DE10242507A1

DE10242507A1 - Blechmutter

Info

Publication number: DE10242507A1
Application number: DE10242507A
Authority: DE
Inventors: Steffen Zimmer; Rüdiger Japke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: DE10242507B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blechmutter mit einer eine Anlagefläche für ein Verbindungsteil ausbildenden Auflageplatte und einer an dieser ausgebildeten Aufwölbung mit einer im Abstand von der Auflageplatte ausgebildeten Aussparung für den Eingriff einer Schraube. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Blechmutter so zu gestalten, daß mit dieser im Randbereich eines Verbindungsteils montageerleichtert eine zuverlässige Schraubverbindung herstellbar ist. Dazu sind in der Aufwölbung (2) mehrere vom Grund derselben an der Auflageplatte (1) bis zur Aussparung (3) reichende und Segmente (7-10) bildende Schlitze (6) angeordnet, und die Auflageplatte (1) ist mit einer im wesentlichen rechtwinkligen Abwinklung (4) nach der der Aussparung (3) abgewandten Seite versehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blechmutter als Verbindungselement für eine lösbare Schraubverbindung, insbesondere für moderate Anzugs-(Dreh-)momente.
Eine Schraubverbindung zum lösbaren Klemmverbinden von Teilen wird durch Zug-, Druck- oder Scherkräfte beaufschlagt, die in Abhängigkeit vom Einsatzgebiet der Schraubverbindung geringer oder größer sein können. Für Schraubverbindungen, bei denen moderate oder geringe Anzugs-(Dreh- momente auftreten, können gewichtsreduzierte Leichtbaumuttern zum Einsatz kommen. So ist aus der DE 43 07 645 A1 eine Drahtmutter als Leichtbaumutter bekannt, die gegenüber den üblichen, aus Vollmaterial gefertigten Muttern den Vorteil eines wesentlich geringeren Gewichts hat. Des weiteren sind verschiedene, aus Blech gefertigte Leichtbaumuttern (Blechmuttern) mit einer Aussparung für eine Schraube oder einen Gewindebolzen bekannt. So ist eine hutartig geformte Ausführung üblich, die einen für den Eingriff eines Werkzeugs profilierten Hohlkörper mit einer Aussparung in der Stirnfläche aufweist, der an einer krempenartigen Auflage für das jeweilige Verbindungsteil ausgebildet ist. Beim Einschrauben einer Schraube oder eines Gewindebolzens von der Innenseite des Hohlkörpers her wird an der Aussparung ein Gewindegang ausgebildet, und die Blechmutter wird bei Anlage am Verbindungsteil zwischen diesem und der Schraube verspannt und kann eine der Spannkraft entsprechende Klemmkraft ausüben. Des weiteren ist ein tunnelartig gewölbtes Blechstück mit einer Aussparung als Blechmutter bekannt, das mit zwei einander gegenüberliegenden Anlagekanten auf dem jeweiligen Verbindungsteil aufliegt und mit dem die jeweilige Schraube von der Innenseite bzw. der konkav gewölbten Seite her in Eingriff bringbar ist. Die beschriebenen Blechmuttern weisen jeweils eine Aussparung für eine Schraube auf, die im Abstand von der Anlagefläche oder den Anlagekanten ausgebildet ist. Der Nachteil dieser Blechmuttern ist, daß sie nicht verdrehsicher sind, wodurch die Zuverlässigkeit der Schraubverbindung in Frage gestellt ist. Die hutartig geformte Blechmutter ist gegenüber der tunnelartig gewölbten materialaufwendiger. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Blechmutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß mit dieser im Randbereich eines Verbindungsteils montageerleichtert eine zuverlässige Schraubverbindung herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Blechmutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Blechmutter, die aus einer eine Anlagefläche für ein Verbindungsteil ausbildenden Auflageplatte und einer an dieser ausgebildeten Aufwölbung mit einer im Abstand von der Auflageplatte ausgebildeten Aussparung für den Eingriff einer Schraube gebildet ist, die Aufwölbung mit mehreren von der Auflageplatte bis zur Aussparung reichenden Schlitzen versehen ist, und daß die Auflageplatte nach der der Aussparung abgewandten Seite hin mit einer im wesentlichen rechtwinkligen Abwinklung als Positionierungsanschlag versehen ist. Der Durchmesser der vorzugsweise kreisrunden Ausnehmung ist dabei kleiner als der Kerndurchmesser der Schraube. In die geschlitzte Aufwölbung ist eine Schraube montageerleichtert eindrehbar, da sich die gebildeten Segmente unter Ausbildung eines Gewindeganges besser verformen und an das Schraubengewinde anpassen können als bei einer ungeschlitzten Aufwölbung. Die sich an der Ausnehmung aufweitenden Segmente stellen zugleich eine Verdrehsicherung gegenüber der Schraube dar. Die Abwinklung sorgt in Verbindung mit der ebenen Anlagefläche für einen definierten Sitz am Verbindungsteil und bildet eine montageerleichternde Verdrehsicherung gegenüber diesem beim Eindrehen. Diese Blechmutter ist ein prozeßsicheres Verbindungselement, mit dem auf kleinem Anordnungsraum ein erforderliches Dreh- und Spannmoment erreicht werden kann. Die Erstellungskosten sind niedrig.
Die Aufwölbung kann asymmetrisch ausgebildet sein, derart, daß die aufeinanderfolgenden Segmente, vorzugsweise vier an der Zahl, an der Aussparung eine Schraubenlinie mit einer Steigung ausbilden. Dabei ist das Segment, an dem die Schraubenlinie aufsteigend beginnt, weniger zur Achse der Aussparung zu geneigt als das Segment, an dem die Schraubenlinie endet. Eine derartige Ausbildung der Aufwölbung führt zu einem erleichterten Eindrehen der Schraube, da bereits ein Gewindegang ausgebildet ist und sich die Segmente im wesentlichen nur noch an den Schraubendurchmesser anpassen müssen.
Die Auflagefläche ist vorteilhaft rechteckig oder quadratisch ausgebildet, so daß deren Seitenflächen in Verbindung mit einer am anliegenden Verbindungsteil gegebenen Aufnahme für die Blechmutter eine zusätzliche Verdrehsicherung darstellt. Außerdem können an den an die Abwinklung angrenzenden und einander gegenüberliegenden Seitenbereichen mit geraden Kanten erleichtert und vorteilhaft Klemmelemente ausgebildet werden, die die Blechmutter an einer der Anlagefläche am Verbindungsteil gegenüberliegend ausgebildeten Fläche abstützen und arretieren, wodurch die Prozeßsicherheit im Montageprozeß erhöht wird.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1a bis 1c: eine Blechmutter in drei Ansichten und
2a bis 2c: die Blechmutter in einer an einem Verbindungsteil ausgebildeten Aufnahme, ebenfalls in drei Ansichten und teilweise geschnitten.
Die in den 1a bis 1c in der Vorderansicht, einer Seitenansicht und der Draufsicht gezeigte Blechmutter aus Federstahl (DIN EN 10-132-4-C675) weist eine Auflageplatte 1, eine an dieser ausgebildete, im wesentlichen kegelförmige Aufwölbung 2 mit einer Aussparung 3 für den Eingriff einer Schraube und eine an der Vorderseite an der Auflageplatte 1 angeformte rechtwinklige Abwinklung 4 sowie an den an diese angrenzenden Seiten jeweils ein Klemmelement 5 auf. Grundsätzlich hat die Auflageplatte 1 eine Rechteckform. Die Klemmelemente 5 sind durch einen Einschnitt parallel zur jeweiligen Seitenkante und durch eine Anwinklung bzw. Aufstellung des eingeschnittenen Bereiches gebildet. 1 c zeigt in der Draufsicht die Aufwölbung 2 mit der kreisringförmigen Aussparung 3. Zu erkennen ist, daß die Aufwölbung 2 vier Schlitze 6 im regelmäßigen Winkelabstand von 90° aufweist, die vom Grund der Aufwölbung an der Auflageplatte bis zur Aussparung 3 reichen und durch die vier Segmente 7 bis 10 gebildet sind. Diese sind asymmetrisch ausgebildet, derart, daß an der Aussparung 3 eine Schraubenlinie S entsteht, wobei das Segment 7, an dem diese (S) aufsteigend beginnt, weniger zur Achse A der Aussparung 3 zu geneigt ist als das Segment 10, an dem die Schraubenlinie S endet, wodurch ersteres (7) in radialer Richtung auch erheblich kürzer ist als das Segment 10.
In den 2a bis 2c ist die Blechmutter in einer Verbindungsanordnung zweier miteinander zu verschraubender Verbindungsteile 11 und 12 dargestellt. Am Verbindungsteil 11 ist eine Aufnahmetasche 13 mit einer Ausnehmung 14 auf der dem Verbindungsteil 12 abgewandten Seite für die Blechmutter ausgebildet. Beide Verbindungsteile 11 und 12 weisen Durchgangsbohrungen 15 und 16 für die Schraube 17 auf. Die Blechmutter liegt mit ihrer Anlagefläche auf dem Verbindungsteil 11 auf und ist bis zum Anschlag der Abwinklung 4 an den Verbindungsteilen 11 und 12 in die Aufnahmetasche 13 eingeschoben, wobei die Klemmelemente 5 leicht vorgespannt sind und die Blechmutter fixieren. Die Aussparung 3 fluchtet im wesentlichen mit den Durchgangsbohrungen 15 und 16. Wird nun die Schraube 17 in die Aussparung 3 hineingedreht, zentriert sich diese, wobei jedoch eine Verdrehbewegung der Blechmutter durch die an den Verbindungsteilen 11 und 12 anliegende Abwinklung 4 ausgeschlossen ist. Durch das Hineindrehen der Schraube 17 werden die Segmente 7 bis 10 aufgeweitet und passen sich mit ihren aussparungsseitigen Kanten an das Schraubengewinde an. Beim Anschlag des Schraubenkopfes an das Verbindungsteil 12 und bei einer Weiterdrehung der Schraube 17 werden die in das Schraubengewinde eingreifenden Segmente 7 bis 10 selbstsichernd in Richtung auf die Auflageplatte 1 zu verspannt und drücken diese auf das Verbindungsteil 11, wodurch eine feste Verbindung zwischen den Verbindungsteilen 11 und 12 gebildet wird.

1: Auflageplatte
2: Aufwölbung
3: Aussparung
4: Abwinklung
5: Klemmelement
6: Schlitz
7: Segment
8: Segment
9: Segment
10: Segment
11: Verbindungsteil
12: Verbindungsteil
13: Aufnahmetasche
14: Ausnehmung
15: Durchgangsbohrung
16: Durchgangsbohrung
17: Schraube
A: Achse
S: Schraubenlinie

Claims

Blechmutter mit einer eine Anlagefläche für ein Verbindungsteil ausbildenden Auflageplatte und einer an dieser ausgebildeten Aufwölbung mit einer im Abstand von der Auflageplatte ausgebildeten Aussparung für den Eingriff einer Schraube, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufwölbung (2) mehrere vom Grund derselben an der Auflageplatte (1) bis zur Aussparung (3) reichende und Segmente (7-10) bildende Schlitze (6) angeordnet sind, und daß die Auflageplatte (1) mit einer im wesentlichen rechtwinkligen Abwinklung (4) nach der der Aussparung (3) abgewandten Seite zu versehen ist.
Blechmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwölbung (2) asymmetrisch ausgebildet ist, derart, daß die aufeinanderfolgenden Segmente (7-10) an der Aussparung (3) eine Schraubenlinie (S) mit einer Steigung ausbilden, wobei ein Segment, das an der aufsteigenden Schraubenlinie (S) einen weiter oben liegenden Schraubenlinienabschnitt ausbildet, steiler aufgestellt ist als ein Segment, das einen weiter unten liegenden Schraubenlinienabschnitt ausbildet.
Blechmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageplatte (1) eine rechteckige oder quadratische Grundfläche hat.
Blechmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den an die Abwinklung (4) angrenzenden und einander gegenüberliegenden Seiten der Auflageplatte (1) neben der Aufwölbung (2) jeweils ein Klemmelement (5) ausgebildet ist.