DE3013262A1

DE3013262A1 - Befestigungselement mit selbsthemmender wirkung

Info

Publication number: DE3013262A1
Application number: DE19803013262
Authority: DE
Inventors: Terry D Capuano
Original assignee: Lamson and Sessions Co
Current assignee: Lamson and Sessions Co
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1980-04-03
Publication date: 1980-10-09
Also published as: CA1147996A; GB2048416A; US4289181A; ES257551Y; ES257551U; IT8021212A0; FR2453309A1; IT1141509B; JPS55135219A; GB2048416B

Description

Befestigungselement mit selbsthemmender Wirkung.

Die Erfindung betrifft ein neues und verbessertes Befestigungselement, an welchem Arretier- oder Halteelemente vorgesehen sind, um das Befestigungselement gegenüber einer unerwünschten Bewegung relativ zu einem zugeordneten Gegenkörper abzusichern.

Mit Gewinde versehene Befestigungselemente unterliegen öfters Vibrationen und anderen Kräften, welche die Neigung besitzen, das Befestigungselement zu lockern. Um dies zu verhindern, sind verschiedenartige Arretier- oder Sperrelemente entwickelt worden, welche den Befestigungselementen zugeordnet sind, um zu verhindern, daß sich diese nach ihrer Befestigung oder nach ihrem Anziehen lockern. Einige Arretiereinrichtungen dieser Art weisen Halte- oder Sperrelemente auf, welche das Befestigungselement gegenüber Rotationsbewegung relativ zu einem Gegenkörper sichern, wenn das Befestigungselement einmal angezogen ist. Derartige Befestigungselemente mit Halteoder Sperrelementen zum Zwecke der Verhinderung einer unerwünschten Drehung sind in den US-PS 3 221 792, 2 779 376, 1 064 792, 986 510, 843 720, 827 562 und 80 034 beschrieben und dargestellt.

Davon ausgehend wurde gemäß der Erfindung ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement geschaffen, welches eine Kraft gegenüber einem Gegenkörper ausübt und mindestens ein Halteelement aufweist, um eine unerwünschte Bewegung des Befestigungselements relativ zum Gegenkörper

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zu verhindern. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Halte- oder Sperrelement wirksam, um eine Drehung des Befestigungselements in einer Richtung zu verhindern, welche zu einem Lockern desselben führen könnte. Das Halteelement besteht als elastischer Pederfinder, welcher beim Anziehen des Befestigungselements nach innen gerichtet ausgelenkt wird. Durch das nach innen gerichtete Auslenken des Federfingers wird verhindert, daß diese einen zugeordneten Gegenkörper verkratzt bzw. daß sich sich der Pederfinger in den Gegenkörper eingräbt, wenn das Befestigungselement angezogen wird.

Bei Drehung des Befestigungselementes in der entgegengesetzten Richtung, d. h. in einer zur Lockerung des Befestigungselements beitragenden Richtung, dringt ein freier Endteil des Pedeifingers in den Gegenkörper ein und verhindert eine weitere Drehbewegung des Befestigungselements. Je größer die Kraft ist, welche versucht, das Befestigungselement zu lockern, desto größer ist das Ausmaß, mit welchem sich der Pederfinger in den Gegenkörper eingräbt, Dies trägt zu einer Zunahme der Verriegelungswirkung bei, wodurch eine Drehung des Befestigungselements in einer Richtung verhindert wird, welche das Befestigungselement lockern würde.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung ist das Halte- oder Sperrelement wirksam, um das Befestigungselement sowohl gegenüber axialer Bewegung als auch gegenüber Drehbewegung relativ zu einem zugeordneten Gegenkörper zu

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halten. Obwohl diese Ausführungsform nach der Erfindung auf verschiedenen Gebieten einsetzbar ist, eignet sie sich insbesondere dort, wo das Befestigungselement verhältnismäßig unzugänglich ist, wobei ein Gewindekörper mit dem Befestigungselement verbunden wird. Das Halteelement nach der zweiten Ausführungsform besteht aus wenigstens einem Paar von Pederfingern. Wenn das Befestigungselement axial gegen einen zugeordneten Gegenkörper gedrückt wird, dann dringen die freien Endteile der Pederfinger in den zugeordneten Gegenkörper ein. Wenn dies der Fall ist, dann lenken sich bogenförmige Steuerflächen an den Pederfingern gegenseitig nach außen gerichtet aus, derart, daß die Pederfinger sich im zugeordneten Gegenkörper verhaken. Diese Hakwirkung hat zur Folge, daß die Federfinger das Befestigungselement gegen eine vom Gegenkörper abgewandten, nach außen gerichteten Axialbewegung halten. Zusätzlich sind die Federfinger wirksam und halten das Befestigungselement gegenüber Drehung im Uhrzeigersinn oder gegen den Urzeigersinn gerichtet relativ zum Gegenkörper.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein neues und verbessertes Befestigungselement mit einem Halte- oder Sperrelement geschaffen werden, welches einen zugeordneten Gegenkörper gegenüber unerwünschter Bewegung hält.

Das Befestigungselement gemäß der Erfindung weist demgemäß wenigstens ein Sperr- oder Halteelement auf, welches in einen zugeordneten Gegenkörper eindringt, um diesen gegenüber Drehung abzusichern, wenn eine Drehung des Befestigungselements in einer Richtung eingeleitet wird,

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welche zu einem Lockern des Befestigungselements führen würde.

Es soll auch ein Befestigungselement mit einem Sperroder Arretierelement geschaffen werden, mit welchem es möglich ist, das Befestigungselement sowohl gegenüber axialer Bewegung als auch gegenüber Drehbewegung relativ zum Gegenkörper zu halten. Gemäß der Erfindung wurde hierzu ein Befestigungselement mit wenigstens einem Sperr- oder Arretierelement geschaffen, welches so in den Gegenkörper einzudringen vermag, daß sowohl eine axiale, vom Gegenkörper abgewandte Bewegung als auch eine Relativdrehung bezüglich des Gegenkörpers vermieden wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert :

Fig. 1 ist eine Teilansicht eines Befestigungselements mit Halte- oder Sperrelementen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht von Linie 2-2 in Fig. 1 unter Darstellung der ringförmigen Anordnung von Halteoder Sperrelementen, die sich am Halteelement nach Fig. 1 befinden;

Fig. 3 ist' eine vergrößerte Teilschnittansicht unter Darstellung der Konstruktion eines der Halteelemente in gestreckter Lage;

Fig. h ist eine der Fig. 3 vergleichbare Teil-Schnittan-

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sieht unter Darstellung des Befestigungselements in einer teilweise zurückgezogenen Lage während der Drehbewegung des Befestigungselements relativ zu einem zugeordneten Gegenkörper;

Fig. 5 ist eine den Fig. 3 und 4 vergleichbare vergrößerte Teilschnittansicht unter Darstellung der Art und Weise, mit welcher das Halteelement in den zugeordneten Gegenkörper eindringt₃ um eine im Gegensinn verlaufende Drehung des Befestigungselements relativ zum zugeordneten Gegenkörper zu verhindern;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht des Halteelements nach den Fig. 3 - 5;

Fig. 7 ist eine Teilansicht eines Befestigungselements mit Halte- oder Sperrelementen gemäß einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 8 ist eine Draufsicht von Linie 8 - 8 in Fig. 7 unter Darstellung der Beziehung einer Reihe von Halteelementen bezüglich des Kopfteils des Befestigungselements nach Fig. 7;

Fig. 9 ist eine vergrößerte Teilansicht unter Darstellung der Beziehung eines der Halteelemente bezüglich eines zugeordneten Gegenkörpers, kurz bevor das Halteelement mit dem Gegenkörper in Eingriff gelangt; und

Fig. 10 ist eine der Fig. 9 vergleichbare vergrößerte Teilansicht unter Darstellung des Eingriffs des Halte-

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elements im zugeordneten Gegenkörper, um diesen sowohl gegenüber Axialbewegung als auch gegenüber Drehbewegung relativ zum zugeordneten Gegenkörper zu halten.

In Fig. 1 ist ein verbessertes Befestigungselement 20 gemäß der Erfindung dargestellt. Das Befestigungselement 20 besitzt einen Kopfteil 22 und einen axial sich erstreckenden Schaft 24 mit äußeren Windungen 26, welche in ein entsprechendes Gegengewinde eines zugeordneten (nicht dargestellten) Gewindekörpers eingreifen. Der Kopfteil bzw. Endteil 22 des Befestigungskörpers ist als ein Teil 30 mit Schraubenschlüssel-Angriffsflächen 32 und mit einem radial sich erstreckenden ringförmigen Flansch 34 dargestellt. Gemäß der Erfindung erstrecken sich mehrere Halteelemente 38 von einer flachen ringförmigen Endfläche 40 des Flansches 34 nach außen. Die Halteelemente 38 sind in Ringform bezüglich der Endfläche 40 angeordnet, wie in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt ist.

Die Halteelemente 38 wirken mit einem zugeordneten Körper zusammen, um eine Bewegung des Befestigungskörpers 20 zu verhindern, wenn dieser angezogen wurde., um eine Kraft gegenüber dem zugeordneten Körper auszuüben. Jedes der identischen Sperr- oder Halteelemente 38 enthält einen elastisch auslenkbaren Federfinger 32 (Fig. 3), welcher materialeinheitlich mit dem Flansch 34 am Teil 30 ausgebildet ist. Der Federfinger 42 erstreckt sich von der flachen Endfläche 40 unter einem schrägen Winkel nach oben und verjüngt sich von einem verhältnismäßig breiten Basisendteil 44 (Fig. 3) zu einem freien Endteil 46. Der freie

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Endteil 46 besitzt eine scharfe Spitze 48, die durch den Schnitt der flachen inneren und äußeren Seitenflächen 50 und 52 gebildet ist.

Wenn der Befestigungskörper 20 eine Kraft gegenüber einem zugeordneten Körper 56 (Fig. 4) ausübt, dann wird der Befestigungskörper relativ zum zugeordneten Gegenkörper 56 in Richtung des Pfeils 58 gedreht. Wenn dies der Fall ist, dann drückt die äußere Seitenfläche 50 des Federfingers 42 an die flache Seitenfläche 62 des Gegenkörpers 56 an, derart, daß der Federfinger 42 aus der in Fig. 3 dargestellten geätreckten Lage in eine teilweise zurückgezogene Lage nach Fig. 4 verlagert wird. Während dieser Drehbewegung des Befestigungselements 20 relativ zum Körper 56 gleitet der freie Endteil 46 des Federfingers 42 entlang der flachen äußeren Seitenfläche 62 des Körpers 52 und gräbt in diesen nicht ein.

Wenn der Federfinger 42 elastisch nach innen in die in Fig. dargestellte teilweise zurückgezogene Lage ausgelenkt ist, bewegt er sich in eine im Flansch J>k befindliche Ausnehmung 64. Die Größe und die Formgebung dieser Ausnehmung entsprechen der Größe und Formgebung des Federfingers 42, so daß sich der Federfinger 62 vollständig in die Ausnehmung 64 zurückziehen kann, wenn das Befestigungselement 20 angezogen wird. Auf diese Weise kann die Endfläche 40 des Befestigungselements verwendet werden, um eine Kraft gegenüber dem Gegenkörper 56 auszuüben, wenn das Befestigungselement angezogen wird. Zusätzlich verhindert die Zurückziehung des Federfingers 42, daß dieser die Fläche 62 des Gegen-

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körpers 56 verkratzt.

Beim Anziehen des Befestigungselements wirkt der Federfinger 42 mit dem Gegenkörper 56 zusammen, um eine axial nach außen gerichtete Kraft gegenüber dem Befestigungselement auszuüben. Wenn der Federfinger 42 aus der gestreckten Lage nach Fig. 3 elastisch ausgelenkt wird, dann übt er eine Kraft gegenüber dem Gegenkörper 56 aus, welche die Neigung besitzt, den Abstand zwischen der flachen äußeren Seitenfläche 62 und der Endfläche 40 des Teils 30 zu vergrößern (Fig. 4). Die axial nach außen gerichtete Kraft gegenüber dem Befestigungselement 20 führt dazu, daß die Flanken der äußeren Windungen bzw. Gewindeteile 26 des Befestigungselements in fester Anlage an den Flanken des zugeordneten Innengewindeteils bleiben. Dadurch wird der Reibungseingriff zwischen den Gewindeteilen bzw. Windungen vergrößert, wodurch eine Lockerung des Befestigungselements 20 vermieden wird.

Wenn das Befestigungselement 20 angezogen ist, dann kann es Schwingungen oder Drehmomentbelastungen ausgesetzt werden, welche die Neigung besitzen, eine Drehbewegung des Befestigungselements in einer zur Lockerung führenden Richtung hervorzurufen, d.h. in der durch den Pfeil 68 in Fig. 5 dargestellten Richtung. Obwohl für Zwecke übersichtlicher Darstellung ein Zwischenraum zwischen der Oberseite 62 des Körpers 52 und der flachen Seitenfläche des Befestigungselements 20 in Fig. 5 wiedergegeben ist, ißt die Seitenfläche 40 am Teil 30 des Befestigungselements 20 in Anlage an der Fläche 62 des Gegenkörpers 56, wenn das

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Befestigungselement sich in vollständig angezogener Lage befindet.

Wenn das Befestigungselement 20 um einen sehr kleinen Abstand in Richtung des Pfeils 68 bewegt wird, dann dringt der spitze Endteil 46 des Federfingers 42 in die Fläche 62 des Gegenkörpers 56 ein, wie in Fig. 5 dargestellt ist, Durch eine ausgelöste Lockerungsbewegung des Befestigungselements 20 treibt sich also das spitze Ende 46 des Federfingers in die zuvor glatte Fläche 62 des Gegenkörpers 56 ein. Der Federfinger tritt unter· der Einwirkung der am Befestigungselement 20 anliegenden Kraft durch die gebildete öffnung in den Gegenkörper 56 ein.

Wenn der Federfinger 42 in den Gegenkörper 56 eindringt, dann wird eine Kraft von diesem Körper auf den Teil 30 des Befestigungselements 20 übertragen, wodurch einer weiteren Drehbewegung des Befestigungselements relativ zum Gegenkörper 56 in Richtung des Pfeils 68 entgegengewirkt wird. Diese Kraft wird vom freien Endteil 46 des Federfingers 42 auf die Basis 44 des Federfingers übertragen. Die Basis 44 des Federfingers ist integral mit dem Teil 30 des Befestigungselements geformt. Falls die eine Lockerung des Befestigungselements herbeiführende Kraft ansteigen sollte, dringt der Federfinger 42 weiterhin in den Gegenkörper 56 ein, was zu einer Zunahme der Kraft führt, welche der Relativdrehung zwischen dem Gegenkörper und dem Teil 30 des Befestigungselements entgegenwirkt.

Wenn der Federfinger 42 in den Gegenkörper 56 eindringt, dann dreht eich der Finger um, die Basis 44 aus einer zurückge-

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zogenen Lage in Richtung der ausgestreckten Lage nach Fig. 3· Als Folge davon wird der Federfinger aus der Ausnehmung 64 heraus in eine Winkellage gedreht, in welcher der Federfinger sich weiter in den Gegenkörper 56 eingraben kann. Dies geschieht unter der Einwirkung von Kräften, welche die Neigung besitzen, das Befestigungselement in Richtung des Pfeils 68 nach Fig. 5 zu drehen.

Der Federfinger 42 kann verschiedene Formgebungen besitzen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Seitenflächen 50 und 52 des Federfingers von der Basis 40 nach außen gerichtet, wodurch eine Schnittlinie zwischen zwei den zwei Flächen am Punkt 48 gebildet ist. (Fig. 6) Diese Formgebung des Federfingers resultiert in einer verhältnismäßig großen meisselförmigen Kante 48 am freien Endteil 46 des Federfingers. Diese meisselförmige Kante 48 am freien Endteil des Federfingers ist verhältnismäßig stark, wodurch der Federfinger in den Gegenkörper 56 (Fig. 5) entlang einer verhältnismäßig großen Eingriffslinie zwischen dem freien Ende 46 des Federfingers und dem Gegenkörper eindringen kann.

Der Endteil bzw. die Basis 44 des Federfingers ist verhältnismäßig dick (Fig. 5)· Infolgedessen braucht die Basis nicht eine Breite zu besitzen, welche der Breite des freien Endteils 46 des Federfingers entspricht. Demgemäß verjüngen sich die entgegengesetzten Seitenflächen und 44 des Federfingers 42 vom relativ breiten freien Endteil 46 nach innen gerichtet zur verhältnismäßig

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schmalen Basis 44 des Pederfingers. Da der Federfinger 42 von der Basis 44 zum verhältnismäßig breiten freien Endteil 46 nach außen gerichtet zuläuft, kann der Federfinger aus der zurückgezogenen Lage nach Fig. 3 ohne weiteres elastisch nach innen in die Ausnehmung 64 ausgelenkt werden. Falls die Breite des Federfingers 42 vom freien Endteil 46 zur Basis 44 konstant gehalten bleibt, d.h. falls die Seitenflächen 72 und 74 parallel zueinander wären, dann würde der Federfinger 42 eine verhältnismäßig breite Basis aufweisen und beträchtlich steifer sein.

Obwohl der Federfinger 42 auf verschiedenartige Weise hergestellt werden kann, wird er nach einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung mit Hilfe eines Stempels bzw. Gesenks während der Herstellung des Kopfteils, d.h. während der Fertigung des Elements 30, gefertigt. Die dem Federfinger 42 zugeordnete Ausnehmung 64 ergibt das Material, aus welchem der Federfinger 42 hergestellt wird, derart, daß die Herstellung des Federfingers während der Kopfteil-Fertigung erleichtert wird.

Obwohl in den Fig. 3-6 nur eines der Halte- oder Arretierelemente 38 dargestellt ist, besitzen die anderen Arretierelemente die gleiche Formgebung und wirken mit dem Gegenkörper 56 in der vorstehend beschriebenen Weise zusammen. Obwohl die Arretierelemente 38 im Zusammenhang mit einem Befestigungselement beschrieben wurden, welches ein Außengewinde 26 aufweist, d.h. im Zusammenhang mit einer Schraube, können die Halteelemente auch mit einem stationären und/oder einem Befestigungselement mit Innengewinde verwendet werden. Der Gegenkörper 56 kann aus ver-

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schiedenartigen Materialien bestehen, solange der Federfinger 42 in das Material des Gegenkörpers eindringen kann.

In der in den Fig. 1-6 dargestellten Ausführungsform verhindern die Arretierelemente 38 die Drehung des Befestigungselements 20 in einer Richtung, welche zu einem Lockern des Befestigungselements führen würde. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7-10 der Zeichnung ist das Befestigungselement mit Arretierelementen versehen, welche in der Lage sind, sowohl eine axiale Bewegung des Befestigungselements als auch eine Drehbewegung des Befestigungselements in beiden Richtungen relativ zu einem zugeordneten Gegenkörper zu verhindern. Da die Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 7 - 10 viele Elemente aufweist, welche den Elementen der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 6 entsprechen, sind vergleichbare Teile mit entsprechenden Bezugszahlen, unter dem Zusatz "a" bezeichnet.

Das Befestigungselement 20a (Fig.7) besitzt einen Kopfteil bzw. Endteil 22a mit einem axial sich erstreckenden, zylindrischen Schaft 24a, an welchem sich ein Außengewinde 26a befindet. Der Kopfteil 22a des Befestigungsteils 20a besteht als Körper 30a mit Schraubenschlüssel-Angriffsfläche 32a und mit einem rtingförmigen Flansch 34a. Mehrere Halteelemente bzw. Arretierelemente 38a erstrecken sich von einer flachen ringförmigen Endfläche 40a des Flansches 34a nach außen. Die Haltelemente 38a befinden sich in einer kreisförmigen Reihe um den zylindrischen Schaft 24a und des Befestigungselements 20a (Fig.8).

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Gemäß einem Merkmal der Erfindung vermögen die Halteelemente 38a das Befestigungselement 20a gegenüber Axialbewegung relativ zu einem zugeordneten Gegenkörper 56a (Fig.9 und 10) abzusichern und vermögen das Befestigungselement gegenüber einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gerichtet relativ zum Gegenkörper 56a abzusichern. Obwohl das Befestigungselement 20a auf verschiedenartige Weise verwendet werden kann, ist es insbesondere im Zusammenhang mit Platten verwendbar, welche beim Aufbau einer Vorrichtung von einer Seite her nicht zugängig sind. Die Haltelemente 38a werden verwendet, um das Befestigungselement 20a an der Platte zu befestigen, während die eine Seite immer noch zugängig bleibt.

Da die Halteelemente 38a wirksam sind, um das Befestigungselement gegenüber axialer Bewegung als auch gegenüber Rotationsbewegung bezüglich der Platte abzusichern, löst sich das Befestigungselement nicht ohne weiteres aus seiner Position, wenn ein zugeordnetes Innengewinde mit einem Außengewinde 26a am Befestigungselement in Eingriff gelangt. So kann eine axiale Belastung durch das Innengewinde auf ein zugeordnetes Gegen-Befestigungselement ausgeübt werden, ohne das Befestigungselement 20a von der Platte zu lösen. In vergleichbarer Weise ist das Befestigungselement 20a gegenüber einer Drehbewegung relativ zur Platte abgesichert; dies geschieht durch Drehkräfte, welche während des Eingriffs des Außengewindes 26a mit einem entsprechenden Innengewinde bestehen.

Das Halteelement 38a enthält ein Paar von Pederfingem

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und 84 (Pig. 9), die sich von der flachen Ringfläche 40a des Körpers 30a des Befestigungselements 20a nach außen erstrecken. Die Federfinger 82 und 84 besitzen einen Basisendteil 44a, welcher materialeinheitlich mit dem Körper JOa des Befestigungselements gebildet sind. Die Pederfinger weisen ferner einen freien Endteil 46a auf, der an einer Spitze oder Kante 48a endet. Zusätzlich besitzt jeder der Pederfinger 82 und 84 eine bogenförmige Seite bzw. eine Steuerfläche 50a, die sich von der Spitze 48a zur Basis 44a an der Fläche 40a erstreckt. Jeder der Federfinger 82 und 84 ist mit einer geraden Seitenfläche 52a versehen, die sich in einer Ebene erstreckt, welche parallel zu einer Längsmittelachse des Befestigungselements 20a und des zylindrischen Schafts 24a verläuft.

Die Seiten 50a und 52a der Federfinger 82 und 84 sind durch flache, parallele Seitenfläche 72a (Fig. 8 und 9) und 74a (Fig. 8) miteinander verbunden. Die flachen Seitenflächen 72a der Federfinger 82 und 84 befinden sich in einer koplanaren Beziehung. Die flachen Seitenflächen 74a der beiden Federfinger befinden sich gleichfalls in einer koplanaren bzw. flächendeckenden Beziehung. Die beiden flachen Seitenflächen 72a und 74a der Federfinger 82 und 84 erstrecken sich senkrecht zu den geraden Seitenflächen 52a und erstrecken sich parallel zur Mittelachse des Befestigungselements 20a.

Wenn das Befestigungselement 20a mit dem Gegenkörper 56a zu verbinden ist, dann wird der Körper 30a des Befestigungs-

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elements gegen eine flache, äußere Seitenfläche 62a des Gegenkörpers 56a angepreßt. Wenn dies geschieht, dann dringen die Spitzen 48a an den nach vorne stehenden Endteilen 46a der Federfinger 82 und 84 in den Körper 56a ein. Während weiterer Bewegung des Kopfteils 22a des Befestigungselements 20a in Richtung des Gegenkörpers 56a, wirken die bogenförmigen Seiten- oder Steuerflächen 50a mit dem Material des Gegenkörpers 56a zusammen, um seitlich gerichtete Kräfte auf die Federfinger 82 und 84 auszuüben. Diese Kräfte haben zur Wirkung, daß sich die Finger 82 und 84 trennen bzw. divergieren und in das Material des Gegenkörpers 56a in der in Fig. 10 dargestellten Weise einhaken.

Wenn die Federfinger 82 und 84 in den Gegenkörper 56a eingepreßt werden, dann wirken die bogenförmigen Seitenflächen 50a der Federfinger mit dem Material des Gegenkörpers 56a zusammen, um die Federfinger seitwärts und '· nach oben gerichtet zu biegen (gesehen in den Fig. 9 und 10), d.h. in Richtung des Körpers 30a des Befestigungselements, wobei eine Hakwirkung eintritt. Dies hat zur Folge, daß die geraden Seitenflächen 52a .der Federfinger gebogen werden, so daß das Material des Körpers 56a zwischen den Seitenflächen 52a der Federfinger und dem Körper 30a des Befestigungselements 20a eingeschlossen wird. Wenn die Federfinger 82 und 84 in das Material des Gegenkörpers 56 in der in Fig. 10 dargestellten Weise eingehakt sind, dann widerstehen die Federfinger jeglicher axialer Belastung, welche am Befestigungselement 20a ausgeübt wird, d.h., daß das Befestigungselement in seiner Lage am Gegenkörper 56a gehalten wird.

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Die Federfinger 82 und 84 verhindern nicht nur eine axiale Bewegung des Befestigungselemente 20a relativ zum Gegenkörper 56a, sie verhindern auch eine Drehbewegung des Befestigungselements im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gerichtet. Wen η ein Drehmoment angelegt wird, welches die Neigung besitzt, das Befestigungselement 20a nach links gerichtet zu drehen (gesehen in Fig. 10), dann verhindert der Federfinger 82 die Drehbewegung des Befestigungselements. Wenn entsprechend ein Drehmoment angelegt wird, welches versucht, das Befestigungselement 20a nach rechts gerichtet zu drehen (gesehen in Fig. 10), dann wirkt der Federfinger 84 mit dem Material des Gegenkörpers 56a zusammen, um das Befestigungselement gegenüber einer Drehbewegung abzusichern.

Die Federfinger 82 und 84 können auf verschiedenartige Weise gefertigt werden. Vorzugsweise werden sie während eines Kopfteil-Fertigungsverfahrens hergestellt, d.h., wenn der Körper 30a des Befestigungselements 20a geformt wird. Für das Material der Federfinger 82 und 84 ist jeweils eine Ausnehmung 64a jedem der Arretier- oder Halteelemente 38a zugeordnet (Fig. 8 und 9)· In der Ausführungsform nach der Erfindung, welche in Fig. 8 dargestellt ist, befinden sich die Halteelemente 38a verhältnismäßig nahe am Umfang des Flansches 34a. Um die Halte- und Arretierelemente nahe an den Umfang des Flansches legen zu können, erstreckten sich jeweils die Ausnehmung 64a nur teilweise um die Halteelemente (Fig.8). Wenn man die Arretier- oder Halteelemente nahe am Außenumfang des Flansches anordnet, dann wird jeweils der

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einem Drehmoment widerstehende Hebelarm jedes Halteelements 38a auf einen Höchstwert gebracht. Die Halteoder Arretierelemente 38a können natürlich auch weiter nach innen bezüglich des Außenumfanges des Flansches angeordnet werden, wobei die Ausnehmung 64a jeweils das zugeordnete Halteelement umgibt.

Obwohl die Halteelemente 38a in Fig. 7 in Zusammenhang mit einem Befestigungselement 20a mit Außengewinde 26a erläutert wurden, können sie auch mit einem Befestigungselement verwendet werden, welches ein Innengewinde aufweist. Das Befestigungselement 20a kann aus jedem erwünschten Material gefertigt sein, solange die Federfinger 82 und 84 unter dem Einfluß des Materials des Gegenkörpers 56a aus der in Fig. 9 dargestellten Ausgangslage in die Eingriffslage nach Fig. 10 elastisch ausgelenkt werden können.

Es ist offensichtlich, daß die Erfindung ein vorzugsweise mit Gewinde versehenes Befestigungselement betrifft, welches verwendet wird, um eine Kraft an einem Gegenkörper auszuüben, wobei jeweils ein Halteelement unerwünschte Bewegungen des Befestigungselements relativ zum Gegenkörper verhindert. Nach einer Ausführungsform der Erfindung (Fig. 1-6), verhindert das Halteoder Sperrelement 36 eine Drehung des Befestigungselements 20 in einer Richtung, welche zu einem Lockern führen würde. Dieses Halteelement 38 enthält einen elastischen Federfinger 42, welcher beim Anziehen des Befestigungselements nach innen gerichtet ausgelenkt wird. Durch das nach innen gerichtete Auslenken des Federfingers 42 wird verhindert, daß dieser einen zugeordneten Gegen-

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körper 56 verkratzt, wenn das Befestigungselement angezogen wird.

Bei Drehung des Befestigungselements 20 in der entgegengesetzen Richtung,'d.h., in einer zur Lockerung führenden Richtung, dringt ein freier Endteil 46 des Pederfingers 42 in den Gegenkörper 56 ein und verhindert eine weitere Drehbewegung des Befestigungselements. Je größer die die Lockerung des Befestigungselements 20 hervorrufende Kraft ist, um so größer ist das Ausmaß, mit welchem sich der Federfinger 42 in den Gegenkörper 56 eingräbt. Dies führt zu einer Zunahme der Verriegelungswirkung, wodurch verhindert wird, daß sich das Befestigungselement 20 in einer zu einer Lockerung führenden Richtung drehen kann.

In einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung (Fig. 7-10) ist das Halteelement 38a wirksam, um das Befestigungselement 20a sowohl gegenüber axialer Bewegung als auch gegenüber Rotationsbewegung relativ zu einem zugeordneten Gegenkörper 56a zu halten. Obwohl diese Ausführungsform nach der Erfindung auf verschiedenartige Weise einsetzbar ist, eignet sie sich insbesondere für die Zwecke, wenn das Befestigungselement 20a verhältnismäßig schlecht zugängig ist und sich ein Gewindekörper im Eingriff mit dem Befestigungselement befindet. Das Halte- oder Sperrelement 38a nach der zweiten Ausführungsform enthält ein Paar von Federfingern 82, 84. Wenn das Befestigungselement 20a axial gegen einen zugeordneten Gegenkörper 56a gepreßt wird, dann dringen die freien Endteile 46a der Federfinger 82, 84 in den zugeordneten Körper ein. Wenn dies der ,Fall ist, dann lenken sich bogenförmige Steuer-

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flächen 50a an den Pederfingern 32, 84 voneinander nach außen gerichtet aus, derart, daß die Federfinger in den zugeordneten Gegenkörper eingreifen. Diese Hakwirkung ermöglicht j daß die Pederfinger 82, 84 das Befestigungselement 20a gegenüber axialer Bewegung nach außen, also in vom Gegenkörper 56a abgewandter Richtung, halten. Zusätzlich sind die Pederfinger 82 und 84 wirksam, um das Befestigungselement gegenüber einer im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gerichteten Drehung relativ zum Gegenkörper zu halten.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

fly Befestigungselement mit selbsthemmender Wirkung, mit welchem Befestigungselement eine Kraft gegenüber einem Gegenkörper ausgeübt wird und das Befestigungselement einen Körperteil aufweist, an welchen sich ein Gewinde zum Eingriff mit einem Gegengewinde anschließt, derart, daß das Gewinde mit dem Gegengewinde während einer Relativdrehung zwis'chen dem Körperteil und dem Gegenkörper in einer ersten Richtung zusammenwirkt, um den Körperteil in Richtung des Gegenkörpers zu drücken und dadurch die gegenüber dem Gegenkörper ausgerichtete Kraft zu vergrößern, während die gegenüber dem Gegenkörper ausgerichtete Kraft verringert wird, wenn sich das Gewinde und das Gegengewinde relativ zueinander so drehen, daß eine relative Drehung des Körperteils und des Gegenkörpers in einer zweiten Richtung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß am Körperteil (22, 30) eine Halteeinrichtung angeordnet ist, welche die Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper (56) in der zweiten Richtung sperrt, daß die Halteeinrichtung Mittel (42) aufweist,

inn ig

Bayerische Vereinsbank München, Kto.-Nr. 882495 (BtzToifecfc 70) * · Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/08050 (BlZ 700 70010)

Postscheckamt München, Kto.-Nr. 163397-802 (BLZ 70010080)

¹ORIQiNAL INSPECTED

we«Lche in den Gegenkörper (56) eindringen, wenn bei Beginn der Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der zweiten Richtung Kräfte an der Halteeinrichtung zur Wirkung gelangen, und daß die in dem Gegenkörper eindringenden Mittel mit einer Einrichtung (46, 48) versehen sind, welche eine öffnung in einem Flächenbereich des Gegenkörpers bilden und durch diese öffnung in den Gegenkörper eindringen, wenn eine Drehung zwischen dem Körperteil (22, 30) und dem Gegenkörper (56) in der zweiten Richtung ausgelöst wird.
2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung ein Flächenelement aufweist, welches eine Kraft am Gegenkörper ausübt, um den Gegenkörper in vom Körperteil abgewandter Richtung zu drücken, wenn eine Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der ersten Richtung stattfindet.
3· Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung relativ zum Körperteil aus eirer gestreckten Position in eine zurückgezogene Position bewegbar ist, wenn durch den Gegenkörper bei Drehung desselben relativ zum Körperteil in der ersten Richtung Kräfte an der Halteeinrichtung ausgeübt werden, und daß die Halteeinrichtung aus der zurückgezogenen Position in Richtung der gestreckten Position bewegbar ist, wenn die Halteeinrichtung in den Gegenkörper eindringt'.
4. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die in den Gegenkörper eindringenden Mittel einen elastisch auslenkbaren Federfinger (42) enthalten, welcher von einer Basis zu einem freien Endteil in der zweiten Richtung zuläuft, wobei der Pederfinger elastisch in Richtung des Körperteils auslenkbar ist, wenn bei Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der ersten Richtung Kräfte am Pederfinger einwirken.
5. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche bei Beginn der Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in dear· zweiten Richtung in den Gegenkörper eindringen, mit einer Einrichtung versehen sind, welche die Eindringtiefe unter Einfluß von Kräften verstärkt, die am Körperteil während weiterer Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der zweiten Richtung ausgeübt werden, derart, daß die Kraft vergrößert wird, welche eine Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der zweiten Richtung verhindert.
6. Befestigungselement mit selbsthemmender Wirkung, mit welchem Befestigungselement eine Kraft gegenüber einem Gegenkörper ausgeübt wird und das Befestigungselement einen Körperteil aufweist, an welchem sich ein Gewinde zum Eingriff mit einem Gegengewinde während einer Relativdrehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in einer ersten Richtung «.befindet, um die durch den Körperteil in Richtung des Gegenkörpers ausgerichtete Kraft zu vergrößern, während die gegenüber

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dem Gegenkörper ausgerichtete Kraft verringert wird, wenn sich das Gewinde und das Gegengewinde relativ zueinander so drehen, daß eine relative Drehung des Körperteils und des Gegenkörpers in einer zweiten Richtung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß eine elastisch auslenkbare Halte- bzw. Sperreinrichtung am Körperteil vorgesehen ist, um die Relativdrehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der zweiten Richtung zu sperren, daß die Halteeinrichtung ' einen elastisch auslenkbaren Pederfinger enthält, welcher mit seinem Basisendteil materialeinheitlich mit dem Körperteil geformt ist, wobei sich von der Basis ein freier Endteil erstreckt und eine Seitenfläche zwischen der Basis und den freien Endteilen verläuft, daß der Pederfinger elastisch aus einer gestreckten Position in eine zurückgezogene Position auslenkbar ist, wenn Kräfte während einer Relativdrehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der ersten Richtung am Gegenkörper augeübt werden, daß der freie Endteil des Federfingers ein Flächenelement aufweist, welches sich bei Relativdrehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der zweiten Richtung am Gegenkörper anlegt, um die Drehung sperrende Kräfte zwischen dem Gegenkörper und dem Körperteil über den Pederfinger entlang einer Bahn auszuüben, die sich zwischen dem freien Endteil des Pederfingers und der Basis des Pederfingers erstreckt.
7. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Körperteil eine Ausnehmung befindet, welche wenigstens einen Teil des Pederfingers

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aufnimmt, wenn sich dieser in der zurückgezogenen Position befindet.
8. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet j daß das Flächenelement Mittel enthält, welche bei Einleiten einer Relativdrehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der zweiten Richtung in den Gegenkörper eindringen, und daß der Federfinger elastisch in vom Körperteil abgewandter Richtung auslenkbar ist, um das Ausmaß des Eindringens des freien Endteils des Federfingers in den Gegenkörper zu vergrößern, wenn eine Zunahme des Drehmoments auftritt, welches versucht, eine relative Drehung zwischen dem Körperteil und dem Gegenkörper in der zweiten Richtung hervorzurufen.
9. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil eine Endfläche aufweist, daß sich die Seitenfläche des Federfingers unter einem schrägen Winkel von der Endfläche des Körperteils in der zweiten Richtung nach außen erstreckt, so daß der freie Endteil des Federfingers einen äußeren Abstand von der Endfläche des Körperteils aufweist und bezüglich der Basis des Federfingers in der zweiten Richtung versetzt ist, wenn sich der Federfinger in der gestreckten Lage befindet,
10. Befestigungselement mit selbsthemmender Wirkung, mit welchem Befestigungselement eine Kraft gegenüber einem Gegenkörper ausgeübt wird und das Befestigungselement einen Körperteil mit einer in Längsrichtung sich erstreckenden Mittelachse aufweist, wobei ein Gewinde

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am Befestigungselement zum Eingriff mit einem Gegengewinde vorgesehen ist, um den Körperteil in Richtung des Gegenkörpers zu drücken, derart, daß die gegenüber dem Gegenkörper ausgeübte Kraft verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Körperteil eine Halteeinrichtung zugeordnet ist, welche sowohl eine axiale Bewegung als auch eine Drehbewegung des Körperteils relativ zum Gegenkörper verändert, wenn Kräfte durch das Gegengewinde am Gewinde ausgeübt werden, daß die Halteeinrichtung einen Haltefinger enthält, welcher in einer ersten Richtung relativ zum Körperteil aus einer Ausgangsposition, axial vom Körperteil nach außen gerichtet sich erstreckend, in eine Halteposition auslenkbar ist, in der sich der Pinger quer zur Mittelachse des Körperteils erstreckt, und daß der Pinger Mittel enthält, welche in den Gegenkörper unter Einfluß von Kräften eindringen, wenn diese Kräfte am Körperteil zur Wirkung gelangen, wobei Steuerflächen mit dem Gegenkörper zusammenwirken, um den Haltefinger aus der Ausgangsposition seitwärts in die Halteposition zu drücken, wenn Kräfte durch den Gegenkörper am Haltefinger ausgeübt werden, während der Haltefinger in den Gegenkörper' eindringt .
11. Befestigungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltefinger einen Seitenflächenbereich aufweist, der sich parallel zur Mittelachse des Körperteils erstreckt und sich in einer Seite des Haltefingers entgegengesetzt bezüglich der Steuerfläche befindet, und daß die Steuerfläche mit einem Flächenbereich versehen ist, der sich quer zur Mittelachse des Körperteils erstreckt.

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12. Befestigungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung einen zweiten Haltefinger enthält, der sich vom Körperteil nach außen gerichtet erstreckt und relativ zum Körperteil in einer zweiten Richtung, entgegengesetzt der ersten Richtung, aus seiner Ausgangsposition, vom Körperteil axial nach außen sich erstreckend, in eine Halteposition auslenkbar ist, die sich quer zur Mittelachse des Körperteils erstreckt, daß der zweite Haltefinger Mittel enthält, welche unter dem Einfluß von am Körperteil ausgeübten Kräften in den Gegenkörper einzudringen vermögen, als auch eine Steuerfläche, welche mit dem Gegenkörper zusammenwirkt, um den zweiten Haltefinger seitwärts aus seiner Ausgangsposition in der zweiten Richtung in seine Halteposition zu drücken, wenn Kräfte durch den Gegenkörper am zweiten Haltefinger ausgeübt werden, während der zweite Haltefinger in den Gegenkörper eindringt .
13· Befestigungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltefinger einen Basisteil aufweist, der mit dem Körperteil verbunden ist, als auch einen freien Endteil, und daß die in den Gegenkörper eindringenden Mittel am freien Endteil des Haltefingers vorgesehen sind.
14. Befestigungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche als eine bogenförmige gekrümmte erste Seitenfläche des Haltefingers vorgesehen ist, daß der Haltefinger eine zweite Seitenfläche aufweist, die sich quer zur ersten Seitenfläche erstreckt, und daß

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sich die ersten und zweiten Seitenflächen des Haltefingers an einem spitzen Endteil des Haltefingers schneiden, wobei die in den Gegenkörper eindringenden Mittel durch den spitzen Endteil des Haltefingers gebildet sind.
15. Befestigungselement mit selbsthemmender Wirkung, mit welchem Befestigungselement eine Kraft gegenüber einem Gegenkörper ausgeübt wird und das Befestigungselement einen Körperteil mit einer in Längsrichtung sich erstreckenden Mittelachse aufweist, wobei ein Gewinde am Befestigungselement zum Eingriff mit einem Gegengewinde vorgesehen ist, um den Körperteil in Richtung des Gegenkörpers zu drücken, derart, daß die gegenüber dem Gegenkörper ausgeübte Kraft verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halteeinrichtung mit dem Körperteil verbunden ist, um eine axiale Bewegung des Körperteils in vom Gegenkörper abgewandter Richtung zu verhindern und um eine Drehbewegung des Körperteils relativ zum Gegenkörper zu sperren, daß die Halteeinrichtung erste und zweite Haltefinger enthält, wobei der erste Haltefinger in vom zweiten Hältefinge.E-abgewandter Richtung aus einer Ausgangsposition, vom Körperteil axial nach außen gerichtet sich erstreckend, in eine Halteposition ausrichtbar ist, die sich quer zur Mittelachse des Körperteils erstreckt, daß der zweite Haltefinger in vom ersten Haltefinger abgewandter Richtung aus einer Ausgangsposition, vom Körperteil axial nach außen gerichtet sich .erstreckend, in eine Halteposition auslenkbar ist, die sich quer zur Mittelachse des Körperteils erstreckt, und daß jeder der Haltefinger einen Basisteil aufweist, der mit dem Körperteil verbunden ist, als auch einen freien Endteil unter Abstand vom Körperteil, daß die freien End-

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teile der ersten und zweiten Haltefinger einen Abstand zueinander besitzen, während sich die ersten und zweiten Haltefinger in ihrer Ausgangsposition befinden, während die ersten und zweiten Haltefinger einen zweiten, größeren Abstand besitzen, wenn sich die Pinger in ihrer Halteposition befinden, daß die freien Endteile der ersten und zweiten Haltefinger Mittel enthalten, welche an einem Paar von unter Abstand angeordneten Positionen in den Gegenkörper einzudringen vermögen, wobei der erste Haltefinger eine erste Steuerfläche enthält, welche mit dem Gegenkörper zusammenwirkt, um den ersten Haltefinger aus seiner Ausgangsposition in seine Halteposition auszulenken, wenn Kräfte durch den Gegenkörper gegenüber dem ersten Haltefinger ausgeübt werden, während der erste Haltefinger in den Gegenkörper eindringt, daß die erste Steuerfläche durch eine bogenförmige Fläche gebildet ist, die sich von der Basis des ersten Haltefingers zum freien Endtei] desselben erstreckt, wobei die Fläche in vom zweiten Haltefinger abgewandter Richtung verläuft, daß der zweite Haltefinger eine zweite Steuerfläche aufweist, welche mit dem Gegenkörper zusammenwirkt, um den zweiten Haltefinger aus seiner Ausgangsposition in seine Halteposition zu drücken, wenn Kräfte durch den Gegenkörper am zweiten Haltefinger ausgeübt werden, während der zweite Haltefinger in den Gegenkörper eindringt, und daß die zweite Steuerfläche als bogenförmige Fläche ausgebildet ist, die sich von der Basis zum freien Endteil des zweiten Haltefingers erstreckt und in vom ersten Haltefinger abgewandter Richtung gekrümmt ist.

l6. Befestigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der erste Haltefinger eine erste Seitenfläche aufweist, welche gerade verläuft, wenn sich der erste Haltefinger in seiner Ausgangsposition befindet, daß die erste Seitenfläche bogenförmig gekrümmt ist, wenn sich der erste Haltefinger in seiner Halteposition befindet, daß der zweite Haltefinger eine erste Seitenfläche aufweist, welche gerade verläuft, wenn sich der zweite Haltefinger in seiner Ausgangsposition befindet, und daß die erste Seitenfläche des zweiten Haltefingers eine Bogenform besitzt, wenn sich der zweite Haltefinger in seiner Ausgangslage befindet.

17· Befestigungslement mit selbsthemmender Wirkung, welches Befestigungselement eine Kraft gegenüber einem Gegenkörper ausübt und einen Körperteil mit einer Endfläche enthält, wobei ein Gewinde des Befestigungslements mit dem Körperteil verbunden ist und in ein Gegengewinde eingreift, um den Körperteil in Richtung des Gegenkörpers zu drücken, derart, daß die gegenüber dem Gegenkörper ausgeübte Kraft verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halteeinrichtung an den Körperteil angeschlossen ist, um die Drehbewegung des Körperteils relativ zum Gegenkörper zu verhindern, wenn Kräfte durch das Gegengewinde am Gewinde ausgeübt werden, daß die Halteeinrichtung eine ringförmige Reihe auslenkbarer Federfinger enthält, die sich von der Endfläche des Körperteils nach außen gerichtet erstrecken, wobei jeder der Pederfinger einen Basisendteil· aufweist, weicher integral mit dem Körperteil gebildet ist, während sich ein freier Endteil des Federfingers unter Abstand vom Körperteil befindet, daß sich ein

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Paar von Seitenfläche!von der Basis zum freien Endteil nach außen erstrecken, daß der freie Endteil jedes der Pederfinger Mittel enthält, welche in den Gegenkörper eindringen, wenn der Körperteil relativ zum Gegenkörper gedreht wird, derart, daß eine die Drehbewegung verzögernde Kraft vom Gegenkörper über den Pederfinger auf den Körperteil ausgeübt wird, daß die an den freien Endteilen der Pederfinger vorgesehenen Mittel zum Eindringen in den Gegenkörper wenigstens teilweise durch den Schnitt der Seitenflächen gebildet sind, und daß jeder der Pederfinger elastisch auslenkbar ist, wenn Kräfte an einen der Seitenfläche der Pederfinger durch den Gegenkörper ausgeübt werden, während der Pederfinger in den Gegenkörper eindringt.

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