DE10001301A1 - Nut for mounting components in car has internal threaded section which is mounted in bore in component and upper section which can be deformed using special tool to form collar which fixes nut in place - Google Patents
Nut for mounting components in car has internal threaded section which is mounted in bore in component and upper section which can be deformed using special tool to form collar which fixes nut in placeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gewindemutter, wel che nach Art eines Hohlniets einen Setzkopf und einen hohlen Schaft hat, der einen formstabilen, mit Innenge winde versehenen Gewindeteil und einen Schließkopf-Form bereich hat.The invention relates to a threaded nut, wel like a rivet, a setting head and one hollow shaft that has a dimensionally stable, with internal winch-threaded part and a closing head shape area has.
Solche Gewindemuttern sind bekannt und werden beispielsweise im Kraftfahrzeugbau eingesetzt, um an ei nem Träger Anbauteile durch Schraubverbindungen befesti gen zu können. Die bekannten Gewindemuttern greifen nach der Montage mit einem Hülsenbereich durch die sie aufneh mende Bohrung. Dieser Hülsenbereich ragt mit einem den Schließkopf-Formbereich bildenden Überstand aus der Boh rung heraus. Diesem Überstand schließt sich der mit dem Innengewinde versehene, formstabile Gewindeteil an. Zum Formen des Schließkopfes setzt man die Gewindemutter in die für sie vorgesehene Bohrung und schraubt dann von der Seite des Setzkopfes her ein Werkzeug in das Innengewin de. Anschließend zieht man unter Festhalten des Setzkop fes an dem Werkzeug. Dadurch wird der den Schließkopf- Formbereich bildende Überstand gestaucht und zu einer Wulst verformt, die den Schließkopf bildet.Such nuts are known and are used for example in motor vehicle construction to egg Secure add-on parts to the carrier using screw connections to be able to. The well-known threaded nuts take hold the assembly with a sleeve area through which they receive hole. This sleeve area protrudes with one Overhang from the boh tion. This supernatant is closed with the Internally threaded, dimensionally stable threaded part. To the Forms the locking head you put in the threaded nut the intended bore and then unscrews from the A tool in the internal thread de. Then you pull while holding the setting head attached to the tool. As a result, the The protrusion forming the forming area is compressed and becomes a Bead deformed, which forms the closing head.
Nachteilig bei der bekannten Gewindemutter ist es, dass das Innengewinde im Gegensatz zu Einpress- oder Einschweißmuttern erst hinter der die Gewindemutter auf nehmenden Bohrung beginnen kann. Deshalb müssen die in eine solche Gewindemutter einzuschraubenden Schrauben re lativ lang sein, was unerwünschte Kosten verursacht. Oft mals ist hinter den solche Gewindemuttern aufnehmenden Bauteilen nicht genügend Platz für die Gewindeteile und die aus ihnen herausragenden Schraubenenden. Hinzu kommt, dass bei der bekannten Gewindemutter das Formen des Schließkopfes relativ aufwendig ist.A disadvantage of the known threaded nut it that the internal thread as opposed to press-in or Weld-in nuts only behind the threaded nut taking bore can begin. Therefore, the in such a threaded nut to be screwed re be relatively long, which causes undesirable costs. Often mals is behind such threaded nuts Components do not have enough space for the threaded parts and the screw ends protruding from them. Come in addition, that with the well-known threaded nut, the shaping of the Closing head is relatively expensive.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Gewindemutter der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass eine möglichst kurze in sie einzuschraubende Schraube verwendet werden kann und dass das Formen ihres Setzkopfes mit möglichst wenig Arbeit verbunden ist.The invention is based on the problem of a To design a threaded nut of the type mentioned at the beginning, that as short as possible to be screwed into it Screw can be used and that shaping her Setting head is associated with as little work as possible.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, dass der Gewindeteil unmittelbar an dem Setzkopf angeformt ist und der Schließkopf-Formbereich zum Formen des Schließkopfes durch ein auf der freien Stirnfläche des Schließkopf-Formbereiches angreifendes Stauchwerkzeug gebildet ist.This problem is inventively ge loosens that the threaded part directly on the setting head is molded and the closing head molding area for molding of the closing head by one on the free end face of the closing head molding area attacking compression tool is formed.
Durch diese Gestaltung beginnt das Innengewinde der Gewindemutter genau wie bei einer Einschweiß- oder Einpressmutter unmittelbar an der vorderen Stirnfläche der Gewindemutter. Deshalb brauchen die in solche Gewin demuttern einzuschraubenden Schrauben nicht länger zu sein als unmittelbar in eine Gewindebohrung oder eine Einschweiß- oder Einpressmutter einzuschraubende Schrau ben. Hierdurch sind kürzere Schrauben als bei den bekann ten, durch eine Nietverbindung zu fixierenden Gewindemut tern möglich, was Kostenvorteile bringt und bei ungünsti gen Platzverhältnissen oftmals die einzige Möglichkeit ist, wenn man die Gewindemuttern durch Nieten in den sie tragenden Bauteilen befestigen will. Weiterhin ermöglichen es die erfindungsgemäßen Gewindemuttern, auch dann einheitlich lange Schrauben zu verwenden, wenn unter schiedlich dicke Träger mit Gewindemuttern benutzt werden müssen. Die erfindungsgemäße Gewindemutter eignet sich besonders auch für weiche Trägermaterialien wie Alumi nium, Magnesium oder Kunststoff. Sie kann zusätzlich zur Funktion einer Gewindemutter dazu dienen, mehrere Bleche miteinander zu vernieten.The internal thread begins with this design the threaded nut just like a welded or Press-in nut directly on the front face the threaded nut. That's why they need such profits no longer tighten the screws to be screwed in be as direct into a threaded hole or a Weld-in or press-in screw to be screwed in ben. As a result, screws are shorter than those known thread to be fixed by a riveted joint possible, which brings cost advantages and at unfavorable space is often the only option is when you rivet the nuts into them want to attach load-bearing components. Enable further it the threaded nuts according to the invention, even then to use uniformly long screws when under differently thick straps with threaded nuts can be used have to. The threaded nut according to the invention is suitable especially also for soft substrates like alumi nium, magnesium or plastic. In addition to Function of a nut used to serve multiple sheets riveting together.
Die Gewindemutter ist besonders einfach gestal tet, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er findung der Schließkopf-Formbereich durch einen sich dem Gewindeteil anschließenden, durch Erhöhung des Innen durchmessers in der Wandstärke reduzierten Überstand ge bildet ist.The threaded nut is particularly simple tet if, according to an advantageous development of the Er Finding the closing head molding area through one Subsequent threaded part, by increasing the inside projection reduced in the wall thickness forms is.
Der Gewindeteil der Gewindemutter kann eine größere Länge aufweisen als die die Gewindemutter aufneh mende Bohrung, also länger sein als es der Dicke des die Gewindemutter aufnehmenden Bauteils entspricht, wenn ge mäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Schließkopf-Formbereich als den, Gewindeteil umschließen der Mantel ausgebildet ist.The threaded part of the nut can be a have a greater length than the threaded nut mende hole, so be longer than the thickness of the Corresponding nut receiving component if ge According to another development of the invention Enclose the closing head molding area as the threaded part the coat is formed.
Der Schließkopf-Formbereich kann auf sehr ein fache Weise am Schaft der Gewindemutter angeformt sein, indem der den Schließkopf-Formbereich bildende Mantel und der Gewindeteil durch einen umlaufenden Einstich in die freie Stirnfläche des Schaftes voneinander getrennt sind.The closing head molding area can be very tight be molded on the shaft of the threaded nut by the jacket forming the closing head molding area and the threaded part by a circumferential groove in the free end face of the shaft are separated from each other.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass der Schließkopf-Formbereich als eine auf den Gewindeteil auf gepresste Hülse ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass man für den Gewindeteil und den Schließkopf-Formbereich unterschiedliche Werkstoffe verwenden kann, so dass man für den Gewindeteil nicht auf einen leicht verformbaren Werkstoff angewiesen ist.Alternatively, it is also possible that the Closing head molding area as one on the threaded part pressed sleeve is formed. This results in the advantage that one for the threaded part and the Use different materials for the closing head molding area can, so you can not on the threaded part an easily deformable material is required.
Wenn man vermeiden will, dass in einem Bauteil durch die eingenieteten Gewindemuttern Durchlässe entste hen, dann kann man gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorsehen, dass der Schaft an der dem Setzkopf gegenüberliegenden Seite geschlossen ausgebildet ist.If you want to avoid that in one component passages are created through the riveted threaded nuts hen, then you can according to another training of Invention provide that the shank on the setting head opposite side is formed closed.
Ein unerwünschtes Vorspringen des Setzkopfes der Gewindemutter lässt sich dadurch vermeiden, dass der Setzkopf als Senkkopf ausgebildet ist.An unwanted protrusion of the setting head the threaded nut can be avoided by the Set head is designed as a countersunk head.
Ein Verdrehen der Gewindemutter in der sie auf nehmenden Bohrung beim Einschrauben oder Herausschrauben der Schraube lässt sich gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch vermeiden, dass der Schaft sechs eckigen Querschnitt hat.A twisting of the nut in it hole when screwing in or unscrewing the screw can be according to another training avoid the invention in that the shaft six has a square cross section.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsfor men zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und wer den nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments men to. To further clarify their basic principle several of them are shown in the drawing and who described below. This shows in
Fig. 1 einen Schnitt durch eine in ein Bau teil eingesetzte Gewindemutter vor dem Formen ihres Schließkopfes, Fig. 1 shows a section through an inserted into a construction part threaded nut prior to forming its closing head,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 mit angesetztem Werkzeug zum Formen des Schließkopfes, Fig. 2 shows a section through the arrangement of FIG. 1 with an attached tool for forming of the closing head,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 2 nach dem Formen des Schließkopfes, Fig. 3 a section through the arrangement of FIG. 2 after the forming of the closing head,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine zweite Aus führungsform einer in ein Bauteil eingesetzten Gewindemutter vor dem Formen ihres Schließkopfes, Fig. 4 shows a section through a second guide From form of a threaded nut inserted into a component prior to shaping their closing head,
Fig. 5 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 4 mit angesetztem Werkzeug zum Formen des Schließkopfes, Fig. 5 is a section through the arrangement according to Fig. 4 with an attached tool for forming of the closing head
Fig. 6 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 5 nach dem Formen des Schießkopfes, Fig. 6 is a section through the arrangement of FIG. 5, after the forming of the blow head
Fig. 7 einen Schnitt durch eine fertig ge formte Gewindemutter nach den Fig. 4 bis 6, Fig. 7 shows a section through a finished ge formed threaded nut according to FIGS. 4 to 6,
Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Aus führungsform einer in ein Bauteil eingesetzten Gewindemutter, Fig. 8 a section through a further implementation form of a threaded nut inserted into a component,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine weitere Aus führungsform einer in ein Bauteil eingesetzten Gewindemutter, Fig. 9 shows a section through a further implementation form of a threaded nut inserted into a component,
Fig. 10 einen Schnitt durch eine weitere Aus führungsform einer in ein Bauteil eingesetzten Gewindemutter. Fig. 10 is a section through another form of imple mentation of a threaded nut used in a component.
Die Fig. 1 zeigt ein Bauteil 1, in welches eine Gewindemutter 2 eingesetzt ist. Diese Gewindemutter 2 hat einen Setzkopf 3 und einen Schaft 4, welcher mit einem Gewindeteil 5 in einer Durchbrechung 6 des Bauteils 1 sitzt. Die Durchbrechung 6 und der Schaft 4 können sechseckigen Querschnitt haben, damit sich die Gewinde mutter 2 in der Durchbrechung 6 nicht verdrehen kann. Fig. 1 shows a component 1, into which a threaded nut 2 is inserted. This threaded nut 2 has a setting head 3 and a shaft 4 , which is seated with a threaded part 5 in an opening 6 of the component 1 . The opening 6 and the shaft 4 may have a hexagonal cross section so that the threaded nut 2 can not twist in the opening 6 .
Nach oben hin ragt der Schaft 4 mit einem durch einen Überstand gebildeten Schließkopf-Formbereich 7 aus der Durchbrechung 6. Dieser Schließkopf-Formbereich 7 hat eine dem Setzkopf 3 abgewandte Stirnfläche 9 und hat durch einen gegenüber dem Gewindeteil 5 vergrößerten In nendurchmesser eine im Vergleich zum Gewindeteil 5 ver minderte Wandstärke. Der Gewindeteil 5 ist formstabil ausgebildet und hat ein Innengewinde 8.The shaft 4 projects upward from the opening 6 with a closing head shaped area 7 formed by an overhang. This closing the shaped head portion 7 has a the setting head 3 remote from the end face 9, and has an enlarged with respect to the threaded portion 5 in a ver nendurchmesser compared to the threaded portion 5 diminished wall thickness. The threaded part 5 is dimensionally stable and has an internal thread 8 .
Die Fig. 2 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 mit einem auf der Stirnfläche 9 aufsitzenden Stauchwerk zeug 10. Dieses Stauchwerkzeug 10 hat einen Gewindeschaft 11, welcher in das Innengewinde 8 des Gewindeteils 5 ge schraubt ist. Zum Formen eines in Fig. 3 gezeigten Schließkopfes 12 verdreht man das Stauchwerkzeug 10 zu sammen mit dem Gewindeschaft 11, so dass sich der Gewin deschaft 11 zunehmend in die Gewindemutter 2 schraubt und das Stauchwerkzeug 10 dabei den Schließkopf-Formbereich 7 verformt. Fig. 2 shows the arrangement of FIG. 1 with an upset on the end face 9 upset 10th This upsetting tool 10 has a threaded shaft 11 which is screwed into the internal thread 8 of the threaded part 5 GE. To form a closing head 12 shown in FIG. 3, the upsetting tool 10 is rotated together with the threaded shaft 11 , so that the thread deschaft 11 increasingly screws into the threaded nut 2 and the upsetting tool 10 deforms the closing head shaping region 7 .
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 führt von der Stirnfläche 9 her ein umlaufender Einstich 13 in den Gewindeteil 5 hinein. Dadurch wird der Schließkopf-Form bereich 7 als den oberen Bereich des Gewindeteils 5 um schließender Mantel gebildet.In the embodiment according to FIG. 4, a circumferential groove 13 leads into the threaded part 5 from the end face 9 . As a result, the closing head shape area 7 is formed as the upper area of the threaded part 5 around the closing jacket.
Die Fig. 5 lässt erkennen, dass das Stauch werkzeug 10 nur auf dem Schließkopf-Formbereich 7 auf steht, so dass nur dieser gestaucht wird, wenn sich das Stauchwerkzeug 10 nach unten bewegt. FIG. 5 shows that the upsetting tool only on the locking head forming portion 7 is 10, so that only the latter is compressed when the compression tool 10 moves downward.
Die Fig. 6 zeigt genau wie Fig. 3 den fertig geformten Schließkopf 12. Fig. 6 shows just as Fig. 3 shows the completely shaped locking head 12.
Fig. 7 verdeutlicht, dass der Gewindeteil 5 nach oben hin aus dem Bauteil 1 herausführt. Dadurch kann der Gewindeteil 5 mit dem Innengewinde 8 länger sein als das Bauteil 1 dick ist, so dass sich auch bei dünnwandi gen Bauteilen eine ausreichende Gewindelänge ergibt. Fig. 7 shows that the threaded portion 5 according towards leading out the top of the component 1. As a result, the threaded part 5 with the internal thread 8 can be longer than the component 1 is thick, so that there is a sufficient thread length even with thin-walled components.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 besteht die Gewindemutter 2 aus zwei separaten Teilen, nämlich dem Gewindeteil 5 und einer darauf aufgepressten Hülse 14. Strichpunktiert wurde von der Hülse der Schließkopf- Formbereich 7 dargestellt, der in dem in Fig. 8 gezeig ten Endzustand wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt zu dem Schließkopf 12 geformt ist.In the embodiment according to FIG. 8, the threaded nut 2 consists of two separate parts, namely the threaded part 5 and a sleeve 14 pressed thereon. Dash-dotted lines of the sleeve represented the closing head shaping region 7 , which in the final state shown in FIG. 8 is shaped into the closing head 12 as shown in FIGS . 5 and 6.
Die Fig. 9 zeigt, dass der Schaft 4 auf der dem Setzkopf 3 gegenüberliegenden Seite durch eine Stirn wand 15 geschlossen sein kann. In das Gewindeteil 5 führt dann ein Sackloch 16, welches das Innengewinde 8 hat. Fig. 9 shows that the shaft 4 on the side opposite the setting head 3 by an end wall 15 can be closed. A blind hole 16 , which has the internal thread 8 , then leads into the threaded part 5 .
Wenn man vermeiden will, dass der Setzkopf 3 vorspringt, dann kann man ihn als Senkkopf ausbilden, was die Fig. 10 zeigt. Bei einer solchen Ausführungsform versieht man die Durchbrechung 6 des Bauteils 10 mit ei ner Ansenkung 17, welche den als Senkkopf ausgebildeten Setzkopf 3 aufnimmt.If one wants to avoid that the setting head 3 projects, then it can be designed as a countersunk head, which is shown in FIG. 10. In such an embodiment, the opening 6 of the component 10 is provided with a countersink 17 which receives the setting head 3 designed as a countersunk head.
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| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: STRAUSS, P., DIPL.-PHYS.UNIV. MA, PAT.-ANW., 65193 |
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| 8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
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| 8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN |
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| 8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
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| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC , ( N. D. , US |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC (N. D. GES, US Free format text: FORMER OWNER: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, MICH., US Effective date: 20110323 |
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| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |