CN114364889A - 锁紧螺母 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锁紧螺母，其具有螺母主体(12)和由金属制成的垫圈(22)，该螺母主体具有带有内螺纹(16)的螺纹区段、与之邻接的环绕的肩部(20)和包围肩部的凸缘，其中，垫圈在凸缘的内部放置在肩部上，并且凸缘向内弯曲，以便在弯曲的凸缘与肩部之间形成环槽(28)，垫圈容纳在该环槽中。在垫圈的内圆周上切削与螺母主体的螺纹区段的内螺纹对应的内螺纹(16`)，并且垫圈的内螺纹相对于螺母主体的内螺纹轴向地错移一段距离。在肩部上的或在垫圈上在垫圈和肩部相互搭接的部位构造有一系列突起(40、44、60`、60``)和/或凹处(54)，它们在轴向方向上突出。

Description

锁紧螺母

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的锁紧螺母。这种锁紧螺母例如由DE 26 38 560 C、DE 43 13 809 C1、DE 43 13 845 C1和WO 2011/000 393 A1已知。

锁紧螺母是一种可重复使用的全金属-螺母，尤其是全钢螺母，其具有由金属制成的带有内螺纹的螺母主体和与之邻接的凸缘，其变形为环槽，以便将由金属制成的锁紧垫圈保持在该环槽中。制造锁紧螺母的方式是，使垫圈在凸缘的内部放置在螺母主体上，使凸缘卷边以便将垫圈固定在这样形成的环槽中，并且随后同时在螺母主体和垫圈中切削内螺纹。由此，在锁紧垫圈的内边棱上获得与螺母螺纹相应的螺纹。垫圈和其螺纹相对于螺母螺纹轴向地错移一段很小的距离，例如相当于螺母螺纹的螺纹距的约5-30％，优选10-20％的距离，以便调节锁紧螺母的夹紧作用。锁紧垫圈在轴向方向上具有一定的弹性，其中，通过垫圈的内螺纹的错移可调节锁紧螺母的夹紧力并且对于许多旋拧过程锁紧螺母保持这个已调节的夹紧力。

这种类型的锁紧螺母提供了一种有效且简单的螺纹锁紧，以防螺纹连接的松动。不需要其他的连接元件或机器元件，也不需要对螺杆、螺纹端部或螺栓进一步加工以便固定螺钉。锁紧垫圈形成夹紧部分，其可以在拧入螺钉或螺栓时弹性地变形。由此产生径向和轴向的固持力，该固持力可以通过锁紧垫圈的错移来调节。即使在温度波动和振动较大的情况下，锁紧螺母也能确保永久的连接。

这种已知的锁紧螺母具有出色的锁紧性能并因此在市场上占有一席之地。为了提高例如对于确定的螺母尺寸或极端温度负载可能是期望的、锁紧垫圈的弹性，上述文献建议，该垫圈设置有沿径向方向可变的厚度、在其外周部或者说外圆周上的区段式的圆周凹缺和/或在外圆周上附加的凹口。由此，垫圈可以由硬弹性材料，如弹簧钢制成并且仍然实现为期望的轴向偏转所需的弹性，其中，尽管如此，垫圈的弹性恢复力仍然保持很大，使得可以实现较高的固持力。由于垫圈由至少与螺母主体一样硬的材料制成，因此垫圈的螺纹线在多次拧紧过程之后仍然保持未受损，从而锁紧螺母可以多次被松开并且再次拧紧，而同时在锁紧位置中的夹紧力不会发生明显变化。可以使用能够承受非常高温度的材料，这例如在机动车辆的使用中是非常重要的。

所述文献建议了用于优化锁紧垫圈的弹性的有用的解决方案。然而，在实践中，已经表明仍然可以改进锁紧垫圈在环槽中的固定。

从现有技术中也已知具有由塑料制成的锁紧和密封环的锁紧螺母，其类似于一般类型的锁紧螺母中的情况固定在螺母主体的凸缘上。这种锁紧螺母例如在EP 0 047 061A1、DE-A-1 815 585、DE3640225 C2、DE 8424281 U1、US-A-4,019,550、US-A-3,275,054、US-A-3,316,338、US-A-2,450,694,US-A-5,454,675中描述。但是，这些锁紧螺母基于不同的工作原理。由塑料制成的锁紧和密封圈的初始无螺纹的区段与螺母的内螺纹直接邻接并且略微突出于内螺纹。当螺栓拧入时，它会切入锁紧和密封圈的内圆周或者说内周部。提到的大多数出版物都涉及在螺栓拧入时对偏移的塑料材料的容纳。

现有技术在锁紧垫圈的固持力和弹性调节方面的教导因此不能转移到全金属-锁紧螺母上，因为塑料-垫圈在其弹性方面与由金属制成的垫圈表现得不同并且因为在该现有技术中没有提供垫圈和螺母主体的内螺纹的轴向错移。这些锁紧螺母的固持力基于不同的工作原理。

本发明所要解决的技术问题是，进一步优化全金属-锁紧螺母的可靠性。

该技术问题通过一种根据权利要求1所述的锁紧螺母和根据权利要求20的方法解决。在各从属权利要求中给出了扩展方案。

本发明提供一种具有螺母主体和由金属制成的垫圈的锁紧螺母，该螺母主体具有带有内螺纹的螺纹区段、与之邻接的环绕的肩部和包围肩部的凸缘，其中，垫圈在凸缘的内部放置在肩部上并且凸缘向内弯曲，以便在弯曲的凸缘与肩部之间形成环槽，在该环槽中容纳垫圈。在垫圈的内圆周上切削与螺母主体的螺纹区段的内螺纹相应的内螺纹，垫圈的内螺纹相对于螺母主体的内螺纹轴向地错移一段距离。为了将垫圈更好地定位在环槽中，在肩部或垫圈上在垫圈和肩部相互搭接的部位构造有一系列突起或凹处，其在轴向方向上突出并且围绕肩部或垫圈的圆周分布地布置。当垫圈在凸缘的内部放置到螺母主体的肩部上时，突起或凹处在肩部上形成用于垫圈的支承面、支承线或支承点。当凸缘变形以形成环槽时，在垫圈上施加轴向力，其中，突起或凹处或在凹处之间剩余的材料部分地变形和/或部分地压入垫圈或肩部的相对的面中。由此，垫圈摩擦配合式地和形状配合式地固持在环槽中。当凸缘变形时，构造在肩部上或垫圈上的突起或凹处之间的材料稍微嵌进垫圈或肩部的相对表面并因此将垫圈紧固在环槽内以防止扭转。此外，突起或凹处允许垫圈的轴向错移更精确的调节，因为它们比肩部或垫圈的连续的或阶梯状的表面更易屈服。

在不同的设计方案中，突起或凹处径向地定向并且围绕肩部或垫圈的圆周均匀分散地布置。由此，获得垫圈垂直于螺母主体的轴线的良好的定向。

根据锁紧螺母的尺寸，可以径向地选择不同数量的突起或凹处，其中，在不同的设计方案中，设置最少16个突起或凹处。也可以径向地设置例如最少24个或40个突起或凹处。

突起或在凹处之间剩余的材料可以具有不同的形状。在不同的设计方案中，突起或剩余的材料具有凸形拱曲的形状，尤其是圆形或椭圆顶或平置半圆柱体的形状或有角的形状或尖的形状，尤其是平置的三角柱体的形状或四面体的形状或近似的这种形状。通过不规则的四面体形式的突起或在凹处之间剩余的材料实现特别好的结果。

当突起或凹处构造在肩部上时，例如四面体的第一面可以与所述凸缘邻接，四面体的第二面与肩部邻接，从而四面体的高度沿径向方向从凸缘朝肩部的内圆周的方向减小。在此，突起或凹处之间的剩余的材料，例如四面体沿径向方向在整个肩部上或仅在肩部的一部分上延伸，例如从凸缘延伸至肩部的径向尺寸的1/2至4/5。

当突起或凹处构造在垫圈上时，例如四面体的第一面可以与垫圈的外圆周对齐并且四面体的第二面可以与垫圈邻接，从而四面体的高度沿径向方向从垫圈的外圆周朝垫圈的内圆周的方向减小。在此，突起或凹处之间剩余的材料，例如四面体可以沿径向方向在垫圈的整个上或仅一部分上延伸，例如从垫圈的外圆周延伸至垫圈的径向尺寸的1/2至4/5。

在不同的设计方案中，肩部具有肩部面，该肩部面相对于锁紧螺母的径向平面倾斜角度α_s，其中，α_s处于约0°至15°的范围内或大约为5°或10°。突起或凹处之间的剩余的材料也可以具有顶点线，其相对于锁紧螺母的径向平面倾斜角度α_v，其中，α_v>α_s，并且其中，α_v例如处于30°至60°的范围内或为大约40°、45°或50°。

在不同的设计方案中，突起或凹处的宽度B相对于突起的在它与所述凸缘邻接的部位处的中心距A等于或约等于B＝b*A，其中，b处于0.2至1的范围内，尤其是0.5至1的范围内或为大约1或大约0.5。突起或凹处之间的剩余材料的最大高度可以约等于其宽度或处于一半宽度至两倍宽度的范围内。突起40或凹处之间剩余的材料的最大高度可以与锁紧垫圈22的厚度有关并且例如为垫圈厚度的0.25倍至一个垫圈厚度。突起的宽度和/或突起的或凹处之间的剩余的材料的高度可以沿径向方向向内减小。

在另一个设计方案中，在螺母主体的肩部上形成沿周向方向定向的突起。突起可以例如由此形成，即在螺母主体的肩部上形成沿周向方向环绕的单部件的或多部件的肋，通过将垫圈容纳在环槽中，在所述肋中凹入成形有凹处，该凹处使肋变形为多个沿周向方向定向的突起。例如可以形成单部件的肋，方式是例如通过对螺母主体的车削加工形成在肩部中邻接在凸缘上的端侧的凹口。当垫圈在其圆周上具有爪部或其他隆起时，它们可以在螺母主体的凸缘弯边时深入肋中并且位于肋中的由此形成的凹处中。由此，将垫圈锁紧在螺母主体中以防扭转。

在另一个设计方案中，在垫圈的面朝螺母主体的肩部的表面上形成沿周向方向定向的突起。突起可以例如由此形成，即在垫圈的表面形成沿周向方向环绕的单部件的或多部件的肋，当将垫圈容纳在环槽中时在该肋中凹入成形有凹处，该凹处使肋变形为多个沿周向方向定向的突起。例如可以形成单部件的肋，方式是例如通过对垫圈的车削加工在垫圈的表面中形成端侧的凹口。当螺母主体的肩部在其圆周上具有爪部或其他隆起时，它们可以在螺母主体的凸缘弯边时深入肋中并位于肋中的由此形成的凹处中。由此，将垫圈锁紧在螺母主体中以防扭转。

在不同的设计方案中，垫圈可以具有恒定的厚度，或垫圈在其内径处的厚度可以大于垫圈在其外径处的厚度。

在不同的设计方案中，垫圈相对于螺母主体这样位移，使得垫圈的内螺纹相对于螺母主体的内螺纹轴向地错移一段距离，该距离为内螺纹的螺纹距的大约5-30％，尤其是10-20％。垫圈的内螺纹例如轴向地相对于螺母主体的内螺纹错移一段距离，该距离为螺纹距的大约10％或20％。通过垫圈的错移和其内螺纹可以调节锁紧螺母的夹紧力。

在不同的设计方案中，垫圈在其内径处的厚度等于或约等于内螺纹的螺纹距或它处于一个螺纹距和1.5倍螺纹距之间。

在不同的设计方案中，垫圈朝锁紧螺母的端侧的方向凸形拱曲。

在不同的设计方案中，在垫圈的外圆周中凹入成形有多个分布在垫圈的圆周上的凹缺和/或爪部。

垫圈由金属制成，尤其是由有弹性的钢制成。螺母主体也由金属制成，尤其是钢制成。

本发明还提供一种用于制造上述类型的锁紧螺母的方法。垫圈在凸缘的内部放置在仍无螺纹的螺母主体的肩部上。第一力在轴向方向上施加到凸缘上，以便使凸缘向内变形，也称作“卷边”，并且在卷过边的凸缘与肩部之间形成环槽，垫圈轴向地夹紧在该环槽中。在施加第一力时，突起或凹处之间的剩余的材料变形第一距离并且稍微嵌进相对的面。然后，在唯一的工序中将内螺纹切入螺母主体和垫圈，其中，通过突起将垫圈锁紧在环槽中以防扭转。然后，将第二力在轴向方向上施加到凸缘和其中夹紧有垫圈的环槽上，以使垫圈在轴向方向上位移。在施加第二力时，突起或凹处之间的剩余的材料变形第二距离。突起或凹处之间的剩余的材料允许垫圈在轴向方向上精确的且均匀的下降并因此允许对螺纹错移精确的调节。此外，突起或凹处之间的剩余的材料除了垫圈摩擦配合地定位在环槽中外还实现在垫圈和螺母主体之间形状配合的连接，其将垫圈锁紧在环槽中以防扭转。这在切削螺纹时是特别有利的，因为垫圈在切削过程中不会扭转。

在另一个示例中，用于制造锁紧螺母的方法包括通过与凸缘邻接地在肩部中端侧的凹口在螺母主体的肩部上形成环绕的肋。然后，垫圈在凸缘的内部放置在仍无螺纹的螺母主体的肩部上并且将第一力在轴向方向上施加到凸缘上，以便将凸缘向内卷边并且在卷过边的凸缘和肩部之间形成其中轴向地夹入有垫圈的环槽，其中，在施加第一力时在垫圈的外圆周上形成的爪部深入环绕的肋中并且位于肋中的这样形成的凹处中。

然后，在唯一的工序中可以将内螺纹切入螺母主体和垫圈，以便然后将第二力在轴向方向上施加到凸缘和其中夹入有垫圈的环槽上，以使垫圈在轴向方向上位移，其中，在施加第二力时爪部深入肋另一个距离。

相反，环绕的肋也可以构造在垫圈的面朝肩部的表面上，并且相应的突起或爪部可以在螺母主体的肩部上沿周向方向定向，使得突起或爪部在凸缘弯边时嵌进垫圈上的肋中。

肋和爪部之间的相互作用允许垫圈在轴向方向上精确且均匀的降低并因此允许螺纹错移精确的调节。此外，除了垫圈在环槽中摩擦配合地固定，在此形成的突起和凹处也实现在垫圈和螺母主体之间形状配合的连接，该形状配合的连接固定垫圈以防在环槽中扭转。这在螺纹切削时是特别有利的，因为垫圈在切削期间不会扭转。

在不同的实施形式中，垫圈在预处理步骤中制造有凸形拱曲结构并因此靠放在螺母主体的肩部上，使得垫圈朝锁紧螺母的端侧的方向凸形地拱曲，其中，垫圈的凸形拱曲结构在变形时被保持或基本上保持。

下列根据一个实施方式并且参照附图进一步阐述本发明。附图中:

图1示出根据一个示例在插入锁紧垫圈之前从上方看的锁紧螺母的螺母主体的透视图；

图2示出根据一个示例的锁紧螺母的螺母主体从下方看的透视图；

图3示出图1中的螺母主体的局部纵剖视图；

图4示出用于阐述图5和6的剖平面的锁紧螺母的俯视图；

图5示出根据该示例沿图4和13中的截面线A-A穿过具有螺母主体和固定的锁紧垫圈的锁紧螺母的纵截面；

图6示出根据示例沿图4和13中的截面线B-B穿过具有螺母主体和固定的锁紧垫圈的锁紧螺母的垂直截面；

图7示出图5中的局部Y的放大透视图；

图8示出图6中的局部X的放大透视图；

图9示出图6至8的锁紧螺母的透视纵向剖视图；

图10示出锁紧螺母从上方看的透视图，其具有根据示例的夹紧的锁紧垫圈；

图11示出与图10类似的视图，其中，隐去了锁紧垫圈；

图12示出根据示例的锁紧垫圈的透视图；

图13示出根据示例的锁紧垫圈在它插入锁紧螺母之前的俯视图；

图14示出与图13类似的视图，其中，锁紧垫圈从制成的锁紧螺母中取出；

图15示出根据另一个示例的锁紧垫圈的俯视图；

图16示出通过图15的锁紧垫圈的沿线A-A的剖视图；

图17示出根据另一个示例的锁紧垫圈的俯视图；

图18示出通过图17的锁紧垫圈的沿线B-B的剖视图；

图19示出通过锁紧螺母的螺母主体的另一实施例的沿图21中的截面线A-A的竖直截面；

图20示出图19中的局部B的放大透视图；

图21示出根据图19的实施例的螺母主体的俯视图；

图22示出在插入垫圈之前的根据图19的实施例的螺母主体的透视图；

图23示出在插入并且又取出垫圈之后的通过与图19相似的螺母主体的剖视图，以便阐述该示例；

图24示出图23的螺母主体的透视图；和

图25示出图23的螺母主体的俯视图。

附图涉及一个实施例，其中，可以进行例如上述设计方案的改变。为了清楚起见，并非所有的特征在所有附图中都配有附图标记。然而，本领域的技术人员将认识到，附图都显示了锁紧螺母的相应特征。

在不同的附图中，示出锁紧螺母10，其具有螺母主体12和锁紧垫圈22。锁紧螺母10例如作为六角螺母由钢制成；例如螺母主体和垫圈在示例中由钢制成。在所示的例子，螺母主体12在端侧具有同心凸缘14并且具有芯孔16，其直径取决于螺母的尺寸和有待切削的螺纹的内径。在该图中仅示出芯孔16，其中，在锁紧螺母制成的状态下，切削内螺纹，其在下面也称为“螺母螺纹”。凸缘14的内边缘或内圆周18相对于锁紧螺母10的芯孔直径向外错移，以便在芯孔16和凸缘14之间形成用于容纳锁紧垫圈22的肩部20。

凸缘的内径DK是芯孔直径D的约1.2倍至1.5倍，DK＝1.2*D至1.5*D，例如约芯孔直径D的1.3倍。凸缘14的高度取决于锁紧垫圈22的厚度并且可以为锁紧垫圈22的厚度的例如大约两倍，其中，锁紧垫圈22的厚度可以大约在锁紧螺母10的螺纹距和螺纹距的1.5倍之间。凸缘14的高度选择为，使得锁紧垫圈12在凸缘的弯边时可以可靠地夹紧，如下面所述。凸缘14具有基本上圆锥的形状，其中，其厚度(沿径向测量)从锁紧螺母的端侧在轴向方向上增加。通过凸缘的厚度，其夹紧力或固持力可以在弯边之后被调节，如下所述。

锁紧垫圈22，也简称为垫圈，由金属制成，优选由弹性金属，如弹簧钢或弹簧钢带制成。

在肩部20上形成一系列突起40，其在轴向方向上突出，与凸缘14的内壁18邻接并且围绕肩部的圆周分布地布置。以下的示例涉及突起40形成在肩部20上的设计方案。在另一个设计方案中，突起或凹处备选地可以形成在当垫圈插入螺母主体时垫圈的面朝肩部20的一侧，以便实现与参照图5至图9描述的相同的或基本相同的效果。在又一些设计方案中，在肩部中形成凹处，类似于参照图16和图17中的垫圈所示，其中，保留在凹处之间的材料起到类似于上述突起的作用。

在图1至图16中所示的示例中，突起40具有不规则四面体的形状，其中，每个四面体的一个面与凸缘的内壁18邻接，一个相邻的面与肩部20邻接，并且其中，四面体的两个其他的侧面包围一个楔形结构。与肩部20邻接的面形成突起40的基部。楔形的突起40的顶点线相对于肩部20的表面倾斜，使得突起40在肩部20上的高度从凸缘14的内壁18朝锁紧螺母的轴线减小。

突起40在该示例中形成一排均匀的齿，其中，突起40径向地定向并且围绕肩部或垫圈的圆周均匀分布地布置。在各种不同的设计方案中，可以设置最少12个、16个、24个或最少40个突起，这取决于锁紧螺母的尺寸和应用领域。尺寸M8的锁紧螺母可以具有例如最少16个突起，例如20个突起，尺寸M12的锁紧螺母可以具有例如最少20个突起，尺寸M16的锁紧螺母可以具有例如最少40个突起。突起的数量可以取决于芯孔16或凸缘14的内壁18的周长。突起22的高度，从肩部20开始测量，可以在一示例中为凸缘14的高度的约三分之一。突起40的高度也可以取决于锁紧垫圈22的厚度并且为例如垫圈厚度的0.25倍，直至垫圈厚度。

在尺寸M12的锁紧螺母的示例中，凸缘14的内径为例如约12-15mm。凸缘14的高度从其与肩部20的接触线测量，可以为约3.5mm。如果在该实施例中提供24个突起，则它们的中心距为约2mm或15°。突起在其基底最宽部位处可以具有2mm的最大宽度。突起在其基底最宽处的宽度可以为例如约1.8mm，约1.5mm或约1mm。突起在肩部上在最高处的高度可以处于例如约0.5mm至2mm的范围内，例如为约1mm。垫圈22的厚度可以处于约1.5mm至2.5mm的范围内。

在尺寸M20的锁紧螺母的示例中，凸缘14的内径例如为约20-25mm。凸缘14的高度从其与肩部20的接触线测量为约5mm。若在该示例中提供32个突起，则它们的中心距为约2mm或11.25°。突起可以在基底最宽部位处具有2mm的最大宽度。突起在其基底最宽部位处的宽度可以为例如约1.8mm，约1.5mm或约1mm。突起在肩部上最高处的高度可以例如处于约0.5mm至3mm的范围内，例如为约0.6、1.5或2.5mm。垫圈22的厚度可以处于约1.5mm至4mm的范围内并且尤其在2.5mm至3.75mm的范围内。

突起可以在其基底最宽处基本上相互邻接或以一个小的间距，例如以0.5mm至2mm的间距布置，或在非常大的锁紧螺母情况下甚至以一个高达5mm或高达1cm的间距布置。

虽然在所示的示例中突起是楔形的并且具有倾斜的顶点线，但突起也可以具有其他的形状，例如凸形拱曲结构的形状，尤其是圆形或椭圆形圆顶或水平放置的半圆柱体的形状或其他有角的形状，尤其是水平放置的三角柱体、马鞍形屋顶、非倾斜的楔形或其他四面体或多面体的形状。例如具有圆角或切角的这种形状的修改也在本发明的范围内。关于突起的宽度、高度和间距，上述内容原则上适用。

肩部20可以相对于锁紧螺母10的径向平面定向并因此与凸缘14的内表面18包围成直角，或它可以相对于径向平面略微倾斜并且从凸缘14向径向向内的方向下降。肩部20可以例如相对于径向平面倾斜一个角度α_s，例如高达20°，例如大约为10°。突起的顶点线可以具有相对于相同径向平面的倾斜角度α_v，该倾斜角度例如处于30°至60°的数量级，例如为约45°。该角度显示在图7的图示中，其中，肩部的倾斜和突起的倾斜可以清楚地看到。

垫圈22的示例显示在图12至图14中。它具有芯孔直径D_R，其等于或略小于螺母主体12的芯孔直径D。在图12至图14显示的示例中，垫圈22具有三个凹缺24，在这三个凹缺处在垫圈22的外圆周上的圆部段缺失。在这三个凹缺24之间在垫圈22的圆周上分别形成一个爪对26。如下所述，垫圈22分别在圆部段形的凹缺24之间的爪对26的区域内由于凸缘14的弯边而固定在螺母主体12中。

垫圈22可以具有均匀的厚度，或垫圈22在其内径处的厚度大于在其外径处的厚度。通过改变锁定垫圈22在其直径上的厚度，可以调节垫圈的弹性并因此调节锁定螺母的固持力。例如，垫圈22在其外径处的厚度等于或小于螺母螺纹的螺纹距的高度，例如它处于半个螺纹距至一个螺纹距的范围内。外径处的厚度可以相当于例如大约螺纹距的四分之三。垫圈22在其内径处的厚度可以大于或等于螺纹距，并且小于或等于2.5个螺纹距。例如在内径处的厚度处于一个螺纹距到两个螺纹距之间，例如为大约1.5个螺纹距。当垫圈在其内径处的厚度大于两个螺纹距时，实际上在大多数应用中，锁紧螺母的制动力矩在螺栓拧入时过高，其中，制动力矩和固持力也取决于锁紧螺母和螺母螺纹的总尺寸以及取决于垫圈22螺纹相对于螺母螺纹的轴向错移的量。

在锁紧螺母的制造中，首先将垫圈22靠放在由凸缘14界定的肩部20上，其中，垫圈22在该预装配状态下可以具有朝锁紧螺母的端侧方向的凸形拱曲结构，如在图5和6中特别清楚地可见。

然后，如图5至图9所示，凸缘14在其上端部借助压模等通过弯边变形并且拉入，从而形成环槽28，垫圈22轴向地不可移动地保持在该环槽中。弯边的凸缘用14`标记。为了使凸缘14弯边，施加第一压紧力，其足以使凸缘变形并且在变形时将垫圈22这样地压在突起40上，使得它们会稍微嵌进垫圈22的材料中。例如可以这样调节压紧力，使得突起40嵌到垫圈22的材料中直到其高度的三分之一。由此，垫圈22在环槽28的内部不仅在轴向方向上定位而且还被锁紧以防扭转。该状态在图5至图9中示出，其中，图5和图7示出截面图，其截面A-A和B-B相对于锁紧垫圈22的定向在图4和13中示出。图5的截面A-A与凹缺24之一和一个爪对26之间的对置的间隙相交，使得垫圈22在这些部位处不邻接凸缘14的内壁18。截面B-B与两个对置的爪部26相交，使得垫圈22在这些部位处邻接凸缘14的内壁18。

在将垫圈22固定在环槽28中之后，用切削工具同时在螺母主体12和垫圈22中切削出内螺纹，使得螺母主体12和垫圈22具有相同的且连续的螺纹(在附图中未示出)。由于突起40部分地被压入垫圈22的材料中，垫圈22在螺纹切削期间被锁紧以防扭转。爪部26可以提供附加的防扭保护。

然后，借助相同的或不同的压模将第二压紧力施加到弯过边的凸缘14`上，由此，垫圈22略微轴向地朝螺母螺纹的方向移动，使得螺母螺纹和垫圈22的内螺纹相对于彼此轴向地错移。垫圈22的轴向错移可以相当于螺纹距的约5-30％，优选10-20％，使得两条螺纹相互之间的错移量在螺距的四分之一到一半之间。第二压紧力可以约等于第一压紧力并且调节为实现螺母主体12和垫圈22的螺纹的期望的错移。该期望的错移可以例如与锁紧螺母期望的保持扭矩有关地调节。由于锁紧垫圈不是平面地放置在肩部20上，而是在突起40上，因此锁紧垫圈22的轴向错移可以均匀并且精确地调节。在此，突起40可以变形和/或进一步嵌到垫圈22的材料中。

图13和图14示出在完成锁紧螺母之前和之后的锁紧垫圈22`的一个示例，其中，通过突起40的嵌入而形成的凹陷30在图14中示出。凹陷30位于锁紧垫圈22`的区域中，该锁紧垫圈夹紧在突起40和弯过边的凸缘14`之间。

图15和图16示出垫圈42的另一个示例，在其表面上形成有突起44。除了突起44的形成外，垫圈42的几何形状可以基本上与参照图12至图14的描述相同或相似。参考图12至图14的上述描述。

在图15和图16的示例中，围绕垫圈42的圆周分布地设置有每组具有分别设置在爪部46上的三个突起44的六组突起。这只是一个示例，并且可以设置不同数量的突起并且这些突起也可以与图15和图16所示不同地布置、分组或均匀分布并且甚至以其他方式设计。在图15和图16的示例中，突起44可以形成为类似于锁紧螺母的肩部20上的突起40。尤其对于突起44的形状、尺寸和相对布置尤其如此。参考以上描述。

图15和图16的垫圈42可以与不必在其肩部上形成突起或凹处的锁紧螺母配合，该锁紧螺母因此可以具有光滑的表面。成品锁紧螺母的制造基本上可以如参照图5至图9所阐述的那样进行，其中，在图15和图16的示例中，变形的不是肩部上的突起，而是垫圈42上的突起44。参考以上对图5至图9的描述。

图17和图18示出其表面上形成有凹处54的垫圈52的又一个示例。除了凹处54的形成外，垫圈52的几何形状可以基本上与参照图12至图14的描述相同或相似。参照图12至14的上述描述。

在图17和图18的示例中，围绕垫圈52的圆周分布地，每组十一个凹处54的三组凹处分别形成在爪部56上和爪部56之间。这当然只是一个示例，并且可以设置不同数量的凹处并且还可以与图17和18中所示不同地布置、分组和设计。在图17和图18的示例中，由保留在凹处54之间的材料产生齿状或肋状的结构58，其可以与锁紧螺母10的肩部20上的突起40相似地设计。这适用于尤其是关于齿状或肋状的结构58的形状、尺寸和相对布置。参考突起的以上描述。

图17和图18的垫圈52可以与锁紧螺母10配合，在其肩部上不必形成突起或凹处，其因此可以具有光滑的表面。锁紧螺母的制造可以基本上如参考图5至图9所阐述地进行，其中，在图17和图18的示例中，变形的不是肩部上的突起，而是垫圈52上的齿状或肋状的结构58。参考图5至图9以上的描述。

在图中未示出的另一个实施形式中，也可以在锁紧螺母10的肩部20上形成凹处而不是突起40，在凹处之间由保留在凹处之间的材料获得齿状或肋状的结构，该齿状或肋状的结构可以类似于图17和图18所示。也在这种情况下，锁紧螺母的制造基本上如参考图5至图9所阐述的那样，其中，然后变形的同样不是突起，而是肩部上的齿状或肋状的结构58。

锁紧螺母的另一个实施形式在图19至图25中示出。具有螺母主体12和锁紧垫圈22的锁紧螺母基本上这样构造，如上面参考图1至图18所描述的那样。垫圈22可以尤其是如参考图12和图13描述的那样设计。在下文中，只应讨论不同之处。采用与前面的图中相同的附图标记来表示相同的或相应的特征。除非另有说明，上述关于锁紧螺母的说明比照适用。

在图19至图25的示例中，首先在肩部14上形成沿周向方向环绕的肋60。它可以例如通过对螺母主体12的车削加工而制成，方式是与凸缘14邻接地进行环绕的凹口62。可选地，附加地可以在肋60的背离凹口62的一侧，即在径向向内的方向上从肩部20的表面去除材料，以便定义具有期望宽度和高度的肋60。肋60的宽度和高度可以与前述实施形式中描述的突起40的宽度和高度基本上相似。

肋60在其基底在最宽部位处可以具有例如3mm，优选1-2mm的最大宽度。肋在肩部上在其最高的部位处的高度可以例如在约0.5mm至2mm之间的范围内，例如为约1mm。这些值当然只是示例并且可以根据锁紧螺母的尺寸、螺纹、所使用的的材料、有待调节的固持力和其他因素而改变。肋可以例如具有基本上近似三角形的或梯形的横截面或具有半圆形、半椭圆形或抛物线形式的横截面。

图22示出如何将垫圈22放上螺母主体12上。在插入垫圈22之后，在该实施形式中，凸缘14也被弯边，以便将垫圈22锁紧在环槽28中以防扭转，如上参考图6至图9所描述的那样。在图19至图25的示例中，使用垫圈22，其具有沿径向方向向外突出的突起，例如爪部26，如它参考图12和图13所阐述的。垫圈和螺母主体之间的连接、螺纹的形成和垫圈的变形可以基本上如上参考图1至图18所描述的那样进行。

图23至图25示出在如图22中所示的垫圈被插入并且再次被取出之后螺母主体的不同视图。在按规定使用锁紧螺母时不设置垫圈的取出。为了证明肋60的变形，为了取出垫圈然而可以例如铣去凸缘14的被弯边的部分，以便保留图23中所示的凸缘残干14`。

如在图23至图25中所示，爪部26被压入肋60中并且使肋60变形并且这样地定义沿周向方向定向的突起60`，该突起60`通过肋60中的与爪部相应的凹处60``分离。凹处60``可以使肋60的材料沿径向方向完全地或部分地挤出，从而形成分离的突起60`或通过肋60的剩余材料在周向方向上连续的突起。在两种情况下，垫圈22以其爪部26位于凹处60``中并且固定在其中以防扭转。

在备选的实施形式中，环绕的肋也可以形成在垫圈的表面上，并且相应的突起或爪部可以沿周向方向布置在螺母主体的肩部上，使得突起或爪部在凸缘弯边时嵌进垫圈上的肋中。由此，实现的效果与上面参照图19至图25所描述的相同。

在所描述的实施形式中，锁紧垫圈22在预安装状态下具有朝螺母主体12的端侧的方向凸形的拱曲结构，即背离螺母螺纹的拱曲结构。在螺纹轴向错移地形成时，凸形拱曲结构可以稍微减小，但它没有得到补偿，或者甚至颠倒。通过锁紧垫圈22在预制状态下的预拱曲可以确保在形成轴向错移时更明确的变形行为并因此实现轴向错移的更精确的调节和由此产生的锁紧螺母的固持力的更精确的调节。

未示出的拧入螺母的螺纹螺栓在所有侧面被垫圈22夹紧，其中，垫圈在轴向方向上的弹簧力和螺纹的轴向错移对于夹紧力起决定性作用。垫圈22的弹簧力很大程度上由其弹性确定。附加地，锁紧螺母的夹紧力可以通过凸缘14的厚度来调节。薄的凸缘，尤其是凸缘更薄的前缘可以使凸缘具有一定的弹性，从而它在螺栓拧入时可以稍微屈服。

以上的说明书、附图和权利要求中公开的特征无论是以单独的形式还是以任意组合的形式，对于以不同实施形式实现本发明都是有意义的。

Claims (30)

1.一种锁紧螺母，其具有螺母主体(12)和由金属制成的垫圈(22、22`)，所述螺母主体具有带有内螺纹(16)的螺纹区段、与之邻接的环绕的肩部(20)和包围肩部的凸缘，其中，

所述凸缘向内弯曲并且在弯曲的凸缘与肩部之间形成环槽(28)，在所述环槽(28)中容纳所述垫圈，

在所述垫圈(22)的内圆周上切削有与螺纹区段的内螺纹(16)对应的内螺纹(16`)，所述垫圈(22)的内螺纹(16`)相对于所述螺母主体(12)的内螺纹(16)轴向地错移一段距离，并且

在肩部或垫圈上的、垫圈和肩部相互搭接的部位构造有一系列突起(40、44、60`、60``)和/或凹处(54)，它们在轴向方向上突出和/或凹入成形并且围绕肩部或垫圈的圆周分布地布置。

2.根据权利要求1所述的锁紧螺母，其中，所述肩部具有肩部面，所述肩部面相对于锁紧螺母的径向平面朝螺纹轴线倾斜角度α_s，其中，α_s处于0°至15°的范围内或为大约5°或10°。

3.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述突起或凹处凸出成形或凹入成形在所述肩部上。

4.根据权利要求3所述的锁紧螺母，其中，所述突起或凹处与所述凸缘邻接。

5.根据权利要求3或4所述的锁紧螺母，其中，所述突起或凹处沿径向方向从所述凸缘延伸至在肩部的一部分上，尤其是延伸至肩部的径向尺寸的1/2至4/5。

6.根据权利要求3至5之一所述的锁紧螺母，其中，所述突起或凹处的宽度B相对于突起或凹处在它们面朝凸缘处的中心距A等于或约等于B＝b*A，其中，b处于0.2至1的范围内，尤其是0.5至1的范围内或为约1或约0.5。

7.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，突起或凹处径向地定向和/或围绕肩部或垫圈的圆周均匀分布地布置。

8.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，设有最少12个、16个、24个或40个突起或凹处。

9.根据权利要求1或2所述的锁紧螺母，其中，突起或凹处在垫圈的面朝螺母主体的表面凸出成形或凹入成形。

10.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述突起形成有凸形拱曲结构，尤其是圆形或椭圆顶或水平放置的半圆柱体的凸形拱曲结构，或具有角形的突起的形状，尤其是水平放置三角柱体的形状或四面体的形状，或近似具有这样的形状。

11.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述突起形成有顶点线，其相对于锁紧螺母的径向平面倾斜角度α_v，其中，α_v处于30°至60°的范围内或为约40°、45°或50°。

12.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，突起或凹处的宽度和/或突起的高度或凹处的深度沿径向方向向内减小。

13.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述凹处界定肋状的结构。

14.根据权利要求1至4之一所述的锁紧螺母，其中，在螺母主体的肩部上形成沿周向方向定向的突起。

15.根据权利要求14所述的锁紧螺母，其中，在螺母主体的肩部上形成沿周向方向环绕的单部件的肋或多部件的肋，通过将垫圈容纳在环槽中凹处凹入成形在所述肋中，所述凹处使肋变形为多个沿周向方向布置的突起。

16.根据权利要求15所述的锁紧螺母，其中，环绕的肋在垫圈容纳在环槽中之前是单部件的并且通过肩部中端侧的凹口与凸缘邻接地形成。

17.根据权利要求1至4之一所述的锁紧螺母，其中，在垫圈的面朝螺母主体的肩部的表面上形成沿周向方向定向的突起。

18.根据权利要求17所述的锁紧螺母，其中，在垫圈的表面上形成沿周向方向环绕的单部件的或多部件的肋，通过将垫圈容纳在环槽中在所述肋中凹入成形有凹处，该凹处使肋变形为多个沿周向方向布置的突起。

19.根据权利要求18所述的锁紧螺母，其中，环绕的肋在垫圈容纳在环槽中之前是单部件的并且通过在垫圈的表面中的端侧的凹口形成。

20.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，垫圈摩擦配合式地和形状配合式地保持在环槽中。

21.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述垫圈(22)具有恒定的厚度或垫圈(22)在其内径处的厚度大于垫圈(22)在其外径处的厚度。

22.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，垫圈(22)的内螺纹(16`)相对于螺母主体(12)的内螺纹(16)轴向错移一段距离，该距离为螺纹距的约3-30％，优选10-20％。

23.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述垫圈(22)在其内径处的厚度等于或约等于内螺纹(16)的螺纹距或介于一个至两个螺纹距之间。

24.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述垫圈(22、22`)在锁紧螺母的端侧的方向上凸形地拱曲。

25.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，在所述垫圈(22)的外圆周凹入成形有一个或多个分布在垫圈的圆周的凹缺，所述凹缺在垫圈的圆周上定义一个或多个隆起，尤其是爪部(26)。

26.根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母，其中，所述垫圈(22)的表面具有一个或多个分布在垫圈的圆周的突起。

27.一种用于制造根据前述权利要求之一所述的锁紧螺母的方法，其特征在于，所述垫圈(22)在凸缘的内部放置在仍无螺纹的螺母主体(12)的肩部上，

在所述凸缘上在轴向方向上施加第一力，以便将凸缘向内卷边并且在卷过边的凸缘与肩部之间形成环槽(28)，所述垫圈轴向地夹紧在所述环槽(28)中，其中，在施加第一力时使突起或凹处以第一距离变形，

然后在唯一一个工序中，将内螺纹(16、16`)切入所述螺母主体(12)和所述垫圈(22)中，

并且随后在轴向方向上在凸缘和环槽(28)上施加第二力，所述垫圈夹紧在环槽(28)中，以使垫圈在轴向方向上位移，其中，在施加第二力时使突起或凹处以第二距离变形。

28.用于制造根据权利要求15或16和27所述的锁紧螺母的方法，其特征在于，

在螺母主体的肩部上通过在肩部中端侧的凹口与凸缘邻接地形成环绕的肋；

将所述垫圈(22)在凸缘的内部放置在仍无螺纹的螺母主体(12)的肩部上，

在轴向方向上在凸缘上施加第一力，以便使凸缘向内卷边并且在在卷过边的凸缘与肩部之间形成环槽(28)，垫圈轴向地夹紧在所述环槽中，其中，在施加第一力时使爪部进入环绕的肋中并且位于肋中的这样形成的凹处中。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，

在唯一一个工序中将内螺纹(16、16`)切入所述螺母主体(12)和所述垫圈(22)中，并且

随后在轴向方向上在凸缘和所述环槽(28)上施加第二力，垫圈夹紧在所述环槽(28)中，以使垫圈在轴向方向上位移，其中，在施加第二力时爪部以另外的距离深入肋。

30.根据权利要求27至29之一所述的方法，其特征在于，在预处理步骤中将垫圈(22；22`)制造具有凸形拱曲结构并这样地使所述垫圈放置在螺母主体(12)的肩部上，使得垫圈(22；22`)在锁紧螺母的端侧的方向上凸形地拱曲，其中，在变形时保持或基本保持垫圈的凸形拱曲结构。

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