DE2519780B2

DE2519780B2 - WHEEL NUT FOR VEHICLES

Info

Publication number: DE2519780B2
Application number: DE19752519780
Authority: DE
Inventors: Ernest Burntwood Walsall Staffordshire Jones (Großbritannien)
Original assignee: Rubery Owen Fasteners Ltd
Current assignee: Rubery Owen Fasteners Ltd
Priority date: 1974-05-04
Filing date: 1975-05-02
Publication date: 1977-05-18
Also published as: FR2269428A1; IT1035600B; FR2269428B1; NL7505250A; DE2519780A1; AU8064675A; SE7505146L; GB1491871A

Description

Die Erfindung betrifft eine Radmutter für Fahrzeuge, mit einem Hauptteil und einem daran anschließenden, $ich zum freien Ende hin verjüngenden Sitzteil, das eine }o Ausnehmung aufweist und mit einem vertieften, ein Schraubenloch in einer Radschüssel umgebenden Setz rusammenwirken kann, sowie mit einer in Achsrichtung verlaufenden, das Hauptteil und das Sitzteil durchsetzenden Gewindebohrung. .ssThe invention relates to a wheel nut for vehicles, comprising a main part and an adjoining, $ I towards the free end tapered seat member having a} o recess and can rusammenwirken with a recessed, a screw hole in a wheel disc surrounding setting, as well as with an in Axially extending, the main part and the seat part penetrating threaded hole. .ss

Beim Befestigen eines Fahrzeugrades an der Achse sollen durch das Anziehen der Radmuttern die vertieften, gewöhnlich konischen oder teibphärischen Sitze der Radschüssel, an denen die Radmuttern angreifen, und die Radbolzen, die durch die von den Sitzen umgebenen Schraubenlöcher in der Radschüssel hindurchdringen, zueinander ausgerichtet werden. Infolge der unumgänglichen Fertigungstoleranzen treten gewöhnlich Fluchtungsfehler auf, beispielsweise zwischen den Radbolzen und den zugehörigen Schraubenlöchern, zwischen den Sitzen und den von ihnen umgebenen Schraubenlöchern sowie zwischen den in die Sitze eingreifenden Sitzteilen der Radmuttern und dem Innengewinde der Radmuttern. Beim Anziehen der Radmuttern können diese Fluchtungsfehler über einer .so kleinen Fläche der Sitze zu einer hohen Flächenprestung und zur Belastung der Radbolzen mit Biegekräften führen. Die Biegekräfte sind am gleichen Rad von einem Radbolzen zum anderen verschieden. Nach dem ersten Anziehen neigen die Radmuttern gewöhnlich dazu, sich :<s Hn den Sitzen »einzulaufend, wodurch die Vorspannung verlorengeht, so daß die Radmuttern nach einer kurzen feetriebszeit nachgespannt werden müssen.When attaching a vehicle wheel to the axle, tighten the wheel nuts recessed, usually conical or part-spherical Seats of the wheel disc, on which the wheel nuts engage, and the wheel bolts, which are held by the Sitting surrounded by screw holes in the wheel disc, align with each other. As a result the unavoidable manufacturing tolerances usually occur misalignments, for example between the wheel studs and the associated screw holes, between the seats and those of them surrounding screw holes as well as between the seat parts of the wheel nuts and engaging the seats the internal thread of the wheel nuts. When tightening the wheel nuts, these misalignments can exceed a .so small area of the seats to a high surface pressure and to the loading of the wheel bolts with bending forces to lead. The bending forces on the same wheel differ from one wheel stud to another. After the first Tightening the wheel nuts usually tend to: <s Hn the seats »running in, whereby the pre-tension is lost, so that the wheel nuts have to be retightened after a short period of operation.

Bei einer bekannten Radmutter der eingangs beschriebenen Art (DT-PS 5 90 400) ist die Ausnehmung i>o von einer Ausbohrung gebildet, welche die freie Biegelänge der Radbolzen vergrößert und damit ihre Beanspruchung in angezogenem Zustand herabsetztIn a known wheel nut of the type described above (DT-PS 5 90 400), the recess i> o formed by a bore, which increases the free bending length of the wheel bolts and thus their Reduces stress in the tightened state

Es ist auch schon bekannt, in einer Mutter eine Ausnehmung in Form einer Hinterschneidung vorzuse- fts hen (US-PS 18 38 605), wobei die Ausnehmung dort jedoch so angeordnet und bemessen sein soll, daß eine elastische Verformung der Mutter in angezogenem Zustand auftritt welche nach Lösen der Mutter wieder verschwindetIt is also already known to provide a recess in the form of an undercut in a nut hen (US-PS 18 38 605), but the recess there should be arranged and dimensioned so that a elastic deformation of the nut occurs in the tightened state which occurs again after loosening the nut disappears

Der Erfindung liegt die Abgabe zugrunde, eine Radmutter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sie neben dem Ausgleich der erwähnten Fhicbtungsfehler und dem Abbau der Biegebeanspruchung eine zuverlässige Sicherung gegen Lockern bewirktThe invention is based on the charge, a To train wheel nut of the type described above so that they are in addition to the compensation of the mentioned Functional errors and the reduction of the bending stress causes a reliable safeguard against loosening

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Ausnehmung im Sitzteil von einer Hinterschneidung gebildet ist die so bemessen und an einer solchen Stelle des Sitzteiles angeordnet ist daß beim ersten Anziehen der Radmutter sich eine bleibende Verformung der Wand des Sitzteiles im Sinne einer Verkürzung des Sitzteiles in Achsrichtung einstelltTo solve this problem it is provided according to the invention that the recess in the seat part of a Undercut is formed which is dimensioned and arranged at such a point on the seat part that when the wheel nut is tightened for the first time, there is a permanent deformation of the wall of the seat part in the sense a shortening of the seat part in the axial direction

Wird die erfindungsgemäße Radmutter zum Befestigen eines Rades an einem Radbolzen angezogen, läßt die durch die Ausnehmung verringerte Steifigkeit des Sitzteils ein gewisses Nachgeben der Radmutter zu. Die Radmutter läßt sich beim Aufsetzen zuerst frei drehea Wird sie vollständig angezogen, so tritt eine elastische Verfoi mung ein, an die sich eine bleibende Verformung anschließt wobei die durch die Ausnehmung getrennten Mutternteile zueinanderrückea Dies führt zu einer Klemmwirkung durch ein zusätzliches hemmendes Reibmoment das einem Lösen der Radmutter entgegenwirkt. Diese Klemmwirkung bleibt auch bei nachfolgenden Anschraub- und Lösevorgängen erhalten, ohne jedoch das Aufschrauben der Radmutter in unerwünschtem Maße zu erschweren, da das Gewinde im Bereich des Sitzteils der Radmutter nicht verformt wird.Is the wheel nut according to the invention for fastening of a wheel attracted to a wheel bolt, the reduced rigidity of the recess due to the Seat part to a certain yield of the wheel nut. The wheel nut can first be turned freely when it is put on If it is fully tightened, elastic deformation occurs, which is followed by permanent deformation connects the nut parts separated by the recess back to one another Clamping effect through an additional inhibiting frictional torque that counteracts loosening of the wheel nut. This clamping effect is also retained during subsequent screwing and loosening processes, However, without making it difficult to unscrew the wheel nut to an undesirable extent, since the thread is not deformed in the area of the seat part of the wheel nut.

Dadurch, daß der Sitzteil nachgeben kann, lassen sich Zentrierungsfehler ausgleichen und die Biegebeanspruchungen des Radbolzens verringern. Die Minderung der Biegebeanspruchung wirkt sich günstig auf die Dauerfestigkeit des Radbolzens aus. Aus der Nachgiebigkeit des Sitzteils der Radmutter ergibt sich zwischen diesem und dem vertieften Sitz der Radschüssel außerdem die Möglichkeit einer großen Anlagefläche, so daß ein Nachlassen der Vorspannung infolge »Einlaufens« zwischen Radmutter und Sitz in geringerem Ausmaß auftritt und dadurch die Notwendigkeit zum Nachziehen der Radmutter nach einer Betriebszeit geringer istThe fact that the seat part can give way can Compensate for centering errors and reduce the bending stresses on the wheel stud. The mitigation of Bending stress has a beneficial effect on the fatigue strength of the wheel stud. From the indulgence of the Seat part of the wheel nut also results between this and the recessed seat of the wheel disc Possibility of a large contact surface so that a decrease in the preload due to "running in" occurs to a lesser extent between the wheel nut and seat and therefore the need for retightening the wheel nut is less after a period of operation

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung hat die Hinterschneidung im wesentlichen V-förmigen Querschnitt bei gerundeter Spitze.In an advantageous embodiment of the invention, the undercut is essentially V-shaped Cross-section with a rounded tip.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of two exemplary embodiments explained it shows

F i g. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer Radmutter nach der Erfindung undF i g. 1 is a side view partially in section of a wheel nut according to the invention and

F i g. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer abgewandelten Ausbildungsform der Radmutter.F i g. Figure 2 is a side view, partly in section modified form of the wheel nut.

Die in F i g. 1 dargestellte Radmutter weist einen sechseckigen Hauptteil 1 und einen mit diesem glßichachsigen kegelstumpfförmigen Sitzteil 2 auf. Über den Hauptteil 1 und den Sitzteil 2 erstreckt sich eine axialgerichtete Gewindebohrung 3, in der im Bereich des Sitzteils 2, nahe des Oberganges zwischen diesem und dem Hauptteii 1, eine Hinterschneidung 4 ausgebildet ist Diese Hinterschneidung oder Entlastungsnut 4 ist im Querschnitt im wesentlichen V-förmig mit gerundeter Spitze. Der Sitzteil 2 weist somit einen W and teil 5 mit geringerer Wanddicke auf. Die Spitze oder der Scheitel der Hinterschneidung 4 ist gerundet, und die bei einer scharfen Spitze mögliche Gefahr derThe in F i g. 1 shown has a hexagonal main part 1 and a wheel nut with this Glßichachsigen frustoconical seat part 2 on. A extends over the main part 1 and the seat part 2 axially directed threaded hole 3, in the area of the seat part 2, near the transition between this and the main part 1, an undercut 4 is formed. This undercut or relief groove 4 is essentially V-shaped in cross section with a rounded tip. The seat part 2 thus has a Wall part 5 with a smaller wall thickness. The tip or the apex of the undercut 4 is rounded, and the possible danger of a sharp point

Exclude metal fatigue.

Die öffnungsweite der Hinterschneidung 4, die mit der beschriebenen im wesentlichen V-förmigen Querschnittsgestalt ausgebildet ist, beträgt, Lei Achsrichtung der Mutter gemessen und bei tiaem Gewündedurchmes- > ser von etwa 22^25 mm, zwischen etwa 3,175 und etwa 3,429 mm. Vom Kern des Innengewindes aus dringt die Hinterschneidung 4 radial auf eine Tiefe ^wischer etwa 2,794 und etwa 3,048 mm in das Material des Sitzteiles 2 ein. ίοThe opening width of the undercut 4, which with the described essentially V-shaped cross-sectional shape is, Lei axial direction measured by the mother and at tiaem thread diameter-> ser of about 22 ^ 25 mm, between about 3.175 and about 3.429 mm. From the core of the internal thread, the undercut 4 penetrates radially to a depth approximately 2.794 and about 3.048 mm into the material of the seat part 2. ίο

Infolge der sich daraus ergebendem geringeren Steifigkeit des Wandteils 5 kann sich der Sitzteil 2 in geringem Ausmaß elastisch verformen, wenn er beim Aufschrauben einer Radmutter auf einen Radbolzen anfänglich in einen vertieften Sitz einer Radschüssel gedrückt wird. Beim endgültigen Anziehen der Radmutter ergibt sich am Sitzteil 2 eine leichte bleibende Verformung, wobei sich der öffnungswinkel der V-förmigen Hinterschneidung 4 verringert, so daß das Gewinde im Sitzteil 2 etwas zum Gewinde im sechseckigen Hauptteil 1 der Radmutter hin verlagert wird. Daraus ergibt sich eine Klemmwirkung durch ein zusätzliches hemmendes Moment, die einem Lösen der Radmutter entgegenwirkt, auch bei nachfolgenden Anschraub- und Lösevorgängen an der Radmutter if vorhanden ist und den sicheren Sitz der Radmuttei am Radbolzen begünstigtAs a result of the resulting lower rigidity of the wall part 5, the seat part 2 can move into deform elastically to a small extent if it occurs when screwing a wheel nut onto a wheel stud is initially pushed into a recessed seat of a wheel dish. When finally tightening the wheel nut there is a slight permanent deformation on the seat part 2, the opening angle of V-shaped undercut 4 is reduced, so that the thread in the seat part 2 is somewhat to the thread in the hexagonal main part 1 of the wheel nut is shifted towards. This results in a clamping effect through a additional inhibiting moment that counteracts loosening of the wheel nut, also with subsequent ones Screwing and loosening processes on the wheel nut if available and the secure fit of the wheel nut on the Wheel studs favored

Bei der in Fig.2 dargestellten abgewandelten Ausbildungsform weist die Radmutter zur weiteren Verbesserung ihres sicheren Haltes im Betrieb einen KJemm- oder Sicherungsring 6 auf. Von diesem Sicherungsring 6 abgesehen, ist die Radmutter im wesentlichen ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ausgebildet Der aus Polyamid hergestellte Sicherungsring 6 ist an dem dem Sitzteil 2 der Radmutter abgekehrten Ende der Gewindebohrung 3 in eine Nut 7 eingesetzt und in dieser gehalten. Beim Aufschrauben läßt sich die Radmutter zuerst frei drehen, bis der Radbolzen in den Sicherungsring 6 eingreift Zur Überwindung des durch den Sicherungsring 6 erzeugten Widerstandes muß ein Drehmoment aufgebracht werden. Die Radmutter wird dann zur Auflage gebracht und schließlich fest angezogen, wie im Zusammenhang mit der in F i g. 1 gezeigten Radmutter beschrieben. Zur weiteren Verbesserung des sicheren Haltes der Radmutter am Radbolzen erzeugt der Sicherungsring 6 ein zusätzliches hemmendes Moment.In the modified embodiment shown in Figure 2, the wheel nut points to the other To improve their secure hold during operation, a KJemm- or locking ring 6. Of this Apart from the locking ring 6, the wheel nut is essentially similar to the example shown in FIG The locking ring 6 made of polyamide is attached to the seat part 2 of the wheel nut remote end of the threaded hole 3 inserted into a groove 7 and held in this. When unscrewing the wheel nut can first be turned freely until the Wheel bolt engages in the locking ring 6 to overcome the generated by the locking ring 6 Resistance a torque must be applied. The wheel nut is then brought to rest and finally tightened, as in the context of the FIG. 1 described wheel nut shown. To the The locking ring 6 creates a further improvement in the secure hold of the wheel nut on the wheel bolt an additional inhibiting moment.

Obwohl die Hinterschneidung 4 bei den beiden gezeigten Beispielen einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat, sind selbstverständlich andere Quer- ^chnittsformen, beispielsweise rechteckige oder teilkreisförmige möglich. Auch kann der Sitzteil 2 jeder Radmutter statt kegelstumpfförmig teilsphärisch ausgebildet sein. Der Sitzteil 2 und die vertieften Sitze in den Radschüsseln sind von komplementärer Gestalt.Although the undercut 4 in the two examples shown is essentially V-shaped Has cross-section, other cross-section shapes are of course, for example rectangular or part-circular possible. The seat part 2 of each wheel nut can also be partially spherical instead of frustoconical be. The seat part 2 and the recessed seats in the wheel arches are of complementary shape.

Je nach Größe der Radmutter und ob ihr Sitzteil 2 kegelstumpfförmig oder teilsphärisch ausgebildet ist, kann die Hinterschneidung 4 verschieden angeordnet sein, jedoch immer so, daß das Nachgeben des Sitzteiles 2 nicht zu einer Verformung des Gewindes führt.Depending on the size of the wheel nut and whether its seat part 2 is frustoconical or partially spherical, the undercut 4 can be arranged differently, but always so that the yielding of the seat part 2 does not lead to a deformation of the thread.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wheel nut for vehicles, only one main part and an adjoining seat part which tapers fainly towards the free end and which has a recess has and with a recessed, a

'Can cooperate with a screw hole in a seat surrounding the wheel disc, as well as with an in Axially extending, the main part and the seat part penetrating threaded hole, thereby characterized in that the recess (3) in the seat part (2) by an undercut (4) is formed, which is so dimensioned and arranged at such a point of the Shzteiles that the first ι s Tightening the wheel nut causes a permanent deformation of the wall of the seat part in the sense of a Adjusts the shortening of the seat part in the axial direction

2. Wheel nut according to claim 1, characterized in that that the undercut (4) in the essential V-shaped cross-section with a rounded tip Has