WO2012076004A2 - Selbstsichernde mutter - Google Patents

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WO2012076004A2
WO2012076004A2 PCT/DE2011/050050 DE2011050050W WO2012076004A2 WO 2012076004 A2 WO2012076004 A2 WO 2012076004A2 DE 2011050050 W DE2011050050 W DE 2011050050W WO 2012076004 A2 WO2012076004 A2 WO 2012076004A2
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WO
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self
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locking nut
core hole
nut
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Frank-Uwe Diener
Wolfgang Giraud
Siegfried OBERNDÖRFER
Thorsten Schraer
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Ruia Global Fasteners Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/30—Locking exclusively by special shape of the screw-thread
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/284—Locking by means of elastic deformation

Definitions

  • the present invention relates to a self-locking nut, which is also referred to as a "clamping nut”, with a core hole and thread grooves.
  • this object is achieved by a self-locking nut or clamping nut which has a core hole with a reduced inside diameter in one or more areas.
  • the areas between the thread grooves in one or more parts of the internal thread can not be flattened, but can be formed in a pointed ridge which protrudes beyond the remaining internal thread.
  • Such a clamping nut according to the invention has the following advantages: The manufacturing costs are lower and can correspond to the production costs of a standard nut without clamping or self-locking effect, since no additional material and no additional processing step is necessary to achieve the clamping effect.
  • the clamping effect can be co-produced according to the invention during cold working or during thread cutting.
  • Nuts according to the invention weigh less and have a lower overall height than tapered clamping nuts. As a result, they do not require so long screws or bolts and no extra space in the application.
  • the clamping nuts according to the invention also have a much better clamping action, since the clamping does not act diagonally, and finally the self-locking nuts according to the invention have little or no tendency to seizure.
  • the areas of reduced core hole inner diameter each extend over only a small portion of the circumference of the core hole of preferably 10 to 15 degrees. In this way, a seizure of the screw connection is prevented, although still a sufficiently high clamping effect can be achieved.
  • the areas with reduced core hole diameter only in the three to four last, that is remote from the screw side of the nut threads of the internal thread. The nut then only clamps when it is screwed almost completely onto the screw or the bolt.
  • the areas of reduced core hole diameter may preferably be formed by flat portions on the inner diameter of the core hole.
  • the nut according to the invention is particularly easy to produce, since the core hole is usually produced today by pressing and only at the remote from the workpiece end of the nut a ram with corresponding flats must be used. Apart from the one-time conversion of the tool, so the stamp, then incurred no further costs in the production of the mother of the invention.
  • the areas formed as a sharp ridge extend only over a small portion of the circumference of the internal thread, since this can further reduce the tendency to seizure.
  • the formed as a sharp ridge areas extend only between the three to four last, that is remote from the workpiece side of the nut thread furrows of the internal thread. In this way, the mother only clamps when it has been screwed sufficiently far on the bolt.
  • Figure 1 is a sectional view of a clamping nut according to the invention.
  • FIG. 2 shows the clamping nut of FIG. 1 from above
  • Figure 4 shows the clamping nut of Figure 1 from above with screwed and cut at height of the nut nut;
  • FIG. 5 shows the illustration of FIG. 3 with the bolt inserted
  • FIG. 6 shows the detail X of FIG. 5.
  • Figure 1 shows a clamping nut according to the invention or self-locking nut 10 from the side in a sectional view.
  • the internal thread 12 is not shown in greater detail in accordance with the usual drawing standards. Shown are those areas 14 in which the core hole diameter is reduced, or increased burrs are provided between the thread grooves. As shown, these areas 14 extend over almost half the length of the internal thread of the nut 10, these are usually three to four threads.
  • FIG. 2 shows the mother of Figure 1 from above, again the internal thread 12 and the areas 14 can be seen with reduced core hole diameter or raised burrs between the thread grooves.
  • FIG. 2 it can be seen very clearly that in the present embodiment there are three areas 14 with reduced core hole diameters or raised burrs between the thread grooves, which are distributed equally spaced over the thread turn, so that the distance between the individual areas 14 is 120 degrees.
  • FIG. 3 shows the nut of FIG. 1 partially cut along the line A-A of FIG. 4 with a detailed representation of the internal thread 12.
  • the area 14 on the top right in the image can already be seen very well with the differently shaped thread according to the invention
  • a conventional internal thread 12 is shown in the lower part of the illustrated nut 10. This consists, as usual, of V-shaped grooves 16 between which flattened portions 18 extend, which abut geo-metrically on the lateral surface of a cylinder with the core hole diameter.
  • flanks 19 of the V-shaped grooves 16 are extended and meet in a pointed ridge 20, which therefore projects into an imaginary cylinder with the core hole diameter.
  • Figure 4 shows the clamping nut according to the invention or self-locking nut 10, in which case a bolt 100 is screwed, which is shown cut at the height of the upper end of the nut 10. Again, the areas 14 with the reduced core hole diameter are clearly visible again. Here is also very well recognizable, as in the area 14, the core hole diameter of bolt 100 and nut 10 coincide, whereby the present invention desired clamping effect is brought about.
  • FIG. 5 likewise shows the combination of nut 10 and bolt 100 shown in FIG. 4, wherein the nut 10 is again shown partially cut along the lines A-A of FIG. 4 as in FIG.
  • the bolt 100 is not shown cut for clarity, so you can see the external thread 102 of the bolt well.
  • the bolt 100 may be commercially available and comply with the usual technical standards.
  • the inventive meshing of the external thread 102 of the commercial bolt 100 with the inventively modified region 14 of the internal thread 12 of the nut 10 is shown in more detail than detail X in Figure 6.
  • the internal thread 102 of the bolt 100 is shown cut to better illustrate the clamping action of the invention.
  • the region of the internal thread 12 of the nut 10 is shown, which is normal, that is formed according to the prior art, so that the difference to the inventive design of regions 14 of the internal thread 12 emerges even more clearly.
  • the lower two threads of the internal thread 12 of the nut 10 in Fig. 6 are normally formed according to the prior art, while the upper three threads shown in Fig. 6 have a reduced core hole diameter.
  • the flanks 19 of the V-shaped thread grooves 16 normally terminate in a flattened region 18 which separates the individual thread grooves 16 and whose surface corresponds to the surface area of a cylinder having the standard core hole diameter. In this way, over the entire length of thread required for low-friction screwing of the bolt 100 in the nut 10 game 22 is guaranteed. Only when a biasing force between bolt 100 and nut 10 acts normally flanks 19 of the nut thread against the opposite flanks of the bolt are pressed in not self-locking nuts, and by the thereby triggered friction holds the screw.
  • the plateau-like region 18 is missing between the individual threads 16 of the internal thread 12 of the nut 10. Instead, the flanks 19 of the individual thread grooves 16 in this region 14 pass over only a very large part small radius into each other, whereby protruding ridges 20 are formed between the thread grooves 16.
  • FIG. 6 shows the theoretical geometric relationships.
  • the black area of the ridges 20 shown is actually not present, but in this area the ridges 20 are elastically deformed by the contact pressure to the valley bottom of the grooves 116 of the bolt 100.
  • the burrs 20 are actually somewhat “flattened” while penetrating into the bottom of the grooves 116 of the external thread of the bolt 100 at the same time. Since this effect occurs from several sides simultaneously, a clamping of the screw and thus a self-assurance is achieved, regardless of whether a biasing force has already occurred during screwing, or not.
  • two or more, preferably three uniformly spaced regions 14 are provided according to the invention over the circumference of the internal thread 12 of the nut 10.
  • the regions 14 can be manufactured in different ways:
  • nuts are usually manufactured today by cold forming, stamping punches with the core hole diameter from above and below, and then cutting, rolling or rolling the thread.
  • the punch diameter can be selected to be somewhat smaller, since with a chipless production of the internal thread 12 of the nut 10, the material displaced by the formation of the thread grooves 16 is displaced into the regions 18 between the thread grooves.
  • the regions 14 can now be produced simply by grinding or hollowing out these regions on the stamp which acts on the mother from above. In this way, either a secant-shaped, ie flat region 14 can be produced, or what is still preferred according to the invention and also shown here, an inwardly curved region 14. This inward curvature is particularly preferred in order to seize the thread in the clamping state avoid.
  • the curvature is defined with a large radius from the outside.
  • the regions 14 can be produced in non-cutting production of the internal thread 12 by making the thread grooves 16 of the internal thread 12 deeper and / or wider in the region 14, whereby more material is deformed and correspondingly higher burrs are raised between the individual threads become.
  • the production of a clamping nut according to the invention is not complicated or complicated than the production of a commercial-usual mother without clamping action. Only the manufacturing tools, so either the punch for the production of the core hole or the tools for thread rolling or thread rolling, must be performed once differently.

Abstract

Selbstsichernde Mutter (10) mit einem Innengewinde (12) mit einem Kernloch, das einen oder mehrere Bereiche (14) mit einem verringerten Innendurchmesser aufweist.

Description

Selbstsichernde Mutter Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbst sichernde Mutter, die auch als „Klemmmutter“ bezeichnet wird, mit einem Kernloch und Gewindefurchen.
Stand der Technik
Solche selbst sichernden Muttern gemäß dem Stand der Technik haben verschiedene Nachteile. So genannte „Quetschmuttern“, bei denen das Gewinde, die sechseckige Außenform oder ein kleiner Kegel an der Spitze an zwei oder mehr Stellen gequetscht werden, weisen den Nachteil auf, dass sie einen zusätzlichen Herstellungsschritt benötigen und dass die Klemmung bei nur zwei gequetschten Stellen nicht hinreichend ist.
Eine weitere Lösung aus dem Stand der Technik besteht in der so genannten Dreikegelklemmmutter, die drei Kegel an der Spitze aufweist, die nach innen gebogen werden, um die Klemmwirkung oder das erhöhte Losdrehmoment zu erzeugen. Alle diese selbst sichernden Muttern im Stand der Technik neigen im Allgemeinen dazu, zu fressen, das heißt, sie lassen sich nicht fachgerecht verschrauben bzw. können nach dem einmaligen Festziehen nicht oder zumindest nicht zerstörungsfrei gelöst werden.
Eine weitere Alternative aus dem Stand der Technik sind die so genannten „Polystop“-Muttern. Diese weisen einen Kunststoffring an der Spitze auf, welcher die Klemmwirkung erzeugt. Die Verwendung eines zusätzlichen Bauelements, noch dazu aus einem anderen Werkstoff, macht diese Lösung sehr aufwendig. Außerdem weisen die meisten dieser selbst sichernden Klemmmuttern aus dem Stand der Technik den Nachteil auf, dass sie eine größere Höhe als Standardmuttern aufweisen und daher mehr Platz bei der Anwendung sowie längere Schrauben oder Bolzen benötigen, wodurch zusätzliche Kosten entstehen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass alle existierenden Klemmmuttern beziehungsweise selbst sichernden Muttern ein Kompromiss zwischen einer idealen Selbstsicherung, minimalem Festfressen, minimaler Höhe und niedrigen Herstellkosten sind. Alle solchen Muttern im Stand der Technik sind ein mehr oder weniger guter Kompromiss aus diesen Aufgaben. Keine der genannten selbst sichernden Muttern aus dem Stand der Technik lösen alle vier Aufgaben optimal.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche selbstsichernde Mutter oder Klemmmutter zu schaffen, die ohne zusätzlichen Aufwand zu fertigen ist, keinen zusätzlichen Platz- und Gewichtsbedarf aufweist, sich nicht festfrisst und trotzdem eine gute Klemmwirkung aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine selbst sichernde Mutter oder Klemmmutter gelöst, die ein Kernloch mit einem in einem oder mehreren Bereichen verringerten Innendurchmesser aufweist.
Alternativ können die Bereiche zwischen den Gewindefurchen in einem oder mehreren Teilen des Innengewindes nicht abgeflacht, sondern in einem spitzen Grat auslaufend ausgebildet sein, der über das übrige Innengewinde hervorsteht.
Eine solche erfindungsgemäße Klemmmutter weist folgende Vorteile auf: Die Herstellkosten sind geringer und können den Herstellkosten einer Standardmutter ohne Klemm- oder Selbstsicherungswirkung entsprechen, da kein zusätzliches Material und kein zusätzlicher Verarbeitungsschritt notwendig ist, um die Klemmwirkung zu erzielen.
Die Klemmwirkung kann erfindungsgemäß während der Kaltverformung oder während des Gewindeschneidens miterzeugt werden.
Erfindungsgemäße Muttern wiegen weniger und weisen eine geringere Bauhöhe als Kegel-Klemmmuttern auf. Dadurch benötigen sie keine so langen Schrauben oder Bolzen und keinen zusätzlichen Platz bei der Anwendung.
Die erfindungsgemäßen Klemmmuttern weisen darüber hinaus eine wesentlich bessere Klemmwirkung auf, da die Klemmung nicht diagonal wirkt, und schließlich haben die erfindungsgemäßen selbst sichernden Muttern geringe oder gar keine Tendenz zum Festfressen.
Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, drei Bereiche mit verringertem Kernlochinnendurchmesser vorzusehen, die über den Umfang des Kernloches voneinander gleich beabstandet sind. Auf diese Weise lässt sich eine optimal gleichmäßige Klemmwirkung erzielen.
Vorzugsweise genügt es, wenn sich die Bereiche mit verringertem Kernloch-innendurchmesser jeweils nur über einen kleinen Abschnitt des Umfangs des Kernlochs von vorzugsweise 10 bis 15 Grad erstrecken. Auf diese Weise wird ein Fressen der Schraubverbindung verhindert, obwohl immer noch eine ausreichend hohe Klemmwirkung erzielbar ist.
Weiter ist es bevorzugt, die Bereiche mit verringertem Kernlochdurchmesser lediglich in den drei bis vier letzten, das heißt von der Einschraubseite der Mutter abgelegenen Gewindegängen des Innengewindes anzubringen. Die Mutter klemmt dann erst, wenn sie nahezu vollständig auf die Schraube oder den Bolzen aufgeschraubt ist.
Die Bereiche mit verringertem Kernlochdurchmesser können vorzugsweise durch flache Abschnitte am Innendurchmesser des Kernlochs gebildet sein. Auf diese Weise lässt sich die erfindungsgemäße Mutter besonders leicht herstellen, da das Kernloch heutzutage üblicherweise durch Pressen erzeugt wird und lediglich an dem vom Werkstück abgelegenen Ende der Mutter ein Presstempel mit entsprechenden Abflachungen zum Einsatz gelangen muss. Außer dem einmaligen Umbau des Werkzeuges, also des Stempels, entstehen dann keine weiteren Kosten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mutter.
Eine bessere Klemmwirkung, wenn auch bei einer etwas komplizierteren Herstellung des Werkzeuges, ergibt sich, wenn die Bereiche mit verringertem Kernlochdurchmesser durch leicht nach innen gewölbte Abschnitte am Umfang des Kernlochs gebildet sind.
Um die Neigung der Klemmmutter zum Festfressen weiter zu verringern, ist es bevorzugt, den Übergang von dem normalen Kernlochumfang zu den Bereichen mit verringertem Innendurchmesser durch kleine Radien zu bilden.
Bei der alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, drei als spitzer Grat ausgebildete Bereiche über den Umfang des Innengewindes gleich beabstandet vorzusehen. Auf diese Weise wird eine möglichst gleichmäßige Klemmwirkung beim Einschrauben sichergestellt.
Vorzugsweise erstrecken sich die als spitzer Grat ausgebildeten Bereiche jeweils nur über einen kleinen Abschnitt des Umfangs des Innengewindes, da hierdurch die Neigung zum Festfressen weiter vermindert werden kann.
Weiter ist es bevorzugt, wenn sich die als spitzer Grat ausgebildeten Bereiche lediglich zwischen den drei bis vier letzten, das heißt von der Werkstückseite der Mutter abgelegenen Gewindefurchen des Innengewindes erstrecken. Auf diese Weise klemmt die Mutter erst, wenn sie hinreichend weit auf den Bolzen aufgeschraubt worden ist.
Eine besonders günstige Fertigung ergibt sich, wenn die als spitzer Grat ausgebildeten Bereiche dadurch hergestellt sind, dass die benachbarten Gewindefurchen bei spanloser Herstellung des Gewindes tiefer und/oder breiter ausgebildet werden. Auf diese Weise wird mehr Material aufgeworfen, welches dann den spitzen Grat bilden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Klemmmutter;
Figur 2 die Klemmmutter der Figur 1 von oben;
Figur 3 die Klemmmutter der Figur 1 von der Seite und entlang der Linie A-A
der Figur 4 geschnitten mit detaillierter Darstellung des Innengewindes;
Figur 4 die Klemmmutter der Figur 1 von oben mit eingedrehtem und auf Höhe der Mutter geschnittenem Bolzen;
Figur 5 die Darstellung der Figur 3 mit eingedrehtem Bolzen;
Figur 6 das Detail X der Figur 5.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Klemmmutter oder selbst sichernde Mutter 10 von der Seite in Schnittdarstellung. Das Innengewinde 12 ist dabei gemäß den üblichen Zeichnungsnormen nicht detaillierter dargestellt. Gezeigt sind aber diejenigen Bereiche 14, in denen der Kernlochdurchmesser verringert ist, beziehungsweise erhöhte Grate zwischen den Gewindefurchen vorgesehen sind. Wie dargestellt erstrecken sich diese Bereiche 14 über knapp die Hälfte der Länge des Innengewindes der Mutter 10, dies sind üblicherweise drei bis vier Gewindegänge.
Figur 2 zeigt die Mutter der Figur 1 von oben, wieder ist das Innengewinde 12 und die Bereiche 14 mit verringertem Kernlochdurchmesser beziehungsweise erhöhten Graten zwischen den Gewindefurchen zu erkennen. In Figur 2 ist sehr gut erkennbar, dass bei der vorliegenden Ausführungsform drei Bereiche 14 mit verringertem Kernlochdurchmesser beziehungsweise erhöhten Graten zwischen den Gewindefurchen vorgesehen sind, die gleich beabstandet über den Gewindeumlauf verteilt sind, sodass der Abstand zwischen den einzelnen Bereichen 14 jeweils 120 Grad beträgt.
Es ist ebenfalls sehr gut erkennbar, dass die Bereiche 14 jeweils nur einen sehr kurzen Bogenabschnitt des Gewindes von etwa 10 bis 15 Grad betreffen.
Figur 3 zeigt die Mutter der Figur 1 teilweise geschnitten entlang der Linie A–A der Figur 4 mit detaillierter Darstellung des Innengewindes 12. In dieser Figur 3 ist der oben rechts im Bild befindliche Bereich 14 mit dem erfindungsgemäß anders gestalteten Gewinde schon sehr gut zu erkennen. Im unteren Bereich der dargestellten Mutter 10, also an der Seite der Mutter, mit der die Mutter auf einen Bolzen aufgeschraubt wird beziehungsweise von der her eine Schraube in die Mutter eingedreht wird, ist ein übliches Innengewinde 12 dargestellt. Dieses besteht wie üblich aus V-förmigen Furchen 16 zwischen denen sich abgeplattete Abschnitte 18 erstrecken, die geo-metrisch gesehen an der Mantelfläche eines Zylinders mit dem Kernlochdurchmesser anliegen.
In dem Bereich 14 sind demgegenüber die Flanken 19 der V-förmigen Furchen 16 verlängert und treffen sich in einem spitzen Grat 20, der daher in einen gedachten Zylinder mit dem Kernlochdurchmesser hineinragt.
Figur 4 zeigt die erfindungsgemäße Klemmmutter oder selbst sichernde Mutter 10, wobei hier ein Bolzen 100 eingeschraubt ist, der auf Höhe des oberen Endes der Mutter 10 geschnitten dargestellt ist. Auch hier sind wieder die Bereiche 14 mit dem verringerten Kernlochdurchmesser gut erkennbar. Hier ist auch sehr schön erkennbar, wie im Bereich 14 die Kernlochdurchmesser von Bolzen 100 und Mutter 10 zusammenfallen, wodurch die erfindungsgemäß gewünschte Klemmwirkung herbeigeführt wird.
Figur 5 zeigt ebenfalls die in Figur 4 dargestellte Kombination aus Mutter 10 und Bolzen 100, wobei die Mutter 10 wieder entlang der Linien A–A der Figur 4 wie in Figur 3 teilweise geschnitten dargestellt ist. Der Bolzen 100 ist zum besseren Verständnis nicht geschnitten dargestellt, damit man das Außengewinde 102 des Bolzens gut erkennen kann. Der Bolzen 100 kann handelsüblich ausgeführt sein und den üblichen technischen Normen entsprechen. Das erfindungsgemäße Ineinandergreifen des Außengewindes 102 des handelsüblichen Bolzens 100 mit dem erfindungsgemäß veränderten Bereich 14 des Innengewindes 12 der Mutter 10 ist detaillierter als Detail X in Figur 6 dargestellt. Hier ist auch das Innengewinde 102 des Bolzens 100 geschnitten dargestellt, um die erfindungsgemäße Klemmwirkung besser zu verdeutlichen. In dem unteren Bereich des Details X ist der Bereich des Innengewindes 12 der Mutter 10 dargestellt, der normal, also gemäß dem Stand der Technik, ausgebildet ist, damit der Unterschied zu der erfindungsgemäßen Ausgestaltung von Bereichen 14 des Innengewindes 12 noch deutlicher hervortritt.
Die unteren beiden Gewindegänge des Innengewindes 12 der Mutter 10 in Figur 6 sind nämlich normal gemäß dem Stand der Technik ausgebildet, während die oberen drei in Figur 6 dargestellten Gewindegänge einen verringerten Kernlochdurchmesser aufweisen. Wie hier in Figur 6 sehr schön erkennbar, enden die Flanken 19 der V-förmigen Gewindefurchen 16 normalerweise in einem abgeplatteten Bereich 18, der die einzelnen Gewindefurchen 16 trennt, und dessen Oberfläche der Mantelfläche eines Zylinders mit dem normgemäßen Kernlochdurchmesser entspricht. Auf diese Weise ist über die ganze Gewindelänge des zum reibungsarmen Einschrauben des Bolzens 100 in die Mutter 10 erforderliche Spiel 22 gewährleistet. Erst wenn eine Vorspannkraft zwischen Bolzen 100 und Mutter 10 wirkt, werden im Normalfall bei nicht selbst sichernden Muttern die Flanken 19 des Mutterngewindes gegen die gegenüberliegenden Flanken des Bolzens gedrückt, und durch die dabei ausgelöste Reibung hält die Verschraubung.
Im oberen Bereich des Details X, das heißt bei den oberen drei dargestellten Gewindegängen, fehlt der plateauartige Bereich 18 zwischen den einzelnen Gewindegängen 16 des Innengewindes 12 der Mutter 10. Stattdessen gehen die Flanken 19 der einzelnen Gewindefurchen 16 in diesem Bereich 14 über lediglich einen sehr kleinen Radius ineinander über, wodurch hervorstehende Grate 20 zwischen den Gewindefurchen 16 gebildet werden.
Diese Grate 20 kommen dabei, wie es in Figur 6 sehr schön dargestellt ist, aufgrund der geometrischen Verhältnisse zwangsweise in Eingriff mit dem Talboden der Gewindefurchen 116 des Außengewindes 102 des Bolzens 100. In Figur 6 sind die theoretischen geometrischen Verhältnisse dargestellt. Der insoweit schwarz dargestellte Bereich der Grate 20 ist natürlich tatsächlich nicht vorhanden, sondern in diesem Bereich werden die Grate 20 durch den Anpressdruck zum Talboden der Furchen 116 des Bolzens 100 elastisch verformt. Die Grate 20 werden also tatsächlich etwas „platt gedrückt“, wobei sie gleichzeitig in den Boden der Furchen 116 des Außengewindes des Bolzens 100 eindringen. Da dieser Effekt von mehreren Seiten gleichzeitig auftritt, wird eine Klemmung der Schraubverbindung und damit eine Selbstsicherung erzielt, unabhängig davon, ob beim Verschrauben bereits eine Vorspannkraft aufgetreten ist, oder nicht. Um eine möglichst symmetrische Klemmkraft zu erzielen und ein Kippeln der Mutter zu vermeiden, sind erfindungsgemäß zwei oder mehr, vorzugsweise drei gleichmäßig beabstandete Bereiche 14 über den Umfang des Innengewindes 12 der Mutter 10 vorgesehen.
Erfindungsgemäß können die Bereiche 14 auf verschiedene Art gefertigt werden:
Zum Einen werden Muttern heutzutage üblicherweise durch Kaltverformung hergestellt, wobei von oben und von unten Stempel mit dem Kernlochdurchmesser eingepresst werden, und sodann das Gewinde geschnitten, gewalzt oder gerollt wird. Beim Walzen oder Rollen kann gegebenenfalls der Stempeldurchmesser etwas geringer gewählt werden, da bei einer span-losen Fertigung des Innengewindes 12 der Mutter 10 das durch die Bildung der Gewindefurchen 16 verdrängte Material in die Bereiche 18 zwischen den Gewindefurchen verschoben wird.
Erfindungsgemäß können die Bereiche 14 nun einfach dadurch hergestellt werden, dass diese Bereiche auf dem von oben auf die Mutter einwirkenden Stempel abgeschliffen oder ausgehöhlt werden. Auf diese Weise lässt sich entweder ein sekantenförmiger, also flacher Bereich 14 herstellen, oder was erfindungsgemäß noch bevorzugt ist und hier auch dargestellt ist, ein nach innen gewölbter Bereich 14. Diese Wölbung nach innen ist besonders bevorzugt, um ein Festfressen des Gewindes im Klemmzustand zu vermeiden.
Vorzugsweise ist die Wölbung mit einem großen Radius von außen definiert.
Alternativ können die Bereiche 14 bei spanloser Herstellung des Innenge-windes 12 dadurch erzeugt werden, dass die Gewindefurchen 16 des Innengewindes 12 in dem Bereich 14 tiefer und/oder breiter ausgeführt werden, wodurch mehr Material verformt wird und entsprechend höhere Grate zwischen den einzelnen Gewindegängen aufgeworfen werden.
In beiden Fällen wird die Herstellung einer erfindungsgemäßen Klemmmutter nicht aufwendiger oder komplizierter als die Herstellung einer handels-üblichen Mutter ohne Klemmwirkung. Lediglich die Herstellwerkzeuge, also entweder die Stempel für die Erzeugung des Kernlochs oder die Werkzeuge für das Gewinderollen oder Gewindewalzen, müssen einmal anders ausgeführt werden.

Claims (12)

  1. Selbstsichernde Mutter (10) mit einem Innengewinde (12) mit einem Kernloch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernloch der Mutter (10) einen oder mehrere Bereiche (14) mit einem verringerten Innendurchmesser aufweist.
  2. Selbstsichernde Mutter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (14) mit verringertem Kernlochinnendurchmesser vorgesehen sind, die über den Umfang des Kernlochs voneinander gleich beabstandet sind.
  3. Selbstsichernde Mutter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bereiche (14) mit verringertem Kernlochinnendurchmesser jeweils um über einen kleinen Abschnitt des Umfangs des Kernlochs von vorzugsweise 10 bis 15 ° erstrecken.
  4. Selbstsichernde Mutter (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bereiche (14) mit verringertem Kernlochdurchmesser lediglich über die drei bis vier letzten, das heißt von der Einschraubseite der Mutter (10) abgelegenen Gewindegänge des Innengewindes (12) erstrecken.
  5. Selbstsichernde Mutter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (14) mit verringertem Kernlochdurchmesser durch flache Abschnitte am Innendurchmesser des Kernlochs gebildet wird.
  6. Selbstsichernde Mutter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (14) mit verringertem Kernlochdurchmesser durch leicht nach innen gewölbte Abschnitte am Innendurchmesser des Kernlochs gebildet sind.
  7. Selbstsichernde Mutter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem normalen Kernlochumfang zu den Bereichen (14) mit verringertem Innendurchmesser durch kleine Radien gebildet wird.
  8. Selbstsichernde Mutter (10) mit einem Innengewinde (12) mit Gewindefurchen (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (18) zwischen den Gewindefurchen (16) in einem oder mehreren Teilen (14) des Innengewindes (12) nicht abgeflacht, sondern in einen spitzen Grat (20) auslaufend ausgebildet sind, der über das übrige Innengewinde (12) nach innen hervorsteht.
  9. Selbstsichernde Mutter (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass drei als spitzer Grat (20) ausgebildete Bereiche über den Umfang des Innengewindes (12) gleich beabstandet vorgesehen sind.
  10. Selbstsichernde Mutter (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die als spitzer Grat (20) ausgebildeten Bereiche jeweils nur über einen kleinen Abschnitt (14) des Umfangs des Innengewindes (12) erstrecken.
  11. Selbstsichernde Mutter (10) nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die als spitzer Grat (20) ausgebildeten Bereiche lediglich zwischen den drei bis vier letzten, das heißt von der Werkstückseite der Mutter (10) abgelegenen Gewindefurchen (16) des Innengewindes (12) erstrecken.
  12. Selbstsichernde Mutter (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die als spitzer Grat (20) ausgebildeten Bereiche dadurch hergestellt sind, dass die benachbarten Gewindefurchen (16) bei spanloser Herstellung des Gewindes (12) tiefer und/oder breiter ausgebildet werden.
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