DE102005006396A1 - Einstanzmutter - Google Patents
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Abstract
Eine
Einstanzmutter besitzt einen Hauptgewindezylinder (2) und einen
eine Gewindebohrung (3) umgebenden Führungsabschnitt (5). Der Hauptzylinder besitzt
ein unteres Ende, welches sich in einem Flansch (4) fortsetzt, wobei
der Führungsabschnitt
(5) von einer zentralen Unterseite des Flansches derart hervorsteht,
um ein Loch in eine Metallplatte (11) zu stanzen. Eine Einfassung (7)
hängt von
dem Rand des Flansches herab, um für einen Kontakt einer Auflage
(8) mit der Platte zu sorgen. Zwischen dem Führungsabschnitt (5) und der
Einfassung (7) ist eine ringförmige
Rille (9) definiert, so dass der Führungsabschnitt über die
Auflage (8) hervorsteht. Eine Endseite (6) des Führungsabschnitts besitzt einen
Außendurchmesser
(B), welcher größer ist
als ein Außendurchmesser
(A) des unteren Endes des Hauptzylinders (2). Der äußere Rand
des Führungsabschnitts
(5) verläuft
derart konisch, dass der Durchmesser nach innen hin zu der Mutterachse
abnimmt, und eine Riffelung (10) ist an einem äußeren Rand oder dem inneren
Rand der Einfassung (7) ausgebildet.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einstanzmutter, welche einen Mutterkörper umfasst, der ein Loch in eine Metallplatte stanzt, so dass eine im Allgemeinen kreisförmige Kante des Lochs aufgespreizt wird, um die Mutter zu greifen und sie in einer Position auch dann zu fixieren, falls die Platte eine verhältnismäßig weiche Aluminiumplatte oder Ähnliches ist.
- In den letzten Jahren wurden im Hinblick auf die mechanische Festigkeit von Auflageabschnitten von Einstanzmuttern, welche zur Befestigung an Bodenplatten von Automobilen ausgelegt sind, größere Auflageflächen gewünscht. Diese Anforderung ist in den Fällen wichtig, bei denen weiche, leicht deformierbare Metallplatten, wie zum Beispiel Aluminiumplatten, zum Einsatz kommen, um Autos von leichterem Gewicht herzustellen.
- Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung 2001-304226 offenbart ein Beispiel einer Einstanzmutter, welche eine vergrößerte Fläche als Auflageabschnitt besitzt, um die obig aufgeführten Anforderungen zu erfüllen.
- Wie in den
9 und10 dargestellt umfasst die Einstanzmutter21 gemäß dem Stand der Technik eine zentrale Gewindebohrung23 , welche einen Mutterkörper durchdringt. Ein solcher zylindrischer Körper22 mit Innengewinde besitzt einen erweiterten Flansch24 , welcher als Einheit mit dem unteren Endabschnitt dieses Körpers22 ausgebildet ist. Ein von einem zentralen Bereich der Unterseite des Flansches24 hervorstehender Führungsabschnitt25 besitzt eine Endseite, um eine Metallplatte35 zu stanzen und ein Loch darin auszubilden. Eine Einfassung27 hängt von einem äußeren Rand des Flansches24 derart herab, um für einen Kontakt eines Auflageabschnitts28 mit der Platte35 zu sorgen. Somit ist eine ringförmige Rille29 derart zwischen dem Führungsabschnitt25 und der Einfassung27 definiert, dass der Führungsabschnitt eine Endseite26 besitzt, welche mit einem Abstand über eine Auflageabschnittsendseite28 nach unten hervorsteht. - Wie in
9 dargestellt wird bei der Benutzung ein Metallplattenbereich35 auf einem Gesenk32 derart angeordnet, so dass die Einstanzmutter21 unterstützt wird. Eine Oberseite22a des zylindrischen Körpers22 mit Innengewinde wird dann mit einem säulenartigen Stanzstempel31 nach unten gedrückt. Damit wirkt der Führungsabschnitt25 dieser Mutter21 mit dem Gesenk32 zwangsweise zusammen, um ein Loch durch den Metallplattenbereich35 zu stanzen. Infolgedessen verformt ein hervorstehender Spreizkranz33 des Gesenks32 die kreisförmige Kante36 dieses Lochs plastisch so, dass die Mutter fest mit der Metallplatte35 verbunden wird. In diesem Fall wird jedoch der zylindrische Körper22 der Einstanzmutter in axialer Richtung zusammengestaucht, so dass die Ganghöhe des Gewindes der Gewindebohrung23 abnimmt und es damit wahrscheinlich unmöglich ist, einen Bolzen in dieses Loch hineinzuschrauben. - Der zuvor diskutierte runde Stanzstempel kann durch einen hohlzylindrischen Stanzstempel
34 zum Anpressen des Flansches24 , wie in10 dargestellt, ersetzt werden. Ein solcher Stanzstempel34 kann das Problem des Verringerns der Ganghöhe der Gewindebohrung23 verhindern. In diesem Fall nimmt der hervorstehende Spreizkranz33 des Gesenks32 eine Position innerhalb des hohlzylindrischen Stanzstempels ein. Eine ringförmige Druckseite dieses Stanzstempels34 befindet sich jedoch nicht in axialer Ausrichtung mit dem Spreizkranz33 , wodurch ein anderes Problem auftritt, nämlich dass der hervorstehende Kranz33 seine Aufgabe, einen kräftigen und zuverlässigen Spreizeffekt bereitzustellen, nicht erfüllen kann. - Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Einstanzmutter bereitzustellen, welche einen Auflageabschnitt mit einer größeren Kontaktfläche besitzt und geeignet ist, mit einer Metallplatte durch Spreizen fest verbunden zu werden.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Einstanzmutter wie in Anspruch 1 definiert gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
- Zur Lösung dieser Aufgabe umfasst die hierin vorgestellte Einstanzmutter einen Mutterkörper, welcher als ein Hauptzylinder mit einer Gewindebohrung ausgebildet ist, und einen Führungsabschnitt, welcher als Einheit von einem zentralen Bereich des Mutterkörpers so hervorsteht, dass er die axiale Gewindebohrung davon umschließt. Der Hauptgewindezylinder dieser Einstanzmutter setzt sich in einem erweiterten Flansch fort, welcher mit einem unteren Endabschnitt dieses Zylinders als Einheit ausgebildet ist. Der über den zentralen Bereich der Unterseite des Flansches hervorstehende Führungsabschnitt besitzt eine Endseite, um ein Loch in eine Metallplatte zu stanzen, an welcher die Mutter unbeweglich befestigt werden soll. An dem äußeren Rand des Flansches ist eine Einfassung so angebracht, um für einen Kontakt eines Auflageabschnitts mit der Platte zu sorgen. Somit ist zwischen dem Führungsabschnitt und der Einfassung derart eine ringförmige Rille definiert, dass der Führungsabschnitt eine Endseite besitzt, welche in einem Abstand über eine Auflageabschnittsendseite nach unten hervorsteht. Die Endseite des Führungsabschnitts besitzt charakteristischerweise einen größeren Außendurchmesser als der untere Endabschnitt des Hauptgewindezylinders, und ein äußerer Rand des Führungsabschnitt verläuft derart konisch, dass sein Durchmesser entlang der Mutterachse nach innen hin abnimmt. Ebenso kann die vorliegende Mutter charakteristischerweise weiterhin eine Vielzahl von Ausstülpungen und Vertiefungen (nachfolgend als Riffelung bezeichnet) besitzen, welche in jeder der äußeren Wandseiten um den Führungsabschnitt herum so ausgebildet sind, dass sie entlang der ringförmigen Rille verlaufen und mit dieser in Verbindung stehen. Die Riffelung, womit eine Reihe von Vertiefungen gemeint ist, kann aus axialen Rillen bestehen, welche in dem äußeren Rand des Führungsabschnitts oder in dem inneren Rand der Einfassung ausgebildet sind.
- Aufgrund der Endseite des Führungsabschnitts, dessen äußerer Durchmesser größer ist als der des unteren Endabschnitts des Mutterhauptzylinders, kann ein hervorstehender Kranz eines Gesenks mit der ringförmigen Druckseite eines hohlzylindrischen Stanzstempels ausgerichtet werden. Als Vorteil dieses Merkmals stellt der hervorstehende Kranz einen festen und zuverlässigen Spreizeffekt si cher. Wie beim Aufbringen einer herkömmlichen Einstanzmutter wird die Ringkante eines durch eine Metallplatte gestanzten Lochs kräftig gepresst und in der ringförmigen Rille verspreizt. Erfindungsgemäß wirkt der hierin vorgesehene konisch verlaufende äußere Rand des Führungsabschnitts nachhaltig mit der Riffelung zusammen, welche hier so ausgestaltet ist, um die aufgespreizte kreisförmige Kante kräftig zu greifen und die Mutter mit der Metallplatte unbeweglich zu verbinden.
- Daher stellt die vorliegende eine ausreichende Auflagefläche besitzende Einstanzmutter eine feste und sichere Spreizwirkung sicher, um an der Metallplatte unbeweglich befestigt zu werden, und weist einen hohen Widerstand gegenüber Herausziehen und losem Drehen auf. Diese Mutter ist insbesondere für die Verbindung mit Aluminiumplatten oder ähnlichen leicht deformierbaren Metallplatten ausgelegt.
- Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine vertikale Teilquerschnittsansicht einer Einstanzmutter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, -
2 eine Draufsicht der Einstanzmutter von1 , -
3 eine Unteransicht der Einstanzmutter von1 , -
4 eine vertikale Querschnittsansicht der Einstanzmutter in Verbindung mit einer Metallplatte, -
5 eine vertikale Teilquerschnittsansicht einer Einstanzmutter gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, -
6 eine Unteransicht der Einstanzmutter von5 , -
7 eine Draufsicht einer Einstanzmutter gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
8 eine vertikale Teilquerschnittsansicht der Einstanzmutter von7 , -
9 eine vertikale Querschnittsansicht einer Einstanzmutter in Verbindung mit einer Metallplatte in einer Anwendung gemäß dem Stand der Technik, und -
10 eine vertikale Querschnittsansicht der Einstanzmutter in Verbindung mit einer Metallplatte in einer anderen Anwendung gemäß dem Stand der Technik. - In den
1 –3 ist eine Einstanzmutter1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Mutter1 umfasst einen Hauptgewindezylinder2 , welcher eine Gewindebohrung3 besitzt und in einen erweiterten Flansch4 übergeht, welcher als Einheit mit einem unteren Endabschnitt dieses Zylinders2 ausgestaltet ist. Ein zylindrischer Führungsabschnitt5 steht als Einheit von einem zentralen Bereich des Flansches4 derart hervor, so dass er koaxial zu dem Hauptgewindezylinder2 angeordnet ist und die Gewindebohrung umgibt. Der Führungsabschnitt5 besitzt eine Endseite, um ein Loch in eine Metallplatte11 zu stanzen (siehe4 ). Eine Einfassung7 , welche als ein äußerer Rand und eine hängende Wand des Flansches ausgebildet ist, hängt von dem äußeren Rand des Flansches4 herab. Somit ist der Führungsabschnitt mit einer Unterseite8 der Einfassung7 versehen und zwischen dem Führungsabschnitt5 und der Einfassung ist eine ringförmige Rille9 definiert. Der Führungsabschnitt5 besitzt eine Endseite, welche in einem Abstand über die Unterseite8 des Auflageabschnitts nach unten hervorsteht. Die Gewindebohrung3 verläuft von der Oberseite des Hauptgewindezylinders2 zur Unterseite6 des Führungsabschnitts5 . Ein äußerer Rand des Führungsabschnitts verläuft derart konisch, dass sich sein Durchmesser von seiner Unterseite6 zu seiner Oberseite hin allmählich verringert. In dem äußeren konisch verlaufenden Rand des Führungsabschnitts ist eine Riffelung10 ausgebildet. Diese Riffelung10 besteht aus einer Vielzahl von Rillen, welche im Allge meinen parallel zu der Mutterachse verlaufen und in regelmäßigen Winkelintervallen um die Mutterachse herum angeordnet sind. Die Endseite6 des Führungsabschnitts5 besitzt einen äußeren Durchmesser „B", welcher größer ist als der Durchmesser „A" des unteren Endbereichs des Hauptgewindezylinders2 , wobei dieser Endbereich neben dem Flansch4 angeordnet ist. Wie in4 dargestellt, wird bei der Benutzung die Metallplatte11 auf ein Gesenk16 gesetzt und ein hohlzylindrischer Stanzstempel15 , welcher gegenüber diesem Gesenk ausgerichtet ist, drückt auf den Flansch4 und presst diesen nachfolgend nach unten. Auf diese Weise wirkt der Führungsabschnitt5 mit dem Gesenk16 zusammen, so dass der vorstehende an der Druckseite des hohlzylindrischen Stanzstempels15 ausgerichtete Kranz17 dieses Gesenks ein Loch in die Platte11 stanzt. Zum Stanzen wird gleichzeitig eine kreisförmige Kante12 des Lochs in eine ringförmige Rille9 kräftig hineingespreizt. Als Ergebnis greift die Riffelung10 , welche an dem nach innen gerichteten konisch verlaufenden äußeren Rand des Führungsabschnitts5 ausgebildet ist, die Kante12 , um diese Mutter1 fest mit der Platte11 zu verbinden. Somit ist eine feste und dauerhafte Verbindung und ein enger Kontakt zwischen der großen Auflagefläche8 des Flansches4 und der Metallplatte11 hergestellt. Diese Wirkung ist vorteilhaft, um den Widerstand der Mutter gegenüber Herausziehen und losem Drehen zu vergrößern, sogar falls die Platte irgendeine leicht deformierbare Aluminiumplatte ist. In dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Riffelung10 , welche verhindert, dass die Einstanzmutter lose gegenüber der Metallplatte11 dreht, an dem äußeren Rand des Führungsabschnitts5 ausgebildet. Eine solche Riffelung10 kann jedoch alternativ an dem inneren Rand der Einfassung7 ausgebildet sein, was in5 und6 dargestellt ist. - Der Hauptgewindezylinder
2 muss nicht notwendigerweise rund sein, sonder kann alternativ auch eine hexagonale oder irgendeine andere polygonale Gestalt im Querschnitt besitzen, was in7 und8 dargestellt ist. - Die vorliegende Mutter ist nicht auf die Benutzung mit irgendeiner weichen oder leicht deformierbaren Aluminiumplatte beschränkt, sondern kann auch nützlich sein, um sogar in irgendwelchen anderen Arten von Metallplatten eine verbesserte stärkere Spreizwirkung zu erzielen.
Claims (3)
- Einstanzmutter umfassend: einen Mutterkörper, welcher als ein Hauptgewindezylinder (
2 ) und ein eine axiale Gewindebohrung (3 ) umgebenden Führungsabschnitt (5 ) ausgebildet ist, wobei sich der Hauptgewindezylinder (2 ) in einem erweiterten Flansch (4 ) fortsetzt, welcher als Einheit mit einem unteren Endabschnitt des Zylinders ausgebildet ist, wobei der Führungsabschnitt (5 ) von einem zentralen Bereich einer Unterseite des Flansches (4 ) hervorsteht und eine Endseite besitzt, um ein Loch in eine Metallplatte (11 ) zu stanzen, an welcher die Mutter befestigt werden soll, eine Einfassung (7 ), welche von einem äußeren Rand des Flansches herabhängt, um als Auflageabschnitt (8 ) zum Kontaktieren der Platte zu dienen, und eine ringförmige Rille (9 ), welche derart zwischen dem Führungsabschnitt (5 ) und der Einfassung (7 ) definiert ist, so dass der Führungsabschnitt eine in einem Abstand über eine Endseite des Auflageabschnitts (8 ) nach unten hervorstehende Endseite (6 ) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (B) der Endseite (6 ) des Führungsabschnitts (5 ) größer ist als ein Außendurchmesser (A) des unteren Endabschnitts des Hauptgewindezylinders (2 ), und dass ein äußerer Rand des Führungsabschnitts (5 ) derart konisch verläuft, dass sein Durchmesser nach innen zu einer Achse der Mutter hin abnimmt, und dass eine Riffelung (10 ) in jeder voneinander gegenüberliegenden äußeren Wänden um den Führungsabschnitt (5 ) herum ausgebildet ist, so dass sie an der ringförmigen Rille (9 ) entlang läuft und mit dieser in Verbindung steht. - Einstanzmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wand, in welcher die Riffelung (
10 ) aus einer Vielzahl von axialen Rillen gebildet ist, der äußere Rand des Führungsabschnitts (5 ) ist. - Einstanzmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wand, in welcher die Riffelung (
10 ) aus einer Vielzahl von axialen Rillen gebildet ist, ein innerer Rand der Einfassung (7 ) ist.
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