DE60210893T2

DE60210893T2 - Bolzen, Gewindewalzbacke und Herstellungsverfahren des Bolzens

Info

Publication number: DE60210893T2
Application number: DE60210893T
Authority: DE
Inventors: Meidoh Co. Takashi Kato
Original assignee: Meidoh Co Ltd
Current assignee: Meidoh Co Ltd
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: US20080260493A1; EP1302678A3; US7670091B2; CA2394101A1; EP1302678A2; US7762752B2; EP1302678B1; CA2394101C; JP2003120632A; DE60210893D1; JP3554306B2; US20030072635A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Bolzen oder eine Schraube gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 (EP-A-0615800).
Bekanntlich kommt es zu Einfressen, Festfressen oder Durchdrehen zwischen einer Schraube und Mutter durch schiefes Einschrauben der Schraube in die Mutter oder durch Spritzer von dickem Farbfilm und Schweißmetall, die an der Innenseite des Gewindes im Loch der Mutter haften. Derzeit ist eine verbesserte Schraube gemäß 8 verfügbar, um das Einfressen, Festfressen oder Durchdrehen zwischen einer Schraube und Mutter durch schiefes Einschrauben oder anhaftende Stoffe zu verhindern.
Eine Schraube 201 besteht aus einem Kopfabschnitt 202, einem Schaftabschnitt 203, auf dem ein Gewindeteil 203A gebildet ist (einem Gewindeschaftabschnitt), und einem Führungszapfen 204, der sich vom Ende des Schaftabschnitts 203 erstreckt. Ein Führungskantenteil 204A, ein Gewindekantenteil 204B und ein Austragrillenteil 204C sind auf dem Führungszapfen 204 gebildet.
Durch Verwendung der Schraube 201 mit dem Führungszapfen 204 wird beim schiefen Einschrauben der Schraube in eine Mutter 211 schiefes Einschrauben zunächst durch das Führungskantenteil 204A des Führungszapfens 204 akzeptabel korrigiert, wonach das Gewindekantenteil 204B in die Mutter 211 eingeführt wird, wodurch schiefes Einschrauben weiter korrigiert wird, und anschließend verringern das Gewindekantenteil 204B und das Austragrillenteil 204C gemeinsam das Einfressen der Schraube 201 und Mutter 211 und korrigieren den Schiefstellungsfehler, wonach das Gewindeteil 203A der Schraube 201 problemlos in die Mutter 211 eingeführt wird. Ferner werden anhaftende Stoffe wie Spritzer von dickem Farbfilm und Schweißmetall u. ä. in einem Gewindeloch 212 der Mutter 211 durch das Führungskantenteil 204A und Gewindekantenteil 204B des Führungszapfens 204 über das Austragrillenteil 204C entfernt, wodurch das Gewindeteil 203A der Schraube 201 in das Gewindeloch 212 der Mutter 211 ohne Verstopfung durch die anhaftenden Stoffe normal eingeschraubt werden kann.
Wird aber die Schraube 201 in eine Gehäusemutter 205 gemäß 9 eingeschraubt, stört ein Gehäuse 208 der Gehäusemutter 205 das Einschrauben der Schraube 201 in die Mutter 211 im Gehäuse 208. Kommt ein Boden 210 des Gehäuses 208 der Gehäusemutter 205 mit dem Schraubenführungszapfen 204 in Kontakt, kann die Schraube 201 nicht richtig in die Gehäusemutter 205 eingeschraubt werden, da ein Raum T zwischen der Mutter 211 und dem Gehäuse 208 der Gehäusemutter 205 allgemein klein und die Länge der aus der Mutter 211 vorstehenden Schraube 201 vernachlässigbar ist. Problematisch ist somit, daß der Gebrauch der Schraube mit dem Führungszapfen eingeschränkt ist.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schraube bereitzustellen, die Einfressen, Festfressen und Durchdrehen zwischen ihr und der Mutter ohne einen Führungszapfen wirksam verhindert. Lösen läßt sich diese Aufgabe durch Herstellung einer Schraube mit einem Gewindeschaftabschnitt, in dem mehrere Kerbflächen (die in einem Winkel von ±15° bis ±80° zu seiner Achse geneigt sind) am Anfang seines Gewindeteils gebildet sind, wobei sich die Kerbfläche am Einlaufteil in einem positiven Winkel und am Innenteil in einem negativen Winkel neigt. Die o. g. Kerbflächen des Gewindeteils haben einen Gangbereich zwischen 1 und 5, wobei sie an 2 bis 8 Stellen je Gang auftreten.
Ferner wird in der Erfindung auch eine Gewindewalzbacke bereitgestellt, die zur Herstellung der Schraube verwendet wird. Durch diese Gewindebildungsbacke, die geformte Kerbflächen am Anfang des Schraubengewindeteils zu bilden vermag, können Teilstücke des Gewindeteils in einem gewünschten Winkel zur Achse der Schraube geneigt geschnitten werden.
Vorzugsweise führt die Form der Bildungsteilstücke dazu, daß sich die Flächen zum Ende des Gewindeschaftabschnitts in einem Winkel im Bereich von ±15° bis ±80° zur Achse des Gewindeschaftabschnitts neigen.
Weiterhin wird in der Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung der Schraube bereitgestellt, bei dem die Gewindewalzbacke verwendet wird, um eine Schraube aus einem Schraubenrohling zu walzen.
1 ist eine Seitenansicht der Schraube der Erfindung.
2 ist eine Vorderansicht der Schraube.
3 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Endteils der Schraube.
4 ist eine Draufsicht auf eine Gewindewalzbacke.
5 ist eine vergrößerte teilweise Draufsicht auf den Teil B gemäß 4.
6 ist eine vergrößerte Querschnittansicht an der Linie A-A in 5.
7 ist eine Seitenansicht der Schraube der Erfindung und einer Gehäusemutter.
8 ist eine Seitenansicht einer herkömmlichen Schraube mit einem Führungszapfen.
9 ist eine Seitenansicht nach dem Einschrauben einer herkömmlichen Schraube in eine Gehäusemutter.
Gemäß 1 bis 7 besteht eine Schraube 101 aus einem Sechskant-Kopfabschnitt 102 und einem Schaftabschnitt 103, auf dem ein Gewindeteil 103A (ein Gewindeschaftabschnitt) gebildet ist. Mehrere Kerbflächen 104, 105 sind am Anfang des Gewindeteils 103A des Schaftabschnitts 103 gebildet. Eine Kerbfläche (Einlaufkerbfläche) 104 am Einlauf des Gewindeteils 103A des Schaftabschnitts 103 neigt sich zur Achse des Schaftabschnitts 103 in einem Winkel α in einem Bereich zwischen +15° und +80°, idealerweise +60°, und die anderen (Innen-)Kerbflächen 105 neigen sich zur Achse des Schaftabschnitts 103 in einem Winkel β in einem Bereich zwischen –15° und –80°, idealerweise –60°, so daß sich die Kerbfläche am Einlauf des Gewindeteils 103A und die Innenkerbflächen 104, 105 umgekehrt zueinander neigen, was 3 zeigt. Die Kerbflächen 104, 105 sind vorzugsweise an 2 bis 8 Stellen, idealerweise an 6 Stellen, für jeden Gang des Gewindeteils 103A gebildet, und die Kerbflächen 104, 105 sind vorzugsweise im Gangbereich zwischen 1 und 5 des Gewindeteils 103A gebildet.
Das Gewinde der Schraube 101 wird mit Hilfe einer Backe 106 gemäß 4 bis 6 gewalzt. Die Gewindewalzbacke 106 hat eine Gewindewalzfläche 107, in der Gewindebildungsteilstücke 108 und Grundfurchbildungsteilstücke 109 gemäß 5 miteinander gebildet sind, sowie Kerbflächen-Bildungsteilstücke 110, 111, die am Anfang der Gewindebildungsteilstücke 108 gemäß 5 gebildet sind.
Die Kerbflächen-Bildungsteilstücke 110, 111 sind durch solche Verfahren wie elektroerosive Bearbeitung, Preßbearbeitung oder Schneiden hergestellt.
Gemäß 7 besteht eine Gehäusemutter 205 aus einer Basis 206 mit einem Schraubendurchgangsloch 207, und einem zusätzlichen Gehäuse 208, das an der Basis 206 befestigt ist, ein Loch 209 in seinem Boden 210 hat und eine Mutter 211 enthält.
Die Schraube 101 kann ordnungsgemäß in die Gehäusemutter 205 ohne Störung zwischen der Schraube 101 und dem Gehäuse 208 der Gehäusemutter 205 eingeschraubt werden, und auch der Raum T zwischen dem Gehäuse 208 und der Mutter 211 ist klein, da die Schraube 101 keinen Führungszapfen hat und die Kerbflächen 104, 105 direkt im Gewindeteil 103A des Schaftabschnitts 103 der Schraube 101 gebildet sind.
Da sich ferner die Kerbfläche 104 in einem positiven Winkel am Einlauf des Gewindeteils 103A neigt, korrigiert bei schiefem Einschrauben der Schraube 101 in die Mutter 211 der Gehäusemutter 205 die Einlaufkerbfläche 104 das schiefe Einschrauben und verhindert wirksam, daß es zu Einfressen zwischen der Mutter 211 und Schraube 101 kommt. Dadurch wird das Gewindeteil 103A der Schraube 101 problemlos in das Gewinde 212A des Gewindelochs 212 der Mutter 211 eingeführt.
Weiterhin werden anhaftende Stoffe G auf dem Gewinde 212A der Mutter 211 zunächst durch die Einlaufkerbfläche 104 und erneut durch die Innenkerbflächen 105 ausgeschabt. Da sich die Innenkerbflächen 105 jeweils in einem negativen Winkel neigen, werden die anhaftenden Stoffe G aus dem Gewinde loch 212 der Mutter 211 geschoben, was Verstopfen und Festfressen wirksam verhindert.
Diese Ausführungsform schränkt den Schutzumfang der Erfindung nicht ein. Beispielsweise kann der Kopfabschnitt der Schraube zylindrisch statt sechskantförmig sein, und ein Flansch kann an der Unterseite des Kopfabschnitts befestigt sein.
Ist die Länge des Abschnitts der Schraube, der von der Mutter vorsteht, nicht eingeschränkt, kann sich zudem ein Führungszapfen vom Ende der Schraube erstrecken, oder die Spitze der Schraube kann rund oder flach geformt sein.
Ferner kann die Schraube in Innengewindelöcher eingeschraubt werden, die in vielen Arten von Teilen außer der (Gehäuse- oder Hut-)Mutter gebildet sind.
Weiterhin neigen sich in der zuvor beschriebenen Ausführungsform alle Innenkerbflächen in einem negativen Winkel, aber in einigen anderen Fällen können sich einige Innenkerbflächen in einem positiven Winkel neigen.
Zudem kann die Gewindeschneidbacke eine Flachbacke oder Rollwalze sein.

Claims

Schraube (101) mit einem Gewindeschaftabschnitt (103), in dem mehrere Kerbflächen (104, 105), die sich zum Ende des Gewindeschaftabschnitts (103) in einem Winkel (α) neigen, am Anfang des Gewindeteils (103A) des Gewindeschaftabschnitts (103) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) in einem Bereich von ±15° bis ±80° zur Achse des Gewindeschaftabschnitts (103) liegt.
Schraube (101) mit einem Gewindeschaftabschnitt (103) nach Anspruch 1, wobei sich eine Kerbfläche (104, 105) am Einlauf des Gewindeteils (103A) des Gewindeschaftabschnitts (103) in einem positiven Winkel neigt und sich Innenkerbflächen (104, 105) in einem negativen Winkel neigen.
Schraube (101) mit einem Gewindeschaftabschnitt (103) nach Anspruch 1 und 2, wobei die Kerbflächen (104, 105) im Gangbereich zwischen 1 und 5 des Gewindeteils des Gewindeschaftabschnitts (103) gebildet sind und die Kerbflächen (104, 105) an 2 bis 8 Stellen für jeden Gang des Gewindeteils gebildet sind.
Gewindewalzbacke (106), die zur Herstellung einer Schraube nach Anspruch 1 bis 3 verwendet wird, wobei Bildungsteilstücke (110, 111) der Kerbflächen (104, 105) am Anfang des Gewindeteils (103A) der Schraube (101) so geformt sind, daß Teilstücke des vollständigen Gewindeteils in einem gewünschten Winkel zur Achse des Gewindeschaftabschnitts (103) geneigt geschnitten werden können.
Gewindewalzbacke (106) zur Herstellung einer Schraube (101) nach Anspruch 4, wobei die Bildungsteilstücke der Kerbflächen (104, 105) so geformt sind, daß sich die resultierenden Kerbflächen zum Ende des Gewindeschaftabschnitts in einem Winkel (α) in einem Bereich von ±15° bis ±80° zur Achse des Gewindeschaftabschnitts (103) neigen.
Verfahren zur Herstellung einer Schraube (101) nach Anspruch 1 bis 3 mit dem Schritt des Gewindewalzens eines Schraubenrohlings unter Verwendung einer Gewindewalzbacke (106) nach Anspruch 4 und 5.