專利名稱：組裝螺母以及用于制造組裝螺母的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明不僅涉及組裝螺母而且還涉及用于制造組裝螺母的方法，所述組裝螺母由螺母體和壓盤組成，其中螺母體具有一個用于工具作用的驅(qū)動部分如一個多角以及一個貼靠區(qū)域，該貼靠區(qū)域在擰緊時可與不可丟失地設(shè)置在螺母體上的壓盤的支承面相接觸，該壓盤具有一個中心孔，一個在螺母體上一體成形的頸部軸向至少部分地延伸到該孔中，其中，為了形成一種可丟失的連接，所述頸部具有一個成型部，該成型部部分地徑向覆蓋或者說從背面嵌接壓環(huán)。
背景技術(shù)：
在這種類型的組裝螺母中，如它們由DE-Osen 4307090和19650453已知并且特別用于將車輪或輪輞固定在汽車的軸上和特別用在商用汽車上的那樣，在與螺母體組裝之前，所述壓盤通過冷成型、緊接著的車削和隨后的調(diào)質(zhì)進行制造。螺母體本身具有一個六角形驅(qū)動部分，如在DIN標準中對螺母的規(guī)定那樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，可以更有利地制造這樣的組裝螺母，減少和優(yōu)化制造工序的數(shù)量并且還減少材料消耗。此外還要提高可傳遞的轉(zhuǎn)矩，同時保持或改善其他的重要的使用特性。
本發(fā)明首先這樣地達到至少一部分目的，即設(shè)定，在制造壓盤時，取消冷成型、車削和調(diào)質(zhì)，并且取而代之的是，在與螺母體組裝之前，借助于唯一的成型工序使所述壓盤達到其最終形狀。在此按照本發(fā)明的另一特征，成型工序以一個熱壓過程的形式進行，該熱壓過程可以在一個多級模具中進行。按照本發(fā)明的熱壓過程的特征還在于，它只包括一個一次性加熱工序，此時特別有利的可以是，在熱成型之后有針對性地或受控地對壓盤進行冷卻，其中可以在一個預(yù)定的時間-溫度-場內(nèi)對壓盤進行冷卻。由此通過從在成型工序中使用的加熱同時進行的冷卻，將可以產(chǎn)生一種相當(dāng)于一個單獨的熱處理例如“調(diào)質(zhì)”的壓盤的組織。
在一種這樣的制造方法中，特別是按照本發(fā)明的方法制造一個壓盤的制造方法中，不僅可以取消冷成型和車削，而且還可以取消調(diào)質(zhì)，這在總體上相對于至今的制造方法明顯地節(jié)約了成本。
有針對性的冷卻可以例如借助于空氣進行和/或在至少部分地采用一種液體介質(zhì)的情況下進行。
通過有針對性的冷卻達到一種類似于調(diào)質(zhì)的特性，亦即一種可與至今的制造方法的調(diào)質(zhì)強度相比的材料強度以及相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)，在至今的制造方法中設(shè)置一個特有的調(diào)質(zhì)工序。因此這種與調(diào)質(zhì)至少接近等價的特性不是通過一個附加的加熱工序?qū)崿F(xiàn)的，而是在從一個熱成型工序的冷卻中達到，該熱成型工序?qū)τ诔尚头凑潜匦璧?。如上所述，本發(fā)明的組裝螺母的特征在于，它不經(jīng)受冷成型、不經(jīng)受切削加工并且不經(jīng)受特有的回火過程。
因此按照本發(fā)明，在一個加熱工序之后，在唯一的成型工序中，即借助于一次唯一的加熱，在一個多級模具中達到所述壓盤的下列輪廓·外徑；·遠離螺母體的貼靠區(qū)域，該貼靠區(qū)域也可以構(gòu)成凹面的并用于貼靠在輪輞上；·中心孔連同其用于將壓盤保持螺母上朝向壓盤的貼靠區(qū)域徑向擴大的輪廓，該輪廓例如可以成圓錐形擴大或構(gòu)成為側(cè)凹；
·設(shè)置用于貼靠螺母體的支承面，該支承面可以構(gòu)成圓錐形凸面的并且其錐度可以比貼靠區(qū)域的錐度更陡；·在支承面與外徑之間的過渡區(qū)域并且通過有針對性的冷卻達到類似于調(diào)質(zhì)的特性。
特別符合目的的可以是，所述壓盤由一種具有比通常用于這樣的壓盤的34 CrMo4更高的含碳量的鋼制成，即例如由42 CrMo4構(gòu)成，它至少不顯著貴于第一種。
按照其他的本發(fā)明特征，可以改進組裝螺母并且至少達到開頭所述類型的目的范圍，亦即例如提高可傳遞的轉(zhuǎn)矩，此外在擰緊螺母時達到一種均勻的表面承壓圖和一種更好的力矩分布，該力矩分布例如可以通過在多角上的均勻的材料分布達到并且甚至通過減少的材料耗降低成本。
按照本發(fā)明有利的進一步構(gòu)成，所述類型的組裝螺母可以具有少于六個、六個或多于六個的力作用元件，例如作用凸臺或作用面，但一般來說所述驅(qū)動部分，也就是所述螺母體具有六個力作用元件，按照本發(fā)明的特征之一，這些力作用元件不同于一個如用于這樣的螺母的DIN所規(guī)定的標準的六角形。在此與是否采用少于六個、六個或更多個力作用元件無關(guān)，有利的可以是，所述驅(qū)動部分是一個外圓型廓，例如一個六角、八角或其他的外圓型廓。這些螺母部分的外圓型廓也可以具有一個Torx型廓的形狀或一個類似Torx的型廓。Torx型廓或類似Torx的型廓迄今只結(jié)合螺釘進行應(yīng)用，確切地說是在螺釘頭上的內(nèi)型廓或外型廓。因此本發(fā)明此外還涉及整體上具有外圓型廓如Torx或類似Torx的型廓的螺母，并且特別在組裝螺母中。本發(fā)明的具有外圓型廓或Torx或類似Torx型廓的螺母的特征在于，它們沒有連接各個軸向延伸的棱角的直的側(cè)面，而是具有圓角并在它們中間具有徑向的縮進或軸向延伸的凹槽。這種型廓相對于可比較的多角型廓確保了明顯更大的轉(zhuǎn)矩傳遞、徑向力的降低、工具的改善的作用，因為在擰緊時產(chǎn)生了一種顯著更加均勻的表面承壓圖。因為這種形狀導(dǎo)致工具更好地定心，也就是實際上帶動全部例如六個元件。在一個標準的六角形中不是這種情況，因為在其中工具一般只在兩個或三個面上定心。
如果代替一個六角的外圓型廓，而采用例如一個八角的外圓型廓，則除上述的優(yōu)點外還可以節(jié)省材料成本，因為在保持至少近似相同的這類特性的情況下還可以減少外徑，按照本發(fā)明，可以使驅(qū)動部分的外徑與內(nèi)徑的比例小于1.3，例如一個處在小于1.3至1.18之間的比例，因此比在標準的可比較的Torx中必定使用還要少的材料。
此外特別有利的可以是，特別是開頭所述類型的組裝螺母設(shè)有十二角。


將借助附圖1至8更詳細地說明本發(fā)明。其中圖1按現(xiàn)有技術(shù)的組裝螺母按圖2的線I-I截取的剖面圖，圖2這樣的組裝螺母的俯視圖；圖3本發(fā)明的組裝螺母按圖4的線III-III截取的剖面圖，圖4該組裝螺母的俯視圖；圖5按本發(fā)明的另一種組裝螺母按圖6的線V-V截取的剖面圖，圖6這樣的螺母的俯視圖；圖7按本發(fā)明的另一實施例按圖8的線VII-VII截取的剖面圖，圖8又是俯視圖。
具體實施例方式
如在DE-OS 19650453中描述的那樣，按圖1和2的現(xiàn)有技術(shù)的組裝螺母具有一個螺母體1，在其上不可丟失地固定一個壓力體2，其中螺母體具有一個用于工具作用的驅(qū)動部分，該驅(qū)動部分構(gòu)成為六角3。螺母體1還具有一個貼靠面4，該貼靠面在擰緊時可與不可丟失地設(shè)置在螺母體上的壓盤2的支承面5相接觸。該壓盤具有一個中心孔6，一個在螺母體上一體成形的頸部7軸向至少部分地延伸到該孔中，其中，為了形成一種不可丟失的連接，頸部具有一個擴大部11形狀的成型部8，該成型部部分地徑向覆蓋或者說從背面嵌接壓環(huán)。
在與螺母體1組裝之前，首先通過冷成型制造所述壓盤，緊接著至少對支承面5和壓盤用以支承在輪輞上的貼靠區(qū)域9進行車削加工。然后，對在現(xiàn)有技術(shù)中由34 CrMo4構(gòu)成的壓盤進行調(diào)質(zhì)。在壓盤2和螺母體1組裝之后，將最初具有比中心孔小的直徑的頸部8徑向向外擴大繼而將壓盤固定在螺母體上。
在圖3至8中相同的或等價的部分或輪廓設(shè)有相同的基本附圖標記。
圖3至8的壓盤2a、2b和2c都由一種具有比按現(xiàn)有技術(shù)和圖1與2的壓盤更高的含碳量的鋼構(gòu)成，有利的是由42 CrMo4構(gòu)成。這些壓盤2a、2b和2c借助于唯一的成型工序，符合目的地借助于一個熱壓過程達到其最終的形狀，確切地說符合目的地在一個多級連續(xù)模具中，其中熱壓過程包括一個一次性加熱工序，此時在熱成型之后按照一個預(yù)定的時間-溫度-場有針對性地或受控地對壓盤進行冷卻并因此通過從在成型工序中使用的加熱有針對性地進行的冷卻，產(chǎn)生一種相當(dāng)于一次“調(diào)質(zhì)”的壓盤組織。該通過有針對性的和受控的冷卻可以借助于空氣或通過至少部分地采用一種液體介質(zhì)來實現(xiàn)。
在成型工序中，在唯一的成型工序中，即借助一次唯一的加熱，并且在一個多級模具中制成壓盤的下列輪廓-外徑10；
-遠離螺母體的貼靠區(qū)域9，所述壓盤以該貼靠區(qū)域貼靠在輪輞上并且該貼靠區(qū)域也可以構(gòu)成為圓錐形的，亦即凹面的；-中心孔連同其用于將壓盤保持在螺母上朝向壓盤2的貼靠區(qū)域9徑向擴大的輪廓11；-設(shè)置用于貼靠螺母體的支承面5，該支承面可以構(gòu)成為圓錐形的或凸面的并且其錐度可以比設(shè)置在貼靠區(qū)域9上的錐度更陡；-在支承面5與外徑10之間的過渡區(qū)域。
通過在成型模具后或已在其中的一次有針對性的冷卻，可以達到相當(dāng)于調(diào)質(zhì)的使用特性。
按照本發(fā)明的進一步構(gòu)成，為此舉圖3至8為例，按圖3，螺母體1構(gòu)成有六個外圓型廓形式的作用元件12a。這涉及一種符合于或不同于或類似于“Torx”的型廓。
按圖5和6的螺母體具有八個外圓型廓形式的力作用元件12b。外徑Ab與內(nèi)徑Bb的比例小于在按圖3和4的實施例中的比例，亦即小于1.3，而在圖3和4中，外徑Aa與內(nèi)徑Ba的比例約為1.35。
圖7和8中，作用元件12c構(gòu)成為12角并且外徑Ac與內(nèi)徑Bc的比例小于1.2。
按照另一本發(fā)明的步驟，在與螺母體組裝之前，將壓盤在一個工具中或直接在一個組裝工具之前至少在中心開口的邊緣13上精整，該邊緣在擰緊時可以與螺母體發(fā)生接觸，但至少使一個在那里可能產(chǎn)生的毛口變形。
權(quán)利要求
1.用于制造一種由可相對彼此扭轉(zhuǎn)的螺母體和壓盤組成的組裝螺母的方法，所述組裝螺母具有一個用于工具作用的驅(qū)動部分如多角和一個貼靠區(qū)域，該貼靠區(qū)域可與不可丟失地設(shè)置在螺母體上的壓盤的支承面相接觸，該壓盤具有一個中心孔，一個在螺母體上一體成形的頸部軸向至少部分地延伸到該孔中，其中，為了形成不可丟失的連接，所述頸部具有一個成型部，該成型部部分地徑向覆蓋或者說從背面嵌接壓環(huán)，其特征在于，在與螺母體組裝之前，借助于唯一的成型工序使所述壓盤達到其最終形狀。
2.特別按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述成型工序是一個熱壓過程。
3.特別按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在一個多級連續(xù)模具中進行熱壓過程。
4.特別按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述熱壓過程包括一個一次性加熱工序。
5.特別按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在熱成型之后有針對性地(受控地)對壓盤進行冷卻。
6.特別按照權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在一個預(yù)定的時間-溫度-場內(nèi)對壓盤進行冷卻。
7.特別按照權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，通過從在成型工序中使用的加熱有針對性地進行的冷卻，產(chǎn)生一種相當(dāng)于一個單獨的熱處理例如“回火”的壓盤組織。
8.特別按照權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，借助于空氣進行有針對性的冷卻。
9.特別按照權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，在至少部分地采用一種液體介質(zhì)情況下進行有針對性的冷卻。
10.特別按照權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，在唯一的成型工序中，例如在一個多級模具中，即利用一次唯一的加熱制成所述壓盤的環(huán)形壓盤基體和下列輪廓-外徑；-遠離螺母體的、設(shè)置用于貼靠在輪輞上的貼靠區(qū)域，該貼靠區(qū)域也可以構(gòu)成為凹面的；-中心孔；-用于將壓盤保持在螺母上朝向貼靠區(qū)域徑向擴大的輪廓；-設(shè)置用于貼靠螺母體的支承面，該支承面可以構(gòu)成為圓錐形凸面的并且其錐度可以比貼靠區(qū)域的錐度更陡；-在支承面與外徑之間的過渡區(qū)域。
11.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述壓盤由一種具有比34 CrMo4更高的含碳量的鋼制成。
12.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述壓盤由42 CrMo4構(gòu)成。
13.由可相對彼此扭轉(zhuǎn)的螺母體和壓盤組成的組裝螺母，包括一個用于工具作用的驅(qū)動部分如多角以及一個貼靠區(qū)域，該貼靠區(qū)域可與不可丟失地設(shè)置在螺母體上的壓盤相接觸，該壓盤具有一個中心孔，一個在螺母體上一體成形的頸部軸向至少部分地延伸到該孔中，其中，為了形成不可丟失的連接，所述頸部具有一個成型部，該成型部部分地徑向覆蓋或者說從背面嵌接壓環(huán)；其特征在于，所述螺母體的驅(qū)動部分具有少于六個、六個或更多個力作用元件，并且所述驅(qū)動部分具有不同于標準六角形的六個力作用元件。
14.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述驅(qū)動部分為一個外圓型廓。
15.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述驅(qū)動部分具有8個力作用元件。
16.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述驅(qū)動部分具有12個力作用元件。
17.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述驅(qū)動部分具有一個Torx或類似Torx的型廓。
18.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述驅(qū)動部分的外徑與內(nèi)徑的比例小于1.3。
19.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，所述驅(qū)動部分的外徑與內(nèi)徑的比例小于1.2。
20.特別按照上述權(quán)利要求之一所述的組裝螺母，其特征在于，其壓盤在與螺母體組裝之前在一個工具中或直接在一個組裝工具之前至少在中心開口的邊緣13上精整，該邊緣在擰緊時可以與螺母體發(fā)生接觸，但至少使一個在那里可能產(chǎn)生的毛口變形。
全文摘要
本發(fā)明不僅涉及組裝螺母而且還涉及用于制造組裝螺母的方法，所述組裝螺母由螺母體(1a)和壓盤(2a)組成，其中螺母體具有一個用于工具作用的驅(qū)動部分如一個多角以及一個貼靠區(qū)域，該貼靠區(qū)域在擰緊時可與不可丟失地設(shè)置在螺母體上的壓盤的支承面相接觸，該壓盤具有一個中心孔，一個在螺母體上一體成形的頸部軸向至少部分地延伸到該孔中，其中，為了形成一種不可丟失的連接，所述頸部具有一個成型部，該成型部部分地徑向覆蓋或者說從背面嵌接壓環(huán)。
文檔編號B21K1/70GK1997828SQ200580017852
公開日2007年7月11日 申請日期2005年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月7日
發(fā)明者曼弗雷德·福格爾, 埃瓦爾德·貝希勒 申請人:諾伊曼爾·泰克福爾控股有限公司