren Lagerringes vorliegt.The invention has for its object a joint head Generic type to create a largely uniform hardness over the entire circumference of the outer bearing ring is present.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Übergangsbereich von dem Lagerring zu dem Schaft mit mindestens einer sich quer zur Längsachse des Schaftes erstreckenden Vertiefung versehen ist.This object is achieved in that the Transition area from the bearing ring to the shaft with at least one extending transversely to the longitudinal axis of the shaft Depression is provided.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zwar die ringförmige Partie des Lagerringes relativ gleichmäßig abhärtet, nicht dagegen die Übergangsstelle zum Schaft. An dieser Stelle befindet sich eine Materialanhäufung, welche die Wärme länger hält als der übrige Bereich des Lagerringes. Statt gleichmäßig hart zu werden, zieht Wärme aus dem relativ starken Schaft in den schneller abgekühlten Ring nach und führt zu einem Anlaßvorgang. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird einerseits die genannte Materialanhäufung verringert und andererseits eine gezielte Abkühlung an dieser Stelle durch das in die Vertiefung eindringende Abschreckmittel erreicht.The invention is based on the knowledge that the ring-shaped Part of the bearing ring hardens relatively evenly, but not the transition point to the shaft. At this point there is a build-up of material which keeps the heat longer stops than the rest of the bearing ring. Instead of evenly getting hard draws heat from the relatively strong shaft the faster cooled ring and leads to a starting process. On the one hand, the proposal according to the invention the mentioned material accumulation is reduced and on the other hand a targeted cooling at this point by the in the Deep penetrating quenching agent reached.

Vorzugsweise ist die Vertiefung eine Durchgangsöffnung, die bei der Herstellung des Rohlings erzeugt oder nachher, jedoch vor dem Härten gebohrt oder geräumt wird.Preferably, the depression is a through opening, which at production of the blank or after, but before is drilled or cleared for hardening.

Die Vertiefung bzw. die Durchgangsöffnung kann nach Fertigstellung des Gelenkkopfes offen gelassen oder durch einen Stopfen verschlossen werden, der eine Angabe, z. B. eine Seriennummer, ein Herkunftszeichen oder dergl. tragen kann.The depression or the passage opening can be completed of the joint head left open or by one Stopper are closed, the indication, z. Legs Serial number, a mark of origin or the like.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt: An embodiment of the invention is described below Described with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gelenkkopfes, und Fig. 1 is a side view of a joint head, and

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1.

Der in den Zeichnungen dargestellte Gelenkkopf weist einen äußeren Lagerring 1 auf, an den ein sich radial nach außen erstreckender Schaft 2 angeformt ist, der mit einem Außengewinde 3 zur Befestigung an einem nicht gezeigten Bauteil versehen ist.The joint head shown in the drawings has an outer bearing ring 1, onto which a radially outwardly extending shaft 2 is formed, which is provided with an external thread 3 for attachment to a component, not shown.

Der Gelenkkopf wird beispielsweise dadurch hergestellt, daß zunächst ein Rohling geschmiedet, dieser dann durch Einsatzhärtung und anschließendes Abschrecken mittels eines flüssigen oder gasförmigen Abschreckmittels gehärtet und schließlich mechanisch fertigbearbeitet wird. Es hat sich gezeigt, daß es nur schwer gelingt, eine gleichmäßige Härte über den ganzen Umfang des Lagerringes 1 zu erreichen. Der Grund hierfür ist, daß der Übergangsbereich 4 von dem Lagerring 1 auf den Schaft 2 eine Materialanhäufung darstellt, die beim Härten des Rohlings dazu führt, daß, wie vorher beschrieben, der Sektor A des Lagerringes 1 nicht die gleiche Härte aufweist wie der übrige Bereich, da in dem Übergangsbereich 4 die Wärme länger gehalten wird und während des Abschreckvorganges Wärme aus dem relativ starken Schaft in den Sektor A fließen kann, so daß dieser Sektor langsamer abgeschreckt wird als der übrige Bereich des Lagerringes 1. The rod end is produced, for example, by first forging a blank, then hardening it by case hardening and subsequent quenching using a liquid or gaseous quenching agent and finally machining it mechanically. It has been shown that it is difficult to achieve a uniform hardness over the entire circumference of the bearing ring 1 . The reason for this is that the transition area 4 from the bearing ring 1 to the shaft 2 represents a material accumulation which, when the blank is hardened, means that, as described above, the sector A of the bearing ring 1 does not have the same hardness as the rest of the area , since the heat is kept longer in the transition area 4 and heat can flow from the relatively strong shaft into the sector A during the quenching process, so that this sector is quenched more slowly than the remaining area of the bearing ring 1 .

Zur Vermeidung dieses Übelstandes ist im Ausführungsbeispiel in dem Übergangsbereich 4 eine Querbohrung 5 vorgesehen, durch die einerseits die Materialanhäufung und damit die Wärmespeicherfähigkeit des Übergangsbereiches 4 und der Wärmefluß von dem Schaft 2 in den Lagerring 1 verringert und andererseits durch das in die Bohrung 5 eindringende Abschreckmittel ein ebenso schnelles Abschrecken des Sektors A des Lagerringes 1 erreicht wird wie im übrigen Bereich des Lagerringes.To avoid this problem, a cross hole 5 is provided in the exemplary embodiment in the transition area 4 , through which on the one hand the material accumulation and thus the heat storage capacity of the transition area 4 and the heat flow from the shaft 2 into the bearing ring 1 is reduced, and on the other hand through the quenching agent penetrating into the hole 5 quenching of sector A of bearing ring 1 is achieved just as quickly as in the remaining area of the bearing ring.

Die Querbohrung 5 kann bei der Herstellung des Rohlings oder vor dem Härten durch Bohren erzeugt werden. Sie schneidet aus Symmetriegründen die Längsmittelachse 6 des Schaftes 2. Im Ausführungsbeispiel verläuft die Querbohrung 5 parallel zur Längsmittelachse 7 des Lagerringes 1, sie könnte jedoch auch im rechten Winkel dazu verlaufen. Obgleich eine Ausführung bevorzugt wird, bei der die Querbohrung 5 durchgehend ist, läßt sich auch eine Ausführung denken, bei der anstelle einer Durchgangsbohrung von beiden Seiten des Gelenkkopfes sich erstreckende Sacklöcher vorgesehen sind. Anstelle einer Bohrung können naturgemäß auch mehrere Bohrungen oder Sacklöcher vorgesehen werden. Wird die "Bohrung" bei der Herstellung des Rohlings vorgesehen, so ist es natürlich nicht erforderlich, daß die Öffnung einen kreisförmigen Querschnitt hat.The transverse bore 5 can be produced by drilling during the production of the blank or before hardening. For reasons of symmetry, it cuts the longitudinal central axis 6 of the shaft 2 . In the exemplary embodiment, the transverse bore 5 runs parallel to the longitudinal central axis 7 of the bearing ring 1 , but it could also run at right angles thereto. Although an embodiment is preferred in which the transverse bore 5 is continuous, an embodiment can also be envisaged in which blind holes extending from both sides of the joint head are provided instead of a through bore. Instead of one hole, several holes or blind holes can naturally also be provided. If the "bore" is provided in the manufacture of the blank, it is of course not necessary for the opening to have a circular cross section.

Claims

1. Gelenkkopf mit einem äußeren Lagerring (1), von dem sich ein angeformter Schaft (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich (4) von dem Lagerring (1) zu dem Schaft (2) mit einer sich quer zur Längsachse (6) des Schaftes (2) erstreckenden Vertiefung (5) versehen ist.1. rod end with an outer bearing ring ( 1 ), from which a molded shaft ( 2 ) extends, characterized in that the transition region ( 4 ) from the bearing ring ( 1 ) to the shaft ( 2 ) with a transversely to the longitudinal axis ( 6 ) of the shaft ( 2 ) extending depression ( 5 ) is provided.

2. Gelenkkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (5) von einer Durchgangsöffnung gebildet ist.2. Rod end according to claim 1, characterized in that the recess ( 5 ) is formed by a through opening.

3. Gelenkkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchgangsöffnung (5) parallel zur Längsmittelachse (7) des Lagerringes (1) erstreckt.3. Rod end according to claim 2, characterized in that the through opening ( 5 ) extends parallel to the longitudinal central axis ( 7 ) of the bearing ring ( 1 ).

4. Gelenkkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (5) die Längsmittelachse (6) des Schaftes (2) schneidet.4. Rod head according to claim 2 or 3, characterized in that the through opening ( 5 ) intersects the longitudinal central axis ( 6 ) of the shaft ( 2 ).

5. Gelenkkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (5) von einer durchgehenden Bohrung gebildet ist.5. Rod end according to one of claims 2 to 4, characterized in that the through opening ( 5 ) is formed by a through hole.

6. Gelenkkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (5) durch einen Stopfen verschlossen ist. 6. Rod end according to one of claims 1 to 5, characterized in that the recess ( 5 ) is closed by a stopper.

7. Verfahren zur Herstellung eines Gelenkkopfes nach Anspruch 1, wobei zunächst ein Rohling hergestellt wird, der unter Verwendung eines flüssigen oder gasförmigen Abschreckmittels gehärtet und anschließend mechanisch fertigbearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich von dem Lagerring zu dem Schaft des Gelenkkopfes vor dem Härten mit der Vertiefung versehen wird.7. A method for producing a joint head according to claim 1, initially producing a blank using the a liquid or gaseous quenching agent and is then mechanically finished, characterized in that the transition area from the bearing ring to the shaft of the condyle before hardening with the recess is provided.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung nach der Herstellung des Rohlings erzeugt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the Deepening is produced after the production of the blank.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung nach der Herstellung des Rohlings, jedoch vor dem Härten gebohrt wird.9. The method according to claim 7, characterized in that the Deepening after the production of the blank, but before the Hardening is drilled.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung nach dem Härten und nach der mechanischen Endbearbeitung verschlossen wird.10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized characterized in that the depression after hardening and after the mechanical finishing is closed.