DE3439333C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstblockierende Schraubmutter mit einem Mutternkörper mit einer ersten und einer zweiten Stirnfläche und einer in diesen Stirnflächen mündenden Gewin­ debohrung, die im Bereich der der Einschrauböffnung der Gewindebohrung abgewandten ersten Stirnfläche zumindest einen ersten Gewindegang aufweist, der durch axiales Quetschen in Richtung auf die zweite Stirnfläche zumindest teilweise derart verformt ist, daß zwischen ihm und den Gewindegängen eine Kontaktzone erhöhter Reibung gebildet wird.

Eine Schraubmutter mit diesen Merkmalen ist durch die GB-PS 12 73 146 bekannt. Durch die US-PS 32 38 987 ist ferner eine Mutter bekannt, bei der sich verformte Gewindegänge in Vor­ sprüngen befinden. Die betreffenden Gewindegänge sind jedoch in einer Weise verformt, die bei der Herstellung den Einsatz spezieller Gewindeschneidmittel erforderlich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mutter der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß einerseits die Halte­ kraft gegenüber der erstgenannten bekannten Mutter weiter verbessert und andererseits der Einsatz von speziellen Gewin­ deschneidmitteln nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Mutter der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß zumindest der erste der verformten Gewindegänge im Bereich von verstärkenden Vorsprüngen ausge­ bildet ist, die sich in gleichen Winkelabständen in einem angesenkten Teil der ersten Stirnfläche des Mutternkörpers befinden, derart daß dieser erste Gewindegang sich nur über Teile des Umfangs der Gewindebohrung erstreckt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des bzw. der verformten Gewindegänge im Bereich von verstärkenden Vorsprüngen entsteht eine Kontaktzone mit starker Reibung, die nicht nur ein zuver­ lässiges Halten der Mutter bewirkt, sondern auch aufgrund ihrer Elastizität dafür sorgt, daß auch nach mehrmaligem Ein- und Ausdrehen die notwendige Reibung aufrechterhalten wird, die ein unbeabsichtigtes Lösen der Schraubverbindung verhindert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Mutter der beschriebenen Art.

Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß durch folgende Schritte gekennzeichnet:
zunächst wird in einem ersten Formpreßvorgang der Mut­ ternkörper mit der ersten und der zweiten Stirnfläche, einer in diesen Stirnflächen mündenden zylindrischen Bohrung sowie mit einer Reihe von Vorsprüngen erzeugt, die sich in gleichen Winkelabständen im Bereich der ersten Stirnfläche befinden und an die genannte Bohrung angrenzen,
anschließend wird in der zylindrischen Bohrung ein Gewinde erzeugt, wobei zumindest der der ersten Stirnfläche am nächsten benachbarte erste Gewindegang in den Vorsprüngen ausgebildet wird,
schließlich wird in einem weiteren Formpreßvorgang wenigstens der erste Gewindegang axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche gequetscht.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Mutter gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Mutternkörpers, wie er sich in einer Zwischenphase des Verfahrens zur Herstellung der Mutter gemäß Fig. 1 darstellt.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie III-III von Fig. 2.

Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 durch den Pfeil IV gekenn­ zeichnete Einzelheit in relativ vergrößerter Darstellung.

Fig. 5 und 6 zeigen das Detail von Fig. 4 in zwei aufeinander­ folgenden Phasen des Herstellverfahrens.

In Fig. 1 ist eine selbstblockierende Mutter in ihrer Gesamtheit eingezeichnet. Sie besitzt einen Mutternkörper 2 mit einer ersten Stirnfläche 3 und einer zweiten Stirn­ fläche 4 und einer Gewindebohrung 5, deren Enden in den Flächen 3 und 4 münden.

Das Verfahren zur Herstellung der Mutter 1 umfaßt einen ersten Formpreßvorgang, bei dem der Mutternkörper 2 er­ zeugt wird (Fig. 2 und 3). Am Ende dieses Formpreßvorgangs besitzt die Bohrung 5 eine platte, zylindrische Oberfläche. Außerdem besitzt die Stirnfläche 3 einen zentralen, abge­ senkten Teil 6 (Fig. 3) mit einem ebenen, ringförmigen äußeren Bereich 6 a (Fig. 4) und einem konischen, ringför­ migen inneren Bereich 6 b, der in der Nähe der Bohrung 5 liegt. Auch die Stirnfläche 4 des Mutternkörpers 2 be­ sitzt einen ringförmigen, konischen Bereich 4 a, der in der Nähe der Bohrung 5 liegt.

Wie in Fig. 2 bis 4 erkennbar ist, besitzt der durch den ersten Formpreßvorgang erzeugte Mutternkörperrohling eine Reihe von Vorsprüngen 7, die in gleichen Winkelabständen auf dem abgesenkten zentralen Teil 6 der Stirnfläche 3 liegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf dem abgesenkten zentralen Teil 6 der Stirnfläche 3 insgesamt drei derartige Vorsprünge 7 ausgebildet. Jeder Vorsprung 7 in dem Mutternkörperrohrling 2 besitzt eine nach oben weisende Oberfläche 7 a, die parallel zu dem äußeren ebenen Teil der Stirnfläche 3 verläuft und dieser benachbart ist sowie eine der zentralen Achse 8 des Körpers 2 zugewandte Oberfläche 7 b, die in der Verlängerung der zylindrischen Oberfläche der Bohrung 5 liegt.

Nach der Fertigstellung des Rohlings des Mutternkörpers 2 wird in der Wandung der Bohrung 5 ein Gewinde erzeugt, so daß sich ein Werkstück ergibt, wie es in Fig. 5 darge­ stellt ist. Wie man dieser Figur entnehmen kann, bewirkt das Herstellen des Gewindes einen Materialabtrag nicht nur in der Wandung der Bohrung 5 sondern auch an den Vor­ sprüngen 7. Daraus folgt, daß der (in Fig. 5 mit 9 be­ zeichnete) erste Gewindegang der Gewindebohrung 5 in den drei Vorsprüngen 7 ausgebildet ist. Bei dem in Fig. 5 sichtbaren Vorsprung 7 befindet sich auch der (mit 10 bezeichnete) zweite Gewindegang, der unmittelbar an den Gewindgang 9 anschließt, in dem Vorsprung 7.

Die auf diese Weise hergestellte Mutter wird nun einem weiteren Formpreßvorgang unterzogen, bei dem die drei Vorsprünge 7 axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche 4 der Mutter gequetscht werden.

Wie in Fig. 6 erkennbar ist, wird daher der erste Gewinde­ gang 9, der in den drei Vorsprüngen 7 ausgebildet ist, in Richtung auf die Stirnfläche 4 des Mutternkörpers gegen­ über der Darstellung in Fig. 5 verformt.

Das Quetschen der Vorsprünge 7 wird vorzugsweise in der Weise durchgeführt, daß auch zumindest der erste Gewinde­ gang 11, der unmittelbar unter den Vorsprüngen 7 liegt, deformiert wird.

Beim Gebrauch wird eine Schraube, die ein der Gewindebohrung 5 entsprechendes Außengewinde besitzt, in die Gewindebohrung 5 eingeschraubt, indem sie von der Seite der Stirnfläche 4 aus eingeführt wird. Wenn das Ende der Schraube mit dem Gewindegang 11 der Gewindebohrung 5 und anschließend mit den Gewindegangbereichen 10, 9 in Eingriff kommt, die sich in den drei Vorsprüngen 7 befinden, verformen sich der Ge­ windegang 11 und die Gewindegangteile 10, 9 in eine Richtung, die ihrer in dem obenerwähnten zweiten Formpreßvorgang vor­ genommenen anfänglichen Verformung entgegengesetzt ist, d. h. in Richtung auf die erste Stirnfläche 3 der Mutter. Dadurch entsteht eine elastische Gegenkraft, die Sicherheit gegen jedes mögliche Lösen der Verbindung bietet. Wenn die Schraube in den Gewindegang 11 der Gewindebohrung 5 ein­ dringt, verhält dieser sich im Bereich der Zonen, in denen die obenerwähnte, bei dem ersten Formpreßvorgang erzeugte axiale Quetschung gegeben ist, wie ein einge­ spannter Träger, der auf Biegung beansprucht wird. In diesen Zonen wird der Gewindegang 11 von dem Material des Vorsprungs 7 verstärkt, wodurch die Zuverlässigkeit der Mutter gesteigert wird.

Die elastische Reaktion des deformierten Gewindegangs wirkt der Bewegung des Schraubgewindes entgegen, wenn die Schraube in die Mutter eingeführt wird und schafft so eine Kontaktzone mit starker Reibung zwischen den Ge­ windegängen des Gewindes der Schraube und dem deformierten, verstärkten Gewindegang der Mutter.

Auch nach mehrmaligem Ein- und Ausdrehen bewirkt die elasti­ sche Kraft des deformierten, verstärkten Gewindegangs, daß die notwendige Reibung aufrechterhalten wird, die ein un­ beabsichtigtes Lösen der Schraubverbindung verhindert.

Der obenerwähnte weitere Formpreßvorgang, durch den die axiale Verformung der drei Vorsprünge 7 erreicht wird, kann beispielsweise durch ein Stanzwerkzeug ausgeführt werden, das axial auf die Mutter gepreßt wird und so aus­ gebildet ist, daß es nur auf die drei Vorsprünge 7 wirkt. Nach der axialen Verformung der drei Vorsprünge kann eine thermische Behandlung und gegebenenfalls eine Oberflächen­ behandlung der Mutter durchgeführt werden.

Obwohl in dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiel nur drei Vorsprünge verwendet sind, kann die An­ zahl und die Ausdehnung dieser Vorsprünge natürlich be­ liebig sein. Insbesondere können auch die axialen und radialen Abmessungen jedes Vorsprungs 7 von der Dar­ stellung abweichen. Auch die Ausdehnung in Umfangsrichtung kann variieren und wird letztlich bestimmt von der Funktion der Mutternart, der Gewindesteigung sowie von den gewünschten Widerstandsmomenten beim Ein- und Ausschrauben.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß das oben beschriebene Verfahren keine Änderung des Kreisprofiles (in einer Ebene senkrecht zur Achse der Mutter) des verformten Gewinde­ gangs hervorruft.

Der erste Formpreßvorgang (der ein Kalt- oder ein Warmpreß­ vorgang sein kann), bei dem der in Fig. 3 dargestellte Mutternkörperrohling erzeugt wird, kann mit einer kon­ ventionellen Maschine erfolgen, wobei lediglich die Stirnform des Prägewerkzeugs oder der Prägewerkzeuge derart verändert ist, daß die drei Vorsprünge 7 ent­ stehen. Die daran anschließende Herstellung des Gewindes in der Bohrung 5 kann ebenfalls auf beliebigen herkömm­ lichen Maschinen erfolgen.

Wie erwähnt, wird der weitere Formpreßvorgang hingegen mit einem Prägewerkzeug durchgeführt, der eine solche Form besitzt, daß ein Zusammenquetschen nur im Bereich der Zonen erfolgt, in denen die Vorsprünge 7 liegen. Auch hierfür kann eine beliebige Presse herkömmlicher Bauart verwendet werden.

Claims (5)

1. Selbstblockierende Schraubmutter mit einem Mutternkörper (2) mit einer ersten und einer zweiten Stirnfläche (3, 4) und einer in diesen Stirnflä­ chen mündenden Gewindebohrung (5), die im Bereich der der Einschrauböff­ nung der Gewindebohrung (5) abgewandten ersten Stirnfläche (3) zumindest einen ersten Gewindegang (9) aufweist, der durch axiales Quetschen in Rich­ tung auf die zweite Stirnfläche (4) zumindest teilweise derart verformt ist, daß zwischen ihm und den Gewindegängen eine Kontaktzone erhöhter Reibung ge­ bildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste der verformten Gewindegänge (9) im Bereich von verstärkenden Vorsprüngen (7) ausgebildet ist, die sich in gleichen Winkel­ abständen in einem angesenkten Teil (6) der ersten Stirnfläche (3) des Muttern­ körpers (2) befinden, derart daß dieser erste Gewindegang sich nur über Teile des Umfangs der Gewindebohrung erstreckt.

2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der unmittel­ bar unter den genannten Vorsprüngen (7) liegende Gewindegang (11) im Be­ reich der Zonen, in denen sich die Vorsprünge (7) befinden, in axialer Richtung auf die zweite Stirnfläche (4) gequetscht ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Mutter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
zunächst wird in einem ersten Formpreßvorgang der Mutternkörper (2) mit der ersten und der zweiten Stirnfläche (3, 4), einer in diesen Stirnflächen mündenden zylindrischen Bohrung (5) sowie mit einer Reihe von Vorsprüngen (7) erzeugt, die sich in gleichen Winkelabständen im Bereich der ersten Stirnflä­ che (3) befinden und an die genannte Bohrung (5) angrenzen,
anschließend wird in der zylindrischen Bohrung (5) ein Gewinde erzeugt, wobei zumindest der der ersten Stirnfläche (3) am nächsten benachbarte erste Gewindegang in den Vorsprüngen (7) ausgebildet wird,
schließlich wird in einem weiteren Formpreßvorgang wenigstens der erste Gewindegang (9) axial in Richtung auf die zweite Stirnfläche (4) gequetscht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem weiteren Formpreßvorgang auch der unmittelbar unter den Vorsprüngen (7) gelegene Gewin­ degang (11) im Bereich der Zonen, in denen sich die Vorsprünge (7) befinden, in axialer Richtung auf die zweite Stirnfläche (4) gequetscht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem ersten Formpreßvorgang in der ersten Stirnfläche (3) eine zu der Bohrung (5) konzentrische ringförmige Vertiefung (6) erzeugt wird, die aus einem in der ersten Stirnfläche (3) mündenden hohlzylindrischen Teil mit einer ebenen Ringfläche (6 a) und einem von diesem in die Bohrung (5) überge­ henden konischen Teil (6 a) besteht, und
daß die genannten Vorsprünge (7) auf dieser Ringfläche (6 a) und dem ko­ nischen Teil (6 b) so ausgebildet werden, daß sie eine der zentralen Achse des Mutternkörpers (2) zugewandte Oberfläche (7 b) besitzen, die in Verlängerung der Oberfläche der Bohrung (5) liegt.