DE102007048932A1 - Screw nut for providing screw connection of component of motor vehicle frame of lorry, has elements e.g. projection and gripping element, for compensating torque arising during setting, attaching and/or tightening of screw - Google Patents

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Abstract

The nut (10) has a cylindrical connection element (18) arranged at a partially rotating flange (16) with a receiving opening (20). An internal thread (22) for accommodating an external thread (26) of a fixing screw (24) is formed in the opening. Diameter of the opening is smaller than diameter of the element. A set of torque transmission elements e.g. projection (30) and gripping element (32), is used for compensating torque that arises during setting, attaching and/or tightening of the fixing screw.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubmutter zur Verschraubung zweier Bauteile miteinander, wobei die Schraubmutter einen zumindest teilweise umlaufenden Kragen und einen an den Kragen angeordneten, zylinderförmigen Einführstutzen mit einer Aufnahmeöffnung aufweist und in der Aufnahmeöffnung ein Innengewinde zur Aufnahme eines Außengewindes einer Befestigungsschraube ausgebildet ist, wobei der Durchmesser der Aufnahmeöffnung kleiner ist als der Durchmesser des Einführstutzens.The The invention relates to a nut for screwing two components with each other, wherein the nut is at least partially encircling Collar and arranged on the collar, cylindrical Having insertion with a receiving opening and in the receiving opening an internal thread for receiving formed of an external thread of a fastening screw is, wherein the diameter of the receiving opening smaller is the diameter of the insertion tube.

Derartige Schraubmuttern sind bekannt und dienen insbesondere zur Reduzierung von großen Schraublochdurchmessern. Insbesondere sind so genannte Einpressmuttern bekannt, die in eine entsprechende Öffnung oder Bohrung eines Bauteils eingesetzt und damit verpresst werden. Die DE 31 02 939 A1 beschreibt eine derartige Einpressmutter, die aufgrund ihrer Ausgestaltung in der Lage ist, nach dem Einsetzen in die entsprechende Bohrung in axialer Richtung auf sie einwirkenden Kräfte zu widerstehen. Dazu weist die bekannte Einpressmutter auf der dem Werkstück zugewandten Fläche eines Kragens mehrere Zähne auf, die durch das Einpressen der Einpressmutter in den oberflächennahen Bereich des Werkstücks eindringen und dort eine entsprechende Verformung des Materials bedingen. Dadurch ergeben sich Unterschneidungen, die einen sicheren Halt der Einpressmutter bewirken. Die Verwendung derartiger Einpressmuttern ist jedoch insbesondere bei der Verbindung von dünnwandigen Bauteilen nicht möglich, da deren Materialdicke zu dünn ist, um entsprechende Verformungen ausbilden zu können. Im Gegenteil, die Verwendung derartiger Einpressmuttern würde zu einer Beschädigung oder sogar Zerstörung dieser Bauteile führen. Die bekannten Einpressmuttern sind daher nur sehr eingeschränkt verwendbar.Such screw nuts are known and are used in particular for the reduction of large screw hole diameters. In particular, so-called press-in nuts are known, which are inserted into a corresponding opening or bore of a component and thus pressed. The DE 31 02 939 A1 describes such a press-in nut, which is due to its design able to withstand after insertion into the corresponding bore in the axial direction acting on them forces. For this purpose, the known press-in nut on the workpiece-facing surface of a collar several teeth, which penetrate into the near-surface region of the workpiece by the press-fitting of the press-fit and there cause a corresponding deformation of the material. This results in undercuts that cause a secure hold of the press-in nut. However, the use of such Einpressmuttern is not possible in particular in the connection of thin-walled components, since the material thickness is too thin to form appropriate deformations can. On the contrary, the use of such Einpressmuttern would lead to damage or even destruction of these components. The known Einpressmuttern are therefore only very limited use.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schraubmutter zur Verschraubung zweier Bauteile miteinander der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einerseits vielfach verwendbar ist und andererseits eine sichere Verschraubung der Bauteile gewährleistet.It is therefore an object of the present invention, a nut for screwing two components together of the aforementioned To provide a kind that is widely used on the one hand and On the other hand ensures a secure screwing of the components.

Diese Aufgabe wird durch eine Schraubmutter, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst.These Task is by a nut, which has the characteristics of the claim 1, solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.advantageous Embodiments of the invention are in the subclaims explained.

Eine erfindungsgemäße Schraubmutter zur Verschraubung zweier Bauteile miteinander umfasst einen zumindest teilweise umlaufenden Kragen und einen an dem Kragen angeordneten, zylinderförmigen Einführstutzen mit einer Aufnahmeöffnung, wobei die Aufnahmeöffnung ein Innengewinde zur Aufnahme eines Außengewindes einer Befestigungsschraube aufweist. Dabei ist der Durchmesser der Aufnahmeöffnung kleiner als der Durchmesser des Einführstutzens. Die Schraubmutter weist zudem mindestens ein Drehmomentübertragungselement zum Ausgleich eines bei einem Ansetzen, Anlegen und/oder Anziehen der Befestigungsschraube auftretenden Drehmoments auf. Durch die erfindungsgemäße Schraubmutter ist einerseits gewährleistet, dass die Bauteile mit einer Befestigungsschraube mit einem deutlich geringeren Schaftdurchmesser im Vergleich zum Schraubloch bzw. zur Bohrungen der Bauteile zu verschrauben, wodurch sich eine deutliche Gewichts- und Kosteneinsparung ergibt. So ist es mit der erfindungsgemäßen Schraubmutter zum Beispiel möglich, dass verschiedene Bauteile, die an Fahrzeugrahmen von Lastkraftwagen montiert werden, mit Befestigungsmitteln kleinerer Normteilgrößen befestigt werden können. Die üblicherweise verwendeten Normteile, wie Schrauben, Unterlegschreiben und Muttern, die der großen Lochgröße im Fahrzeugrahmen entsprechen, müssen nicht mehr verwendet werden. Des Weiteren ist durch das oder die Drehmomentübertragselemente gewährleistet, dass zum Beispiel ein so genanntes Durchrutschen der Befestigungsschraube bei höheren Drehmomenten verhindert wird. Damit ist eine sichere Verbindung der beiden Bauteile mittels der erfindungsgemäßen Schraubmutter und der entsprechenden Befestigungsschraube gewährleistet.A Screw nut according to the invention for screwing two components together comprises an at least partially encircling Collar and arranged on the collar, cylindrical Einführstutzen with a receiving opening, wherein the receiving opening an internal thread for receiving a Having external thread of a fastening screw. there the diameter of the receiving opening is smaller than that Diameter of the insertion tube. The nut points In addition, at least one torque transmission element for Compensation of one at a preparation, applying and / or tightening the Fixing screw occurring torque. By the invention On the one hand screw nut ensures that the components with a fixing screw with a much smaller shaft diameter compared to the screw hole or for drilling the components too screw, resulting in a significant weight and cost savings results. This is the case with the screw nut according to the invention For example, possible that different components attached to vehicle frames be mounted by truck, with fasteners smaller Standard part sizes can be attached. The commonly used standard parts, such as screws, Calipers and nuts, the big hole size in the vehicle frame, no longer used become. Furthermore, by the or the torque transmission elements ensures that, for example, a so-called slipping prevents the mounting screw at higher torques becomes. This is a secure connection of the two components by means the inventive nut and the corresponding Securing screw guaranteed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Drehmomentübertragungselement mindestens ein auf der dem Bauteilen abgewandten Seite des Kragens der Schraubmutter angeordnetes Griffelement. Das Griffelement dient als Handgegenhalter für den Ausgleich von niedrigen Drehmomenten, die zum Beispiel beim Ansetzen und Anlegen der Befestigungsschraube entstehen.In In an advantageous embodiment of the invention, the torque transmission element is at least a on the side facing away from the components of the collar of the nut arranged handle element. The handle element serves as a hand counter for the compensation of low torques, for example when applying and applying the fastening screw arise.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Drehmomentübertragungselement mindestens ein auf der dem Bauteilen zugewandten Seite des Kragens der Schraubmutter ausgebildeter Vorsprung. So drücken sich bei einem Anziehen der Befestigungsschraube die Vorsprünge in das beaufschlagte Bauteil und übertragen das hohe Drehmoment in das Bauteil. Eine weitere Verformung oder gar eine Beschädigung des Bauteils erfolgt nicht, da die auftretenden Drehmomentkräfte zu gering sind, um entsprechende Materialverformungen, wie sie im Stand der Technik genannt werden, realisieren zu können. Die Vorsprünge dienen für die hohe Drehmomentübertragung beim Anziehen der Befestigungsschraube.In a further advantageous embodiment of the invention is Torque transmission element at least one on the Components facing side of the collar of the nut trained Head Start. So press when tightening the mounting screw the projections in the applied component and transferred the high torque in the component. Another deformation or even damage to the component does not occur because the occurring torque forces are too low to appropriate Material deformations, as mentioned in the prior art, to be able to realize. The projections serve for the high torque transmission when tightening the mounting screw.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Drehmomentübertragungselement eine in der Aufnahmeöffnung der Schraubmutter angeordnete Rippe, wobei die Rippe konisch zur Mittelachse der Aufnahmeöffnung ausgebildet ist. Vorteilhafterweise werden bei einem steigenden Anzugsmoment der Befestigungsschraube zumindest eines der Bauteile der zu verbindenden Bauteile mit der Schraubmutter radial nach außen verpresst. Hierdurch ist eine entsprechend hohe Drehmomentübertragung gewährleistet, so dass das genannte Durchrutschen der Schraubmutter zuverlässig verhindert wird.In a further advantageous embodiment of the invention, the torque transmission element is a in the receiving opening of Schraubmut ter arranged rib, wherein the rib is formed conically to the central axis of the receiving opening. Advantageously, at least one of the components of the components to be connected with the nut screwed radially outwardly at an increasing torque of the fastening screw. As a result, a correspondingly high torque transmission is ensured, so that said slippage of the nut is reliably prevented.

Verwendung findet die erfindungsgemäße Schraubmutter zum Beispiel bei der Verbindung von Bauteilen eines Kraftfahrzeugrahmens, insbesondere eines Fahrzeugrahmens eines Lastkraftwagens.use finds the nut according to the invention for Example in the connection of components of a motor vehicle frame, in particular a vehicle frame of a truck.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the embodiments illustrated in the figures. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Schraubmutter gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 a schematic sectional view of a screw according to the invention according to a first embodiment;

2 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Schraubmutter gemäß 1; 2 a schematic representation of a plan view of the nut according to 1 ;

3 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Schraubmutter gemäß einer zweiten Ausführungsform; und 3 a schematic sectional view of a screw according to the invention according to a second embodiment; and

4 eine schematisch dargestellte Aufsicht auf die Schraubmutter gemäß 3. 4 a schematically illustrated plan view of the nut according to 3 ,

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Schraubmutter 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Man erkennt, dass die Schraubmutter 10 einen umlaufenden Kragen 16 und einen an dem Kragen 16 angeordneten, zylinderförmigen Einführstutzen 18 aufweist. Der Einführstutzen 18 weist eine Aufnahmeöffnung 20 auf, wobei in der Aufnahmeöffnung 20 ein Innengewinde 22 zur Aufnahme eines Außengewindes 26 einer Befestigungsschraube 24 ausgebildet ist. Des Weiteren wird deutlich, dass ein erstes Bauteil 12 ein erstes Schraubloch 38 und ein zweites Bauteil 14 ein entsprechend ausgebildetes und dimensioniertes Schraubloch 40 aufweist. Der Einführstutzen 18 der Schraubmutter 10 wird zur Verschraubung der Bauteile 12, 14 in die Schraublöcher 38, 40 eingeführt. Die Befestigungsschraube 24 wird an dem dem Kragen 16 gegenüberliegenden Ende des Einführstutzens 18 in dessen Aufnahmeöffnung 20 eingeführt und damit verschraubt. Zwischen einem Schraubenkopf 42 der Befestigungsschraube 24 und dem ersten Bauteil 12 kann zudem eine Unterlegscheibe 36 angeordnet sein. Durch die Verschraubung der Befestigungsschraube 24 mit der Schraubmutter 10 werden Drehmomentübertragungselemente 30, die als Vorsprünge auf der den Bauteilen 12, 14 zugewandten Seite des Kragens 16 ausgebildet sind, in die oberflächennahen Bereiche des zweiten Bauteils 14 gepresst, so dass sich insgesamt eine sichere Verschraubung der Bauteile 12, 14 miteinander ergibt. Des Weiteren erkennt man, dass zum Ausgleich von niedrigen Drehmomenten, die beim Ansetzen und Anlegen der Befestigungsschraube 24 zunächst auftreten, Griffelemente 32 als Handgegenhalter auf der den Bauteilen 12, 14 angewandten Seite des Kragens 16 der Schraubmutter 10 ausgebildet sind. Neben der Drehmomentübertragung und dem damit zuverlässigen Verhindern eines so genannten Durchrutschens der Schraubmutter 10 wird die deutliche Reduzierung der benötigten Größen der Befestigungsschraube 24 deutlich. Zum Beispiel kann die vorgegebene Lochgröße bzw. der Durchmesser der Schraubenlöcher 38, 40 16,5 mm betragen. Durch die Schraubmutter 10 kann dieser Durchmesser auf 8 mm reduziert werden. Diese Reduzierung der benötigten Normgrößen wird auch aus 2 deutlich. Man erkennt deutlich den geringeren Durchmesser der Aufnahmeöffnung 20 im Vergleich zu dem Durchmesser des zylinderförmigen Einführstutzens 18, welcher üblicherweise dem Durchmesser der Schraublöcher 38, 40 entspricht. 1 shows a schematic sectional view of a nut 10 according to a first embodiment. It can be seen that the nut 10 a circumferential collar 16 and one on the collar 16 arranged, cylindrical insertion 18 having. The insertion tube 18 has a receiving opening 20 on, being in the receiving opening 20 an internal thread 22 for receiving an external thread 26 a fixing screw 24 is trained. Furthermore, it becomes clear that a first component 12 a first screw hole 38 and a second component 14 a suitably trained and dimensioned screw hole 40 having. The insertion tube 18 the nut 10 becomes the screwing of the components 12 . 14 in the screw holes 38 . 40 introduced. The fixing screw 24 gets at the collar 16 opposite end of the insertion 18 in its receiving opening 20 introduced and screwed with it. Between a screw head 42 the fixing screw 24 and the first component 12 can also have a washer 36 be arranged. By screwing the fixing screw 24 with the nut 10 become torque transmission elements 30 acting as protrusions on the components 12 . 14 facing side of the collar 16 are formed, in the near-surface regions of the second component 14 pressed, so that in total a secure screwing of the components 12 . 14 together. Furthermore, one recognizes that to compensate for low torques when applying and applying the mounting screw 24 initially occur, handle elements 32 as Handgegenhalter on the components 12 . 14 applied side of the collar 16 the nut 10 are formed. In addition to the torque transmission and thus reliable prevention of a so-called slippage of the nut 10 will significantly reduce the required sizes of the mounting screw 24 clear. For example, the predetermined hole size or the diameter of the screw holes 38 . 40 16.5 mm. Through the nut 10 this diameter can be reduced to 8 mm. This reduction in the required standard sizes is also out 2 clear. It can be clearly seen the smaller diameter of the receiving opening 20 compared to the diameter of the cylindrical insertion tube 18 , which is usually the diameter of the screw holes 38 . 40 equivalent.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Schraubmutter 10 einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform weist die Schraubmutter 10 mehrere Drehmomentübertragungselemente 34 auf, die rippenartig ausgebildet sind. Dabei sind die Rippen 34 in der Aufnahmeöffnung 20 der Schraubmutter 10 angeordnet. Des Weiteren sind die Rippen 34 konisch zur Mittelachse der Aufnahmeöffnung 20 angeordnet. Dadurch ergibt sie bei einem steigenden Anzugsmoment durch das Anziehen der Befestigungsschraube 24 ein radial nach außen wirkendes Verpressen zumindest eines der Bauteile 12, 14 mit der Schraubmutter 10. Die Anordnung der Rippen 34 wird durch die 4 verdeutlicht. Die weiteren mit Bezugszeichen versehenen Elemente der Schraubmutter 10 gemäß den 3 und 4 entsprechen den in den 1 und 2 beschriebenen Elementen. 3 shows a schematic sectional view of a nut 10 a second embodiment. Unlike in the 1 and 2 illustrated embodiment, the nut 10 several torque transmission elements 34 on, which are formed like ribs. Here are the ribs 34 in the receiving opening 20 the nut 10 arranged. Furthermore, the ribs 34 conical to the central axis of the receiving opening 20 arranged. This results in an increasing tightening torque by tightening the mounting screw 24 a radially outwardly acting pressing at least one of the components 12 . 14 with the nut 10 , The arrangement of the ribs 34 is through the 4 clarified. The other provided with reference numerals elements of the nut 10 according to the 3 and 4 correspond to those in the 1 and 2 described elements.

Insgesamt ergibt sich durch die Schraubmutter 10 eine deutliche Gewichtsersparnis durch ein geringeres Eigengewicht der Befestigungselemente 24. Zudem sind diese Befestigungselemente 24 üblicherweise billiger. Schließlich ergibt sich auch eine Reduzierung der Montagezeit durch manuelles bzw. automatisches Gegenhalten der Schrauben mittels der Drehmomentübertragungselemente 28, 30, 32 ohne zusätzliches Werkzeug. Man erkennt, dass die Drehmomentübertragungselemente 30, 32 kraftschlüssig auf die Bauteile 12, 14, einwirken.Overall results from the nut 10 a significant weight savings through a lower weight of the fasteners 24 , In addition, these fasteners 24 usually cheaper. Finally, there is also a reduction in the assembly time by manual or automatic holding the screws by means of the torque transmission elements 28 . 30 . 32 without additional tools. It can be seen that the torque transmission elements 30 . 32 non-positively on the components 12 . 14 , interact.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3102939 A1 [0002] - DE 3102939 A1 [0002]

Claims (6)

Schraubmutter zur Verschraubung zweier Bauteile (12, 14) miteinander, wobei die Schraubmutter (10) einen zumindest teilweise umlaufenden Kragen (16) und einen an dem Kragen (16) angeordneten, zylinderförmigen Einführstutzen (18) mit einer Aufnahmeöffnung (20) aufweist und in der Aufnahmeöffnung (20) ein Innengewinde (22) zur Aufnahme eines Außengewindes (26) einer Befestigungsschraube (24) ausgebildet ist, wobei der Durchmesser der Aufnahmeöffnung (20) kleiner ist als der Durchmesser des Einführstutzens (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubmutter (10) mindestens ein Drehmomentübertragungselement (28, 30, 32) zum Ausgleich eines bei einem Ansetzen, Anlegen und/oder Anziehen der Befestigungsschraube (24) auftretenden Drehmoments aufweist.Screw nut for screwing two components ( 12 . 14 ), whereby the nut ( 10 ) an at least partially encircling collar ( 16 ) and one on the collar ( 16 ) arranged, cylindrical insertion nozzle ( 18 ) with a receiving opening ( 20 ) and in the receiving opening ( 20 ) an internal thread ( 22 ) for receiving an external thread ( 26 ) a fastening screw ( 24 ), wherein the diameter of the receiving opening ( 20 ) is smaller than the diameter of the insertion tube ( 18 ), characterized in that the nut ( 10 ) at least one torque transmission element ( 28 . 30 . 32 ) to compensate for a when applying, applying and / or tightening the fixing screw ( 24 ) has occurring torque. Schraubmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungselement ein auf der den Bauteilen (12, 14) abgewandten Seite des Kragens (16) der Schraubmutter (10) angeordnetes Griffelement (32) ist.Screw nut according to claim 1, characterized in that the torque transmission element on the one of the components ( 12 . 14 ) facing away from the collar ( 16 ) of the nut ( 10 ) arranged handle element ( 32 ). Schraubmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungselement ein auf der den Bauteilen (12, 14) zugewandten Seite des Kragens (16) der Schraubmutter (10) ausgebildeter Vorsprung (30) ist.Screw nut according to claim 1 or 2, characterized in that the torque transmission element on the one of the components ( 12 . 14 ) facing side of the collar ( 16 ) of the nut ( 10 ) trained lead ( 30 ). Schraubmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungselement eine in der Aufnahmeöffnung (20) der Schraubmutter (10) angeordnete Rippe (34) ist, wobei die Rippe (34) konisch zur Mittelachse der Aufnahmeöffnung (20) ausgebildet ist.Nut according to one of claims 1 to 3, characterized in that the torque-transmitting element in the receiving opening ( 20 ) of the nut ( 10 ) arranged rib ( 34 ), the rib ( 34 ) conical to the central axis of the receiving opening ( 20 ) is trained. Schraubmutter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungselement (30, 32) auf mindestens eines der Bauteile (12, 14) kraftschlüssig einwirkt.Nut according to claim 3 or 4, characterized in that the torque transmission element ( 30 . 32 ) on at least one of the components ( 12 . 14 ) acting force-locking. Verwendung einer Schraubmutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei der Verbindung von Bauteilen eines Kraftfahrzeugrahmens, insbesondere eines Fahrzeugrahmens eines Lastkraftwagens.Use of a nut according to one of the preceding Claims in the connection of components of a motor vehicle frame, in particular a vehicle frame of a truck.
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