DE102007044682A1

DE102007044682A1 - Mounting nut, has threaded hole, and body with contact surface enclosing threaded hole for ring that serves as securing device, where ring is securely fixed on nut by application of zinc flake coatings

Info

Publication number: DE102007044682A1
Application number: DE102007044682A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dr. Winker; Günther Dr.-Ing. Meßmer; Elmar Grimm; Reinhard Schmidt
Original assignee: Winker Massivumformung GmbH and Co KG
Current assignee: Winker Massivumformung GmbH and Co KG
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2009-01-29
Also published as: DE202008018026U1

Abstract

The nut (10) has a threaded hole (13), and a body (11) comprising a contact surface (14) enclosing the threaded hole for a ring (15) that serves as a securing device. The ring is made up of plastic, such as polyamide. The ring is securely fixed on the nut by the application of zinc flake coatings. The contact surface is surrounded by a circumferential flared flange (16). The contact surface and/or an inner wall of the flared flange include four, six or eight elevations and/or slots (19). The elevations and/or slots are in the form of hemisphere, dome, pyramid, rectangle and/or roof-edge.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsmutter mit einem Mutternkörper und einer Gewindebohrung, wobei der Mutternkörper eine die Gewindebohrung umgebende Auflagefläche für einen als Verliersicherung dienenden Ring aufweist und die Auflagefläche von einem umlaufenden Bördelkragen umgeben ist.The The present invention relates to a fastening nut with a nut body and a threaded bore, wherein the nut body a the threaded bore surrounding bearing surface for one as Loss-securing ring has and the bearing surface of surrounded by a surrounding flared collar is.

Derartige Befestigungsmuttern werden vor der Montage mit einem als Verliersicherung dienenden Ring versehen. Ein solcher, üblicherweise aus einem Kunststoff bestehender Ring wird auf die Auflagefläche gelegt und durch Umbördeln des Bördelkragens gehalten. Der Ring bewirkt, dass ein zusätzliches Drehmoment auf die fertige Schraubverbindung aufgebracht und somit das auf die Schraubverbindung aufgebrachte Drehmoment erhöht wird. Dadurch wird verhindert, dass sich die Befestigungsmutter infolge der Belastung der Schraubverbindung lockert oder sich gar vom Bolzen löst.such Fastening nuts are pre-assembled with a as captive serving ring provided. Such, usually made of a plastic existing ring is placed on the support surface and by crimping the Bördelkragens held. The ring causes an additional torque on the applied finished screw and thus the on the screw increased torque becomes. This will prevent the mounting nut loosens or even due to the load on the screw releases from the bolt.

Eine solche Befestigungsmutter kann bspw. aus einem hochfesten Werkstoff, bspw. einem hochfesten Stahl bestehen. Insbesondere in diesem Fall wird eine derartige Befestigungsmutter in der Regel mit einer Zink-Lamellen-Beschichtung versehen, die als Korrosionsschutz dient. Während des Beschichtungsvorgangs wird der Kunststoffring durch Feuchtigkeit und hohe Temperaturen belastet. Dies führt dazu, dass der Kunststoff zum Kriechen neigt, wodurch er sich setzt bzw. schwindet, so dass der Ring insgesamt schrumpft und nicht mehr fest zwischen Auflagefläche und Bördelkragen gehalten ist. Das bedeutet wiederum, dass er bei der Montage der Befestigungsmutter aus dem Haltekragen herausgepresst wird, so dass die angestrebte Drehmomenterhöhung nicht erreicht werden kann.A Such fastening nut can, for example. From a high-strength material, For example, a high-strength steel exist. In particular, in this case such a fastening nut usually with a zinc-plate coating provided, which serves as corrosion protection. During the coating process The plastic ring is damaged by moisture and high temperatures loaded. This leads to, that the plastic tends to creep, whereby he sits down or shrinks, so that the ring shrinks altogether and no longer firm between bearing surface and beaded collar is held. This in turn means that he is in the assembly of the Fixing nut is pressed out of the retaining collar, so that the desired torque increase can not be achieved.

Zur Lösung dieses Problems werden bisher nach dem Umbördeln des Bördelkragens den Ring sichernde Vertiefungen in die Außenfläche des Bördelkragens eingeprägt. Dies stellt einen zu sätzlichen Verfahrensschritt dar, der die Herstellungskosten erhöht. Dies ist jedoch bei Massenprodukten, wozu diese Befestigungsmutter gehört, von großem Nachteil. Darüber hinaus wird die Zink-Lamellen-Schicht durch einen nachfolgenden Prägevorgang angegriffen, so dass ein zuverlässiger Korrosionsschutz nicht mehr gegeben ist.to solution So far, after repairing the crimp collar, this problem has been solved by securing the ring Depressions in the outer surface of the Bördelkragens imprinted. This provides an additional procedural step which increases the manufacturing cost. However, this is for mass products, what this fixing nut belongs to, of great disadvantage. Furthermore The zinc-finned layer is replaced by a subsequent embossing process attacked, so a reliable Corrosion protection is no longer given.

Eine Montage des Rings nach dem Aufbringen der Zink-Lamellen-Beschichtung ist nicht möglich, weil die Beschichtung beim Umbördeln des Bördelkragens wieder abplatzen würde. Darüber hinaus ist kein Kunststoff bekannt, der gegenüber den Einbrenntemperaturen handelsüblicher Zink-Lamellen-Beschichtungen so beständig ist, dass er während des Beschichtungsvorgangs stabil bleibt.A Assembly of the ring after applying the zinc-lamella coating can not, because the coating when flanging the crimp collar would flake off again. About that In addition, no plastic is known, compared to the baking temperatures commercial Zinc-finned coatings is so durable that it can during the Coating process remains stable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Befestigungsmutter so weiterzubilden, dass eine kostengünstigere Herstellung möglich ist und die Zink-Lamellen-Beschichtung nicht beschädigt wird.The Object of the present invention is a generic fastening nut educate so that a more cost-effective production is possible and the zinc-finned coating not damaged becomes.

Die Lösung besteht in einer Befestigungsmutter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Auflagefläche und/oder die Innenwand des Bördelkragens mindestens zwei Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweisen.The solution consists in a fastening nut with the features of claim 1. According to the invention, it is provided that the bearing surface and / or the inner wall of the crimp collar at least two raises and / or depressions.

Die erfindungsgemäße Befestigungsmutter zeichnet sich also dadurch aus, dass die Vertiefungen und/oder Erhöhungen bereits mit der Herstellung der Befestigungsmutter in die Auflagefläche und/oder die Innenwand des Bördelkragens eingeformt sind. Damit wird erreicht, dass der als Verliersicherung dienende Ring auch nach dem Aufbringen der Zink-Lamellen-Beschichtung sicher an der erfindungsgemäßen Befestigungsmutter gehalten ist. Damit wird ein Arbeitsgang im Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Befestigungsmutter eingespart, wodurch die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden. Darüber hinaus bleibt die Zink-Lamellen-Beschichtung in jedem Fall unversehrt.The inventive fastening nut draws So it is characterized by the fact that the wells and / or elevations already with the production of the fastening nut in the support surface and / or the Inner wall of the crimp collar are formed. This ensures that the as captive Serving ring safe even after applying the zinc-finned coating on the fastening nut according to the invention is held. This becomes one operation in the manufacturing process the fastening nut according to the invention saved, whereby the production costs are significantly reduced. About that In addition, the zinc-lamellar coating remains intact in any case.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Erhöhungen und/oder Vertiefungen können bei der Herstellung der Befestigungsmutter, bspw. durch Warmumformen oder Kaltumformen, problemlos eingeformt werden. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Erhöhungen und/oder Vertiefungen bewirken, dass das beim Beschichten der Befestigungsmutter auftretende Schrumpfen des Rings ausgeglichen wird, so dass der Ring auch nach dem Beschichtungsvorgang fest am Mutternkörper gehalten ist. Damit ist sichergestellt, dass bei der Montage der Befestigungsmutter der Ring zuverlässig mit dieser mitdreht, so dass das gewünschte zusätzliche Drehmoment zuverlässig auf die Schraubverbindung aufgebracht wird.The provided according to the invention increases and / or depressions in the manufacture of the fastening nut, for example by hot forming or cold forming, can be molded easily. The inventively provided elevations and / or Recesses cause that when coating the mounting nut occurring shrinkage of the ring is compensated, so that the Ring held firmly on the nut body even after the coating process is. This ensures that when mounting the mounting nut the ring reliable rotates with this, so that the desired additional torque reliable the screw is applied.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Further developments emerge from the subclaims.

Bevorzugt sind vier, sechs oder acht Erhöhungen und/oder Vertiefungen vorgesehen, die zweckmäßigerweise symmetrisch um die Gewindebohrung gruppiert sein sollten. Damit wird eine besonders wirkungsvolle Sicherung des Rings am Mutternkörper erzielt.Prefers are four, six or eight raises and / or recesses provided, which expediently symmetrical about the Tapped hole should be grouped. This will be a special achieved effective securing of the ring on the nut body.

Die Erhöhungen bzw. Vertiefungen können eine beliebige Form aufweisen. Beispielhaft seien halbkugelförmige, kalottenförmige, pyramidenförmige, rechteckförmige sowie dachkantförmige Erhöhungen bzw. Vertiefungen genannt. Die Form der Erhöhungen bzw. Vertiefungen ergibt sich im Einzelfall aus ihrer Zweckmäßigkeit bei der Herstellung der Befestigungsmutter.The elevations or depressions can have any desired shape. By way of example, hemispherical, dome-shaped, pyramid-shaped, rectangular and roof-shaped elevations or depressions may be mentioned. The shape of the elevations or depressions results in individual cases from their expediency in the manufacture of the fastening nut.

Auch die Anordnung der Erhöhungen und/oder Vertiefungen auf der Auflagefläche und/oder der Innenwand des Bördelkragens kann beliebig gewählt werden. Die Auflagefläche kann bspw. mit radial angeordneten oder hierzu im Winkelversatz angeordneten rechteckförmigen und/oder dachkantförmigen Erhöhungen und/oder Vertiefungen versehen sein. Es können auch halbkugelförmige, kalottenförmige und/oder pyramidenförmige Erhöhungen und/oder Vertiefungen in radialer Richtung mittig oder außermittig auf der Auflagefläche angeordnet sein. Die Innenwand des Bördelkragens kann bspw. rechteckförmige und/oder dachkantförmige Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweisen.Also the arrangement of the elevations and / or Depressions on the support surface and / or the inner wall of the crimp collar can be chosen arbitrarily become. The bearing surface can, for example, with radially arranged or this angularly arranged rectangular and / or roof-shaped increases and / or recesses be provided. It can also hemispherical, dome-shaped and / or pyramidal Elevations and / or Recesses in the radial direction be arranged centrally or eccentrically on the support surface. The inner wall of the crimp collar can, for example, rectangular and / or roof-shaped increases and / or depressions.

Die zur Montage fertige Befestigungsmutter weist einen auf der Auflagefläche aufliegenden und als Verliersicherung dienenden Ring auf, der vom umgebördelten Bördelkragen gehalten ist. Dieser Ring besteht in der Regel aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polyamid.The for mounting finished mounting nut has a resting on the support surface and serving as a captive ring from the flanged flare collar is held. This ring is usually made of a plastic, preferably of a polyamide.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:embodiments The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It show in a schematic, not true to scale representation:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter im Schnitt mit einem gestrichelt angedeuteten Ring; 1 a first embodiment of a fastening nut according to the invention in section with a dashed line indicated ring;

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter im Schnitt; 2 a further embodiment of a fastening nut according to the invention in section;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter im Schnitt; 3 a further embodiment of a fastening nut according to the invention in section;

4 die erfindungsgemäße Befestigungsmutter gemäß 1 in montagefertigem Zustand; 4 the fastening nut according to the invention according to 1 in ready-to-install condition;

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter in einer Draufsicht; 5 a further embodiment of a fastening nut according to the invention in a plan view;

6 die Auflagefläche eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter in einer Draufsicht; 6 the contact surface of a further embodiment of a fastening nut according to the invention in a plan view;

7 die Auflagefläche eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter in einer Draufsicht. 7 the contact surface of a further embodiment of a fastening nut according to the invention in a plan view.

Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter 10 weist einen Mutternkörper 11 mit einem umlaufenden radial verbreiterten Bund 12 auf. Der Mutternkörper 11 ist mit einer axialen Gewindebohrung 13 zur Aufnahme eines Gewindebolzens (nicht dargestellt) versehen. Die Befestigungsmutter 10 kann bspw. aus einem hochfesten Stahl hergestellt sein.This in 1 shown embodiment of a fastening nut according to the invention 10 has a nut body 11 with a circumferential radially broadened waistband 12 on. The nut body 11 is with an axial threaded hole 13 for receiving a threaded bolt (not shown) provided. The fastening nut 10 can be made of a high-strength steel, for example.

Der Mutternkörper weist an seinem dem radial verbreiterten Bund 12 gegenüberliegenden Ende eine die Gewindebohrung umgebende Auflagefläche 14 für einen als Verliersicherung dienenden Ring 15 auf. Die Auflagefläche 14 erstreckt sich in radialer Richtung in etwa senkrecht zur Mittelachse M der Befestigungsmutter 10.The nut body has at its radially widened collar 12 opposite end surrounding the threaded bore bearing surface 14 for a serving as a captive ring 15 on. The bearing surface 14 extends in the radial direction approximately perpendicular to the central axis M of the fastening nut 10 ,

Die Auflagefläche 14 ist entlang ihrem Außenumfang von einem umlaufenden Bördelkragen 16 umgeben. Der Bördelkragen 16 erstreckt sich in etwa parallel zur Mittelachse M der Befestigungsmutter 10.The bearing surface 14 is along its outer periphery of a circumferential flared collar 16 surround. The flared collar 16 extends approximately parallel to the central axis M of the fastening nut 10 ,

Die Auflagefläche 14 der Befestigungsmutter 10 ist erfindungsgemäß mit nockenförmigen Erhöhungen 19 versehen. Die Erhöhungen 19 werden bei umgebördeltem Bördelkragen 16 in den Ring 15 hineingedrückt, so dass der Ring 15 auf diese Weise an der Befestigungsmutter 10 fixiert wirdThe bearing surface 14 the fastening nut 10 is according to the invention with cam-shaped elevations 19 Mistake. The raises 19 become with flanged crimp collar 16 in the ring 15 pushed in, leaving the ring 15 in this way on the mounting nut 10 is fixed

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter 10', die im Wesentlichen wie die Befestigungsmutter 10 gemäß 1 aufgebaut ist. Der einzige Unterschied zu der in 1 gezeigten Befestigungsmutter 10 besteht darin, dass statt der nockenförmigen Erhöhungen halbkugelförmige Vertiefungen 21 vorgesehen sind. Die Vertiefungen 21 bewirken, dass der Ring 15 bei umgebördeltem Bördelkragen 16 in dieselben hineingedrückt und auf diese Weise an der Befestigungsmutter 10' fixiert wird. 2 shows a further embodiment of a fastening nut according to the invention 10 ' Essentially like the fastening nut 10 according to 1 is constructed. The only difference to the in 1 shown fastening nut 10 is that instead of the cam-shaped elevations hemispherical depressions 21 are provided. The wells 21 cause the ring 15 with flanged crimp collar 16 pressed into the same and in this way on the fastening nut 10 ' is fixed.

5 zeigt eine mögliche Anordnung der beschriebenen nockenförmigen Erhöhungen 19 bzw. halbkugelförmigen Vertiefungen 21. Im Ausführungsbeispiel sind sechs Erhöhungen 19 und/oder Vertiefungen 21 symmetrisch rund um die Gewindebohrung 13 angeordnet. Die Erhöhungen 19 und/oder Vertiefungen 21 sind im Ausführungsbeispiel in radialer Richtung außermittig auf der Auflagefläche 14 angeordnet, und zwar näher zum Bördelkragen 16 hin. Andere Anordnungen der Erhöhungen 19 bzw. Vertiefungen 21 sind selbstverständlich möglich. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsmutter 10'', die im Wesentlichen wie die Befestigungsmutter 10 gemäß 1 aufgebaut ist. Der einzige Unterschied zu der in 1 gezeigten Befestigungsmutter 10 besteht darin, dass statt der nockenförmigen Erhöhungen in der Auflagefläche 14 rechteckförmige Erhöhungen 22 an der Innenwand 17 des Bördelkragens 16 vorgesehen sind. Die rechteckförmigen Erhöhungen 22 sind oberhalb einer Rille 18 gleichmäßig an der Innenwand 17 verteilt angeordnet. Nach dem Umbördeln des Bördelkragens 16 werden die Erhöhungen 22 in den Ring 15 gedrückt, so dass der Ring 22 an der Befestigungsmutter 10'' fixiert wird. 5 shows a possible arrangement of the described cam-shaped elevations 19 or hemispherical depressions 21 , In the embodiment, six elevations 19 and / or depressions 21 symmetrical around the threaded hole 13 arranged. The raises 19 and / or depressions 21 are in the embodiment in the radial direction eccentrically on the support surface 14 arranged, closer to the flared collar 16 out. Other arrangements of elevations 19 or depressions 21 are of course possible. 3 shows a further embodiment of a fastening nut according to the invention 10 '' Essentially like the fastening nut 10 according to 1 is constructed. The only difference to the in 1 shown fastening nut 10 is that instead of the cam-shaped elevations in the support surface 14 rectangular elevations 22 on the inner wall 17 the crimp collar 16 are provided. The rectangular elevations 22 are above a groove 18 evenly at the In nenwand 17 arranged distributed. After crimping the crimp collar 16 become the raises 22 in the ring 15 pressed so that the ring 22 at the fastening nut 10 '' is fixed.

4 zeigt die Befestigungsmutter 10 gemäß 1 in montagefertigem Zustand mit umgebördeltem Bördelkragen 16. Der Bördelkragen 16 hält den Ring 15 an der erfindungsgemäßen Befestigungsmutter 10. Der Ring 15 wird ferner gegen die Erhöhungen 19 gepresst. Dies bewirkt, dass der Ring 15 auch nach dem Aufbringen der Zink-Lamellen-Beschichtung auf der Befestigungsmutter 10 sicher fixiert ist. 4 shows the fastening nut 10 according to 1 ready for assembly with beaded flared collar 16 , The flared collar 16 holds the ring 15 on the fastening nut according to the invention 10 , The ring 15 will also be against the increases 19 pressed. This causes the ring 15 even after applying the zinc-lamellar coating on the mounting nut 10 is securely fixed.

Die 6 und 7 zeigen zwei weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Muttern, wobei lediglich die Auflageflächen mit den Erhöhungen und/oder Vertiefungen dargestellt sind. 6 zeigt eine Auflagefläche 14, auf der rechteckförmige Erhöhungen und/oder Vertiefungen 23 symmetrisch um die Gewindebohrung 13 verteilt sind. Die Erhöhungen und/oder Vertiefungen 23 erstrecken sich bis zur Innenwand 17 des Bördelkragens 16 (nicht dargestellt). 7 zeigt eine Auflagefläche 14, auf der Erhöhungen und/oder Vertiefungen 24 mit abgerundetem Ende symmetrisch um die Gewindebohrung 13 verteilt sind. Die Erhöhungen und/oder Vertiefungen 24 erstrecken sich ebenfalls bis zur Innenwand 17 des Bördelkragens 16 (nicht dargestellt).The 6 and 7 show two further embodiments of nuts according to the invention, wherein only the bearing surfaces are shown with the elevations and / or depressions. 6 shows a support surface 14 , on the rectangular elevations and / or depressions 23 symmetrical around the threaded hole 13 are distributed. The elevations and / or depressions 23 extend to the inner wall 17 the crimp collar 16 (not shown). 7 shows a support surface 14 , on the elevations and / or depressions 24 with rounded end symmetrical around the threaded hole 13 are distributed. The elevations and / or depressions 24 also extend to the inner wall 17 the crimp collar 16 (not shown).

Die in den 6 und 7 beispielhaft dargestellten Erhöhungen und/oder Vertiefungen (23, 24) können auch bezogen auf die radiale Richtung im Winkelversatz angeordnet sein (nicht dargestellt).The in the 6 and 7 exemplified elevations and / or depressions ( 23 . 24 ) can also be arranged with respect to the radial direction in the angular offset (not shown).

Die erfindungsgemäßen Befestigungsmuttern 10, 10', 10'' können durch dem Fachmann bekannte Umformprozesse in einem Arbeitsschritt hergestellt werden, bspw. durch Kalt- oder Warmpressen.The fastening nuts according to the invention 10 . 10 ' . 10 '' can be prepared by the skilled worker forming processes in one step, for example. By cold or hot pressing.

Claims

Fixing nut ( 10 . 10 ' . 10 '' ) with a nut body ( 11 ) and a threaded hole ( 13 ), wherein the nut body ( 11 ) one the threaded hole ( 13 ) surrounding bearing surface ( 14 ) for a ring ( 15 ) and the bearing surface ( 14 ) of a circumferential flared collar ( 16 ), characterized in that the bearing surface ( 14 ) and / or the inner wall ( 17 ) of the crimp collar ( 16 ) at least two elevations and / or depressions ( 19 . 21 . 22 . 23 . 24 ) exhibit.

Fixing nut according to claim 1, characterized in that four, six or eight elevations or depressions ( 19 . 21 . 22 . 23 . 24 ) are provided.

Fixing nut according to claim 1 or 2, characterized in that the elevations or depressions ( 19 . 21 . 22 . 23 . 24 ) are hemispherical, dome-shaped, pyramidal, rectangular and / or roof edge-shaped.

Fixing nut according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing surface ( 14 ) with radially arranged or for this angularly arranged rectangular and / or roof edge-shaped elevations and / or depressions ( 22 . 23 . 24 ) is provided.

Fastening nut according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hemispherical, dome-shaped and / or pyramidal elevations and / or depressions ( 19 . 21 ) in the radial direction centered or off-center on the support surface ( 14 ) are arranged.

Fixing nut according to one of the preceding claims, characterized in that the inner wall ( 17 ) of the crimp collar ( 16 ) rectangular and / or roof-shaped elevations and / or depressions ( 22 ) having.

Fixing nut according to one of the preceding claims, characterized in that on the bearing surface ( 14 ) serving as a captive ring ( 15 ) arranged and by the beaded flared collar ( 16 ) is held.

Fixing nut according to claim 7, characterized in that the ring ( 15 ) consists of a plastic, preferably of a polyamide.