DE3626172C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstschneidenden Gewinde­ einsatz nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Einsätze sind bekannt. Um das Eindrehmoment beim Eindrehen eines solchen Gewindeeinsatzes in seine Auf­ nahmebohrung zu vermindern, ist es ferner aus der DE-PS 33 11 378 bekannt, an jedes Schneidflächenprofil sich anschließende Freiflächen gestuft auszubilden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß beim Eindrehen eines solchen Gewindeeinsatzes in seine Aufnahmebohrung die Achse des Gewindeeinsatzes sehr genau mit der Achse der Aufnahmebohrung fluchten muß, da sonst beim Eindrehen Vibrationen entstehen, die zu einem unsauberen Gewinde­ schnitt bei der Aufnahmebohrung führen, wobei dieses eingeschnittene Gewinde sogar Übermaß aufweisen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nicht nur das Eindrehmoment, sondern auch das Ausdrehmoment verringert wird und oftmals nicht ausreichend groß ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewinde­ einsatz der im Oberbegriff angegebenen Gattung zu schaf­ fen, bei dem das Eindrehmoment vermindert ist, jedoch beim Eindrehen Vibrationen vermieden werden und ein aus­ reichendes Ausdrehmoment vorhanden ist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Der Stand der Technik und Ausführungsbeispiele der Er­ findung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines bekannten Gewindeein­ satzes;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Einsatzende dieses Gewindeeinsatzes;

Fig. 3 die sich bei dem Gewindeeinsatz nach den Fig. 1 und 2 ergebenden Gewindeschneid­ kanten;

Fig. 4 ein gestrecktes Gewindeprofil mit drei verschiedenen Ausführungsformen der erfin­ dungsgemäßen Verbesserung;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V nach Fig. 1 mit einem Gewindeverlauf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und

Fig. 6 einen der Fig. 5 entsprechenden Schnitt, bei dem der Gewindeeinsatz eine zusätz­ liche Rückdrehsicherung aufweist.

Der ein Außengewinde 1 und ein Innengewinde 2 aufweisende Gewindeeinsatz ist an seinem Einsatzende mit einer An­ fasung 4 versehen. Die Stirnseite des Einsatzendes trägt die Bezugsziffer 7. Am Einsatzende ist eine radial und axial verlaufende Einfräsung 3 vorgesehen, welche zwei Einschnitte 5, 6 bildet. Die Eindrehrichtung des Gewinde­ einsatzes ist in Fig. 2 durch den Pfeil angedeutet.

Durch die Einschnitte 5 und 6 werden im angefasten Be­ reich Gewindeteilstücke gebildet, die jeweils eine Ge­ windeschneidkante 9, 11 und eine Rückkante 10, 8 auf­ weisen.

In Fig. 3 ist die Gewindeschneidkante 9 am Einschnitt 5 ausgezogen dargestellt, während die Gewindeschneid­ kante 11 am Einschnitt 6 strichpunktiert dargestellt ist. Das im Bereich der Anfasung 4 sich ergebende theore­ tische Gewindeprofil des Außengewindes 1 ist gestrichelt gezeichnet. An den Gewindeschneidkanten 9, 11 bilden sich aufeinanderfolgend Schneidflächenprofile I bis IV.

Wickelt man den durch die Anfasung 4 und die Einschnitte 5, 6 geschnittenen Gewindegang in einer Ebene ab, dann ergibt sich die Darstellung nach Fig. 4. Der Gewinde­ grund 12 des Außengewindes weist einen konstanten Ab­ stand R zur Achse 13 des Gewindeeinsatzes auf. Das Ge­ windeteilstück 14 weist den bei Gewindeeinsätzen üblichen Verlauf auf, bei dem die Freifläche 15 einen negativen Freiwinkel alpha aufweist, d.h. an der Schneidkante 9 am Einschnitt 5, die die Schneidfläche III bildet, ist der radiale Abstand R1 der Freifläche 15 zur Achse 13 geringer als der Abstand R2 dieser Freifläche des Gewin­ destücks 14 an seiner Rückkante 10.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist die Frei­ fläche in geringfügigem Abstand hinter der Schneidfläche eine Abstufung 16 auf. Dies ist beim Gewindeteilstück 14A dargestellt. Hinter dieser Abstufung steigt die Frei­ fläche 15A auf einen radialen Abstand R4 zur Achse 13 an, der geringfügig kleiner ist als der radiale Abstand R5 der Freifläche 15B des nachfolgenden Gewindeteilstücks 14B bei dessen Schneidfläche V. Dies bedeutet, daß die Differenz zwischen den radialen Abständen R3 und R4 zu Beginn und am Ende des Gewindeteilstücks 14A der Diffe­ renz zwischen den radialen Abständen R1 und R2 beim Ge­ windeteilstück 14 entspricht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die sich an die Schneidfläche V anschließende Freifläche 15B zunächst einen konstanten radialen Abstand zur Achse 13 auf. Im Bereich der Rückkante 10 am Einschnitt 6 ist eine radial nach außen sich erstreckende Abstufung 17 vorgesehen, so daß im Bereich der Rückkante 10 die Freifläche 15B einen radialen Abstand R6 zur Achse 13 aufweist, der geringfügig kleiner ist als der radiale Abstand R7 der Freifläche 15C des nachfolgenden Gewindeteilstücks 14C an dessen Schneidfläche VI.

Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel weist die an die Schneidfläche VI sich anschließende Freifläche 15C zuerst einen negativen Freiwinkel auf, woran sich ein Freiflächenteilstück anschließt, das einen konstanten radialen Abstand zur Achse 13 aufweist. Kurz vor der Rückkante 8 am Einschnitt 5 weist die Freifläche 15C eine radial nach außen springende Abstufung 17A auf, entsprechend der Abstufung 17, wobei die Abstufung 17 konkav und die Abstufung 17A konvex ausgebildet ist.

Der Schnitt nach Fig. 5 verdeutlicht die Verhältnisse beim Eindrehen des Gewindeeinsatzes in eine Aufnahme­ bohrung, wobei die Verhältnisse vorliegen, die anhand des Gewindeteilstücks 14A beschrieben wurden. Die Schneid­ kanten 9, 11 an den Einschnitten 5, 6 mit einem Schneid­ flächenprofil IV schneiden aus der Aufnahmebohrung Späne 18 zur Bildung eines Gewindes in der Aufnahmebohrung aus.

Aus dem Schnitt nach Fig. 5 wird deutlich, daß der Ge­ windeeinsatz beidseits der Einschnitte 5, 6 mit seinen Freiflächen 15A in Kontakt mit der Aufnahmebohrung steht. Diese Bereiche sind mit A und B bezeichnet.

Eine zusätzliche Ausdrehsicherheit wird erreicht, wenn die Rückkanten 8, 10 an den Einschnitten 5, 6 gemäß Fig. 6 eine Abschrägung 19, 20 aufweisen. Bei einer gering­ fügigen Rückdrehung des Gewindeeinsatzes verklemmen sich die von den Schneidkanten 9, 11 gebildeten Späne 18 in diesen Abschrägungen 19, 20. Es hat sich gezeigt, daß ein günstiger Winkelbereich beta dieser Abschrägungen 19, 20 im Bereich von 45 bis 60° liegt.

Claims (6)

1. Selbstschneidender Gewindeeinsatz mit einem Außen­ gewinde, dessen Gewindegrund einen konstanten Ab­ stand zur Achse des Gewindeeinsatzes aufweist, und einer konischen Anfasung am Einsatzende sowie radial verlaufenden Einschnitten im Bereich der Anfasung, die Gewindeteilstücke mit Gewindeschneidkanten bil­ den, deren Schneidflächenprofile ausgehend vom Ein­ satzende von Gewindeteilstück zu Gewindeteilstück sich stufenweise radial vergrößern, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gewindeteilstücke (14A, 14B, 14C) zwischen der Gewindeschneidkante (17, 9, 11) und der in ihrem radialen Abstand (R4, R6) zur Achse (13) belassenen Rückkante (8, 10, 8) des Gewindeteilstücks (14A, 14B, 14C) zur Bildung einer Freifläche (15A, 15B, 15C) eine radial nach innen springende Abstufung (16, 17, 17A) aufweisen.

2. Selbstschneidender Gewindeeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ stufung (16) in geringfügigem Abstand hinter der Schneidkante (11) verläuft und die Freifläche (15A) von dort allmählich ansteigt.

3. Selbstschneidender Gewindeeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ stufung (17, 17A) vor der Rückkante (10, 8) ange­ ordnet ist.

4. Selbstschneidender Gewindeeinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ stufung (17) konkav ausgebildet ist.

5. Selbstschneidender Gewindeeinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ stufung (17A) konvex ausgebildet ist.

6. Selbstschneidender Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückkante (8, 10) jedes Gewinde­ teilstücks (14A, 14B, 14C) eine axial verlaufende Abschrägung (19, 20) aufweist.