DE1625277A1

DE1625277A1 - Lochmutter

Info

Publication number: DE1625277A1
Application number: DE19671625277
Authority: DE
Inventors: Sixten Lejdegard; Herman Waern
Original assignee: BULTFABRIKS AB
Current assignee: BULTFABRIKS AB
Priority date: 1966-09-22
Filing date: 1967-09-21
Publication date: 1970-06-25
Also published as: GB1205605A; DE1725010B1

Description

Dipi.-lng. August Boshart Dipl.-lng. Waiter Jackisch

Patentanwälte Stuttgart-Nr Menzelstraß· 40

21, Sep. 1967

Bultfabriks Akfciebolaget
Hallstahammar/Schweden

A 30 010 - sz

Lochmutter

Die Erfindung betrifft eine Lochmutter zur Befestigung

sich an einem Blechteil mit einem/in Axialrichtung über die Blechebene erhebenden Mutternkörper· Derartige Lochmuttern finden in steigendem Maße für Verschraubungen an Blechteilen Verwendung/ vor allem auch in der Autoraobilindustrie, im Behälterbau uid ähnlichen Fertigungszweigen. Die Lochimittern sind dabei im

meinen gleichzeitig als Lochwerkzeug ausgebildet» stellen also bei entsprechender Anpressung gegen

009826/0633

BAD ORiGJNAL

die Wand des Blechteiles die zu ihrer Aufnahme vorgesehene Ausnehmung selbst her und werden anschließend in dieser Ausnehmung festgesetzt, vjorait sich ein mit dem Blechteil starr verbundenes Anschlußelement für die Verschraubung ergibt·

Bei einer üblichen Ausführung solcher Lochmuttern 1st an einer Endfläche des sechseckigen Mutternkörpers eine kre£förmige Einsenkung mit einer Mehrzahl von radialen Rippen oder dgl. vorgesehen, welch letztere die Einsenkung unterteilen und eine Drehung der Mutter nach deren Einsetzen verhindern sollen« Die kreisförmige Einsenkung bildet hier einen ringförmigen Kragen um das Mutterngewinde, wobei die Stirnfläche dieses Kragens als Stanzwerkzeug bei dem Lochvorgang zum Einsetzen der Mutter dient. Die Umfangsfläohe des Kragens ist dabei in Form einer Ringnut hinterschnitten, so daß die Lochwandung des Blechteiles nach dem Einsetzen der Mutter in diese Ringnut eingepresst wird und eine feste Verbindung zwischen Blechteil und Lochmutter erzeugt. Loohmuttern dieser Art haben zwar manche Vorteile, dienen Jedoch der Nachteil gegenübersteht, daß

009826/0633 bad original

die Dreharretierung durch die Rippsn in der Einsenkung des Mtt'öternkörpers nur eine begrenzte und in vielen Fällen nicht ausreichende Festigkeit aufweist.

Bei einer anderen bekannten Ausführung von Lochmuttern 1st der Mutternkörper im Axialschnitt im wesentlichen T-f örmig ausgebildet und wird bei der Herstellung aus einem im Querschnitt entsprechend T~förmigen Profilstreifen ausgeschnitten« Die Seitenflächen des Stegabschnittes des T-förmigen Mutternkörpers sind in Richtung zum Flanschabschnitt des Mutternkörpers leicht zueinander geneigt angeordnet, wobei die untere Stirnfläche des Stegajföschnittes als Stanzwerkzeug beim Einsetzen der Mutter in das Blechteil wirkt. Die Innenflächen des Steg- und Flanschabschnitts bilden hierbei die Hinterschneidungen zur Arretierung der Mutter in der damit hergestellten

Ausnehmung des Blechteiles. Auch bei dieser Ausführung stehen einigen Vorteilen beträchtliche Nachstelle gegenüber» Zunächst bietet die Herstellung aus einem präzisionsgewalzten Strahlprofil

009826/0633 ," _B~_D original

naheliegenderweise gewisse Schwierigkeiten, -während andererseits für die Abstützung des Mutternkörpsrs am Blechteil im wesentlichen nur di© Innenflächen des Flanscftab$ehnitfces wirksam sind. Eine ausreichende Abstützung gegen Drehmomente, die in einer Ebene durch die Gewindeachse auf den Mutternkörper wirken, ist daher nur in einer solchen Axialebene gegeben. Ferner besteht die Gefahr unzulässig hoher Flächenpressungen, da der MutternkSrper^ nur zwei einander gegenüberliegende Stützflächen aufweist, wo#gegen in der Richtung quer zu diesen beiden Stützflächen keine Berührung mit der Oberfläche des Blechteiles vorhanden ist. Entsprechendes gilt für die durch die Innenflächen des Flansch- und ^stegabschnitt)£es gebildeten Hinterschneidungen, welche den Mutternkörper ebenfalls nur an zwei gegenüberliegenden Stellen halten.

Aufgabe der Erfindung ist in diesem Zusammenhang die Schaffung einer Lochmutter, bei der die erwähnten Nachteile der bekannten Ausführungen überwunden sind. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe

009826/0633 ^ßAD original

kennzeichnet sich bei einer Loehmutter der eingangs genannten Art hauptsächlich dadurch, daß ein sieh in Axialriehtung des Gewindes über eine Stirnfläche des Mutternkörpers erhebendes Befestigungselement mit einer Mehrzahl von geraden Selten vorgesehen ist, die mit Abstand nach innen vom AußenuJ&ifang des Mutternkörpers angeordnet sind, und daß die Stirnflächen zwischen dem Befestigungselement und dem AuSenumfang des Huttemdrpers in einer Radialebene liegt. Bei einer solchen Ausführung lassen sich ohne Schwierigkeit praktisch auf der gesamten üiafangsfläche des Befestigungselementes Anlage« und Halte» _t flächen vorsehen, so daß sich eine allseitige ' Arretierung des Mutternkörpers am Blechteil ergibt»

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungs« beispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Hierin zeigt

Fig. 1 eine Seltenansieht einer ersten AusfÜhrungsförm der erfIndungsgemässen Lochmutter im Teil-Axlalschnitt,

009626/0633

Flg. 2 eine Draufsicht in Axialrichtung der Mutter nach Fig. 1,

FIg, 2 eine Seitenansicht mit Teil-Axial^schnitt der Mutter nach Fig. 1 im Einbausustand an einem Blechteil,

Fig. 4 ,5 und 6

Je eine Ansicht bzw, dnen Teilschnitt geraäss Fig. 1, 2 bzw. 5 £tfc* eine sweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Lochmutter und

Fig. 7 eine dritte Ausftihrungsforra der Mutter in Seitenansicht bzw. im Teil=Axialsehnitt in vergrößertem Maßstab.

Die Lochmutter in der Ausführung nach Fig. 1 bis 5 besteht aus einem Mutterakörper 10 mit vier paarweise gegenüberliegend angeordneten Seitenflächen 11 und 12 zum Angriff eines entsprechenden Werkzeugs als öegenhalterung bei der Verschraubung oder dgl.. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Mutternkörper 10 ebenso mit einem andersartigen Vieleck-Querschnitt oder auch zylindrisch ausgeführt werden kann.

009826/0633

Im Beispielsfall ist an der Oberseite des Mutternkörpers eine im wesentlichen in einer Radialebene liegende Stirnfläche 15 vorgesehen, über welche ein im Querschnitt bzw. in Draufsicht geraäss Fig. 2 ebenfalls im westlichen quadratisches Befestigungselement 14 vorsteht. Die Stirnfläche 15 erstreckt sich ohne Unterbrechung längs des Umfanges des Befestigungseienientes l4> und zwar mit im wesent« iichenj^leichbleibender Radialbreite. Erflndungswesent= lieh ist die vieleekige, im Beispielsfall im wesentlichen viereckige bzw* quadratische Ausbildung des Befestigtmgselementes, die zweckmässig auch bei anderen Ausführungen des Mutternkörperquerschnitts

Xn jedem Pail erstreckt sich die Stirnfläche 13 ohne Unterbrechung um das Befestigungselement, wenn auch die Breite der StiFfloche entsprechend dem Querschnitt des Mutternkörpers unter» schiedlich sein kan.

Im äußeren Abstand des Befestigungselementes 14 ist mit geringem Abstand oberhalb der Stirnfläche 13 eine in Unifangsrichtung durchlaufende Nut 15

BAD OB1G»NAL

009826/06 3 3 -»-■

als Einsenkung zum Eingriff eines Wandabschnitts des Blechteiles 18 gemäss Fig. 3 vorgesehen. Die Herstellung dieser Nut erfolgt zweckiaässlg so, daß von einem im Querschnitt nach außen verjüngten Ansatz des Mutternkörpers/eine Stauchung der Stirnfläche 16 vorgenommen wird» wodurch sich ein nach außen vorstehender Handansatz 17 und damit die durchlaufende Nut 15 bilden. Die Stirnfläche des so hergestellten Befestigungselementes wirkt dann beim Einsetzen der Mutter in das Blechteil als lochwerkzeug.

Die Befestigung der Mutter in dem Blechteil 18 ergibt sich aus Fig. ^. Hierzu wird die Mutter in Axialrichtung gegen die zunächst geschlossene Wand des Blechteiles 18 gepresst, wobei das Befestigungselement 14 eine seinem Querschnitt entsprechende Ronde aus dem Blechteil stanzt. Hierzu wird eine geeignete» nicht dargestellte Presse sowie an geeignetes Widerlager für den Stanzvorgang verwendet. Dieses Widerlager wird in naheliegender Weise so ausgebildet, daß im Anschluß an den Lochvorgang in die Oberfläche des Blechteiles längs des Umfangs des Befestigungselementes 14 eine Ringnut 15 eingedruckt wird« wodurch

009826/0633 " ⁹ ".

BAD ORIGINAL

das Material des umgebenden Wandabschnittes des Blechteiles 18 in gewisse» Maße in die Nut 15 eingepresst wird.

Die dargestellten Merkmale veranschaulichen« daß die erf indungsgeraässe Lochmutfcor mit geringem Aufwand und üblichen Mitteln herstellbar ist« z.B· durch Kaltschlagen des Mutternkörpers« wobei die quadratische Querschnittsform des Befestigungselementes ohne unzulässig hohe Kantenpressung eine vorzügliche Sicherung der Mutter im Blechteil sowohl gegen Torsions» wie auch Biegeraomente und ebenso eine allseitige Abstützung des Mutternkörpers ermöglicht.

Die Ausführung nach Fig. 4 bis 6 unterscheidet sich von der vorangehenden hauptsächlich dadurch« daß die Stirnfläche 13 des Mutternkörpers nicht vollständig eben ausgebildet« sondern mit einer das Befestigungselement geschlossen umgebenden« axialen Einsenkung 20 versehen ist· Nach dem Lochen des Blechteiles 18 wird das Material des Wandabschnitts 21 in diese Einsenkung gepresst. Längs des Umfange

— 10 -

009826/0633

ist das Befestigungselement bei dieser Ausführung mit einer zweiten Einsenkung in Form einer ebenfalls dureh-laufenden Hintersehneidung versehen, die wie bei der vorangehenden Ausführungsform durch Stauchen der Stirnfläche l6 des Befestigungselementes hergestellt wird. Hierbei wird zweekmfissig von einem in Axialrichtung prismatischen Ansatz des Mutternkörpers für die Formgebung des Befestigungs&lementes ausgegangen. Für diese Ausführungsform treffen ersichtlich alle Vorteile zu, die bereits anhand der vorangehenden Ausführungsform erläutert wurden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist das Befestigungselement 14 abweichend mit einem nach außen konisch verjüngten Endabschnitt versehen, dessen Höhe zweckmässig in einem Bereich von 10 # bis 60 % der Gesamthöhe des Befestigungselementes liegt und vorzugsweise 25 # dieser Gesamthöhe beträgt. Der Neigungswinkel des konischen Endabsehnittes in bezug auf die Gewindeachse der Mutter liegt zweck« massig In einem Bereich von 1° bis 20° und beträgt vorzugsweise etwa 3° bis 5°.

009 826/0633 bad-original

Bei der Ausführung nach Fig. 7 sind 2wei Einsenkungen 20 und 22 in Form von das Befestigungselement 3Λ unigebenden Hüten 20 und 22 vorgesehen, die im Bereich des Überganges zwischen Befestigungselement und Stirnfläche IJ durch eine Ausrundung 24- verbunden sind und eine geschlossene, im Querschnitt L-förmige Ausnehmung bilden. Nach oben geht die Einsenkung 22 Über einen verstärkten Abschnitt des Befestigungselementes und eine konvexe Abrundung 25 in den konischen Endabschnitt des Befestigungselementes ttber. Auch diese Form des Befestigungseleraentes wird sweckraässig durch Stauchen der Stirnfläche des auch hier mit I¹J- bezeichneten Befestigungselementes hergestellt. Der Radius der Ausrundung 24 wird in Abhängigkeit von den übrigen Abmessungen des Mutternkörpers zweekmässig in einem Bereich von 0, 2 bis 1,0 mm gewählt.

Von Bedeutung ist, daa die konische Verjüngung des Endabschnitte's des Befestigungselementes beim Einsetzen der Mutter bzw» beitäjCiOchen des Blechteiles eine mindestens teilweise elastische Aufweitung der Loch« wandung bewirkt. Nach dem Einsetzen federt das Material

- 12 009826/0633

des Blechteiles in der Umgebung des Loches also in die Einsenkung des Befestigungselementes bzw. des Mutternkörpers zurück, wodurch sich eine entsprechende Anpressung und sichere Arretierung der Lochmutter im Blechteil ergibt.

BAD ORIGINAL

0 0 9826/0633

Claims

A. η s pr O c h - θ -

Lochmutter sur Befestigung an einem Blechteil mit einem/in Axialrichtung über die Blechebene erhebenden Mutternkörper* dadurch gekennzeichnet* daß ein sich in Axialdichtung des Gewindes über eine Stirnfläche (1?) des Mutternkörpers erhebendes Be-

ig - '
fes^ungselement (14) mit einer Mehrzahl von geraden Selten .vorgesehen ist, die mit Abstand nach innen vom Außenumfang des Mutternkörpers angeordnet sind, und daß die Stirnfläche zwischen dem Befestigungselement und dem Außenumfang des Mutternkörpers in einer Radialebene liegt.
2. Lochmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der geraden Seiten und mit Abstand von dem Mußeren Ende des Befestigungselementes (14) mindestens eine zum Eingriff eines Wandabschnitts des= Blechteils (18) vorgesehene Einsenkung (15) angeordnet 1st.
009826/0633
-y-
5. Lochmutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsenkung als durchlaufende Nut (15) am Außenumfang des Befestigungselementes (14) ausgebildet ist.

4. Iiochniutter nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß in der in einer Radiälebene liegenden Stirnfläche (14) des Mutternkörpers mindestens eine zur Aufnahme eines Wandabschnitts des Blechteiles (18) vorgesehene Einsenkung (20) angeordnet 1st·

5* Lochmutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet« daß zwei durchlaufende Einsenkungen (20, 22) zur Aufnahme eines Wandabschnitts des Blechteiles (18) vorgesehen sind, deren erste (20) mit Abstand vom Außenumfang des Mutternkörpers in dessen in einer Radialebene liegenden Stirnfläche

(13) angeordnet ist und deren zweite (22) la Bereich der geraden Seiten sowie mit Abstand vom äußeren finde des Befestigungselementes (14) angeordnet ist» und daß die beiden Einsenkungen (20, 22) im Übergangsabschnitt zwischen dem Mutternkörper und dem Befestigungselement miteinander In

0 0 9 8 2 6/0633 ^{BÄD 0R!GiNÄL}

rf

Verbindung stehen und eine im Querschnitt li-förmige Nuv bilden.
6. Lochmutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, ν ■ ,. gekennzeichnet durch eine in einer Radialebene im wesentlichen quadratische Querschnittsform des Befestigungseiementes
7· Lochmutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Mutternkörper und das Befestigungselement eine im wesentlichen gleichartige Querschnittsform in der Hadlalebene aufweisen und daß die Stirnfläche

(15) des Mutternkörpers längs des Umfangs des Befestigungselemente^ eine im westlichen gleich- } bleibende Breite aufweist.
8. Lochmutter nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Hagriff in eine Ausnehmung des Blechteiles (18) vorgesehene Endabschnitt des Befestigungselemertes (14) eine sich nach außen verjüngende UmfangsflSche aufweist.

009826/0633
9. Lochmuster nach Anspruch δ, dadurch gekennzeichnet, da8 die Höhe ties verjüngten Endabsehnitts des Befestigungseiementes (1Λ) im Bereich von IO $ bis 60 # dar Gesamthöhe des Befestigungselementes liegt.
10. Loohmutter nach Anspruch 8 oder 9, da^durch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der U&fangefläche dos verjüngten Endabschnittes des Befesfcigungseleraentes (l4) im Bereich von ' 1° bis 2Q° liegt.

009 826/06