用于螺钉连接的锁紧垫圈和螺钉连接的制作方法

1.本发明涉及一种用于螺钉部件与构件之间的螺钉连接的锁紧垫圈以及一种螺钉连接，其中螺接部件可以通过锁紧垫圈的介入而紧固到构件上。


背景技术：

2.从at 207 179 b和de 44 25 837 a1已知锁紧垫圈、特别是带齿锁紧垫圈。这种锁紧垫圈包括由外缘和与其同心延伸的内缘界定的环形垫圈主体。在垫圈主体中设有接收孔，该接收孔由内缘界定，以便接收螺钉部件。该垫圈主体包括上环形表面和下环形表面，环形表面中的每个在上环形表面和下环形表面上均具有齿部。该垫圈主体在上环形表面上在其齿部与内缘之间具有平展部。在相反侧，在下环形表面上在齿部与外缘之间也设有平展部。锁紧垫圈是像板簧一样弯曲的，这意味着垫圈主体高起。在拧紧螺钉连接之前，锁紧垫圈以未张紧状态靠在构件上，并且平展部邻近周围边缘。锁紧垫圈的上侧邻近内周边缘的平展部与螺钉头部接触。
3.这种锁紧垫圈已经在使用中得到证明。特别地，螺钉连接处构件的硬度大于200hv(维氏硬度)。
4.从de 10 2005 054 471 a1已知一种用于螺钉连接的螺钉锁。该螺钉锁包括两个楔形垫圈，每个楔形垫圈在彼此面对的端面上具有楔形轮廓。在楔形垫圈的每个外侧上设有防旋转轮廓。这种螺钉锁始终需要两个垫圈来锁定螺钉连接，它们必须在楔形轮廓方面相互匹配，使得它们相互啮合以进行锁定。从us 4,134,438 a已知螺钉连接的类似设计。
5.us 2009/0036224 a公开了一种用于制造上述螺钉连接的方法，该螺钉连接由楔形垫圈对组成。
6.对这种螺钉连接的要求越来越高，并且在具有软表面、如铝或螺钉部件的减小的支承表面、如具有延长孔的构件的情况下，也需要固定螺钉连接。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提出一种锁紧垫圈和螺钉连接，在锁紧垫圈与构件之间或在螺钉部件与构件之间通过锁紧垫圈的介入提供足够的形状和压配合。
8.所述目的通过一种用于螺钉部件与构件之间的螺钉连接的锁紧垫圈来解决，其中，上环形表面上的齿部在带齿区域内延伸，所述带齿区域完全周围地形成，并且其中，上环形表面上的带齿区域的宽度小于外缘与内缘之间的垫圈主体的宽度，其中，无齿区域在上环形表面上形成在带齿区域与垫圈主体的外缘之间。
9.这使得在螺钉连接期间通过锁紧垫圈能够以与螺钉连接相同的预紧力将较小的表面压力施加到下螺钉配对件上，因此，在锁紧垫圈的下环形表面上的齿部在构件的软表面中深入到固定螺钉连接所需的程度。同时，锁紧垫圈的上环形表面上的齿部深入到螺钉部件，从而实现螺钉连接的完整形状和压配合。
10.此外，优选地规定，上环形表面上的带齿区域的宽度小于下环形表面上的带齿区
域的宽度。
11.优选地规定，形成在上环形表面上的带齿区域形成为周围条带并且无齿区域形成在上环形表面上，所述无齿区域完全周围地延伸并且形成为条带。因此，在垫圈主体的上环形表面上设有带齿区域和无齿区域的组合。这两个区域优选地是完全周围的和条带状的。
12.优选地规定，垫圈主体的上环形表面上的带齿区域至少在一侧被无齿区域包围。因此，特别地，垫圈主体的区域设有带齿区域，当进行螺钉连接时，所述带齿区域与所述螺钉部件配合。
13.根据锁紧垫圈的一个优选实施例，规定，上环形表面上的带齿区域邻接垫圈主体的内缘并且仅部分地向外缘延伸并且由从带齿区域延伸到外缘的无齿区域界定。因此，在上环形表面上仅形成彼此不同的两个区域。
14.根据锁紧垫圈的上环形表面的一个优选实施例，带齿区域的宽度大于无齿区域的宽度。这使得可以实现增加的形状配合。根据一个替代性实施例，对于一些应用，可以规定，在垫圈主体的上环形表面上，带齿区域的宽度和无齿区域的宽度相同。在构件的特别软的表面的情况下，可以规定，使用带齿区域的宽度小于无齿区域的宽度的锁紧垫圈。
15.根据锁紧垫圈的进一步优选设计，规定，其具有斜立式的垫圈主体，其中，内缘相对于外缘高起，其中，在未夹紧状态下，下环形表面的外缘抵靠在构件上并且上环形表面的内缘被设置为抵靠在螺钉部件上。因此，当在横截面中观察时，锁紧垫圈可以以板簧的方式设计，并且在进行螺钉连接时附加地提供预紧力。
16.锁紧垫圈的进一步有利设计规定，下环形表面具有邻近外缘的平展部，其形成下环形表面上的延伸到内缘的齿部的外环形边界。类似地，可以在上环形表面上邻近内缘提供这种平展部。这使得在开始将螺钉部件紧固到构件上时能够改进预紧力的施加。
17.锁紧垫圈的进一步优选实施例规定，垫圈主体由弹簧钢或高强度或耐热或耐腐蚀钢制成、特别是具有耐腐蚀镍基合金的钢，其优选地具有大于200hv(维氏硬度)的硬度。
18.本发明的目的进一步通过一种具有构件和螺钉部件的螺钉连接以及定位在构件与螺钉部件之间的至少一个锁紧垫圈来解决，所述螺钉部件可紧固到构件上并被设计为螺钉或螺钉/螺母组合，其中，使用根据上述实施例中的一个的锁紧垫圈。具有这种锁紧垫圈的螺钉连接可以用于槽孔连接、扩大通孔以及用于构件的软表面，以便创建牢固的螺钉连接。
19.优选地，规定，所述构件由具有小于等于200hv的表面硬度的钢、轻金属合金或塑料制成。锁紧垫圈本身的表面硬度可以大于200hv。这种配对、特别是与锁紧垫圈的包括带齿和无齿区域的上环形表面的配对，即使对于具有软表面的构件也可以提供足够的锁定。
20.有利地规定，垫圈主体的上环形表面上的带齿区域的宽度大于或等于螺钉头部的直径或螺钉头部的底侧上的周围表面。与螺钉头部的外圆周相比，锁紧垫圈的外径有利地扩大。这允许降低下环形表面上的齿部与构件之间的表面压力。这进而又具有这样的优点，即齿部不会深入构件的表面太深。
21.此外，优选地规定，螺钉部件受到相对于构件的预紧力以用于锁定螺钉部件，并且提供锁紧垫圈，在所述锁紧垫圈中，环形表面的尺寸被扩大，使得随着用于将螺钉部件固定到构件上的预紧力，由预紧力除以锁紧垫圈的环形表面产生的有效表面压力具有小于200n/mm2的值。与标准锁紧垫圈相比，通过增加锁紧垫圈的外径，可以降低有效表面压力。
这在软材料的情况下特别有利，优选是那些具有等于或小于200hv的硬度的材料，因为这可以抵抗锁紧垫圈在构件中深入的太深。然而，由于锁紧垫圈的齿部在构件中的啮合，因此可以充分锁定就位以防止独立松动。
附图说明
22.下面使用附图中描绘的示例更详细地描述和解释本发明及其其它有利实施例及其发展。根据本发明，从描述和附图中获得的特征可以单独应用或以任何组合应用。这里显示：
23.图1是锁紧垫圈的底侧的示意图，
24.图2是根据图1的锁紧垫圈的示意性剖视图，
25.图3是从根据图1的锁紧垫圈的上方的示意图，
26.图4是从根据图1的锁紧垫圈的上方的透视图，
27.图5是从根据图1的锁紧垫圈的下方的透视图，
28.图6是处于未张紧状态的螺钉连接的示意性剖视图，
29.图7是处于张紧状态的根据图6的螺钉连接的示意性剖视图，
30.图8是从一个替代性螺钉连接的上方的示意图，以及
31.图9是从根据图8的螺钉连接的下方的示意图。
具体实施方式
32.图1描绘了从锁紧垫圈11的下方的示意图。图2示出了沿着图1中的线i-i的示意性剖视图。图3示出了从根据图1的锁紧垫圈11的上方的示意图。图4示出了从根据图1的锁紧垫圈11的上方的透视图，图5示出了从根据图1的锁紧垫圈11的下方的透视图。
33.该锁紧垫圈11包括环形形成的垫圈主体12。该垫圈主体12包括图1中描绘的下环形表面14和图3中描绘的上环形表面16。上和下环形表面14、16各自均由周围外缘17以及优选地同心的内缘18界定。内缘18界定接收孔19，所述接收孔19提供用于插入螺钉部件21(图4)。在内环形表面14上提供齿部23，其完全周围地延伸。此外，齿部23在下环形表面14的整个宽度上延伸，即从内缘18延伸到外缘17。
34.邻近外缘17并且在齿部23的方向上，设置下平展部25，使得邻近外缘17的齿部23的齿被平展化。平展部25可以是平的或倒圆的。下侧的齿部23优选地形成为螺旋齿部。这样的齿部23可以通过冲压来产生。
35.根据图1至3的锁紧垫圈11优选地具有斜立式的垫圈主体12。这在根据图2的剖视图中示出。垫圈主体12以板簧的方式形成。垫圈主体12的内缘18相对于外缘17高起。这使得该锁紧垫圈11能够产生作用在螺钉连接上的张紧力。
36.锁紧垫圈11的上环形表面16的俯视图显示设有带齿区域26和无齿区域27。带齿区域26包括完全在带齿区域26内延伸的齿部22。在上环形表面16上的该带齿区域26的宽度在任何情况下都小于上环形表面16的在外缘17与内缘18之间的宽度。齿部22在其内延伸的带齿区域26的宽度形成为小于在下环形表面14上在内缘18与外缘17之间延伸的下环形表面14上的齿部23。带齿区域26在上环形表面16上完全圆周地延伸。带齿区域26可以合并到延伸到内缘18的上平展部24中。从那里，带齿区域26在外缘17的方向上延伸，如从宽度可以看
到。在垫圈主体12的带齿区域26与外缘17之间，无齿区域27完全周围地延伸。该无齿区域27有利地具有平坦表面。带齿区域26的宽度或无齿区域27的宽度可以根据构件32的表面的硬度来选择。带齿区域26的宽度可以等于、大于或小于无齿区域27的宽度。带齿区域26优选地也被设计为螺旋齿部。对于下环形表面14和上环形表面16的带齿区域26，螺旋齿部的设计可以是相同的。
37.锁紧垫圈11优选由弹簧钢、高强度或耐热或耐腐蚀钢制成。锁紧垫圈11可以具有大于200hv的硬度。
38.图6示出了在锁紧垫圈11的介入下，构件32与螺钉部件21之间处于未张紧状态的螺钉连接31。在本第一实施例中，螺钉部件21被设计为具有螺钉头部34和螺纹35的螺钉。替代性地，螺钉部件21也可以形成为具有附接到其上的螺母的螺纹销。在这些情况下，构件32包括螺纹孔36。替代性地，可以规定构件32包括通孔，使得未更详细描绘的另一个构件可以通过具有包括螺钉/螺母组合或螺纹销/螺母组合的螺钉部件21的螺钉连接31紧固或保持。
39.螺钉部件21的螺钉头部34优选地在其面向锁紧垫圈11的一侧上具有周围平坦环形颈圈。锁紧垫圈11的上环形表面16上的带齿区域26的宽度优选地对应于螺钉部件21的底侧上的环形颈圈的宽度。无齿区域27周围地径向地延伸超过螺钉部件21的底侧。锁紧垫圈11的外缘17的直径大于螺钉部件21的螺钉头部34的直径。
40.在根据图7的锁紧垫圈11的张紧状态下，齿部23压力啮合在构件32的一个表面上。在相反侧，在锁紧垫圈11的带齿区域26与螺钉部件21的螺钉头部或螺钉头部34的环形颈圈之间实现形状配合。附加地，由于板簧状弯曲几何形状，锁紧垫圈11提供构件32与螺钉部件21之间的螺钉连接的完全压配合。
41.图8描绘了从螺钉连接31的一个替代性实施例的上方的示意图，图9描绘了从螺钉连接31的一个替代性实施例的下方的示意图。在本实施例中，构件32包围延长孔37。锁紧垫圈11的扩大外径具有的优点在于，下环形表面14在构件32上支撑在邻近延长孔37处并且可以实现牢固的形状配合连接。锁紧垫圈11的上侧上的带齿区域26在宽度上例如对应于螺钉部件11的下侧的外圆周。