DE10017692A1

DE10017692A1 - System for fastening together two components using bolt comprises metal nut which snap fits over one component and has spacer section on other side, spring washer fitted around bolt in bore in second component having second spacer section

Info

Publication number: DE10017692A1
Application number: DE2000117692
Authority: DE
Inventors: Dieter Schubert; Robert Singkofer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-04-08
Filing date: 2000-04-08
Publication date: 2002-04-04

Abstract

The system for fastening together two components (1, 2) using a bolt (9) comprises a metal nut (6) which snap fits over one component (1) and has a section (7) on the other side which forms a spacer between it and the second component. A spring washer (4) which fits around the bolt in a bore in the second component has a second spacer section (5). This allows the bolt to be tightened without increasing the load on the components above a certain limit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen zweier Bauteile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for fastening two components according to the Preamble of claim 1.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Bauteilen, die ein unterschiedliches Wärmeausdehnungsverhalten aufweisen. Solche Bauteile bestehen beispielsweise aus Kunststoff, wobei der Kunststoff ein Thermoplast, TP, ein glasfaserverstärkter Thermoplast, GF-TP, ein Glasmatten-Thermoplast, GMT und/oder ein langfaserver stärkter Thermoplast, LFT, ist. Solche Kunststoff-Bauteile zeigen ein Setzungsver halten unter Vorspannung. Dies kann zu einer Lockerung der Verbindung zwischen den beiden Kunststoff-Bauteilen führen.The invention is particularly applicable to components that have a different Exhibit thermal expansion behavior. Such components exist, for example made of plastic, the plastic being a thermoplastic, TP, a glass fiber reinforced Thermoplastic, GF-TP, a glass mat thermoplastic, GMT and / or a long fiber ver stronger thermoplastic, LFT, is. Such plastic components show a settlement ver keep under tension. This can loosen the connection between the two plastic components.

Es ist bereits bekannt, die Einstellbarkeit von Toleranzketten und das behinde rungsfreie Ausdehnen der Bauteile zueinander durch eine Wärmeeinwirkung über große Bohrungsdurchmesser an den Verbindungsstellen der zu verbindenden Bau teile sicher zu stellen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Verbindungsstellen, beispielsweise die Flanschbreiten relativ groß sein müssen. Bei den bekannten Ver bindungen darf nur eines der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile unter Vorspannung ein Setzungsverhalten aufweisen.It is already known, the adjustability of tolerance chains and the handicap expansion-free expansion of the components to one another through the action of heat large bore diameter at the connection points of the construction to be connected to ensure parts. However, this has the disadvantage that the connection points, for example, the flange widths must be relatively large. In the known Ver Only one of the two components to be interconnected may be bound under Bias have a settlement behavior.

Ferner ist es bekannt, zur Überbrückung unterschiedlicher Abstände der beiden zu verbindenden Bauteile Distanzscheiben oder dergleichen anzuordnen. Dies erfor dert jedoch ein genaues Messen des unterschiedlichen Abstandes der beiden Bauteile und ggf. ein mehrmaliges Herstellen bzw. Lösen der Verbindung, um die vor handenen Toleranzen auszugleichen.Furthermore, it is known to bridge different distances between the two connecting components to arrange spacers or the like. This is necessary However, an exact measurement of the different distance between the two components changes and, if necessary, a repeated connection or disconnection to the front to compensate for existing tolerances.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Befestigen zweier Bauteile zu schaffen, bei der eine Wärmeausdehnung der beiden Bauteile zueinander möglich ist.The object of the invention is to provide a device for fastening two components create, in which a thermal expansion of the two components to each other possible is.

Die Aufgabe zur Schaffung einer Vorrichtung zum Befestigen zweier Bauteile wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The task of creating a device for fastening two components is solved by the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens zwei Abstandshalter auf, die aufgrund ihrer Geometrie oder Form verhindern, dass die über die Verschraubung eingebrachte Vorspannung auf die zu verbindenden Bauteile wirkt. Der durch die Vorspannung bewirkte Kraftfluß wird somit allein in die Komponenten der Vorrich tung eingeleitet. Entsprechend sind die Abstandshalter in ihren Abmessungen der jeweiligen Dicke der zu verbindenden Bauteile angepaßt.The device according to the invention has at least two spacers which due to their geometry or shape prevent the over the screw connection introduced preload acts on the components to be connected. The one through the Preloaded force flow is thus only in the components of the Vorrich tion initiated. Accordingly, the spacers in their dimensions adapted to the respective thickness of the components to be connected.

Ein Toleranzausgleich in Verschraubungsrichtung sowie eine erforderliche, minimale Vorspannung ergibt sich dadurch, dass ein Abstandshalter an einer geschlitzten Federscheibe ausgebildet ist, deren federnde Abschnitte um einen vorbestimmten Betrag nachgeben. Dadurch wird in einfacher Weise ein Verrutschen des zwischen der Federscheibe und einer Metallmutter gehalterten Bauteils vermieden, wobei die Metallmutter mit einem Abstandshalter versehen ist.Tolerance compensation in the direction of the screw connection as well as a required minimum Preload results from the fact that a spacer on a slotted Spring washer is formed, the resilient portions around a predetermined Give in amount. This will easily slip between the spring washer and a metal nut-held component avoided, the Metal nut is provided with a spacer.

Bei dem durch die Metallmutter oder Metallschnappmutter gehalterten zweiten Bauteil wird eine minimale auf das Bauteil wirkende Vorspannung dadurch bewirkt, dass an der Metallmutter Federelemente ausgebildet sind, die auf eine Oberfläche des zweiten Bauteils drücken.The second one held by the metal nut or metal snap nut A minimal preload acting on the component is brought about by that spring elements are formed on the metal nut, which on a surface of the second component.

Erfindungsgemäß werden die federnden Abschnitte der Federscheibe und die Fe derelemente in der Metallmutter in ihrer Federkennlinie so eingestellt, dass ein mög liches Setzungsverhalten in Folge der Vorspannung in den beiden (Kunststoff-)Bauteilen kompensiert wird und gleichzeitig die Vorspannung auch nach einer Setzung in den (Kunststoff-)Bauteilen noch aufrecht erhalten bleibt.According to the resilient portions of the spring washer and the Fe of the elements in the metal nut in their spring characteristic so that a possible Lich settlement behavior due to the preload in the two (Plastic) components is compensated and at the same time the preload settlement in the (plastic) components is still maintained.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Kennlinien der federnden Abschnitte der Federscheibe und der Federelemente in der Metallmutter so abgestimmt, dass sich eine Wärmeausdehnung der beiden Bauteile zueinander nur in dem durch die Metallmutter gehalterten Bauteil vollziehen kann. Bei dieser Ausführungsform ist die Federkennlinie der Federscheibe härter eingestellt als die Federkennlinie der Fe derelemente der Metallmutter.In an advantageous embodiment, the characteristics of the resilient sections the spring washer and the spring elements in the metal nut so that thermal expansion of the two components to each other only in that by Can perform metal nut-held component. In this embodiment, the Spring characteristic of the spring washer is set harder than the spring characteristic of the Fe the elements of the metal nut.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der an der Federscheibe ausgebildete Abstandshalter und der an der Metallmutter ausgebildete Abstandshalter topfförmig ausgebildet.In an advantageous embodiment, the one formed on the spring washer Spacer and the spacer formed on the metal nut pot-shaped educated.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Durchmesser des an der Feder scheibe ausgebildeten Abstandshalters um einen vorbestimmten Betrag geringer als der Durchmesser einer Durchgangsöffnung, die in dem zu befestigenden Bauteil ausgebildet ist. Dieser Differenz-Betrag richtet sich nach einem vorgegebenen Ein stellbereich für die Montage. Dadurch ist das zu verbindende Bauteil in der Ebene senkrecht zur Verschraubungsrichtung oder axialen Richtung einstellbar.In an advantageous embodiment, the diameter of the on the spring disc-formed spacer by a predetermined amount less than the diameter of a through hole in the component to be fastened is trained. This difference amount is based on a predetermined one adjustment range for assembly. This means that the component to be connected is level adjustable perpendicular to the screwing direction or axial direction.

Der Durchmesser der Federscheibe ist so groß ausgelegt, dass die Federscheibe auch in Extrempositionen die Öffnung in dem zu befestigenden Bauteil überdeckt. Die federnden Abschnitte der Federscheibe ermöglichen eine Fixierung der Monta geeinstellung, da die federnden Abschnitte sich in der Oberfläche des zu verbinden den Bauteils verkrallen können.The diameter of the spring washer is so large that the spring washer also covers the opening in the component to be fastened in extreme positions. The resilient sections of the spring washer allow the Monta to be fixed adjustment because the resilient sections connect in the surface of the can claw the component.

Die erfindungsgemäße Metallmutter besteht aus einer ersten Auflagefläche für ein auf dieser Auflagefläche zu befestigendes Bauteil oder ein Zusatzbauteil, wie einen einstellbaren Abstandshalter. In dieser Auflagefläche ist ein Abstandshalter ausge bildet, der in Richtung einer zweiten Auflagefläche zeigt. The metal nut according to the invention consists of a first contact surface for a component to be fastened on this contact surface or an additional component, such as one adjustable spacer. A spacer is formed in this contact surface forms, which points in the direction of a second contact surface.

Die erste Auflagefläche ist nur an einem Seitenrand über einen federnden Abschnitt oder über federnde Stege oder dergleichen so mit der zweiten Auflagefläche ver bunden, dass sich dazu gegenüberliegend eine Öffnung zum Einführen eines zu befestigenden Bauteils ergibt.The first contact surface is only on one side edge via a resilient section or ver via resilient webs or the like with the second contact surface tied that there is an opening opposite for insertion of a fastening component results.

An der zweiten Auflagefläche sind Federelemente zum Andrücken an eine Unter seite eines zu befestigenden Bauteils ausgebildet. Ferner ist die zweite Auflageflä che mit einem Abschnitt versehen, in dem ein Gewinde für eine Schraube oder dgl. ausgebildet ist. Die Schraube ist durch eine in dem Abstandshalter ausgebildete Öffnung bis in den Gewindeabschnitt hindurchführbar. Die Metallmutter weist somit eine kompakte Bauweise auf, in der zahlreiche Funktionen vereinigt sind.On the second contact surface are spring elements for pressing against a bottom side of a component to be fastened. Furthermore, the second contact surface che provided with a section in which a thread for a screw or the like. is trained. The screw is formed by one in the spacer Opening can be inserted into the threaded section. The metal nut thus points a compact design in which numerous functions are combined.

An dem federnden Abschnitt zwischen der oberen Auflagefläche und der unteren Auflagefläche ist in einer vorteilhaften Ausführungsform ein federnder Anschlag ausgebildet, der in einen zwischen den beiden Auflageflächen gebildeten Zwischen raum um einen vorbestimmten Betrag hineinragt, so dass sich ein Abstand zwischen dem federnden Abschnitt der Metallmutter und einem Rand eines zu befestigenden Bauteils bei der Montage ergibt. Dieser Abstand ist so bemessen, dass die maximal mögliche Wärmeausdehnung zwischen der Metallmutter und dem zu befestigenden Bauteil gewährleistet ist.On the resilient section between the upper contact surface and the lower In an advantageous embodiment, the bearing surface is a resilient stop formed in an intermediate formed between the two support surfaces protrudes by a predetermined amount so that there is a distance between the resilient section of the metal nut and an edge of one to be fastened Component during assembly. This distance is such that the maximum possible thermal expansion between the metal nut and the one to be fastened Component is guaranteed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der federnde Anschlag so gestaltet, dass sich der federnde Anschlag über nahezu die ganze Breite, das heißt senkrecht zur Einführrichtung eines zu befestigenden Bauteils in die Metallmutter erstreckt.In an advantageous embodiment, the resilient stop is designed such that the resilient stop over almost the entire width, that is perpendicular to Direction of insertion of a component to be fastened extends into the metal nut.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform rastet der federnde Anschlag form schlüssig in eine als Führung ausgebildete Aussparung in dem zu befestigenden Bauteil ein. Dadurch wird vorteilhafterweise ein Verkippen und/oder Verdrehen der Metallmutter bei einem Aufschieben auf das durch die Metallmutter zu befestigende Bauteil bzw. beim Verschrauben der beiden miteinander zu befestigenden Bauteile verhindert. In a further advantageous embodiment, the resilient stop snaps shape conclusively in a recess formed as a guide in the to be fastened Component. This advantageously tilts and / or twists the Metal nut when pushed onto that to be fastened by the metal nut Component or when screwing the two components to be fastened together prevented.

Vorteilhafterweise ist die Federkennlinie des an der Metallmutter ausgebildeten fe dernden Anschlages härter als die Federkennlinie der an der unteren Auflagefläche ausgebildeten Federelemente der Metallmutter eingestellt. Damit ergibt sich vorteil hafterweise, dass die Rückstellkraft des federnden Anschlages und die Montage justierung der Metallmutter sicher und reproduzierbar gewährleistet ist.The spring characteristic of the fe formed on the metal nut is advantageously end stop harder than the spring characteristic of the lower contact surface trained spring elements of the metal nut set. This results in an advantage that the restoring force of the resilient stop and the assembly adjustment of the metal nut is guaranteed safely and reproducibly.

Vorteilhafterweise sind an der oberen, ersten Auflagefläche als Abstandshalter die nende Erhöhungen ausgebildet. Durch diese Erhöhungen wird ein Bauraum für eine auf der Auflagefläche liegenden Dichtung definiert, so dass diese Dichtung maximal auf die Höhe dieser Abstandshalter zusammenpreßbar ist. Vorteilhafterweise wird durch die definierte Komprimierung der auf der oberen Auflagefläche der Metall mutter angeordneten Dichtung, auf die ein zu befestigendes Bauteil drückt, die Weiterleitung von Spannungen in dieses Bauteil vermieden. Dadurch bleibt das zu befestigende Bauteil spannungsfrei und sichtbare Oberflächendeformationen wer den verhindert.The spacers are advantageously on the upper, first contact surface as spacers nent increases. These increases create a space for one seal lying on the bearing surface defined so that this seal is maximal is compressible to the height of these spacers. Advantageously by the defined compression of the metal on the upper contact surface nut arranged seal on which a component to be pressed presses Forwarding of voltages avoided in this component. This keeps it going fastening component free of tension and visible surface deformation who prevents that.

In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Abdichtung der Öffnung zwischen der Federscheibe und der Öffnung in dem zu befestigenden Bauteil über eine unter halb der Federscheibe angeordnete Dichtung aus Gummi oder dgl..In an advantageous embodiment, the opening is sealed between the spring washer and the opening in the component to be fastened via an under seal made of rubber or the like arranged half of the spring washer.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der oberen, ersten Auflagefläche der Metallmutter und einer Unterseite eines zu befestigenden Bauteils ein in axialer Richtung bzw. Schraubrichtung einstellbares Distanzstück bzw. einstellbarer Ab standshalter angeordnet.In an advantageous embodiment is between the upper, first contact surface the metal nut and an underside of a component to be fastened in an axial direction Direction or screw direction adjustable spacer or adjustable Ab stand arranged.

Vorteilhafterweise sind an der oberen, ersten Auflagefläche der Metallmutter Halte rungen zur Befestigung des Distanzstückes ausgebildet. Das einstellbare Distanz stück besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff.Advantageously, stops are on the upper, first contact surface of the metal nut stanchions designed to attach the spacer. The adjustable distance piece is advantageously made of plastic.

Der an der Federscheibe ausgebildete Abstandshalter stützt sich mit seinem unte ren Ende an dem einstellbaren Distanzstück ab, so dass vorteilhafterweise die bei einer Verschraubung aufgebrachte Vorspannkraft über das einstellbare Distanzstück auf die obere Auflagefläche der Metallmutter und von dort über den an der Metallmutter ausgebildeten Abstandshalter auf die untere Auflagefläche und von dem an der unteren Auflagefläche ausgebildeten Gewindeabschnitt auf die Schraube wirkt und somit die zu befestigenden Bauteile nicht durch die Vorspann kraft beaufschlagt sind.The spacer formed on the spring washer is supported with its bottom Ren end on the adjustable spacer, so that advantageously at a prestressing force applied via a screw connection via the adjustable spacer on the upper contact surface of the metal nut and from there over the on the Metal nut trained spacers on the lower support surface and from the threaded portion formed on the lower support surface on the Screw acts and thus the components to be fastened not through the pretension are acted upon by force.

Zusammenfassend bringt die erfindungsgemäße Vorrichtung die nachfolgenden Vorteile. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verbindung von zwei Bau teilen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungsverhalten möglich, ohne dass diese Wärmeausdehnung behindert wird, so dass sichtbare Oberflächendeformationen vermieden werden.In summary, the device according to the invention brings the following Benefits. With the device according to the invention is the connection of two buildings share with different thermal expansion behavior possible without this Thermal expansion is hindered, so that visible surface deformations be avoided.

Ferner ergibt sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise eine Aufteilung einer Montageeinstellbarkeit bei der Verbindung eines ersten Bauteils über die Federscheibe und des daran angeordneten Abstandshalters sowie die Möglichkeit einer Wärmeausdehnung durch das in der Metallmutter gehalterte Bau teil. Durch diese Trennung von Montageeinstellbarkeit und Wärmeausdehnung er gibt sich ein geringerer Bauraumbedarf sowie eine definierte Wärmeausdehnung.Furthermore, the device according to the invention advantageously results in a Distribution of an assembly adjustability when connecting a first component about the spring washer and the spacer arranged thereon and the Possibility of thermal expansion through the construction held in the metal nut part. Through this separation of assembly adjustability and thermal expansion he there is less space requirement and a defined thermal expansion.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zwei Bauteile miteinander verbun den werden, die beide unter Vorspannung ein Setz- oder Sitzungsverhalten zeigen. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit Kunststoffbauteile, insbeson dere Bauteile aus thermoplastischen Kunststoffen, miteinander verbindbar.With the device according to the invention, two components can be connected to one another those who both show a sitting or sitting behavior under tension. The device according to the invention thus makes plastic components, in particular other components made of thermoplastic, connectable.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Montageeinstellbarkeit in der Ebene senkrecht zur Verschraubungsrichtung bzw. zur axialen Richtung und über das ein stellbare Distanzstück auch zusätzlich in axialer Richtung möglich.With the device according to the invention, it is possible to adjust the mounting in the plane perpendicular to the screwing direction or to the axial direction and over the one adjustable spacer also possible in the axial direction.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen: Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings described as an example. Show:

Fig. 1 eine Schnittansicht von der Seite, bei der zwei Bauteile durch eine erste Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden sind, Fig. 1 is a sectional view from the side, are connected to one another in the two components of a first embodiment of a fastening device,

Fig. 2 eine Schnittansicht von der Seite, in der zwei Bauteile über eine zweite Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung und über ein einstellba res Distanzelement befestigt sind, Fig. 2 is a sectional view from the side, are fixed in the two components of a second embodiment of a fastening device and a einstellba res spacer element,

Fig. 3 eine Ansicht von der Seite einer in der Fig. 1 gezeigten ersten Ausfüh rungsform einer Metallmutter, Fig. 3 is a side view of a first exporting shown in FIG. 1 approximately form a metal master,

Fig. 4 eine Ansicht von hinten auf einen federnden Anschlag zur Begrenzung der Einschubtiefe der in der Fig. 1 gezeigten Metallmutter auf ein zu halterndes Bauteil, Fig. 4 is a rear view of a resilient stop for limiting the insertion depth of the metal nut shown in FIG. 1 a to halterndes component,

Fig. 5 eine Ansicht von unten auf die in der Fig. 1 gezeigten Metallmutter, bei der zwei seitlich angeordnete, federnde Arme und ein an einer unteren Auflagefläche angeordneter Gewindeabschnitt ersichtlich ist, Fig. 5 is a bottom view of the shown in FIG. 1, metal nut, wherein the two laterally arranged, spring arms and one disposed on a lower support surface threaded portion is visible,

Fig. 6 eine Ansicht von vorne auf die in der Fig. 1 gezeigten Metallmutter in Richtung einer Einführungsöffnung für das durch die Metallmutter zu befestigende Bauteil, Fig. 6 is a front view of those shown in FIG. 1, metal nut in the direction of an introduction opening for the metal nut by the component to be fastened,

Fig. 7 eine Ansicht von oben auf eine obere Auflagefläche der in der Fig. 1 gezeigten Metallmutter, Fig. 7 is a top view of an upper supporting surface of the metal nut shown in FIG. 1,

Fig. 8 eine Ansicht von oben auf die in der Fig. 2 gezeigte zweite Ausfüh rungsform einer Metallmutter, Fig. 8 is a top view of that shown in Fig. 2 second exporting approximately form a metal master,

Fig. 9 eine Seitenansicht einer geschlitzten Federscheibe, an der ein topfför miger Abstandshalter ausgebildet ist und Fig. 9 is a side view of a slotted spring washer on which a spacer-shaped spacer is formed and

Fig. 10 eine Ansicht von oben auf die in der Fig. 9 gezeigte Federscheibe. Fig. 10 is a top view of the spring washer shown in Fig. 9.

Die Fig. 1 zeigt zwei Bauteile 1 und 2, die in axialer bzw. x-Richtung übereinander liegend über eine Befestigungsvorrichtung 3 miteinander verbunden sind. Die in der Fig. 1 gezeigte Befestigungsvorrichtung 3 besteht im Wesentlichen aus einer Feder scheibe 4, an der einstückig ein topfförmiger erster Abstandshalter 5 ausgebildet ist, einer Metallmutter 6, mit einem zweiten, topfförmigen Abstandshalter 7 und einem Gewindeabschnitt 8 sowie einer durch den ersten Abstandshalter 5 und den zweiten Abstandshalter 7 hindurchgeführten Schraube 9, die in dem Gewindeabschnitt 8 der Metallmutter 6 verschraubt ist. Fig. 1 shows two components 1 and 2, which are connected in the axial or x-direction above the other via a fastening device 3 with each other. The fastening device 3 shown in FIG. 1 essentially consists of a spring disk 4, a cup-shaped first spacer 5 is formed on the one piece, a metal nut 6 having a second cup-shaped spacer 7 and a threaded portion 8, and a first through the spacer 5 and the second spacer 7 screw 9 , which is screwed into the threaded section 8 of the metal nut 6 .

Die beiden Bauteile 1 und 2 weisen jeweils Durchgangsöffnungen 10 und 11 auf, wobei durch die beiden Durchgangsöffnungen 10 und 11 der erste Abstandshalter 5 und durch die zweite Durchgangsöffnung 11 der zweite Abstandshalter 7 hindurch geführt ist. Die Durchgangsöffnung 10 des Bauteils 2 weist einen Durchmesser D₁ auf, der um einen vorbestimmten Betrag 2 a größer ist als ein Außendurchmesser d₁ des Abstandshalters 5.The two components 1 and 2 each have through holes 10 and 11, being guided through the two passage openings 10 and 11, the first spacers 5 and by the second through hole 11 of the second spacer 7 therethrough. The through opening 10 of the component 2 has a diameter D ₁ which is larger by a predetermined amount 2 a than an outer diameter d _{1 of} the spacer 5 .

In der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Befestigungsvorrichtung 3 symmetrisch zu einer Symmetrieachse 12 in der Durchgangsöffnung 10 angeordnet, so dass der Abstandshalter 5 um eine Strecke a von einer Innenwand 13 der Durchgangsöffnung 10 beabstandet ist. Der Abstand a ist so bemessen, dass für die Montage der Befestigungsvorrichtung 3 ein ausreichend großer Einstellbereich ge geben ist. Zur Abdichtung der Durchgangsöffnung 10 ist zwischen der Federscheibe 4 und dem Bauteil 2 eine Gummidichtung 14 angeordnet.In the embodiment shown in FIG. 1, the fastening device 3 is arranged symmetrically with respect to an axis of symmetry 12 in the through opening 10 , so that the spacer 5 is spaced a distance a from an inner wall 13 of the through opening 10 . The distance a is such that there is a sufficiently large setting range for the mounting of the fastening device 3 . To seal the through opening 10 , a rubber seal 14 is arranged between the spring washer 4 and the component 2 .

Ein unteres Ende 15 des Abstandshalters 5 stützt sich auf einem Boden 16 des Ab standshalters 7 ab. Die durch die Schraube 9 über den Gewindeabschnitt 8 in die Metallmutter 6 eingeleitete Vorspannungskraft wird entsprechend von der Schraube 9 über den Gewindeabschnitt 8 auf eine untere Auflagefläche 17 übertragen, auf der die Unterseite 18 des Bodens 16 des Abstandshalters 7 aufliegt. Entsprechend wird die Vorspannungskraft über die Auflagefläche 17 auf den Boden 16 des Abstandshalters 7 und von dort auf den Abstandshalter 5 der Federscheibe 4 übertragen. Der durch eine strichpunktierte Linie in der Fig. 1 dargestellte Kraftfluß 19 wird an einer Innenfläche 21 der Federscheibe 4 geschlossen, an der ein Schraubenkopf 20 an liegt.A lower end 15 of the spacer 5 is supported on a bottom 16 of the spacer 7 . The prestressing force introduced into the metal nut 6 by the screw 9 via the threaded section 8 is correspondingly transmitted by the screw 9 via the threaded section 8 to a lower bearing surface 17 on which the underside 18 of the bottom 16 of the spacer 7 rests. Accordingly, the prestressing force is transmitted via the bearing surface 17 to the bottom 16 of the spacer 7 and from there to the spacer 5 of the spring washer 4 . The force flow 19 shown by a dash-dotted line in FIG. 1 is closed on an inner surface 21 of the spring washer 4 , against which a screw head 20 lies.

Die geometrischen Abmessungen der einzelnen Bestandteile der Befestigungsvor richtung 3 sind so ausgelegt, dass der Kraftfluß 19 nur in den Bestandteilen der Be festigungsvorrichtung 3 verläuft. Die Vorspannungskraft wird somit nicht auf die Außenoberflächen 22 und 23 der Bauteile 1 und 2 übertragen, so dass ein Ein drücken der aufliegenden Bestandteile der Befestigungsvorrichtung 3 vermieden ist.The geometrical dimensions of the individual components of the Befestigungsvor device 3 are designed so that the flow of force attachment device 19 only in the components of the loading runs. 3 The biasing force is thus not transmitted to the outer surfaces 22 and 23 of the components 1 and 2 , so that a pressing of the overlying components of the fastening device 3 is avoided.

Die Metallmutter 6 weist einen oberen Abschnitt 24 auf, dessen nach außen gerich tete Oberfläche als eine obere Auflagefläche 25 für das obere Bauteil 2 dient. Zwi schen der Auflagefläche 25 und einer Unterseite 26 des Bauteils 2 ist eine weitere Dichtung 27 angeordnet. Das Zusammenpressen der Dichtung 27 wird durch min destens zwei Erhöhungen 28 und 29 begrenzt, die an der Auflagefläche 25 ausge bildet sind.The metal nut 6 has an upper portion 24 , the outwardly directed surface serves as an upper bearing surface 25 for the upper component 2 . A further seal 27 is arranged between the bearing surface 25 and an underside 26 of the component 2 . The compression of the seal 27 is limited by at least two ridges 28 and 29 , which are formed on the bearing surface 25 .

Der in der oberen Auflagefläche 25 ausgebildete Abstandshalter 7 weist einen Außendurchmesser d₂ auf, der um eine vorbestimmten Betrag 2 b kleiner ist als ein Innendurchmesser D₂ der Durchgangsöffnung 11 in dem unteren Bauteil 1. Der Ab stand b zwischen dem Abstandshalter 7 und einer Innenwand 30 der Durchgangs öffnung 11 ist so bemessen, dass ein ausreichender Freiraum für eine Wärmeaus dehnung zwischen dem Abstandshalter 7 und der Innenwand 30 des Bauteils 1 ge geben ist.The spacer 7 formed in the upper bearing surface 25 has an outer diameter d ₂ which is smaller by a predetermined amount 2 b than an inner diameter D _{2 of} the through opening 11 in the lower component 1 . From the stand b between the spacer 7 and an inner wall 30 of the through-opening 11 is dimensioned such that there is sufficient free space for a heat expansion between the spacer 7 and the inner wall 30 of the component 1 .

An einem federnden Verbindungsabschnitt 31, der die obere Auflagefläche 25 des oberen Abschnittes 24 mit der unteren Auflagefläche 17 eines unteren Abschnittes 32 verbindet, ist ein federnder Anschlag 33 ausgebildet. Der federnde Anschlag 33 ragt in y-Richtung bzw. in horizontaler Richtung um eine Strecke c in einen zwischen dem oberen Abschnitt 24 und dem unteren Abschnitt 32 gebildeten Zwischenraum 34. In der gezeigten Ausführungsform entspricht die Strecke c der Strecke b zwischen der Außenwand 35 des unteren Bauteils 1 und einer Innenwand 36 des Ver bindungsabschnittes 31.A resilient stop 33 is formed on a resilient connecting section 31 , which connects the upper contact surface 25 of the upper section 24 to the lower contact surface 17 of a lower section 32 . The resilient stop 33 projects in the y direction or in the horizontal direction by a distance c into an intermediate space 34 formed between the upper section 24 and the lower section 32 . In the embodiment shown, the distance c corresponds to the distance b between the outer wall 35 of the lower component 1 and an inner wall 36 of the connecting section 31 .

Zur Erzielung einer minimal erforderlichen Vorspannung, um ein Schwingen, Knar zen und/oder Klappern des Bauteils 1 zwischen dem oberen und dem unteren Ab schnitt 24 und 32 der Metallmutter 6 zu vermeiden, sind an dem unteren Abschnitt 32 in der horizontalen Ebene, die durch die z-y-Achse bestimmt ist, zwei seitlich voneinander beabstandete Federelemente 37 vorgesehen.To achieve a minimum required bias to avoid swinging, creaking and / or rattling of the component 1 between the upper and lower sections 24 and 32 of the metal nut 6 are on the lower section 32 in the horizontal plane by the zy-axis is determined, two laterally spaced spring elements 37 are provided.

Die in der Fig. 2 dargestellte Verbindung zweier Bauteile 1 und 2 unterscheidet sich von der in der Fig. 1 gezeigten Verbindung im Wesentlichen dadurch, dass zusätz lich ein in x-Richtung oder Schraubrichtung einstellbarer Abstandshalter 38 vorge sehen ist. Ein solcher einstellbarer Abstandshalter ist beispielsweise aus der DE 196 42 446 A1 bekannt.The two in the Fig. 2 shown connecting members 1 and 2 differs from that shown in FIG. 1, compound essentially by the fact that zusätz Lich an adjustable in the x direction or screwing spacer 38 is provided to see. Such an adjustable spacer is known for example from DE 196 42 446 A1.

Dieser Abstandshalter 38 besteht im Wesentlichen aus einem an der Metallmutter 6 fest angeordneten Stützteil 39 und aus einem durch Drehung axial verlagerbaren Drehmitnahmeteil 40. Das Stützteil 39 und das Drehmitnahmeteil 40 stützen sich auf einer wendelgangförmigen Stützfläche 41 ab, die eine Steigung besitzt, die entge gengesetzt zu einer Steigung eines Gewindes 42 der Schraube 9 gerichtet ist.This spacer 38 essentially consists of a support part 39 fixedly arranged on the metal nut 6 and of a rotary driving part 40 which can be axially displaced by rotation. The support part 39 and the rotary driving part 40 are supported on a helical support surface 41 which has an incline which is opposite to an incline of a thread 42 of the screw 9 .

Beim Eindrehen der Schraube 9 in eine axiale Öffnung 43 des Drehmitnahmeteils 40 wird das Drehmitnahmeteil 40 mitgedreht. Zur Halterung des Stützteiles 39 sind an der oberen Auflagefläche 25 des oberen Abschnittes 24 der Metallmutter 6 An schläge 44 sowie Halterungsvorrichtungen 45 ausgebildet, die in der Fig. 8 gezeigt sind.When screw 9 is screwed into an axial opening 43 of rotary driving part 40 , rotating driving part 40 is also rotated. To hold the support member 39 are 6 on the upper support surface 25 of the upper portion 24 of the metal nut 6 to 44 and mounting devices 45 are formed, which are shown in Fig. 8.

Ein weiterer Unterschied gegenüber der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform besteht darin, dass sich der Abstandshalter 5 der Federscheibe 4 an einer Oberseite oder Stirnseite 46 des Abstandshalters 38 abstützt. Ferner ist die Dichtung 27 zwi schen der Unterseite 26 des Bauteils 2 und der Stirnseite 46 des Abstandshalters 38 angeordnet. Der Kraftfluß 19 verläuft somit von der Federscheibe 4 über den Abstandshalter 5, den Abstandshalter 38, die Metallmutter 6 und den Gewindeabschnitt 8 der Metallmutter 6 zurück zur Schraube 9, deren Schraubenkopf 20 an der Innen fläche 21 der Federscheibe 4 anliegt.Another difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that the spacer 5 of the spring washer 4 is supported on an upper side or end face 46 of the spacer 38 . Furthermore, the seal 27 is arranged between the underside 26 of the component 2 and the end face 46 of the spacer 38 . The power flow 19 thus runs from the spring washer 4 via the spacer 5 , the spacer 38 , the metal nut 6 and the threaded portion 8 of the metal nut 6 back to the screw 9 , the screw head 20 of which rests on the inner surface 21 of the spring washer 4 .

Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Metallmutter 6, aus der die Öffnung 47 zum Einführen des Bauteils 1 ersichtlich ist. Zur Montage der Metallmutter 6 in die Durchgangsöffnung 11 des Bauteils 1 wird der obere Abschnitt 24 der Metallmutter 6 angehoben, wie dies durch die strichlierte Linie in der Fig. 3 angedeutet ist, bis der Abstandshalter 7 in die Durchgangsöffnung 11 des Bauteils 1 einrastet. Gleichzeitig wird durch die Unterseite 23 des Bauteils 1 das Federelement 37 nach unten in Richtung des Gewindeabschnitts 8 gedrückt. Die Metallmutter 6 wird dann in hori zontaler oder y-Richtung so weit verschoben, bis der federnde Anschlag 33 am Rand 48 des Bauteils 1 anliegt. Ferner ist aus der Fig. 3 die Lage der Erhöhungen 28 und 29 erkennbar, die als Anschlag dienen, um das Zusammenpressen der Dichtung 27 auf eine vorbestimmte Dicke zu begrenzen. FIG. 3 shows a side view of the metal nut 6 from the opening 47 can be seen for the insertion of the component 1. To mount the metal nut 6 in the through opening 11 of the component 1 , the upper section 24 of the metal nut 6 is raised, as indicated by the dashed line in FIG. 3, until the spacer 7 engages in the through opening 11 of the component 1 . At the same time, the spring element 37 is pressed downward in the direction of the threaded section 8 by the underside 23 of the component 1 . The metal nut 6 is then displaced in the horizontal or y direction until the resilient stop 33 abuts the edge 48 of the component 1 . Further, the location of the ridges is from Fig. 3 and 28 29 seen, which serve as a stop to limit the compression of the seal 27 to a predetermined thickness.

Die Ansicht von hinten auf den federnden Anschlag 33 in der Fig. 4 zeigt, dass der federnde Anschlag 33 beispielsweise ein einseitig am Verbindungsabschnitt 31 der Metallmutter 6 ausgebildeter Arm ist. In einer anderen Ausführungsform besteht der federnde Anschlag aus zwei Armen, die an den beiden Stegen 49 und 50 des Ver bindungsabschnittes 31 integriert sind.The view from behind of the resilient stop 33 in FIG. 4 shows that the resilient stop 33 is, for example, an arm formed on one side on the connecting section 31 of the metal nut 6 . In another embodiment, the resilient stop consists of two arms which are integrated on the two webs 49 and 50 of the connecting portion 31 Ver.

Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, sind an der oberen Auflagefläche 25 an einem vorderen Rand 51 nach oben gebogene Ecken 52, 53 ausgebildet, die in die Ober fläche 26 des Bauteils 2 eindringen können und somit eine formschlüssige Verbin dung herstellen.As can be seen from FIGS. 3 and 4, upwardly curved corners 52 , 53 are formed on the upper support surface 25 on a front edge 51 , which can penetrate into the upper surface 26 of the component 2 and thus produce a positive connection.

Aus der Draufsicht der Fig. 5 auf die Unterseite 54 der Metallmutter 6 ist die Lage der beiden federnden Anschläge 33 erkennbar, die an den beiden Seitenrändern 55 des unteren Abschnittes 32 ausgebildet sind. The top view of FIG. 5 on the underside 54 of the metal nut 6 shows the position of the two resilient stops 33 which are formed on the two side edges 55 of the lower section 32 .

Aus der Ansicht der Fig. 6 von vorne in die Öffnung 47 ist erkennbar, dass der Ab standshalter 7 mit seinem unteren Ende bzw. Boden 18 die untere Auflagefläche 17 berührt. Die Höhe h der Öffnung 47 entspricht somit der Dicke des zu befestigenden Bauteils 1.From the view of FIG. 6 from the front into the opening 47 , it can be seen that the spacer 7 touches the lower contact surface 17 with its lower end or bottom 18 . The height h of the opening 47 thus corresponds to the thickness of the component 1 to be fastened.

Die Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf die obere Auflagefläche 25 der in der Fig. 1 ge zeigten Metallmutter 6. Aus dieser Ansicht ist erkennbar, dass die Auflagefläche 25 im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist. Fig. 7 shows a plan view of the upper bearing surface 25 of the Ge in the Fig. 1 showed metal nut 6. From this view it can be seen that the support surface 25 is essentially rectangular.

Die Fig. 8 zeigt eine Auflagefläche 25 für die in der Fig. 2 dargestellte Metallmutter 6, bei der zur Halterung des Stützteiles 39 des Abstandshalters 38 an der Auflageflä che 25 ein Anschlag 44 sowie an den Seitenrändern 55 der Metallmutter 6 Klemm- und/oder Halterungsvorrichtungen 45 vorgesehen sind. Fig. 8 shows a support surface 25 for the metal nut 6 shown in FIG. 2, in which for holding the support part 39 of the spacer 38 on the support surface 25 a stop 44 and on the side edges 55 of the metal nut 6 clamping and / or Brackets 45 are provided.

Aus den Fig. 9 und 10 geht hervor, dass die Federscheibe 4 Schlitze 56 aufweist, durch die an der Federscheibe 4 federnde Abschnitte 57 ausgebildet sind, die sich in die Oberfläche 22 des Bauteils 2 verkrallen können. An der Federscheibe 4 ist der Abstandshalter 5 einstückig angeordnet.From FIGS. 9 and 10 shows that the spring washer 4 has slots 56 are formed through the resilient spring washer at the 4 sections 57 that can dig into the surface 22 of the component 2. The spacer 5 is arranged in one piece on the spring washer 4 .

Claims

1. A device for fastening two components, the device having a nut, a screw and possibly a seal, characterized in that in the device ( 3 ) a metal nut ( 6 ) for fastening a first component ( 1 ) and a spring washer ( 4 , 57 ) for fastening a second component ( 2 ) between the metal nut ( 6 ) and the spring washer ( 4 , 57 ) is provided that spacers ( 7 , 5 ) are formed on the metal nut ( 6 ) and on the spring washer ( 4 ) are and that in the attached state of the two components ( 1 , 2 ) through the screwing of the device ( 3 ) generated power flow ( 19 ) within the device ( 3 ) via the spacers ( 7 , 5 ) without the structure to be fastened to apply parts ( 1 , 2 ) beyond a predetermined preload.

2. Device according to claim 1, characterized in that the metal nut ( 6 ) has an intermediate space ( 34 ) formed from an upper and a lower section ( 24 , 32 ) with an insertion opening ( 47 ) into which the component to be fastened ( 1 ) can be inserted and locked over the spacer ( 7 ) formed on the metal nut ( 6 ) and that the spacer ( 7 ) is supported at least in the fastened state with its bottom ( 18 ) on a support surface ( 17 ) of the lower section ( 32 ) ,

3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the spring washer ( 4 , 57 ) in the attached to stood on a surface ( 22 ) of the second component to be connected ( 2 ) and that on the spring washer ( 4 ) a spacer ( 5 ) is formed, the lower end ( 15 ) of which is supported directly on the metal nut ( 6 ) or on an adjustable spacer ( 38 ) arranged in between and resting on the metal nut ( 6 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper and the lower section ( 24 , 32 ) of the metal nut ( 6 ) are resiliently connected via a connecting section ( 31 ), so that the two sections ( 24 , 32 ) are so far apart bar that the spacer formed on the upper section ( 24 ) ter ( 7 ) in a component to be fastened ( 1 ) formed through opening ( 11 ) can be latched.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spacers ( 5 , 7 ) are pot-shaped ausgebil det.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between an outer wall of the spacer ( 5 ) of the spring washer ( 4 ) and an inner wall ( 13 ) of a passage opening ( 10 ) formed in the component ( 2 ) by a corresponding choice of Diameter (d ₁ and D ₁ ) of the spacer ( 5 ) and the through opening ( 10 ) an assembly setting area is formed.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a space for thermal expansion between the metal nut ( 6 ) and the component to be fastened ( 1 ) by a suitable choice of an outer diameter (d ₂ ) of an outer wall of the in the metal nut ( 6 ) formed spacer ( 7 ) and an inner diameter (D ₂ ) of a through opening ( 11 ) of a through the metal nut ( 6 ) component ( 1 ) to be fastened.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the metal nut ( 6 ) has at least one fe-reducing stop ( 33 ) which has a distance between an outer edge ( 48 ) of the component to be fastened ( 1 ) and an inner wall ( 36 ) of the connecting section ( 31 ), so that there is sufficient space for thermal expansion between the outer edge ( 48 ) and the inner wall ( 36 ) of the metal nut ( 6 ).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the metal nut ( 6 ) spring elements ( 37 ) on a support surface ( 17 , 25 ) for the component ( 1 , 2 ), which such a bias on the component to be fastened ( 1 ) and the bearing surfaces ( 17 , 25 ) on the metal nut ( 6 ) cause vibrations and the like between the metal nut ( 6 ) and the component ( 1 ) are prevented.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring washer ( 4 ) has resilient sections ( 57 ) which, in the fastened state, cause such a preload between the spring washer ( 4 ) and the component ( 2 ) to be fastened that vibrations and the like between the spring washer ( 4 ) and the component ( 2 ) to be fastened are avoided.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on a lower portion ( 32 ) of the metal nut ( 6 ) is a threaded portion ( 8 ) for fastening the screw ( 9 ) is formed.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the threaded section ( 8 ) is resiliently formed on the lower section ( 32 ) of the metal nut ( 6 ).

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on an upper bearing surface ( 25 ) of the upper portion ( 24 ) of the metal nut ( 6 ) elevations ( 28 , 29 ) are formed which serve as a stop by a minimum thickness of Fix seal ( 27 ) and that the seal ( 27 ) between the support surface ( 25 ) of the metal nut ( 6 ) and an underside ( 26 ) of the component to be fastened ( 2 ) is arranged.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a seal ( 14 ) is provided between the spring washer ( 4 ) and a surface ( 22 ) of the component ( 2 ).

15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an adjustable spacer ( 38 ) is seen between an upper component to be fastened ( 2 ) and the metal nut ( 6 ).

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the components to be fastened ( 1 , 2 ) have a different thermal expansion behavior.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the components to be fastened ( 1 , 2 ) show a settling behavior under pretension.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the components to be fastened ( 1 , 2 ) consist of plastic.

19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that on an upper section ( 24 ) of the metal nut ( 6 ) means ( 44 , 45 ) are provided which have a lower support part ( 39 ) of the spacer ( 38 ) in its position holders.

20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the lower and an upper support part ( 39 ) of the spacer ( 38 ) a rotary driving part ( 40 ) is supported such that an axial distance between the support parts ( 39 ) and the rotary driving part ( 40 ) is adjustable.