DE20114103U1 - Schraubverbindung - Google Patents

Description

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Compagnie Deutsch GmbH

Schraubverbindung

Die Erfindung betrifft Schraubverbindungen, bestehend aus einem Bauteil mit einem zylindrischen Gewindeabschnitt, auf dem ein Außengewinde ausgebildet ist, und aus einer Mutter, die auf dem Gewindeabschnitt aufbringbar ist und darauf gegen einen mit dem Bauteil verbundenen Anschlag festziehbar ist.

Derartige Schraubverbindungen sind allgemein bekannt. Das Bauteil ist im einfachsten Fall eine Schraube, die dazu dient, zusammen mit der Mutter zwei oder mehr Elemente fest miteinander zu verbinden. Zum andern kann es sich bei dem Bauteil um einen beliebigen Gegenstand, beispielsweise einen elektrischen Steckverbinder, handeln, der an einer Platte, Gehäusewand oder dergleichen mittels der Mutter zu montieren ist und zu diesem Zweck ein Außengewinde aufweist. Bei solchen Schraubverbindungen ist es oft mühsam, die Mutter auf das Gewinde aufzudrehen, und häufig muß die Mutter über mehrere volle Gewindegänge gedreht werden, bis sie zur Anlage kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht handhabbare Schraubverbindung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Durch die elastische Verformbarkeit ist eine schnellere Montage der Rastmutter nach der Erfindung möglich. Die erfindungsgemäße Rastmutter braucht nicht über alle Gewindegänge bis in die Festsitzposition gedreht zu werden, sondern kann über das Gewinde bis in die tiefste Anlageposition gerastet und dann festgezogen werden.

Vorzugsweise vorgesehene gewindefreie Kammern und Gewindesegmente der Rastmutter sind für einen Selbstsicherungseffekt vorgesehen. Handelt es sich z.B. bei dem Bauteil um einen lösbaren Steckverbinder, wird durch den Selbstsicherungs-

effekt beim Erfassen des Verbinders ein unbeabsichtigtes Lösen der Mutter verhindert. Zusätzliche Sicherungsteile werden vermieden.

Durch Anlaufschräge und Stoppkante gemäß den weiteren Unteransprüchen wird die Handhabung weiter erleichtert und sicherer.

Entgegen üblichen Muttern ist bei der erfindungsgemäßen Rastmutter bei der bevorzugten Ausführung der lichte Durchmesser der Mutter kleiner als das Gewindenennmaß. Dies wird durch die radiale Versetzung der Gewindesegmente nach innen erzielt. Damit wird im aufgeschraubten Zustand die Selbstsicherung dadurch erzielt, daß eine Gewindelamelle in ein der obigen gewindefreien Kammern eintaucht. Der Krümmungsradius der Segmente der Rastmutter ist dabei vorzugsweise gleich dem Krümmungsradius des Gegengewindes, hier des Gewindeabschnitts des Gehäuses vom Steckverbinder.

Man kann alternativ zur Erzielung der Selbstsicherung für die Rastmutter auch eine kleinere Gewindegröße als beim Gegengewinde vorgeben. Vorzugsweise beträgt der Unterschied in der Gewindegröße 3 bis 5%. Diese Maßnahme hat jedoch insbesondere bei kleineren Gewindegrößen den Nachteil, daß die Handhabung erschwert werden kann, gegebenenfalls das Aufschrauben der Mutter sogar unmöglich wird.

Die konstruktiven und Funktionsmerkmale der erfindungsgemäßen Schraubverbindung werden für einen an einer Montageplatte anzubringenden elektrischen Steckverbinder anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung eines Stift-Steckverbinders samt Rastmutter nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schraubverbindung,

Fig. 2 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung des Stift-Steckverbinders samt Rastmutter nach Fig.1 unter einem anderen Blickwinkel,

Fig. 3 eine mit der Fig. 2 vergleichbare Darstellung, bei der die Rastmutter auf den Gewindeabschnitt des Stiftgehäuses des Steckverbinders aufgerastet ist,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Stiftgehäuse der Fig. 3 mit aufgerasteter Rastmutter,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Rastmutter,

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Fig. 6 eine Draufsicht der Rastmutter der Fig. 5,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Rastmutter längs der Linie 37-37 der Fig. 6, Fig. 8 einen weiteren Querschnitt durch die Rastmutter längs der Linie 38-38 der Fig. 6.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Steckverbinders handelt es sich um einen vierpoligen Stift-Steckverbinder und zwar nach DIN 52585. Dieser besteht aus einem Stiftgehäuse 100, den Stiftkontakten 195, von denen in Fig. 1 lediglich zwei Stiftkontakte dargestellt sind, und einem Sekundärverriegelungselement 180. Ferner handelt es sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um einen sogenannten festen Steckverbinder, der beispielsweise an einer nicht dargestellten Montageplatte angeflanscht werden kann. Zu diesem Zweck ist am Stiftgehäuse 100 ein Flansch 140 mit drei Befestigungslaschen 142 angeformt und es ist eine Rastmutter 300 vorgesehen, die auf einen an den Flansch 140 angrenzenden Gewindeabschnitt 130 des Stiftgehäuses 100 aufgerastet und durch anschließendes Verdrehen fest gegen eine zwischen Flansch 140 und Mutter 300 befindliche nicht dargestellte Montageplatte gezogen werden kann.

Der Aufbau und die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels einer nach der Erfindung ausgebildeten selbstsichernden Rastmutterverbindung sollen anhand Fig. 2 bis 8 näher erläutert werden.

Der an den Flansch 140 angrenzende Gewindeabschnitt 130 des Stiftgehäuses 100 trägt mehrere Gänge eines eingängigen Außengewindes. Das Außengewinde ist in mehrere, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Gewindesegmente 132 unterteilt. Die Gewindesegmente 132 sind durch im Material ausgesparte, gewindefreie Kammern 134 getrennt, die sich in Umfangsrichtung jeweils über einen Teilkreisbogen erstrecken.

Die schematisch in Fig. 5 bis 8 dargestellte selbstsichernde Rastmutter 300 besteht aus einem Tragring 310, an den mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Rastgewindelamellen 320 erhaben angeformt sind. Die Rastgewindelamellen 320 tragen an ihrem freien Ende jeweils ein teilkreisbogenförmiges Gewinde-

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segment 322. Die Gewindesegmente 322 bilden zusammen wenigstens einen Ganzen, vorzugsweise ein bis zwei Gänge eines eingängigen Innengewindes.

Die am Tragring 310 angeformten Rastgewindelamellen 320 sind aufgrund ihrer Geometrie federnd. Hierbei sind jedoch die freien Enden der Rastgewindelamellen 320, die die Gewindesegmente 322 tragen, in sich starr. Der Tragring 310 stellt das Grundgerüst der Rastmutter dar, und die Auslegung des Tragrings 310 gewährleistet die für die Funktion der Rastmutter benötigte Stabilität. Im übrigen ist der Tragring 310 derart ausgestaltet, daß er durch gute Griffigkeit mit der Hand und/oder einem Hilfswerkzeug leicht festgezogen werden kann. Die Außenkontur des Tragsrings kann auf das zu verwendende Befestigungswerkzeug angepaßt werden. Im vorliegenden Beispiel kann ein Ringschlüssel verwendet werden.

Die federnden Rastgewindelamellen 320 gestatten es, daß die Rastmutter 300 nicht über alle Gewindegänge des Gewindeabschnitts 130 des Stiftgehäuses 100 bis in die Festposition gedreht werden muß. Die Rastmutter 300 kann vielmehr zunächst über den Gewindeabschnitt 130 bis in eine Anlageposition an einer nicht dargestellten Montageplatte zwischen dem Flansch 140 und der Rastmutter 300 gerastet werden und dann entweder mit der Hand oder mit einem Hilfswerkzeug festgezogen werden.

Die federnden Rastgewindelamellen 320 gestatten es ferner, daß das von den Gewindesegmenten 322 definierte Innengewinde einen geringfügig kleineren Gewindedurchmesser als das von den Gewindesegmenten 132 definierte Außengewinde haben kann. Beim Aufrasten der Mutter werden die Rastgewindelamellen um die Gewindedurchmesserdifferenz nach außen gestellt. Durch den kleineren Gewindedurchmesser der Rastmutter und geeignete Festlegung des Kreisbogenwinkels bzw. der Kreisbogenlänge der Gewindesegmente 322 an den freien Enden der Rastgewindelamellen 320 im Vergleich zu dem Kreisbogenwinkel bzw. der Kreisbogenlänge der Gewindesegmente 132 des Gewindeabschnitts 130 schnappt ferner im Anschluß an das Aufrasten beim Festziehen immer eine der Rastgewindelamellen 320 bzw. das an der betreffenden Rastgewindelamelle angeformte Gewindesegment in eine der gewindefreien Kammern 134 des Gewindeabschnitts 130 ein. Damit trotz dieses Einschnappens die Rastmutter festgezogen werden kann, sind die Gewinde-

segmente 322 der Rastmutter 300 und/oder die Gewindesegmente 132 des Gewindeabschnitts 130 mit einer Anlaufschräge versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Rastsegmente 322 der Rastmutter 300 eine Anlaufschräge 324. Demgegenüber haben in Aufdrehrichtung die Gewindesegmente 322 der Rastmutter 300 eine ausgeprägte Stoppkante 326, die bei einer Drehung der Rastmutter in Aufdrehrichtung an der Ablaufkante derjenigen der gewindefreien Kammern 134 anschlägt, in die die betreffende Rastgewindelamelle 320 eingeschnappt ist. Auf diese Weise wird ein selbsttätiges Aufdrehen der Rastmutter 300 verhindert und eine Selbstsicherung gewährleistet.

Wie bereits oben erläutert, wird jedoch erfindungsgemäß bevorzugt, den Gewindedurchmesser der Rastmutter gegenüber dem des Gegengewindes nicht zu verändern. Stattdessen werden die Gewindesegmente radial nach innen versetzt, indem der ursprüngliche Anstellwinkel der Rastgewindelamellen 320 gegenüber der Horizontalen verringert wird. Durch die so bewirkte Verringerung des lichten Durchmessers der Rastmutter um z.B. 1 mm bei einer Gewindegröße M-26 erreicht man, daß die Gewindesegmente 322 um 0,5 mm tiefer als der Gewindegrund des Gegengewindes in die gewindefreien Kammern 134 eintauchen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei gewindefreie Kammern 134 im Gewindeabschnitt 130 vorgesehen, die jeweils um 120° gegeneinander versetzt sind. Die Rastmutter 300 weist acht Rastgewindelamellen 320 auf, die um jeweils 45° gegeneinander versetzt sind. Dieses Winkelverhältnis zwischen Rastgewindelamellen 320 und gewindefreien Kammern 134 gewährleistet gegen Aufdrehen eine Verrastung in 15°-Schritten. Dies bedeutet, daß man bei einer Gewindesteigung von 1,5 mm eine Abstufung in Schritten von 0,06 mm in Längsrichtung der Gewindeverbindung erreicht. Dies gestattet eine flexible Montage bei unterschiedlichen Wandstärken der nicht dargestellten Montageplatte.

Die Mutter besteht aus einem Kunststoff, der den an die Mutter gestellten Anforderungen wie gute Elastizität der Gewindelamellen bei gleichzeitiger hoher Stabilität des gesamten Teils Rechnung trägt.

Claims (5)

1. Schraubverbindung, bestehend aus einem Bauteil (100) mit einem zylindrischen Gewindeabschnitt (130), auf dem ein Außengewinde ausgebildet ist, und aus einer Rastmutter (300), die auf den Gewindeabschnitt (130) elastisch verformbar aufrastbar ist und darauf gegen einen mit dem Bauteil verbundenen Anschlag (140) festziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeabschnitt (130) des Bauteils (100) mehrere über den Gewindeumfang verteilte gewindefreie Kammern (134) hat und das Gewinde der Rastmutter (300) in mehrere Gewindesegmente (322) unterteilt ist, die federnd an einem Tragring (310) angeformt sind und von denen im aufgeschraubten Zustand ein Gewindesegment in eine der gewindefreien Kammern zur Selbstsicherung eingreift.

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeanfänge der Gewindesegmente (322) der Rastmutter (300) eine Anlaufschräge (324) und die Gewindeenden eine Stoppkante (326) aufweisen.

3. Schraubverbindung nach einem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesegmente (322) der Rastmutter (300) radial nach innen versetzt sind.

4. Schraubverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmutter (300) eine kleinere Gewindegröße als der Gewindeabschnitt (130) des Bauteils (100) hat.

5. Schraubverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (100) das Gehäuse eines elektrischen Steckverbinders ist.