DE2943400A1

DE2943400A1 - Selbstsichernde mutter

Info

Publication number: DE2943400A1
Application number: DE19792943400
Authority: DE
Inventors: William David Myers; Erwin Clifford Witte
Original assignee: Microdot Inc
Current assignee: Microdot Inc
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-10-26
Publication date: 1980-05-22
Also published as: GB2041135A; CA1117330A; FR2446948B1; GB2041135B; FR2446948A1; JPS5986408U; JPS5565712A

Description

Selbstsichernde Mutter

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstsichernde Mutter bestehend aus einem Körper, an dem äußere Schlüsselansatzflächen vorgesehen sind und der von einer öffnung vollständig durchsetzt wird, die vom oberen Ende bis zum unteren mit einer Auflagefläche versehenen Ende reicht und die mit einem Innengewinde versehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstsichernde Mutter der eingangs näher genannten Art zu schaffen, die einen besonders festen Sitz und damit einen hohen Widerstand gegen unbeabsichtiges Lösen aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der eine vorteilhafte Ausführungsform dargestellt ist. Es zeigen:

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Figur 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels.

Figur 2 eine Draufsicht auf die in Figur 1 gezoi^gte Mutter. Figur 3 eine Unteransicht der in Figur 1 gezeigjfeäe-n Mutter.

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht, teilweise im Querschnitt einer erfindungsgemäßen Mutter, zusammen mit einem Schraubbolzen und einem Werkstück.

Die mit 1 bezeichnete Mutter weist einen Körper 3 aus geeignetem Material/zum Beispiel Stahl auf und ist mit einem Außenumfang und einer inneren öffnung 7 versehen, die koaxial zum Umfang angeordnet ist. Der Körper 3 weist ein oberes Ende 9 und ein unteres Ende 11 auf, wobei letzteres mit einer ringförmigen Auflagefläche 13 versehen ist. Der Körper 3 wird vollständig von der öffnung durchsetzt _t die also vam oberen Ende bis zum unteren Ende reicht. Der Körper 3 ist mit eines? Innengewinde 15 versehen, welches Flanken und eine Rampe aufweist, wodurch die öffnung begrenzt ist, Des weiteren weist der Körper 3 geeignete* äuSere syjnjBetrisch zur Achse angeordnete Schlüsselansatzflachen auf» wie z, B. die Z&öl£kant-Konfiguration, die ais Außenurofang 5 sichtbar Ist. Es sei betont, daß die Erfindung auch auf andere Muttern angewendet werden kann.

Das schraubenförmige Gewinde 15 weist vorzugsweise das dargestellte Prof 13. auf, obwohl auch andere Abmessungen und Winkel gewählt werden können. Ein derartiges Gewinde ist z. B. aus der US-PS 4,076,064 bekannt. Jeder Gewindegang weist dabei eine Vorderflanke 17 und eine Hinterflanke 13 auf_f sowie eine» am Gewindefuß der Mutter angeordnete Fläche in Form einer Rampe 21. Beim dargestellten Ausführungsbeispiels bei dem die Gewindegänge 15

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OBiGlNAL WSPECTED

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mit herkömmlichen Außengewindegüngen 23 auf einem Schraubbolzen 25 zusammenwirken,bilden die Flanken 17 und 19 Winkel von ungefähr 30° zu einer Ebene, die senkrecht auf der Achse der Öffnung 7 steht, während die Rampe 21 im wesentlichen senkrecht zur Vorderflanke 17 angeordnet ist.

Erfindungsgemäß weist nun die Öffnung 7 einen unteren Abschnitt 7a auf, der einen konstanten, kreisförmigen Querschnitt oder Durchmesser aufweist, sowie einen oberen Abschnitt 7b, der sich nach innen hin verjüngt. Da beide Absehn it te mit Gewindegängen versehen sind, nimmt der Gewindedurchmesser im Abschnitt 7b und insbesondere der Durchmesser der Rampe 21 langsam ab, entlang eines oder mehreren Radien der Öffnung. Wie insbesondere Figur 4 zeigt, kann die Mutter leicht auf einen Schraubbolzen aufgeschraubt werden/bis dessen Gewinde 23 den sich verjüngenden Abschnitt 7b erreicht, und damit die Rampe 21,eieren Durchmesser nunmehr geringer ist. Ab dieser Stelle wird dem Eindrehen des Gewindes 23 am Schraubbolzen ein bestimmter Widerstand von der Mutter entgegengebracht, um so die Sicherung zu bewerkstelligen.

Wird ein weiteres Drehmoment auf die aus Mutter 1 und Schraubbolzen 25 bestehende Anordnung ausgeübt, so dehnt sich der Mutterkörper in der Nähe des Abschnittes 7b elastisch aus, wonach, wenn die Auflagefläche 13 am Werkstück 27 anliegt, die Spannung im Schraubbolzen und dessen Ausdehnung dafür sorgt, daß die Gewindegänge 23 des Bolzens sich unter die Rampen 21 schieben. Figur 4 zeigt den Zustand, in dem der Beginn eines erheblichen Druckes zwischen Mutter und Werkstück auftritt, wonach bei zunehmender Kraftausübung auf den Bolzen dessen Gewinde 23 die Rampen 21 im unteren Abschnitt 7a berührt.

Die weitere Erhöhung des Drehmomentes bewirkt, daß das Bolzengewinde sich mehr und mehr die Rampen entlangschiebt bis zur

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Hinterflanke 19 und dergestalt die Teile ausrichtet, ein Spiel beseitigt, und so einen erheblichen Widerstand gegen ungewolltes Lösen bewirkt.

Der sich verjüngende Abschnitt 7b der öffnung zusammen mit den keilförmigen Rampen 21 sorgen dafür, daß die Anordnung einen großen Widerstand gegen ungewolltes Lösen, insbesondere bei Vibrationen jeglicher Art, aufweist. Das Gewinde15 wird vorzugsweise in einera einzigen Herstellungsgang mit konstantein Durchmesser geformt _f d.h. In einer öffnung 7 von konstantem, gleichförmigen , kreisförmigen Querschnitt. Vorteilhafterweise wird anschließend der Körper 3 durch radialen nach innen gerichteten Druck in seinem,Oberteil deformiert. Dies kann entlang einer Linie erfolgen,, die ein Oval bildet,geschieht jedoch vorteilhafterweise an drei,ein gleichseitiges Dreieck bildenden Punkten 29.Besteht die Mutter aus Stahl oder dgl. so erfolgt bei Anlegen einer ausreichend großen Druckkraft eine permanente Deformation der Mutter in eine Form, die im wesentlichen in Figur 2 dargestellt ist» wobei darauf hingewiesen sei, daß die Figuren 1 und 4 teilweise Querschnitte durch eine Ebene durch den Punkt 29 zeigen.Der Öffnungsabschnitt lh kann demzufolge als zulaufender, im wesentlichen dreieckiger Querschnitt angesehen werden_f während der untere Abschnitt 7a im wesentlichen kreisförmig bleibt, wie es Figur 3 zeigt, Wird der sich verjüngende Abschnitt 7b nach a&m Ausbilden des Gewindes in der öffnung deformiert, so werden die Raropen 21 im Abschnitt 7b nach innen gebogen, d.h. in Richtung der Senkrechten^um einen Winkelnder dem Verjüngungswinkel entspricht. Dies bedeutet, daß der Winkel der Saiape sich zur Senkrechten, d.h. zur Achse hin verändert und damit die Reibung zwischen den ineinander greifenden Gewinden erhöht.

Anstelle des eben beschriebenen Deformierungsverfahrens kann <ler obere Tej.1 7b der öffnung auch durch andere Verfahren de-

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formiert und damit verjüngt werden. Verjüngungen in Muttern mit ganz gewöhnlichen V-förmigen oder Standardgewinden sind in der Schraubenindustrie bekannt, ebenso wie Muttern,deren Klemmwirkung durch Stauchen nach innen an zwei oder drei Umfangsstellen beruht, und die mit Standardgewinden versehen sind. Es können demzufolge die bekannten Verfahren zur Erzeugung der Querschnittsveränderung der Gewindeöffnung verwendet werden.

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Leerseite

Claims

29A3400 Uwe M. Haft Patentanwalt

Registered Representative

before the

European Patent Office

Maximilianstrasse 15 D-8000 München 22

Tel.; (089) 294818 Telex: 523514
Telegr.: NOVAPAT

H 471

MICRODOT INC., 475 Steamboat Road, Greenwich, Connecticut 06830, Unites States of America

Patentansprüche

1.j Selbstsichernde Mutter, bestehend aus einem Körper, an dem außen Schlüsselansatzflächen vorgesehen sind und der von einer öffnung vollständig durchsetzt ist, die vom oberen Ende bis zum unteren, mit einer Auflagefläche versehenen Ende reicht und die mit einem Innengewinde versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß der dem oberen Ende benachbarte Teil des Mutterkörpers radial nach innen deformiert ist und sich zur Achse der öffnung hin verjüngt, um so ihren Durchmesser im oberen Teil zu verkleinern, sowie den Gewinde-

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ORIGINAL INSPECTED

durchrnesser in diesem Teil, während der Durchmesser der Öffnung und damit des Gewindes zwischen den oberen Teilen und dem unteren Ende im wesentlichen konstant und größer als derjenige des Gewindes und damit der Öffnung im oberen Teil ist.

2, Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil der Öffnung im wesentlichen einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist und die keilförmigen Rampen in der Nähe des Gewindefußes in diesem oberen Teil sich axialer erstrecken als diejenigen des übrigen Gewindes.

3. Selbstsichernde Mutter, bestehend aus einem Körper* an dem außen Sbhlüsselansatzflachen vorgesehen sind und der von einer Öffnung vollständig durchsetzt ist, die vom oberen Ende bis zum unteren, mit einer Auflagefläche versehenen Ende reicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung sich entlang eines gleichförmigen Abschnitts erstreckt, der von der Auflagefläche bis zu einer axialen Zwischenlage im Körper reicht, sowie einen sich verjüngenden Abschnitt aufweist, der vom gleichförmigen Abschnitt in Richtung des oberen Ende des Körpers reicht, wobei der gleichförmige Abschnitt im wesentlichen gleichförmige Querschnitte in LMngsausdehmmg aufweist und der sich verjüngende Abschnitt Querschnitte, die in wenigstens einer Richtung mit dem Abstand von der Auflagefläche abnehmen und daß der Körper innen entlang der gesamten öffnung mit einem Gewinde versehen ist, das Flanken und Rampen aufweist.

4» Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des Korpers radial nach innen deformiert ist um so den sich verjüngenden Abschnitt der Öffnung ζια formen.

5, Mutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verjüngende Abschnitt der Öffnung einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt aufweist.

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