DE102004032064A1

DE102004032064A1 - Cage nut has cage which fits over nut and is prolonged to form split, cylindrical sleeve which fits into bore in component to be secured and is expanded when bolt is tightened

Info

Publication number: DE102004032064A1
Application number: DE102004032064A
Authority: DE
Inventors: Thomas Mertens
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: DE102004032064B4

Abstract

The cage nut has a cage (2) which fits over the nut (3) and is prolonged to form a split, cylindrical sleeve (5). This fits into a bore in the component to be secured and is expanded when the bolt is tightened. The sleeve has self-tapping serrations (6) around its upper edge.

Description

Die Erfindung betrifft eine zur Blindbefestigung an einem Bauelement bestimmte Käfigmutter mit einem eine Mutter verdrehsicher aufnehmenden Käfigteil, welches einen gegenüber der Ebene der Mutter hervortretenden Vorsprung zur Fixierung der Käfigmutter durch eine Verformung, insbesondere durch Umbiegen des in eine Ausnehmung des Bauelementes eingesetzten Vorsprunges, aufweist.The The invention relates to a device for blind mounting on a component certain cage nut with a nut receiving a twist-receiving cage part, which is opposite to the Level of the mother protruding projection for fixing the cage nut by a deformation, in particular by bending the into a recess of the component used projection has.

Eine derartige zur Blindbefestigung an einem Bauelement bestimmte Käfigmutter ist beispielsweise durch die DE 100 15 956 A1 bekannt. Das Käfigteil weist dabei an seiner einem Bauelement abgewandten Seite eine Bodenwand und zwei daran angeformte, sich gegenüberliegende Seitenwandteile auf. Die Bodenwand und die Seitenwandteile umschließen die Mutter dadurch käfigartig. An das der Bodenwand abgewandte Ende jedes Seitenwandteiles ist ein kragenförmiger Vorsprung angeformt, der durch eine Öffnung des Trägerteiles hindurchschiebbar und mit ihren über das Trägerteil an der der Mutter abgewandten Seite hinausragenden Kragenteilbereichen zur Befestigung der Käfigmutter an dem Bauelement umbiegbar ausgeführt ist.Such a particular for blind mounting on a component cage nut is for example by the DE 100 15 956 A1 known. The cage part has on its side facing away from a component on a bottom wall and two molded thereon, opposite side wall parts. The bottom wall and the side wall parts thus enclose the nut like a cage. At the end facing away from the bottom wall of each side wall part, a collar-shaped projection is formed, which is durchbiebbar through an opening of the support member and with their on the support member on the side facing away from the mother side collar portions for attachment of the cage nut on the component designed to be bendable.

Weiterhin beschreibt die DE 198 60 434 A1 eine Käfigmutter mit einem Käfigteil und einer Mutter, wobei der Käfigteil einen Boden aufweist, von dem wenigstens zwei einander gegenüberliegende Seitenteile aufsteigen. Die Seitenteile tragen jeweils mindestens einen auswärts gerichteten Stützabschnitt, an die ein Halteabschnitt angeschlossen ist, von dem Halteabschnitt eine Abwinklung abgebogen ist, die im Abstand zum Boden gehalten ist und die die auf den Boden aufgesetzte Mutter mit Gewinde festlegt. Um bei einer solchen Käfigmutter eine kompakte Bauweise realisieren zu können, ist an die Mutter eine Gewindeverlängerung angeschlossen, die auf der der Mutteraufstandsfläche abgekehrten Rückseite über den Boden vorsteht.Furthermore, the describes DE 198 60 434 A1 a cage nut having a cage portion and a nut, the cage portion having a bottom from which rise at least two opposing side portions. The side panels each carry at least one outwardly directed support portion to which a holding portion is connected, from the holding portion an angled portion is bent, which is held at a distance to the ground and which fixes the patch on the ground nut nut with thread. In order to be able to realize a compact design in such a cage nut, a threaded extension is connected to the mother, which protrudes on the rear side facing away from the mother footprint on the ground.

Weitere gattungsgemäße Käfigmuttern sind durch die DE 696 20 475 T2 , die DE 695 03312 T2 sowie die DE 203 167 65 U bekannt.Other generic cage nuts are through the DE 696 20 475 T2 , the DE 695 03312 T2 as well as the DE 203 167 65 U known.

Als nachteilig erweist sich bei den bisher bekannten Käfigmuttern, dass die Positionierung aufgrund der zuvor an dem Bauelement eingebrachten Durchbrechungen oder Ausnehmungen in der Praxis toleranzbehaftet ist. Dadurch wird die automatisierte Montage der Bauelemente in nachfolgenden Montageprozessen erschwert. Insbesondere ist dadurch gegebe nenfalls eine neue Positionierung der Käfigmutter erforderlich, was einen zusätzlichen Handhabungsaufwand bedingt.When disadvantageous proves in the previously known cage nuts, that the positioning due to the previously introduced on the device openings or recesses in practice is tolerant. This will the automated assembly of components in subsequent assembly processes difficult. In particular, this is where appropriate, a new positioning the cage nut required, what an additional Handling effort conditionally.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Käfigmutter der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass dadurch der Aufwand bei der Montage wesentlich verringert werden kann. Insbesondere soll dadurch ein unerwünschter zusätzlicher Arbeitsgang zur Positionierung vermeidbar sein.In front In this background, the invention is based on the object Käfigmutter of the type mentioned above, so that thereby the effort can be significantly reduced during assembly. Especially should thereby be an undesirable additional Operation to be avoidable for positioning.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Käfigmutter gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved with a cage nut according to the characteristics of the claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Käfigmutter vorgesehen, bei welcher der Vorsprung eine selbstschneidende Ausformung hat. Hierdurch gestattet die Käfigmutter die Positionierung und das Einbringen der zu ihrer Fixierung erforderlichen Durchbrechung in einem einzigen Arbeitsgang, indem die Käfigmutter mittels ihrer selbstschneidenden Ausformung durch eine Drehbewegung das Einbringen der Ausnehmung in das Bauelement ermöglicht. Hierdurch werden Toleranzeinflüsse vermieden, so dass der Montageprozess wesentlich vereinfacht werden kann. Insbesondere entfällt der Einsatz eines separaten Werkzeuges zum Einbringen der Durchbrechung. Erfindungsgemäß wird dadurch eine nahezu toleranzfreie Positionierung ermöglicht.According to the invention is thus a cage nut provided in which the projection has a self-tapping shape. This allows the cage nut the positioning and the introduction of the required for their fixation Opening in a single operation by the cage nut by means of its self-tapping shape by a rotary movement allows the insertion of the recess in the device. As a result, tolerance influences avoided, so that the assembly process can be significantly simplified. In particular, deleted the use of a separate tool for introducing the opening. According to the invention is characterized enables a nearly tolerance-free positioning.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, dass die Ausformung an einem der Mutter abgewandeten Randbereich des Vorsprungs angeordnet ist und dadurch das Einbringen der Ausnehmung oder Durchbrechung in das Bauteil durch eine einfache Rotationsbewegung der Käfigmutter um ihre Gewindelängsachse gestattet. Dabei wird die Ausnehmung durch einen spanenden Abtrag der Bauelementoberfläche erreicht. Die Art und Dimensionierung der Ausformung ist dabei insbesondere durch die werkstofflichen Eigenschaften bedingt.A particularly advantageous embodiment The present invention is achieved in that the shaping arranged on one of the mother facing away from the edge region of the projection is and thus the introduction of the recess or opening into the component by a simple rotation of the cage nut around its threaded longitudinal axis allowed. In this case, the recess by a cutting removal the component surface reached. The type and dimensioning of the shape is in particular conditioned by the material properties.

Dabei erweist sich als besonders praxisgerecht, wenn der Vorsprung im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist und dadurch das Einbringen der Ausnehmung durch eine einfache Drehbewegung um die Rotationsachse gestattet.there proves to be particularly practical when the lead in Is carried out essentially rotationally symmetrical and thus the introduction the recess by a simple rotational movement about the axis of rotation allowed.

Insbesondere hat dabei gemäß einer besonders praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung der Vorsprung einen mit einer schlitzförmigen Ausnehmung versehenen rohrförmigen Abschnitt, an dessen der Mutter abgewandten Endabschnitt die Ausformung angeordnet ist.Especially has according to one particularly practical embodiment of the invention, the projection one with a slit-shaped Recessed tubular Section, on whose mother end portion remote from the molding is arranged.

Der die Ausformung aufweisende, rohrförmige Abschnitt dient dabei dem Einbringen der Ausnehmung nach dem Prinzip einer Lochsäge oder einer Bohrkrone eines Kernbohrers. Die sich in dem Endabschnitt bis zu äußeren Randbereich erstreckende, schlitzförmige Ausnehmung gestattet dabei im Anschluss an die Positionierung der Käfigmutter an dem Bauelement eine einfache Fixierung durch Umbiegen der durch die Ausnehmung getrennten Teilbereiche des Abschnitts.The shaping having, tubular portion serves to introduce the recess according to the principle of a hole saw or a drill bit of a core drill. The slit-shaped recess extending in the end section up to the outer edge region permits following the positioning of the cage nut the component a simple fixation by bending the separated by the recess portions of the section.

Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Ausformung mehrere Schneidzähne hat, um so einen schnellen und zuverlässigen Materialabtrag des Bauelementes zu erreichen. Die Geometrie der Schneidzähne ist dabei durch die Materialeigenschaften des Bauelementes sowie weiterer Prozessparameter bedingt und gestattet eine optimale Anpassung der Käfigmutter an den vorbestimmten Einsatzzweck.in this connection it is particularly useful if the Forming several cutting teeth so as to ensure a fast and reliable material removal of the component to reach. The geometry of the cutting teeth is due to the material properties of the component and other process parameters conditional and permitted an optimal adaptation of the cage nut to the predetermined purpose.

Ergänzend wird eine besonders sinnvolle Ausführung der vorliegenden Erfindung auch dadurch erreicht, dass bei der Montage das Montagewerkzeug eine Zentrierhilfe hat, die insbesondere über die Ausformung axial übersteht und bei der Einleitung der zum Einbringen der Ausnehmung bestimmten Rotationsbewegung als Führung gegen unerwünschtes seitliches Abgleiten dient, um so auch bei konturierten Bauelementoberflächen eine zuverlässige Positionierung zu gestatten. Das Bauelement kann vor dem Eindringen der Ausformung von einer Zentrierhilfe an dem Montagewerkzeug angebohrt oder durchbohrt werden.In addition will a particularly meaningful execution The present invention also achieved in that during assembly the assembly tool has a centering aid, in particular on the Projecting axially and at the initiation of intended for the introduction of the recess Rotational motion as a guide against unwanted lateral sliding serves, so as well as with contoured component surfaces a reliable To allow positioning. The device can prevent penetration the formation of a centering on the mounting tool drilled or be pierced.

Bei einer anderen ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Abwandlung ist die Ausformung am Umfang des Vorsprungs angeordnet. Hierdurch wird ähnlich dem Prinzip eines Spiralbohrers die Schneidleistung ergänzend zu der stirnseitigen Ausformung wesentlich verbessert.at another variant which is also particularly promising the formation is arranged on the circumference of the projection. This will be similar to the Principle of a twist drill the cutting performance in addition to the frontal shaping significantly improved.

Die Wandstärke des Vorsprunges ist auf die Werkstoffeigenschaften des Bauelementes abzustimmen. Dabei ist es besonders hilfreich, wenn gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Käfigmutter die Ausformung gehärtet ist, so dass die Abtragsleistung wesentlich verbessert wird. Zugleich kann die Behandlung der Ausformung auf randnahe Bereiche beschränkt werden, so dass die Verformungseigenschaften des Vorsprungs nicht oder nur unwesentlich verändert werden.The Wall thickness of the projection is on the material properties of the component vote. It is especially helpful if, according to a Further development of the cage nut according to the invention the formation hardened is, so that the removal rate is significantly improved. At the same time the treatment of the molding is limited to marginal areas, so that the deformation properties of the projection not or only slightly changed become.

Der Käfigteil könnte durch eine Schweißverbindung mit der Mutter verbunden sein. Besonders einfach ist es hingegen, wenn der Käfigteil die Mutter formschlüssig umschließt, um so eine einfache Herstellung der Käfigmutter zu erreichen, wobei die Ausformung mit dem Käfigteil einstückig verbunden ist.Of the cage part could through a welded joint be connected with the mother. It is particularly easy if the cage part the mother positively encloses so as to achieve a simple manufacture of the cage nut, wherein the molding with the cage part one piece connected is.

Grundsätzlich kann die Mutter eine beliebige, nicht rotationssymmetrische Kontur aufweisen. Besonders praxisgerecht ist es hingegen, wenn die Mutter viereckig, insbesondere quadratisch ausgeführt ist und dadurch eine fehlerhafte Positionierung der Mutter in dem Käfigteil ausgeschlossen ist.Basically the mother have any, not rotationally symmetrical contour. Especially On the other hand, it is practical if the mother is square, in particular square executed is and thus a faulty positioning of the nut in the cage part is excluded.

Weiterhin ist es besonders günstig, wenn der Käfigteil gegen zumindest zwei, insbesondere vier Umfangsflächen der Mutter anliegt, um die Mutter dadurch positionsgenau und zugleich verliersicher in dem Käfigteil anzuordnen.Farther is it particularly favorable if the cage part against at least two, in particular four peripheral surfaces of Nut rests to the mother by exact position and at the same time captive in the cage part to arrange.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.The Invention leaves numerous embodiments to. To further clarify its basic principle is one of them shown in the drawing and will be described below.

Diese zeigt inThese shows in

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Käfigmutter; 1 a perspective view of a cage nut according to the invention;

2 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Käfigmutter; 2 a side view of in 1 shown cage nut;

3 eine abgewandelte Bauform einer Käfigmutter perspektivischen Darstellung. 3 a modified design of a cage nut perspective view.

1 zeigt eine zur Blindbefestigung an einem nicht gezeigten Bauelement bestimmte erfindungsgemäße Käfigmutter 1 in einer perspektivischen Darstellung. Die Käfigmutter 1 hat eine in einem Käfigteil 2 verdrehsicher gehaltene Mutter 3 mit einem Gewinde 4. Der Käfigteil 2 hat einen gegenüber der Ebene der Mutter 3 in Achsrichtung hervortretenden Vorsprung 5, der die Käfigmutter 1 in einer nicht gezeigten Fixierposition durch Umbiegung an dem Bauelement festlegt. Um die hierzu erforderliche Ausnehmung an dem Bauelement mit geringem Aufwand anbringen zu können und dadurch zugleich unerwünschte Toleranzeinflüsse zu vermeiden, hat der Vorsprung 5 eine selbstschneidende Ausformung 6 an seinem der Mutter 3 abgewandeten Randbereich 7. Hierzu hat die im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführte Ausformung 6 gehärtete Schneidzähne 8. 1 shows a cage fixing nut according to the invention intended for blind mounting on a component, not shown 1 in a perspective view. The cage nut 1 has one in a cage part 2 non-rotatably held nut 3 with a thread 4 , The cage part 2 has one opposite the level of the mother 3 protruding in the axial direction 5 , the cage mother 1 defines in a fixing position, not shown by bending on the component. In order to install the required recess on the device with little effort and thereby also avoid unwanted tolerance influences, has the advantage 5 a self-tapping shape 6 at his mother's 3 remote edge area 7 , For this purpose, the essentially rotationally symmetrical shape has 6 hardened cutting teeth 8th ,

Ergänzend zeigt 2 noch eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Käfigmutter 1. Das einstückig mit dem Vorsprung 5 verbundene Käfigteil 2 umschließt dabei die quadratische Mutter 3 seitlich sowie bodenseitig, so dass die Mutter 3 drehfest festgelegt ist. Zugleich wird dadurch eine schlitzförmige Ausnehmung 9 eines in seiner Grundform rohrförmigen Abschnitts 10 des Vorsprungs 5 erreicht, der dadurch eine einfache Verformung gestattet, wäh rend die gehärteten Schneidzähne 8 einen mühelosen Materialabtrag des nicht gezeigten Bauelementes durch eine Rotationsbewegung um die Drehachse 11 gestatten.Complementary shows 2 still a side view of in 1 shown cage nut 1 , The one-piece with the projection 5 connected cage part 2 encloses the square nut 3 laterally as well as bottom side, leaving the mother 3 is rotationally fixed. At the same time thereby becomes a slot-shaped recess 9 a tubular shape in its basic form 10 of the projection 5 achieved, thereby allowing a simple deformation, currency rend the hardened cutting teeth 8th an effortless material removal of the component not shown by a rotational movement about the axis of rotation 11 allow.

Eine demgegenüber abgewandelte Bauform einer weiteren Käfigmutter 12 zeigt 3 in einer perspektivischen Darstellung. Ein die Mutter 3 verdrehsicher aufnehmendes Käfigteil 13 liegt dabei gegen vier Umfangsflächen 14 der Mutter 3 an, um so eine optimale Fixierung der Mutter 3 und die Übertragung hoher Fixierkräfte zu ermöglichen.In contrast, modified design of another cage nut 12 shows 3 in a perspective view. A the mother 3 non-rotatably receiving cage part 13 lies against four peripheral surfaces 14 mother 3 on, so optimal fixation of the nut 3 and to allow the transmission of high fixing forces.

11: KäfigmutterKäfigmutter
22: Käfigteilcage part
33: Muttermother
44: Gewindethread
55: Vorsprunghead Start
66: Ausformungformation
77: Randbereichborder area
88th: Schneidzahncutting tooth
99: Ausnehmungrecess
1010: Abschnittsection
1111: Drehachseaxis of rotation
1212: KäfigmutterKäfigmutter
1313: Käfigteilcage part
1414: Umfangsflächeperipheral surface

Claims

Eine zur Blindbefestigung an einem Bauelement bestimmte Käfigmutter (1, 12) mit einem eine Mutter (3) verdrehsicher aufnehmenden Käfigteil (2, 13), welches einen gegenüber der Ebene der Mutter (3) hervortretenden Vorsprung (5) zur Fixierung der Käfigmutter (1, 12) durch eine Verformung, insbesondere durch Umbiegen des in eine Ausnehmung des Bauelementes eingesetzten Vorsprunges (5), aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (5) eine selbstschneidende Ausformung (6) hat.A cage nut intended for blind mounting on a component ( 1 . 12 ) with a mother ( 3 ) non-rotatably accommodating cage part ( 2 . 13 ), which is one opposite the level of the mother ( 3 ) prominent advantage ( 5 ) for fixing the cage nut ( 1 . 12 ) by a deformation, in particular by bending over the projection inserted into a recess of the component ( 5 ), characterized in that the projection ( 5 ) a self-tapping shape ( 6 ) Has.

Käfigmutter (1, 12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (6) an einem der Mutter (2) abgewandeten Randbereich (7) des Vorsprungs (5) angeordnet ist.Cage nut ( 1 . 12 ) according to claim 1, characterized in that the shaping ( 6 ) on one of the mothers ( 2 ) facing away edge area ( 7 ) of the projection ( 5 ) is arranged.

Käfigmutter (1, 12) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (5) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist.Cage nut ( 1 . 12 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the projection ( 5 ) is designed substantially rotationally symmetrical.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (5) einen mit einer schlitzförmigen Ausnehmung (9) versehenen rohrförmigen Abschnitt (10) hat, an dessen der Mutter (3) abgewandten Endabschnitt die Ausformung (6) angeordnet ist.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the projection ( 5 ) one with a slot-shaped recess ( 9 ) provided tubular section ( 10 ), whose mother ( 3 ) end portion facing the formation ( 6 ) is arranged.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (6) Schneidzähne (8) hat.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaping ( 6 ) Cutting teeth ( 8th ) Has.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (6) eine Zentrierhilfe hat.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaping ( 6 ) has a centering aid.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung am Umfang des Vorsprungs angeordnet ist.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the formation is arranged on the circumference of the projection.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (6) gehärtet ist.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaping ( 6 ) is cured.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigteil (2, 13) die Mutter (3) formschlüssig umschließt.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cage part ( 2 . 13 ) the mother ( 3 ) encloses positively.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (6) mit dem Käfigteil (2, 13) einstückig verbunden ist.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shaping ( 6 ) with the cage part ( 2 . 13 ) is integrally connected.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (3) viereckig, insbesondere quadratisch ausgeführt ist.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the nut ( 3 ) is square, in particular square executed.

Käfigmutter (1, 12) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfigteil (13) gegen zumindest zwei, insbesondere vier Umfangsflächen (14) der Mutter (3) anliegt.Cage nut ( 1 . 12 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cage part ( 13 ) against at least two, in particular four peripheral surfaces ( 14 ) mother ( 3 ) is present.