DE2622214A1

DE2622214A1 - Selbstsichernde mutter

Info

Publication number: DE2622214A1
Application number: DE19762622214
Authority: DE
Inventors: Shigeaki Chiba; Hiroyuki Wada; Takeji Wada
Original assignee: Fuji Seimitsu Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Seimitsu Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1975-12-26
Filing date: 1976-05-19
Publication date: 1977-07-07
Also published as: AU1432576A; GB1511076A; FR2336586A1; JPS5289560U; FR2336586B1

Description

26222U

DlPL-INQ. JOACHIM STRASSE, HANAU DIPL-INQ. KLAUS QÖRQ, MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

«450 HANAU · RÖMERSTR. 19 · POSTFACH 793 · TEL: (06181) £0803 / £0740 · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 4184782 pat MÜNCHEN 80 · QRAFiNQER STRASSE 31 . TEL: (089) 405643 · TELEX: 522054 oslDa

(8566)

•H·

Fuji Seimitsu Mfg. Co., Ltd.

14-15, 3-Chome Tokura ,, , _ .. . , „-,,

Hanau, den 18. Mai 1976

Toyonaka City, Osaka, Japan Gö/Di - 11 374

Selbstsichernde Mutter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung einer selbstsichernden Mutter, auf der ein Klemmring befestigt ist.

Schraube und Mutter als Befestigungsmittel lockern sich auch bei präziser Anfertigung und Anbringung unter dem Einfluß von Schwingungen, Stoßen oder ähnlichem und verlieren ihre ursprüngliche Wirkung.

Aufgrund dessen wurden verschiedene Muttern erfunden, die-auf Schrauben befestigt werden konnten. Unter diesen befindet sich eine Mutter mit einem Klemmring, die in ausgezeichneter Weise eine feste Anziehwirkung und eine günstige Herstellung gestattet. Auf einer der radialen Flächen der selbstsichernden Mutter ist koaxial zur Mutter ein Klemmring angebracht, und zwar mit einer erforderlichen Zahl von in gleichen Abständen angeordneten Anlageteilen ih der Innenfläche. Solch ein Klemmring ist jedoch aus einer Eisenbzw. Stahlplatte ausgestanzt und deswegen gezwungenermaßen mit scharfen Schnittflächen versehen.

709827/0183

26222U

Deswegen neigen die An Iagetei Ie.dazu, die Gewindeflanken der Schraube zu beschädigen, wodurch die gewünschte Anziehwirkung verloren geht und die selbstsichernde Mutter sich lockert. Dieser Nachteil kann dadurch beseitigt werden, daß die scharfen Schnittkanten durch eine Preßmaschine unter Pressen in entgegengesetzter Richtung abgerundet werden. Dies erfordert jedoch einen oder zwei weitere Arbeitsgänge, was sich nachteilig auf die Herstellung und die dadurch bedingten Kosten auswirkt.

Stanzen ist ein ab f a I I i η tens i ves Herstellungsverfahren für einen Klemmring, da mehr Abfa I Imateria I als Produktmaterial anfällt. Ebenso ist Stanzen ein schwierig ausführendes Verfahren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine selbstsichernde Mutter mit einem Klemmring zur Sicherung der Mutter auf einer Schraube verfügbar zu machen, indem auf die Schreibe eine radiale Druckkraft oder Klemmkraft zusätzlich zu einer Kraft ausgeübt wird, die die Schraube in Axia Irichtung drückt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine selbstsichernde Mutter mit einem Klemmring, welcher an den Gewindegrund einer Schraube anlegbar ist und auf einer der radialen Flächen der Mutter koaxial zur Mutter befestigt ist, wobei der Klemmring aus Drahtmaterial gebildet ist.

Der Klemmring sichert die Mutter dadurch auf der Schraube, daß auf die Schraube dann eine axial gerichtete Kraft ausgeübt wird, wenn das Anlageteil des Kiemmrings am Gewinde der Schraube anliegt.

-3 -

709827/0183

26222H

Unter der Bezeichnung "Klemmkraft" für den erfindungsgemäßen Klemmring einer selbstsichernden Mutter versteht man die Kraft, die das Gewinde einer Schraube koaxial aus zwei oder mehreren Ri chtungen und die durch ein oder mehrere Teile des Klemmrings ausgeübt wird. Der Abstand von einem der Teile zum Zentrum des Ringes ist kleiner als/oder im wesentIichen· gIeich groß wie der Radius des Innengewindes der Nut. Die selbstsichernde Wirkung infolge einer solchen Klemmkraft kann durch herkömmliche, gestanzte Klemmringe nicht erzielt werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer auf eine Schraube aufgeschraubten selbstsichernden Mutter,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Mutter gemäß Fig. 1,

Fig.' 3 (A,B,C und D) eine Draufsicht auf verschiedene Ausführungsformen eines Klemmrings,

Fig. 4 (A und B) Schnitte entlang der Linien IV - IV in Fig. 3 (A),

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer auf eine Schraube aufgeschraubten selbstsichernden Mutter,

Fig. 6 (A,B und C) Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen eines auf die gesicherte

709827/0183 - ₄ -

Mutter der zweiten Ausführungsform aufgebrachten Klemmringes,

FIg. 7 eine Draufsicht einer abgewandelten Ausführungsform eines auf die selbstsichernde Mutter der zweiten Ausführungsform aufgebrachten Klemmringes und

Fig. 8 eine teilweise geschnittene dargestellte

Ansicht einer dritten Ausführungsform einer auf einer Schraube aufgeschraubten selbstsichernden Mutter.

In Flg. 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform einer selbstsichernden Mutter dargestellt. An dieser Mutter ist ein Klemmring angebracht, der zusätzlich zur axialen Druckkraft auf die Schraube eine radiale Klemmkraft ausübt.

Fig. 1 zeigt eine.auf eine Schraube 1 aufgeschraubte selbstsichernde Mutter 2. Die selbstsichernde Mutter 2 besteht aus einer Mutter 4 mit einem ringförmigen Vorsprung 3 an einer der radialen Flächen der Mutter 4 und einem auf dieser radialen Fläche angebrachten Klemmring 5. Der Klemmring 5 ist auf dieser radialen Fläche koaxial mit der Mutter innerhalb des ringförmigen Vorsprungs 3 angeordnet und an der Mutter durch Einklemmen fixiert.

In Fig. 3 (A) bis 3 (D) sind vier verschiedene Ausführungsformen eines Klemmringes dargestellt.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 (A) weist ein Klemmring 11 die Form eines gelängten Kreises mit im wesentlichen geradlinigen Teilen 11a auf, die am Gewindegrund der Schraube oder des Schraubenbolzens unter Spannung anliegen. Die gekrümmten TeiIe 11b des Klemmringes 11 sind In der Mutter befestigt. -

709827/0183

Ein in Fig. 3 (B) dargestellter Klemmring 12 hat die Form einer Ellipse. Die Teile 12a an der kleinen Achse der Ellipse liegen unter Spannung im Gewindegrund der Schraube an und die Teile 12b an der großen Achse der Ellipse sind in der Mutter befestigt.

Ein in Fig. 3 (C) dargestellter Klemmring 13 weist e i ne i m wesentlichen dreieckige Form auf. Die mittleren Bereiche der geradlinigen Schenkel 13 a liegen unter Spannung am Gewindegrund der Schraube an, und die Eckbereiche 13 b sind in der Mutter befestigt.

Ein in Fig. 3 (D) dargestellter Klemmring 14 weist eine viereckige Form mit vier gefalteten und nach außen vorstehenden Eckbereichen 14b auf. Die vier geradlinigen Teile 14a liegen unter Spannung am Gewindegrund der Schraube an. Die Eckbereiche 14 b sind in der Mutter befestigt. Die Teile bzw. Bereiche 11a, 12a, 13a und 14a der Klemmringe sind Anlageteile zur Anlage an der Schraube.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kannder in der Mutter nach der ersten Ausführungsform angebrachte Klemmring verschiedene Formen aufweisen. Der Klemmring ist mit zwei oder mehreren Teilen versehen, die als Anlageteile ausgebildet sind, deren Durchmesser größer als oder Im wesentlichen so groß wie der des Gewindes der Mutter ist, in welcher der Ring befestigt ist." Diese Bereiche werden am Gewindegrund der Schraube zur Anlage gebracht. Zwischen diesen Anlageteilen des Klemmringes befinden sich Teile, die alle eine kleineren Durchmesser haben als der Grunddurchmesser des Muttergewindes, und die von den ri ngf ö/rni gen Vorsprüngen der Mutter gehalten werden.

Solch ein Klemmring wird aus einem auf gewünschte Länge abgeschnittenen Drahtmaterial in die gewünschte Form gebracht. Beide Enden des Drahtmaterials können dicht aneinandergefügt oder mit einem geringen Zwischenraum dazwischen verbunden werden.

709827/0183 _ ₅ „

Der Ring 5 wird derart hergestellt, daß das Drahtmaterial um Rollen gewickelt wird und zwar indem das Drahtmaterial zu einem Ring beliebiger Form gebogen und dann gehärtet wird. Das Produkt erhält dabei eine kreisförmige (Fig. 4 (A)), ge Iängt-kreisförmige (Fig. 4 (B)), elliptische oder ähnliche Querschn i ttsf orm.

Die Mutter 4 kann derart konstruiert sein, daß eine der radialen Flächen der Mutter 4, an welcher der ringförmige Vorsprung 3 vorgesehen ist, einen zur Mutter 4 koaxialen Ausschnitt 7 aufweist. Dadurch können die Anlageteile des Klemmrings in das Innere der Mutter gedrückt werden. Dieser Ausschnitt 7 kann entweder durch Abschrägen der inneren Umfangskante der radialen Fläche der Nut (Fig. 1) oder dadurch hergestellt werden, daß diese Kante mit einer abgewinkelten Ausnehmung versehen wird.

Eine selbstsichernde Mutter ist erfindungsgemäß mit einem Klemmring aus Drahtmateria I versehen und deswegen leicht und kostengünstig herzustellen". Die selbstsichernde Mutter beschädigt nicht das Außengewinde der SchrauDe, da der Klemmring aus Drahtmaterial mit kreisrundem oder ähnlichem Querschnitt versehen ist. Weiterhin kann die Mutter auf das Gewinde der Schraube axiale Druckkräfte sowie radiale Klemmkräfte ausüben,wöbei sie eine ausreichend nachgiebige Rückstellkraft hat. Diese gesicherte Mutter vermag wirkungsvoll eine Schraube festzuklemmen.

Eine in Fig. 5 und 6 dargestellte zweite Ausführungsform einer gesicherten Mutter entsprechend der Erfindung weist einen Klemmring auf, der auf das Schraubengewinde lediglich eins axiale Druckkraft ausübt.

Die' zweite Ausführungsform einer selbstsichernden Mutter unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur

— 7 —

709827/0183

durch ihren Klemmring 15. Die Struktur der Mutter selbst entspricht der der ersten Ausführungsform.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 6 weist der Klemmring 15 vier, drei oder zwei in gleichen Abständen angeordnete Ansätze auf. Die Ansätze 17 sind gegen eine passende Schraube 1 gerichtet bzw. radial nach innen gerichtete Anlageteile liegen am Schraubengewinde an. Der durch die Ansätze 17 gebildete Kreisdurchmesser ist ein wenig größer als dar des Gewindegrundes des Schraubengewindes. Andererseits kann jedes Teil 18, welches als Ausbuchtung erscheint, wenn man es von der Seite der Schraube betrachtet, durch Einklemmen in den ringförmigen Vorsprung 3 der Mutter auf der Mutter befestigt werden. Der durch die Ausbuchtungen 18 gebildete Kreisdurchmesser ist größer als der des Schraubengewindes. Der Klemmring ist mit zumindest einem solchen Ansatz 17 versehen. Wenn eine Vielzahl solcher Ansätze 17 vorgesehen sind, dann müssen sie nicht unbedingt in gleichem Abstand voneinander angeordnet sein.

In Fig. 5 ist eine Draufsicht einer selbstsichernden Mutter mit der Mutter 4 und dem auf der Mutter 4 befestigten Klemmring 15 gemäß Fig. 6 (A) dargestellt. Die selbstsichernde Mutter ist auf eine Schraube 1 aufgeschraubt. Bei dieser Darstellung sind vier Ausbuchtungen 18 im ringförmigen Vorsprung eingeklemmt. Zugleich liegen vier Ansätze 17 am Gewinde der Schraube 1 an. Der Klemmring 15 wurde derart hergestellt, daß Drahtmaterial um eine Rolle gewickelt wurde, um dieses in eine Ringform mit Ansätzen 17 und Ausbuchtungen 18 zu biegen. Danach wurde der Ring gehärtet. Das Produkt hat eine kreisrunde, ge Iängt-runde, elliptische oder ähnliche Que rschn i tts f orm so wie der Klemmring der ersten Ausführungsform.

709827/0183

26222H -KK"

Der Klemmring klemmt die Schraube durch die Ansätze und Ausbuchtungen. Weiterhin wird die Klemmkraft mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Querschnittsform des Ringes bewirkt. Eine gelängt runde oder elliptische Querschnittsform hat eine größere nachgiebige Klemmwirkung für eine ideale Sicherung als eine kreisrunde Querschnittsform. Entgegen der ersten Ausführungsform übt die selbstsichernde Mutter der zweiten Ausführungsform keine radiale Klemmkraft auf die Schraube aus, erlaubt aber eine ausreichende Fixierung der Mutter auf der Schraube und verhindert durch die nachgiebige Rückstellkraft gegen die Schraube in axialer Richtung ein Lösen der Mutter. Diese Wirkung wird durch die Struktur des Ringes erzielt, da nämlich jeder Ansatz 17 die Form eines Bogens hat, dessen Zentrum die Achse der Schraube ist. Wenn weiterhin der Ansatz 17 des Klemmringes 15 entsprechend Fig. 7 geradlinig ausgeführt ist, dann kann der Klemmring 15 neben einer axialen Kraft eine radial gerichtete Klemmkraft auf die Schraube ausüben.

In Fig. 8 ist eine dritte Ausführungsform einer selbstsichernden Mutter der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der der Klemmring der ersten oder zweiten Ausführungsform angebracht ist. Die Mutter 4 unterscheidet sich jedoch von den vorhergehend beschriebenen Muttern. Diese Mutter ist nicht mit einem ringförmigen Vorsprung 3 versehen. Der Kelmmring ist durch Schweißen auf eine der radialen Flächen der Mutter aufgebracht. Bei dieser Ausführungsform ist der kreisförmige Ausschnitt 7 besonders groß ausgebildet, so daß nur der Teil des Klemmringes, der denen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen entspricht, die in den ringförmigen Vorsprung geklemmt würden, auf der inneren radialen Fläche der Mutter 4 aufliegen.

Ansp rüche:

709827/0183

Claims

Ansp rüche :

Selbstsichernde Mutter, gekennze i chnet durch eine Mutter (4) und einen Klemmring (5),

welcher an den Gewindegrund einer Schraube (1) anlegbar ist und auf einer der radialen Flächen der Mutter (4) koaxial zur Mutter (4) befestigt ist, wobei der Klemmring aus Drahtmaterial gebildet ist.
2. Selbstsichernde Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennze i chnet, daß eine der radialen Flächen der Mutter (4) mit einem ringförmigen zur Mutter (4) koaxial angeordneten Vorsprung (3) versehen ist, der in Richtung der Mutterachse vorsteht, und daß der Klemmring (5) mit zumindest zwei Teilen (11b, 12b, 13b, 14b, ]q) innerhalb des ringförmigen Vorsprungs (3) angeordnet und in der Mutter durch radiales Einspannen in den Kreisring befestigt ist.
3. Selbstsichernde Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennze i chnet, daß zumindest zwei Teile des Klemmringes (5) durch Schrauben auf einer der radialen Flächen der Mutter befestigt stnd.
4. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß der Klemmring (5) mit mindestens zwei Anlageteilen (11a, 12a, 13a, 14a) versehen ist, die an den Gewindegrund einer Schraube (1) mit Außengewinde anlegbar ist, wobei der Abstand zwischen jedem der AnlageteI Ie und dem Zentrum des Ringes kleiner als der Radius des Gewindes der Mutter (4) ist.

- 10 -

709827/0183

ORIGINAL INSPECTED

Ί- 26222H
5. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß der Klemmring (5) die Form eines gelängten Kreises hat.
6. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (5) die Form ei ner EIIi pse hat. "
7. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (5) eine dreieckige Form hat.
8. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche! bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (5) eine viereckige Form hat.
9. Selbstsichernde Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic h-n et, daß der Klemmring (5) mit zumindest einem Anlageteil (17) versehen ist, das an den Gewindegrund a'ner Schraube (1) anlegbar ist und daß der Abstand zwischen dem Anlageteil (17) und dem Zentrum des Klemmrings (5) größer als das Gewinde der Mutter (4) aber kleiner als der Gewindegrund dieses Gewindes ist.
10. Selbstsichernde Mutter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageteil (17) des Klemmrings (5) gekrümmt ausgebiIdet ist.
11. Selbstsichernde Mutter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlageteil (17) des Klemmrings (5) geradlinig ausgeb iIdet ist.

709827/0183 - π -

26222U
12. Selbstsfchernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (5) eine runde Querschnittsform aufweist.
13. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (5) eine kreisrunde Querschnittsform aufweist.
14. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (5) eine elliptische Querschnittsform aufweist.
15. Selbstsichernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (5) eine gelängte kreisförmige Querschnittsform aufweist.
16. Se I bs1si chernde Mutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, - dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Umfangskante der radialen Fläche ein ringförmiger Ausschnitt (7) angeordnet ist, auf dem der Klemmring befestigt ist.

709827/0183