DE102004003714A1

DE102004003714A1 - Befestigungselement und Befestigungssystem

Info

Publication number: DE102004003714A1
Application number: DE200410003714
Authority: DE
Inventors: Uwe Bauer; Robert Dipl.-Ing. Mayrhofer
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-01-24
Filing date: 2004-01-24
Publication date: 2005-08-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für eine in einem flächigen Körper, insbesondere in einem Blechteil, vorgesehene Befestigungsöffnung (14), mit einem Befestigungskopf (2), dessen Querschnitt an den Querschnitt der Befestigungsöffnung (14) so angepasst ist, dass der Befestigungskopf (2) in die Befestigungsöffnung (14) einführbar ist, wobei der Befestigungskopf (2) mit Fixierausnehmungen (12) ausgestattet ist, die eine lösbare Befestigung des Befestigungskopfs (2) in der Befestigungsöffnung (14) ermöglichen, wenn der Befestigungskopf (2) in der Befestigungsöffnung verdreht wird, wobei von dem Befestigungskopf (2) ein Befestigungsbolzen (18) ausgeht, an dem Anbauteile befestigbar sind. DOLLAR A Um die Dichtigkeit von herkömmlichen Befestigungssystemen zu verbessern, ist an dem Befestigungskopf (2) eine Druckscheibe (10) befestigt, die ein Widerlager für eine Dichtung (8) bildet, die zwischen dem Befestigungskopf (2) und der Druckscheibe (10) angeordnet ist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft auch ein Befestigungssystem mit einer im Wesentlichen rechteckförmigen Befestigungsöffnung für ein vorab beschriebenes Befestigungselement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für eine in einem flächigen Körper, insbesondere in einem Blechteil, vorgesehene Befestigungsöffnung, mit einem Befestigungskopf, dessen Querschnitt an den Querschnitt der Befestigungsöffnung so angepasst ist, dass der Befestigungskopf in die Befestigungsöffnung einführbar ist, wobei der Befestigungskopf mit Fixierausnehmungen ausgestattet ist, die eine lösbare Befestigung des Befestigungskopfs in der Befestigungsöffnung ermöglichen, wenn der Befestigungskopf in der Befestigungsöffnung verdreht wird, wobei von dem Befestigungskopf ein Befestigungsbolzen ausgeht, an dem Anbauteile befestigbar sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass herkömmliche Befestigungssysteme undicht sind und den Durchtritt von Wasser zwischen Befestigungselement und Befestigungsöffnung nicht sicher verhindern. Das ist insbesondere im Automobilbau nachteilig. Im Automobilbau soll der Eintritt von Wasser in Rohbauhohlkörper und in den Fahrzeuginnenraum verhindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Dichtigkeit von herkömmlichen Befestigungssystemen zu verbessern.

Die Aufgabe ist bei einem Befestigungselement für eine in einem flächigen Körper, insbesondere in einem Blechteil, vorgesehene Befestigungsöffnung, mit einem Befestigungskopf, dessen Querschnitt an den Querschnitt der Befestigungsöffnung so angepasst ist, dass der Befestigungskopf in die Befestigungsöffnung einführbar ist, wobei der Befestigungskopf mit Fixierausnehmungen ausgestattet ist, die eine lösbare Befestigung des Befestigungskopfs in der Befestigungsöffnung ermöglichen, wenn der Befestigungskopf in der Befestigungsöffnung verdreht wird, wobei von dem Befestigungskopf ein Befestigungsbolzen ausgeht, an dem Anbauteile befestigbar sind, dadurch gelöst, dass an dem Befestigungskopf eine Druckscheibe befestigt ist, die ein Widerlager für eine Dichtung bildet, die zwischen dem Befestigungskopf und der Druckscheibe angeordnet ist. Die Dichtung ist im befestigten Zustand des Befestigungselements zwischen dem Rand der Befestigungsöffnung und der Druckscheibe eingeklemmt. Dadurch wird ein Eindringen von Wasser zwischen dem Befestigungskopf und der Befestigungsöffnung sicher verhindert.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe auf der dem Befestigungsbolzen zugewandten Seite des Befestigungskopfs angebracht ist. Diese Anordnung hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbolzen mit einem Schraubenaußengewinde versehen ist. Das Schraubenaußengewinde ermöglicht die Befestigung von Anbauteilen mit Hilfe herkömmlicher Muttern, deren Innengewinde komplementär zu dem Schraubenaußengewinde des Befestigungsbolzens ausgebildet ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe mit Hilfe einer Mutter an dem Befestigungskopf befestigt ist. Dadurch wird eine einfache Möglichkeit zur Befestigung der Druckscheibe an dem Befestigungskopf geschaffen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe einstückig mit dem Befestigungskopf verbunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders für die Massenfertigung geeignet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungskopf einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Dadurch wird eine stabile Befestigung des Befestigungskopfs in der Befestigungsöffnung gewährleistet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass an zwei entgegengesetzten Ecken des Befestigungskopfs zwei Fixiernuten ausgebildet sind, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Die Fixiernuten erstrecken sich quer zur Längsachse des Befestigungskopfs. Beim Einführen des Befestigungskopfs in die Befestigungsöffnung sind die Fixiernuten in den zugehörigen Ecken der Befestigungsöffnung angeordnet. Wenn der Befestigungskopf in der Befestigungsöffnung verdreht wird, dann kommen die Fixiernuten an zwei gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsöffnung zur Anlage und umgreifen den Rand der Befestigungsöffnung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement aus Stahl gebildet ist. Die Verwendung von Stahl hat sich insbesondere im Hinblick auf die Hitzebeständigkeit als vorteilhaft erwiesen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungselements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus Silikon gebildet ist. Der Werkstoff Silikon bietet gute Dichtungseigenschaften und eine hohe Hitzebeständigkeit.

Bei einem Befestigungssystem mit einer im Wesentlichen rechteckförmigen Befestigungsöffnung für ein vorab beschriebenes Befestigungselement ist die vorab angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abstand zwischen den Fixiernuten etwas kleiner als der Abstand von zwei gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsöffnung ist. Dadurch wird das Verdrehen des Befestigungskopfs in der Befestigungsöffnung erleichtert.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Dichtung größer als der Umfang der Befestigungsöffnung ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Dichtung die Befestigungsöffnung unabhängig von der Verdrehung des Befestigungskopfs in der Befestigungsöffnung überdeckt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist. Das liefert den Vorteil, dass die Dichtung kostengünstig herstellbar ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Druckscheibe größer als der Umfang der Befestigungsöffnung ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Druckscheibe die Befestigungsöffnung unabhängig von der Verdrehung des Befestigungskopfs in der Befestigungsöffnung überdeckt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Befestigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist. Das liefert den Vorteil, dass die Druckscheibe kostengünstig herstellbar ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Dabei zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem in der Draufsicht auf den Befestigungskopf;
2 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie II-II in 1;
3 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie III-III in 4 und
4 ein Befestigungssystem in der Untersicht auf den Befestigungsbolzen des Befestigungselements.
In den 1 und 2 sieht man ein Befestigungselement 1 in der Draufsicht. Das Befestigungselement 1 weist einen Befestigungskopf 2 auf, der herstellungsbedingt mit einer Rippenstruktur 4 versehen ist. Von dem Befestigungskopf 2 geht eine Dichtungsscheibe 8 aus, welche die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist. Im Anschluss an die Dichtungsscheibe 8 ist eine Druckscheibe 10, die ebenfalls die Gestalt einer Kreis ringscheibe aufweist, fest mit dem Befestigungskopf 2 verbunden. In dem Befestigungskopf 2 sind Fixiernuten 12 ausgespart, die quer zur Längsrichtung des Befestigungselements 1 verlaufen. Die Fixiernut 12 dient dazu, das Befestigungselement 1 in einer Befestigungsöffnung 14 zu verankern.
Der Befestigungskopf 2 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Quaders mit abgerundeten Ecken. Die Befestigungsöffnung 14 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken. Der Befestigungskopf 2 ist etwas kleiner als die Befestigungsöffnung 14, so dass der Befestigungskopf 2 in die Befestigungsöffnung 14 eingeführt werden kann. Wenn der Befestigungskopf 2 dann, wie in 1 dargestellt ist, verdreht wird, kommen Teile des Randes der Befestigungsöffnung 14 und der Fixiernut 12 in Eingriff.
In der Regel sind zwei Fixiernuten diametral gegenüberliegend an dem Befestigungskopf 2 vorgesehen. Durch die Fixiernuten, welche Teile des Randes der Befestigungsöffnung 14 umgreifen, wird das Befestigungselement 1 an einem Blech 16 fixiert, in dem die Befestigungsöffnung 14 ausgespart ist. Im Anschluss an die Druckscheibe 10 geht von dem Befestigungskopf 2 ein Befestigungsbolzen 18 aus, der mit einem Außengewinde ausgestattet ist. Der Befestigungsbolzen 18 dient zur Befestigung von Anbauteilen an dem Blech 16. Bei dem Blech 16 kann es sich zum Beispiel um ein Karosserieblech oder eine Unterbodenverkleidung eines Kraftfahrzeugs handeln.
In 2 sieht man, dass die Dichtung 8 zwischen der Druckscheibe 10 und dem Randbereich der Befestigungsöffnung 14 eingeklemmt ist. In 1 sieht man, dass der gestrichelt angedeutete Umfang der Dichtung 8 und der Druckscheibe 10 größer als der Umfang der Befestigungsöffnung 14 ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schnittstelle zwischen Befesti gungselement 1 und Befestigungsöffnung 14 durch die Dichtung beziehungsweise Dichtungsscheibe 8 sicher abgedichtet ist.
In den 3 und 4 ist ein Befestigungselement 31, das einen Befestigungskopf 32, eine Dichtungsscheibe 38 und eine Druckscheibe 40 aufweist, in zwei verschiedenen Ansichten dargestellt. In dem Befestigungskopf 2 sind diametral gegenüberliegend zwei Fixiernuten 42 und 43 ausgebildet. Die Fixiernuten 42 und 43 sind in zwei gegenüberliegenden Eckbereichen der Befestigungsöffnung 44 angeordnet. Wenn das Befestigungselement 31 in der Befestigungsöffnung 44 verdreht wird, dann umgreifen die Fixiernuten 42, 43 zwei gegenüberliegende Randbereiche der Befestigungsöffnung 44.
In 3 sieht man, dass die Dichtungsscheibe 38 zwischen dem Blech 46, in dem die Befestigungsöffnung 44 ausgespart ist, und der Druckscheibe 40 angeordnet ist. Die Dichtungsscheibe 40 ist mit Hilfe einer Mutter 62 an dem Befestigungskopf 32 befestigt. Die Mutter 62 ist auf einen Befestigungsbolzen 48 aufgeschraubt, der von dem Befestigungskopf 32 ausgeht. An dem freien Ende des Befestigungsbolzens 48 ist ein Außensechskant 60 ausgebildet, der eine Angreifmöglichkeit für ein Werkzeug, zum Beispiel den Greifarm eines Roboters, bildet.

Claims

Befestigungselement für eine in einem flächigen Körper, insbesondere in einem Blechteil, vorgesehene Befestigungsöffnung (14; 44), mit einem Befestigungskopf (2; 32), dessen Querschnitt an den Querschnitt der Befestigungsöffnung (14; 44) so angepasst ist, dass der Befestigungskopf (2; 32) in die Befestigungsöffnung (14; 44) einführbar ist, wobei der Befestigungskopf (2; 32) mit Fixierausnehmungen (12; 42, 43) ausgestattet ist, die eine lösbare Befestigung des Befestigungskopfs (2; 32) in der Befestigungsöffnung (14; 44) ermöglichen, wenn der Befestigungskopf (2; 32) in der Befestigungsöffnung (14; 44) verdreht wird, wobei von dem Befestigungskopf (2; 32) ein Befestigungsbolzen (18; 48) ausgeht, an dem Anbauteile befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Befestigungskopf (2; 32) eine Druckscheibe (10; 40) befestigt ist, die ein Widerlager für eine Dichtung (8; 38) bildet, die zwischen dem Befestigungskopf (2; 32) und der Druckscheibe (10; 40) angeordnet ist.
Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (10; 40) auf der dem Befestigungs bolzen (18; 48) zugewandten Seite des Befestigungskopfs (2; 32) angebracht ist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbolzen (18; 48) mit einem Schraubenaußengewinde versehen ist.
Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (40) mit Hilfe einer Mutter (62) an dem Befestigungskopf (32) befestigt ist.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (10) einstückig mit dem Befestigungskopf (2) verbunden ist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungskopf (2; 32) einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei entgegengesetzten Ecken des Befestigungskopfs (2; 32) zwei Fixiernuten (12; 42, 43) ausgebildet sind, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1; 31) aus Stahl gebildet ist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8; 38) aus Silikon gebildet ist.
Befestigungssystem mit einer im Wesentlichen rechteckförmigen Befestigungsöffnung (14; 44) für ein Befestigungselement (1; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Fixiernuten (12; 42, 43) etwas kleiner als der Abstand von zwei gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsöffnung (14; 44) ist.
Befestigungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Dichtung (8; 38) größer als der Umfang der Befestigungsöffnung (14; 44) ist.
Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8; 38) im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist.
Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Druckscheibe (10; 40) größer als der Umfang der Befestigungsöffnung (14; 44) ist.
Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (10; 40) im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist.