DE60119882T2

DE60119882T2 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60119882T2
Application number: DE60119882T
Authority: DE
Inventors: Aoyama Seisakusho Co. Junzo Niwa-gun OZAWA; Aoyama Seisakusho Co. Shuji Niwa-gun ITO; K. K. Honda Gijutsu Kenkyosho Mitsushige Wako-shi GOTOU
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Aoyama Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Aoyama Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: EP1226362B1; JP3764420B2; WO2002010595A3; DE60119882D1; CN1386172A; ATE327442T1; WO2002010597A1; EP1226362A2; JP2004505218A; WO2002010595A2; US20020150445A1; CN1254613C; US6789993B2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungseinrichtung, die Elemente festklemmen kann, die festzuklemmen sind und die in einem bestimmten Abstand voneinander beabstandet sind, während zwischen ihnen ein Zwischenraum aufrechterhalten wird und eine mögliche Streuung in dem Abstand oder eine mögliche axiale Abweichung aufgenommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Das Patent der Vereinigten Staaten Nr. 5.288.191 an Edvald Rucker u. a. offenbart eine herkömmliche Befestigungseinrichtung der wie oben beschriebenen Art, wobei die Befestigungseinrichtung hohe Herstellungskosten verursacht, da sie aus vielen Bestandteilen zusammengesetzt ist und ein Teil der Elemente eine spezielle Form aufweisen. Da sich die Kräfte, die für Bewegungen der Bestandteile zum Halten eines vorgegebenen Abstands erforderlich sind, auf eine Druckkraft und auf ein Drehmoment eines bolzenartigen Elements stützen, das unter Reibungen in die Bestandteile eingeführt wird, muss ein Betreiber zum Ausführen der Festklemmung der Befestigungseinrichtung das bolzenartige Element drehen, während eine Druckkraft ausgeübt wird, so dass die Handhabung der Befestigungseinrichtung kompliziert ist. Da die Befestigungseinrichtung keine positive Löseverhinderungsfunktion aufweist, ist unter Umständen außerdem die Anwendung der Befestigungseinrichtung unter vielen Schwingungen schwierig.
Das Dokument des Standes der Technik DE 44 26 785 C1 offenbart eine Befestigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. In dieser Befestigungseinrichtung ist der bewegliche Kranz durch eine Abstandshalterhülse gebildet, die auf die Mutter geschraubt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Mutter mit einem Außengewinde versehen, während die Abstandshalterhülse ein Innengewinde aufweist. Somit muss die Abstandshalterhülse notwendig einen größeren Durchmesser als die Mutter aufweisen, was zu den folgenden Nachteilen führt: Falls die Absicht besteht, diese Befestigungseinrichtung des Standes der Technik in einem vormontierten Zustand zu verwenden, d. h., in dem die Abstandshalterhülse bereits auf die Mutter geschraubt ist, muss in einem festzuklemmenden Element ein Loch mit einem Durchmesser vorgesehen sein, der es ermöglicht, die Abstandshalterhülse durch dieses Loch zu leiten. Allerdings umfasst das Anbringen dieser Befestigungseinrichtung des Standes der Technik in einem nachfolgenden Schritt außerdem, dass der Bolzen in der Weise in die Abstandshalterhülse geschraubt wird, dass diese Abstandshalterhülse zu dem Kopf des Bolzens gezogen wird. Mit anderen Worten, die Abstandshalterhülse wird daraufhin von der Mutter wegbewegt und insbesondere aus dem Loch in dem festzuklemmenden Element herausgezogen. Das Ergebnis dessen ist, dass die Mutter nicht mehr fest in dem Loch geführt ist, sobald sich die Abstandshalterhülse zum Kopf des Bolzens wegbewegt hat. Im Gegenteil gibt es zwischen der Mutter und dem umgebenden Loch, das mit einer vergrößerten Dimension hergestellt werden muss, d. h. mit dem Durchmesser, der es zulässt, die Abstandshalterhülse hindurchzuleiten, ein bestimmtes Spiel. Somit ist die Mutter nicht fest in dem Loch geführt.
Dieser Nachteil ist nur zu vermeiden, wenn davon Abstand genommen wird, die Mutter und die Abstandshalterhülse vorzumontieren. In diesem Fall kann das Loch in dem festzuklemmenden Element mit einem kleineren Durchmesser vorgesehen sein, so dass die Mutter in dieses Loch eingepasst werden kann, was irgendein Spiel und entsprechende Führungsprobleme vermeidet. Allerdings führt dies zu einem weiteren Nachteil dieser Befestigungseinrichtung des Standes der Technik, dass das Anbringen der Abstandshalterhülse an der Mutter in diesem Fall viel komplizierter wird, da es später in einem zusätzlichen Anbringungsschritt verwirklicht werden muss.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist ersonnen worden, um das oben erwähnte Problem früherer Befestigungseinrichtungen zu lösen, wobei dieses Problem durch eine Befestigungseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst werden kann. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in abhängigen Ansprüchen definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine erste Ausführungsform der Erfin dung zeigt.
2 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.
3 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines speziellen Gewindestegabschnitts (des in den 1 und 2 mit X bezeichneten Abschnitts) eines Bolzens als eines Bestandteils der Erfindung zeigt.
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform des speziellen Gewindestegabschnitts eines Bolzens als eines Bestandteils der Erfindung zeigt.
5 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die in schrittweiser Art Festklemmaktionen der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
6 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die auf schrittweise Art Festklemmaktionen der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die Erfindung besteht im Wesentlichen aus einer Mutter (10), die an einer Stirnfläche eines im Wesentlichen zylinderförmigen Körpers einen Flansch (11) aufweist, dessen Drehung um eine Achse durch ein Element (ein erstes Element) (M1), das festzuklemmen ist, beschränkt ist, und die an ihrer inneren Umfangsfläche mit einem ersten Gewinde (13) (einem Innengewinde, das an einer Mittelöffnung des Flanschs ausgebildet ist und ein Rechtsgewinde ist) und mit einem zweiten Gewinde (14) (einem Innengewinde und einem Linksgewinde, das an einer Seite ausgebildet ist, wo ein später beschriebener Bolzen eingeführt ist) ausgebildet ist; aus einem beweglichen Kranz (20) mit einem Außengewinde (einem Linksgewinde. Ein Abschnitt, der mit dem Außengewinde gebildet ist, wird im Folgenden als ein erstes Gewinde (21) bezeichnet.), das in das zweite Gewinde (14) der Mutter geschraubt werden kann und an einer äußeren Umfangsoberfläche des im Wesentlichen zylinderförmigen Körpers ausgebildet ist; und aus einer Mutter (40) (Die Form ihres Kopfes (41) ist hier zwischen 1 und 2 und zwischen 5 und
6 verschieden gezeigt, wobei aber in den getrennten Zeichnungen charakteristisch lediglich wechselweise annehmbare Konfigurationen gezeigt sind.) mit Außengewinden (421, 422) (die beide Rechtsgewinde sind. Wenn nichts angegeben ist, ist ein "Gewinde" im Folgenden ein Rechtsgewinde. Außerdem ist das Außengewinde (421) ein herkömmliches Gewinde, während das Außengewinde (422) ein spezielles Gewinde ist. Die Einzelheiten davon werden später beschrieben.), die in das erste Gewinde (13) der Mutter geschraubt werden können und an einer äußeren Umfangsoberfläche ihres Schafts (42) ausgebildet sind. Außerdem kann das erste Gewinde (13) der Mutter durch ein herkömmliches ersetzt sein (Konkret kann mittig zu dem Flansch (11) ein Hohlraum ausgebildet sein, der an die äußere Form der herkömmlichen Mutter angepasst ist, um zu ermöglichen, dass die herkömmliche Mutter in den Hohlraum eingepasst und darin befestigt wird, oder kann mittig zu dem Flansch ein Hohlraum vorgesehen sein, der ermöglicht, dass der Schaft des Bolzens kontaktlos durchgeleitet wird, wobei veranlasst werden kann, dass eine Oberfläche des herkömmlichen Flanschs an einer Oberfläche der herkömmlichen Mutter anliegt und daran befestigt ist.).
Der bewegliche Kranz (20) ist ferner auf folgende Weise konstruiert.
Erste Ausführungsform (siehe 1)
An einer inneren Umfangsoberfläche des beweglichen Kranzes ist ein Innengewinde (Im Folgenden wird ein Abschnitt, der mit einem solchen Innengewinde ausgebildet ist, als ein zweites Gewinde (22) bezeichnet.) ausgebildet, das auf die Außengewinde (421, 422) geschraubt werden kann, die an der äußeren Umfangsoberfläche des Bolzens ausgebildet sind.
Außerdem ist der bewegliche Kranz (20) in der Weise gezeigt, dass er an einer Stirnfläche eines Körpers zu dem Bolzen einen Flansch aufweist, der dazu dient, eine bevorzugte Sitzbedingung (wovon Einzelheiten später beschrieben werden) des beweglichen Kranzes an einem (M2) der festzuklemmenden Elemente bereitzustellen. Natürlich kann angesichts des Zwecks, für den eine Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist, eine in 2 gezeigte Konfiguration dienen.
Zweite Ausführungsform (siehe 2) Ein Abschnitt (im Folgenden als eine Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung (23) bezeichnet), der dem zweiten Ge winde (22) des beweglichen Kranzes entspricht, definiert einen Hohlraum mit einem Querschnitt, der ähnlich einer Drehmomentübertragungsmutter (30) ist und die Drehmomentübertragungsmutter so enthalten kann, dass veranlasst wird, dass eine äußere Umfangsoberfläche (Ihr Querschnitt ist mehreckig, üblicherweise sechseckig.) der Mutter (30) an einer inneren Oberfläche des Hohlraums in einem Ausmaß anliegt, dass die Drehung der Mutter (30) wesentlich beschränkt sein kann. Eine Seite der Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung zu der Mutter (10) ist hier als eine Sitzstruktur hergestellt, auf die die Drehmomentübertragungsmutter gesetzt werden kann, während eine Seite der Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung zu dem Bolzen (40) mit einer Mutternabfallverhinderungssperre (24) versehen ist, um das Abfallen der Drehmomentübertragungsmutter zu verhindern (Diese Mutternabfallverhinderungssperre (24) kann durch Anwenden einer "Abdichtung" an wenigstens einem Abschnitt einer inneren Umfangsseiten-Stirnfläche des beweglichen Kranzes zu der Mutter (10) ausgebildet werden, nachdem die Drehmomentübertragungsmutter in der Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung aufgenommen worden ist.).
Außerdem sind die Außengewinde (421, 422) in dieser Ausführungsform so an der äußeren Umfangsfläche des Bolzens ausgebildet, dass sie für ein Gewinde (31) (Innengewinde) der Drehmomentübertragungsmutter geeignet sind.
Ferner bestehen die an der äußeren Umfangsoberfläche des Bolzens gebildeten Außengewinde, obgleich dies eine gemeinsame Eigenschaft beider Ausführungsformen ist, aus einem Abschnitt (421) (im Folgenden als ein erstes Gewinde oder als ein üblicher Gewindesteg bezeichnet) mit einem Flankenwinkel eines üblichen Gewindestegs (beta) (allgemein 60 Grad) und aus einem Abschnitt (422) (im Folgenden als ein zweites Gewinde oder als ein spezieller Gewindesteg bezeichnet) mit einer speziellen Gewindestegform oder Gewindekonfiguration.
In 3 ist ein Beispiel (im Folgenden als eine erste Ausführungsform des speziellen Gewindestegs bezeichnet) eines solchen speziellen Gewindestegs gezeigt, der konkret dadurch ausgebildet wird, dass ein üblicher Gewindesteg einer Kompressionsverformung in diametraler Richtung ausgesetzt wird. Ein Flankenwinkel (alpha) der Abschnitte ist natürlich kleiner (üblicherweise etwa 40 Grad) als der Flankenwinkel (beta) eines üblichen Gewindestegs. Es reicht hier, dass ein Bereich, wo die Abschnitte gebildet werden, ausgedrückt durch die Anzahl von Gewindestegen im Bereich von etwa 2 bis 10 liegt und ausgedrückt durch den Winkel um eine Achse im Bereich von 10 bis 90 Grad liegt. Außerdem gibt es wenigstens zwei Abschnitte um die Achse, deren Abstand gleich ist. Allerdings haben die beiden Abschnitte (421, 422) dieselbe Steigung P.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform (im Folgenden als eine zweite Ausführungsform des speziellen Gewindestegs bezeichnet) der speziellen Gewindestege (422) gezeigt. In dieser Ausführungsform ist eine Steigung (P2) oder (P3) eines Teils des Gewindestegs größer oder kleiner als die P1 des üblichen Gewindestegs (P2 > P1 > P3). Eine Ausdehnung und ein Bereich einer solchen Änderung betragen ausgedrückt durch die Steigung etwa ±20 % von P1 bzw. wenigstens einen Gewindesteg in +-Richtung (Plus-Richtung) bzw. in –-Richtung (Minus-Richtung).
Obgleich dies eine gemeinsame Eigenschaft der beiden Ausführungsformen ist, ist außerdem selbstverständlich, dass sowohl die erste als auch die zweite Ausführungsform des speziellen Gewindestegs nicht auf den Bolzen (40), sondern auf das zweite Gewinde (22) des beweglichen Kranzes (20) oder auf den Gewindesteg der Drehmomentübertragungsmutter (30) anwendbar sind.
Als weitere Ausführungsformen der speziellen Gewindestege (422) ist eine dünne Schicht (es ist bevorzugt, dass sie, nachdem sie gebildet worden ist, nicht von einem Ort der Bildung abfällt, solange sie absichtlich abgeblättert wird und nicht mit einem Element oder mit Elementen verbunden wird, gegen die die dünne Schicht anliegt) aus einem Harz (in den Vereinigten Staaten durch "Nylok" (Warenzeichen) der Nylok Ltd. typisiert) gegeben. Obgleich dies natürlich ist, kann die dünne Schicht auf dem zweiten Gewinde (22) des beweglichen Kranzes (20) oder auf den Gewinden der Drehmomentübertragungsmutter (30) ausgebildet sein, anstatt an der Seite des Bolzens (40) ausgebildet zu sein. Natürlich kann die Ausbildung der dünnen Schicht (der Fall, dass sie auf die Gewinde des Bolzens (40) aufgetragen wird, und der Fall, dass sie auf die Seite des beweglichen Kranzes aufgetragen ist) in Kombination mit der Annahme der Ausführungsformen ausgeführt werden, in denen die oben erwähnten Gewinde mit einer speziellen Form hergestellt sein können oder in denen die Steigung geändert ist. Im Folgenden wird darauf als eine dritte Ausführungsform des speziellen Gewindestegs Bezug genommen. Außerdem kann die Ausbildung der dünnen Schicht in Übereinstimmung mit einem herkömmlichen Verfahren, z. B. in Übereinstimmung mit Verfahren, die z. B. in den Patentanmeldungen der Vereinigten Staaten Nr.371.604/1964; 398.495/1964; 599.042/1966; 628.683/1967; 821.17811969; 203.130/1971; 314.854/1972 und 400.502/1973 und in den Patenten der Vereinigten Staaten Nr. RE28.812; 3.995.074; 4.054.688; 4.100.882 und 4.120.993, ausgeführt werden, wobei etwa spezielles Nylon nur an den Gewindestegen eines Abschnitts ausgebildet wird, dessen Konfiguration, Winkel und Steigung dieselben wie jene der üblichen Gewindestege sind, und kann die Bildung der speziellen Gewindestege (422) ferner aus einem elastischen Körper, z. B. einem Elastomer-Harz, ausgeführt werden (während es natürlich ist, kann anstelle des Aufbringens dieser Formation auf den Bolzen das zweite Gewinde (22) des beweglichen Kranzes (20) oder die Drehmomentübertragungsmutter (30) selbst aus einem elastischen Körper gebildet sein. Im Folgenden wird dies als eine vierte Ausführungsform des speziellen Gewindestegs bezeichnet. Außerdem kann die Ausbildung des speziellen Gewindestegs z. B. unter Verwendung von Spritzguss (einschließlich Kunststoffspritzen) ausgeführt werden) (nicht gezeigt).
Obgleich dies eine übliche Eigenschaft beider Ausführungsformen ist, können die Materialien für die Bestandteile einer Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung üblicherweise außerdem Legierungen enthalten, die durch Kohlenstoffstahl, rostfreien Stahl und Leichtmetall typisiert sind, wobei aber als Teil der Gesamtheit der Bestandteile ein technischer Kunststoff angewendet werden kann, der durch Polyamid und Polyacetal typisiert ist, so weit es die Herstellungskosten zulassen.
Nachfolgend wird anhand der ersten Ausführungsform die Verwendung der Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung erläutert (Siehe 5. Es wird eine Erläuterung in Bezug auf den Fall gegeben, in dem die speziellen Gewindestege (422) des Bolzens (40) gemäß der ersten Ausführungsform sind.).
1. Zugang (siehe ➀ aus 5)
Die Mutter (10) mit dem beweglichen Kranz (20), der (in einem Zustand, in dem das erste Gewinde (21) des beweglichen Kranzes in maximalem Ausmaß in das zweite Gewinde (14) der Mutter (10) geschraubt ist) in einer Innenbohrung davon aufgenommen ist, wird in eine Öffnung (OP1) eines (M1) (z. B. einer Innenplatte eines Kraftfahrzeugs) der festzuklemmenden Elemente zu dem Bolzen (40) eingeführt und die Mutter so an dem festzuklemmenden Element verriegelt, dass eine Oberfläche des Flanschs (11) der Mutter mit einer Oberfläche des festzuklemmenden Elements in engen Kontakt gelangt (An einer entsprechenden Position des festzuklemmenden Elements kann zuvor wenigstens eine Ausspa rung vorgesehen worden sein, die darin eine Mutternverriegelung (12) aufnehmen kann, wobei die Mutternverriegelung in die Aussparung eingepasst und daran verschweißt werden kann oder nach Anpassen der Mutternverriegelung eine seitliche Umfangsoberfläche des Flansches mit dem festzuklemmenden Element verschweißt werden kann. Außerdem ist es je nach einem verwendeten Material möglich, ein Verfahren des Schmelzens oder Klebens der beiden Oberflächen anzuwenden.). Der Hauptpunkt ist, das Bilden eines Zustands zu ermöglichen, in dem die Drehung der Mutter um eine Achse davon relativ zu einem (M1) der festzuklemmenden Elemente beschränkt ist.
Außerdem ist dieser Schritt derselbe wie in der zweiten Ausführungsform (siehe ➀ aus 6).
2. Bis zum Sitzen des beweglichen Kranzes (siehe ➁ aus 5)
Das in eine Öffnung (OP2) des anderen (M2) (z. B. einer Karosserie eines Kraftfehrzeugs) der festzuklemmenden Elemente zu der Mutter eingeführte zweite Gewinde (422) des Bolzens (40) wird in das zweite Gewinde (22) des beweglichen Kranzes geschraubt, um den Bolzen in Uhrzeigerrichtung zu drehen.
Da die Gewindestege des zweiten Gewindes (422) des Bolzens in der Weise ausgebildet sind, dass ihr Flankenwinkel (alpha) kleiner als der Flankenwinkel (beta) der Gewindestege ist (deren Steigung dieselbe wie die der Gewindestege des zweiten Gewindes (22) des beweglichen Kranzes ist), sind hier die beim Kontakt der Flanken der beiden Gewinde miteinander erzeugten Reibungskräfte wesentlich größer als jene, die beim Kontakt der Flanken des zweiten Gewindes (14) der Mutter und des ersten Gewindes (21) des beweglichen Kranzes (dessen Gewinde denselben Winkel und dieselbe Steigung haben) miteinander erzeugt werden (Dieser Zustand tritt ähnlich selbst dann auf, wenn die Konfiguration der speziellen Gewindestege (422) wie in der zweiten bis vierten Ausführungsform ist. Anders gesagt, ist eine Anordnung zum Erzeugen eines solchen Zustands in der ersten bis vierten Ausführungsform konkret veranschaulicht.). Im Ergebnis beginnt sich der bewegliche Kranz zusammen mit dem Bolzen zu drehen, wobei er entlang einer Achse von der Mutter zu dem anderen (M2) der festzuklemmenden Elemente vorwärts bewegt (Das erste Gewinde 21) des beweglichen Kranzes und das zweite Gewinde (14) der Mutter sind mit Linksgewinden ausgebildet.).
Schließlich wird eine Stirnfläche des an einem Ende des beweglichen Kranzes zu dem Bolzen vorgesehenen Flansches mit dem anderen (M2) der festzuklemmenden Elemente in Kontakt gebracht, so dass die Bewegung (die Bewegung zu dem anderen (M2) der festzuklemmenden Elemente) des beweglichen Kranzes in axialer Richtung angehalten wird.
Außerdem ist dieser Schritt (siehe ➁ aus 6) in der zweiten Ausführungsform nur dadurch verschieden von dem in der ersten Ausführungsform, dass der wechselweise Kontakt der Flanken des zweiten Gewindes (22) des beweglichen Kranzes und des zweiten Gewindes (422) des Bolzens durch den wechselweisen Kontakt der Flanken des Gewindes (31) der Drehmomentübertragungsmutter (30), die in der Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung (23) aufgenommen ist, und des zweiten Gewindes (422) des Bolzens ersetzt ist und dass das Drehmoment des Bolzens über die Drehmomentübertragungsmutter auf den beweglichen Kranz übertragen wird (Wie oben beschrieben kann die Stirnfläche des beweglichen Kranzes zu dem Bolzen ferner wie in der ersten Ausführungsform mit einem Flansch versehen sein. Dasselbe wird in anderer Hinsicht gesagt.), während er in Bezug auf die Axialbewegungen des beweglichen Kranzes zu dem anderen (M2) der festzuklemmenden Elemente bei der Drehung des Bolzens in Uhrzeigerrichtung derselbe wie in der ersten Ausführungsform ist. Der Grund, weshalb die Drehmomentübertragungsmutter (30) in der Weise etwas lose in der Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung (23) des beweglichen Kranzes aufgenommen ist, dass sie ein gewisses Spiel in diametraler Richtung zulässt (wobei sich folglich die Drehmomentübertragungsmutter in der Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung um einen Teil einer Umdrehung um ihre Achse drehen kann), liegt hier in der Berücksichtigung der Fähigkeit, einen Winkel und/oder eine Abweichung der Achse zwischen einer Richtung, in der der Bolzen eingeführt ist, und der Achse des beweglichen Kranzes aufzunehmen (wobei natürlich eine Operation des Beladens der Drehmomentübertragungsmutter in die Drehmomentübertragungsmuttersperre leicht ist).
3. Bis zum Abschluss des Festklemmens (siehe ➂ aus 5)
Der Bolzen (40) wird in Uhrzeigerrichtung weiter gedreht (wobei auf den Kopf (41) des Bolzens ein Drehmoment gegen die Reibungskraft ausgeübt wird, die beim Kontakt der Stirnfläche des an dem beweglichen Kranz vorgesehenen Flansches zu dem Bolzen mit dem anderen (M2) der festzuklemmenden Elemente an dem zweiten Gewinde (422) des Bolzens drängt) und der Bolzen in die Innenbohrung der Mutter zu dem ersten Gewinde (13) der Mutter vorgeschoben.
Schließlich wird das erste Gewinde (421) oder das zweite Gewinde (422) des Bolzens in das erste Gewinde (13) der Mutter geschraubt und die Festklemmoperation dadurch, dass der Bolzens fortgesetzt gedreht wird, bis eine Unterseite (eine Oberfläche an einer spitzen Stirnfläche des Bolzens) des Kopfes (41) des Bolzens mit einer Unterlegscheibe (50) dazwischen mit dem anderen (M2) der festzuklemmenden Elemente in Kontakt gelangt, abgeschlossen.
Außerdem ist dieser Schritt auch in der zweiten Ausführungsform derselbe (siehe ➂ aus 6).
Wenn auf diese Weise eine Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, um eine Festklemmung mit einem Abstand (L) (Dieser Abstand ändert sich in der Festklemmoperation nicht.) zwischen den festzuklemmenden Elementen zu liefern, kann eine mögliche Streuung in dem Abstand durch axiale Verlagerungen des beweglichen Kranzes aufgenommen werden, so dass durch geeignetes Einstellen der axialen Längen eines Hauptabschnitts des beweglichen Kranzes und eines Hauptabschnitts der Mutter eine Festklemmoperation in einem beträchtlich weiten Bereich ausgeführt werden kann.
Obgleich sie gemeinsam für die erste Ausführungsform und für die zweite Ausführungsform sind, können entweder auf das erste Gewinde (14) der Mutter oder auf das erste Gewinde (21) des beweglichen Kranzes innerhalb eines Bereichs, über den sie miteinander verschraubt werden können, zum Abschluss der Fertigstellung der Festklemmung zusätzlich verschiedene ähnliche Einrichtungen angewendet werden wie die, die auf die speziellen Gewindestege (422) des Bolzens angewendet werden. Zur Zeit des Abschlusses der Festklemmung wird ein Lösen des beweglichen Kranzes üblicherweise durch Axialkräfte verhindert, die durch Schrauben des Gewindes des Bolzens in das erste Gewinde (13) der Mutter erzeugt werden (Insbesondere wird ein Lösen des beweglichen Kranzes effektiver verhindert, falls das in das erste Gewinde (13) der Mutter geschraubte Gewinde des Bolzens so eingestellt ist, dass es die speziellen Gewindestege (422) umfasst). Wenn die Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung unter einem Umstand verwendet wird, der wiederholte Schwingungen erleidet, z. B., falls ein Element einer bestimmten Art an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs ange bracht werden muss, zeigt der gegenseitige Reibungskontakt der Flanken des zweiten Gewindes (14) der Mutter und des ersten Gewindes (21) des beweglichen Kranzes die Wirkung, das Lösen des beweglichen Kranzes selbst direkt zu unterdrücken. Außerdem kann in der ersten Ausführungsform dadurch, dass entweder auf das Gewinde des Bolzens oder auf das zweite Gewinde (22) des beweglichen Kranzes innerhalb eines Bereichs, über den sie zurzeit des Abschlusses der Festklemmung miteinander verschraubt werden können, verschiedene Einrichtungen ähnlich jenen angewendet werden, die auf die speziellen Gewindestege (422) des Bolzens angewendet werden, dieselbe Wirkung erhalten werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Da das Befestigungselement gemäß der Erfindung wie oben beschrieben gemeinsam Bestandteile mit einer einfachen Struktur umfasst, erfordert seine Herstellung keine spezielle Arbeit, und da sich die Festklemmoperation auf eine Drehbewegung eines Bolzens als eines Bestandteils stützt, ist keine komplizierte Manipulation durch einen Betreiber erforderlich. Das Befestigungselement gemäß der Erfindung verkürzt nicht gewaltsam einen Abstand (L) zwischen den miteinander festzuklemmenden Elementen und kann die Festklemmung leicht ausführen, während eine mögliche Streuung in dem Abstand aufgenommen wird.

Claims

Befestigungseinrichtung zum Festklemmen von Elementen (M1, M2) mit einem bestimmten Abstand zwischen ihnen, wobei die Befestigungseinrichtung eine Mutter (10), einen Bolzen (40) und einen beweglichen Kranz (20) umfasst, wobei die Mutter (10) eine Stirnfläche aus einem im Wesentlichen zylinderförmigen Hauptkörper besitzt, der so beschaffen ist, dass er durch eines (M1) der festzuklemmenden Elemente verriegelt wird, wobei die Mutter (10) an einer inneren Umfangsfläche mit einem ersten Innengewinde (13) versehen ist, das auf ein Gewinde des Bolzens (40) geschraubt werden kann, und mit einem zweiten Gewinde (14) mit entgegengesetzter Orientierung in Bezug auf das Gewinde des Bolzens (40) versehen ist, das auf ein erstes Gewinde (21) des beweglichen Kranzes (20) geschraubt werden kann, wobei der Kranz einen im Wesentlichen zylinderförmigen Hauptkörper besitzt, wobei dessen erstes Gewinde eine entgegengesetzte Orientierung in Bezug auf das Gewinde des Bolzens (40) hat; wobei der bewegliche Kranz (20) in einer Innenbohrung eine Drehmomentübertragungseinrichtung besitzt, die das Drehmoment des Bolzens (40) dann, wenn der Bolzen axial in die Innenbohrung eingeführt wird, über einen Gewinde-Gewinde-Eingriff an den beweglichen Kranz (20) übertragen kann; wobei der Bolzen (40) einen Schaft (42) besitzt, an dessen äußerer Umfangsfläche ein Gewinde ausgebildet ist, wobei das Gewinde auf das erste Gewinde (13) der Mutter (10) und in die Drehmomentübertragungseinrichtung geschraubt werden kann; und wobei ein Abschnitt des Gewindes des Bolzens spezielle Gewindestege (422) aufweist, durch die auf den Gewinde-Gewinde-Eingriff mit der Drehmomentübertragungseinrichtung eine Reibungskraft, die größer als jene ist, die in einem Eingriff zwischen normalen Gewinden erhalten wird, ausgeübt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass das zweite Gewinde (14) an der inneren Umfangsfläche der Mutter (10) ein Innengewinde ist und dass das erste Gewinde (21) des beweglichen Kranzes (20) ein Außengewinde ist, das an einer äußeren Umfangsfläche seines im Wesentlichen zylinderförmigen Hauptkörpers ausgebildet ist, derart, dass der bewegliche Kranz (20) dann, wenn das erste Gewinde (21) des beweglichen Kranzes (20) in das zweite Gewinde (14) der Mutter (10) in einem maximalen Ausmaß geschraubt wird, in einer Innenbohrung der Mutter (10) aufgenommen ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Drehmomentübertra gungseinrichtung ein zweites Innengewinde (22) ist, das an einer inneren Umfangsfläche des beweglichen Kranzes (20) ausgebildet ist und auf das Gewinde des Bolzens (40) geschraubt werden kann.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Drehmomentübertragungsmutter (30) umfasst, wovon eine äußere Umfangsfläche in einer einen Hohlraum aufweisenden Drehmomentübertragungs-Mutternverriegelung (23) aufgenommen ist und an dieser anliegt, wobei der Hohlraum einen Querschnitt besitzt, der ähnlich jenem der Drehmomentübertragungsmutter ist, und in der Innenbohrung des beweglichen Kranzes (20) in einem Ausmaß ausgebildet ist, dass eine Drehung der Mutter (30) in Bezug auf den Kranz (20) wesentlich beschränkt ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die speziellen Gewindestege (422) Gewindestege umfassen, die dadurch erhalten werden, dass übliche Gewindestege des Bolzens (40) einer Kompressionsverformung in Durchmesserrichtung unterworfen werden.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4, bei der ein Bereich, in dem die bestimmten Gewindestege (422) ausgebildet sind, ausgedrückt durch die Anzahl von Gewindestegen im Bereich von etwa 2 bis 10 liegt und ausgedrückt durch den Winkel um eine Achse im Bereich von etwa 10 bis 90 Grad liegt.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die bestimmten Gewindestege (422) eine größere Steigung (P2) als eine Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege oder eine kleinere Steigung (P3) als die Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege haben.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 6, bei der ein Bereich des Bolzens (40), in dem die speziellen Gewindestege (422) ausgebildet sind, eine Steigung (P2 oder P3) von etwa ±20 % der Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege des Bolzens (40) und wenigstens einen Gewindesteg in einer Plus- bzw. in einer Minus-Richtung in Bezug auf die verbleibenden üblichen Gewindestege des Bolzens (40) besitzt.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die speziellen Gewindestege (422) eine dünne Schicht aus einem speziellen Nylonharz aufwei sen, die auf einem üblichen Gewindesteg (421) des Bolzens (40) ausgebildet ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die speziellen Gewindestege (422) einen aus einem elastischen Körper gebildeten üblichen Gewindesteg umfassen.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der der elastische Körper aus einem Elastomer-Harz gebildet ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die speziellen Gewindestege (422) nicht vorgesehen sind und ein Teil der Gewindestege des zweiten Gewindes (22) des beweglichen Kranzes (20) oder eines Gewindes (31) der Drehmomentübertragungsmutter (30) Gewindestege umfasst, die dadurch erhalten werden, dass übliche Gewindestege einer Kompressionsverformung in diametraler Richtung unterworfen werden.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 11, bei der ein Bereich, in dem die Gewindestege, die dadurch erhalten werden, dass die üblichen Gewindestege einer Kompressionsverformung in diametraler Richtung unterworfen werden, ausgebildet sind, ausgedrückt durch die Anzahl von Gewindestegen im Bereich von etwa 2 bis 10 und ausgedrückt durch einen Winkel um eine Achse im Bereich von etwa 10 bis 90 Grad liegt.
Befestigungseinrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, bei der die speziellen Gewindestege (422) nicht vorgesehen sind und ein Teil der Gewindestege des zweiten Gewindes (22) des beweglichen Kranzes (20) oder eines Gewindes (31) der Drehmomentübertragungsmutter (30) eine größere Steigung (P2) als eine Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege oder eine kleinere Steigung (P3) als die Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege hat.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 13, bei der ein Bereich, in dem die Gewindestege, die eine größere Steigung (P2) als eine Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege oder eine kleinere Steigung (P3) als die Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege besitzen, ausgebildet sind, eine Steigung (P2 oder P3) von etwa ±20 % der Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege des zweiten Gewindes (22) oder des Gewindes der Drehmomentübertragungsmutter (30) und wenigstens einen Gewindesteg in einer Plus- bzw. Minus-Richtung in Bezug auf die verbleibenden üblichen Gewindestege besitzt.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die speziellen Gewindestege (422) nicht vorgesehen sind und Gewindestege eines zweiten Gewindes (22) des beweglichen Kranzes (20) oder eines Gewindes (31) einer Drehmomentübertragungsmutter (30) daran mit einer dünnen Schicht aus einem speziellen Nylonharz ausgebildet sind.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die speziellen Gewindestege (422) nicht vorgesehen sind und ein Teil der Gewindestege eines zweiten Gewindes (22) des beweglichen Kranzes (20) oder eines Gewindes (31) einer Drehmomentübertragungsmutter (30) übliche Gewindestege, die aus einem elastischen Körper gebildet sind, umfasst.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 16, bei der der elastische Körper aus einem Elastomer-Harz gebildet ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4, bei der andere spezielle Gewindestege zusätzlich entweder an dem zweiten Gewinde (14) der Mutter oder an dem ersten Gewinde (21) des beweglichen Kranzes innerhalb eines Bereichs ausgebildet sind, über dem sie zum Zeitpunkt des Abschlusses der Festklemmung ineinander geschraubt werden können.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 18, bei der ein Bereich, in dem die speziellen Gewindestege (422) des Bolzens (40) ausgebildet sind, ausgedrückt durch die Anzahl der Gewindestege im Bereich von etwa 2 bis 10 und ausgedrückt durch einen Winkel um eine Achse im Bereich von etwa 10 bis 90 Grad liegt.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 6, bei dem die speziellen Gewindestege zusätzlich entweder an dem zweiten Gewinde (14) der Mutter oder an dem ersten Gewinde (21) des beweglichen Kranzes in einem Bereich ausgebildet sind, über den sie zum Zeitpunkt des Abschlusses der Festklemmung ineinander geschraubt werden können.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 20, bei der ein Bereich des Bolzens (41), in dem die speziellen Gewindestege (422) ausgebildet sind, eine Steigung (P2 oder P3) von etwa ±20 % der Steigung (P1) der verbleibenden üblichen Gewindestege des Bolzens (40) und wenigstens einen Gewindesteg in einer Plus- bzw. in einer Minus-Richtung in Bezug auf die verbleibenden üblichen Gewindestege des Bolzens (40) besitzt.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 8, bei der die speziellen Gewindestege zusätzlich entweder an dem zweiten Gewinde (14) der Mutter oder an dem ersten Gewinde (21) des beweglichen Kranzes in einem Bereich ausgebildet sind, über den sie zum Zeitpunkt des Abschlusses der Festklemmung ineinander geschraubt werden können.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der die speziellen Gewindestege zusätzlich entweder an dem zweiten Gewinde (14) der Mutter oder an dem ersten Gewinde (21) des beweglichen Kranzes in einem Bereich ausgebildet sind, über den sie zum Zeitpunkt des Abschlusses der Festklemmung ineinander geschraubt werden können.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 23, bei der der elastische Körper aus einem Elastomer-Harz gebildet ist.