DE102006030029B4

DE102006030029B4 - Verbindungsvorrichtung mit Axial-Schraub-Ausgleich

Info

Publication number: DE102006030029B4
Application number: DE200610030029
Authority: DE
Inventors: Michael Roth
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: DE102006030029A1

Abstract

Verbindungsvorrichtung (10) für einen Fahrzeugsitz, zum Verbinden einer ersten Struktur (3), insbesondere der Sitzstruktur des Fahrzeugsitzes, mit einer zweiten Struktur (5), insbesondere der Fahrzeugstruktur, wobei die Verbindungsvorrichtung (10) einen Gewindebolzen (12), der an der ersten Struktur (3) festlegbar ist, und eine mit dem Gewindebolzen (12) zusammenwirkende Befestigungsmutter (20), welche an der zweiten Struktur (5) angeordnet und befestigt ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der ersten Struktur (3) angeordnete und befestigte Gewindehülse (16) und ein relativ zur Gewindehülse (16) in einer axialen Richtung beweglicher Gewindeläufer (18) vorgesehen sind, welcher vom Gewindebolzen (12) mitnehmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Bei der Befestigung eines Fahrzeugsitzes an einer Fahrzeugstruktur an beispielsweise vier Punkten besteht das Problem, dass nach einem Anschrauben an drei Punkten sämtliche Toleranzen am vierten Punkt konzentriert sind, so dass in den meisten Fälle keine verzugsfreie Schraubung am vierten Punkt mehr möglich ist. Um dem abzuhelfen, ist eine Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art durch Benutzung bekannt, welche horizontal, also um 90° gedreht zu den drei anderen, vertikalen Schraubungen, angebracht wird. Allerdings ist hierfür eine spezielle Lasche an der ersten Struktur notwendig, welche einen – nicht immer vorhandenen – Bauraum erfordert, die Eigenfrequenz und die Festigkeit reduziert und zur Rissbildung neigt. Eine aus der FR 2 870 177 A1 bekannte Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit mehreren Einzelteilen umfasst einen an der ersten Struktur festlegbaren Gewindebolzen und eine an der zweiten Struktur festlegbare Befestigungsmutter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, dass eine an der ersten Struktur angeordnete und befestigte Gewindehülse und ein relativ zur Gewindehülse in einer axialen Richtung beweglicher Gewindeläufer vorgesehen sind, welcher vom Gewindebolzen mitnehmbar ist, steht eine spannungsfreie, axiale Ausgleichsmöglichkeit mittels Schraubung zur Verfü gung, welche anstelle einer normalen Schraubung einsetzbar ist, ohne dass dafür die Strukturen speziell ausgebildet sein müssen. Bei der Befestigung eines Fahrzeugsitzes an vier Punkten der Fahrzeugstruktur ist die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung auch am vierten Punkt gleichgerichtet zu den Schraubungen an den drei anderen Punkten einsetzbar.
Die axiale Ausgleichsmöglichkeit wird vorzugsweise dadurch geschaffen, dass zwei miteinander verschraubte Bauteile vorgesehen sind, welche vorliegend als Gewindehülse und Gewindeläufer bezeichnet sind. Die Gewindehülse ist vorzugsweise an der ersten Struktur angebracht ist, und der Gewindeläufer wirkt mit dem Gewindebolzen zusammen. Beim Einschrauben des Gewindebolzens wird der Gewindeläufer ab einer definierten Einschraubtiefe vom Gewindebolzen mitgenommen, vorzugsweise bei Anlage einer Schulter des Gewindebolzens an den Gewindeläufer. Die Schulter kann beispielsweise dadurch geschaffen werden, dass der Gewindebolzen zwei Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist.
Der mitgenommene Gewindeläufer bewegt sich von der ersten Struktur zur zweiten Struktur, so dass im montierten Zustand der vorzugsweise an der zweiten Struktur anliegende Gewindeläufer und die Befestigungsmutter die zweite Struktur vorzugsweise zwischen sich aufnehmen. Es ergibt sich eine Art Konterstellung. Der Gewindeläufer, und damit die Verbindungsvorrichtung, ist dann gegen die zweite Struktur angezogen, zugleich aber weiterhin an der ersten Struktur abgestützt.
Um die Verbindungsvorrichtung auch gegen die erste Struktur anzuziehen, ist am Gewindebolzen vorzugsweise eine Sicherungsmutter angeordnet, insbesondere aufgeschraubt. Im unmontierten Zustand der Verbindungsvorrichtung ist die Sicherungsmutter vorzugsweise mittels einer lösbaren Gewindesicherung drehfest mit dem Gewindebolzen verbunden, so dass sie zur Beaufschlagung des Gewindebolzens genutzt werden kann. Beim Anziehen gegen die zweite Struktur wird diese Gewindesicherung vorzugsweise gelöst, beispielsweise gebrochen. Vorzugsweise liegt die Sicherungsmutter im montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung, nachdem sie relativ zum Gewindebolzen bewegt wurde, an der ersten Struktur an, ist insbesondere gegen die erste Struktur angezogen.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine teilweise geschnittene Darstellung des Ausführungsbeispiels zu Beginn eines ersten Schritts der Montage,
2 eine 1 entsprechende Darstellung am Ende des ersten Schritts und zu Beginn des zweiten Schritts der Montage,
3 eine 1 entsprechende Darstellung während des zweiten Schritts der Montage,
4 eine 1 entsprechende Darstellung am Ende des zweiten Schritts und zu Beginn des dritten Schritts der Montage,
5 eine 1 entsprechende Darstellung am Ende des dritten Schritts der Montage, und
6 eine schematisierte Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes.
Ein Fahrzeugsitz 1 eines Kraftfahrzeuges umfasst eine Sitzstruktur, im folgenden als erste Struktur 3 bezeichnet, welche an vier Punkten fest mit der Fahrzeugstruktur des Kraftfahrzeuges, im folgenden als zweite Struktur 5 bezeichnet, verbunden wird. Die zweite Struktur 5 ist beispielsweise das Bodenblech. An drei Punkten sind gewöhnliche Schraubverbindungen vorgesehen. Nachdem dadurch die erste Struktur 3 und die zweite Struktur 5 in definierter Weise relativ zueinander ausgerichtet sind, wird am vierten Punkt eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung 10 mit Axial-Schraub-Ausgleich verwendet, um die vorhandenen Toleranzen auszugleichen.
Die Verbindungsvorrichtung 10 umfasst einen Gewindebolzen 12 mit einem ersten Abschnitt 12a und einem zweiten Abschnitt 12b, die jeweils durchgängige Außengewinde aufweisen. Der zweite Abschnitt 12b hat einen größeren Durchmesser als der erste Abschnitt 12a. Zwischen den beiden Abschnitten 12a und 12b entsteht dadurch eine Schulter 12c. Auf den zweiten Abschnitt 12b ist eine Sicherungsmutter 14 aufgeschraubt, beispielsweise eine Hutmutter mit Außensechskant. Die Sicherungsmutter 14 ist im unmontierten Zustand der Verbindungsvorrichtung 10 mittels einer Gewindesicherung drehfest mit dem Gewindebolzen 12 verbunden, beispielsweise indem sie mit dem letzteren verklebt ist.
Die Verbindungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine Gewindehülse 16 mit einem Innengewinde und einen Gewindeläufer 18 von gleicher Bauhöhe und einer ringförmigen/hohlzylindrischen Grundform. Der Gewindeläufer 18 ist mittels eines Außengewindes zunächst vollständig in die Gewindehülse 16 geschraubt und weist zusätzlich ein mit dem Außengewinde fluchtendes Innengewinde auf. Durch die Gewinde wird eine axiale Richtung definiert. Sämtliche Gewinde sind Rechtsgewinde. Die Gewindehülse 16 ist im Bereich einer Öffnung 3a der ersten Struktur 3 an letzterer befestigt, vorzugsweise angeschweißt, und zwar auf einer der zweiten Struktur 5 zugewandten Seite. Der Durchmesser der Öffnung 3a der ersten Struktur 3 ist mindestens gleich groß, vorzugsweise größer als der Innendurchmesser des Gewindeläufers 16 und kleiner als der Außendurchmesser des Gewindeläufers 16.
Die Verbindungsvorrichtung 10 umfasst schließlich noch eine Befestigungsmutter 20, vorzugsweise eine Schweißmutter 20, welche im Bereich einer Öffnung 5a der zweiten Struktur 5 an letzterer befestigt ist, vorzugsweise angeschweißt, und zwar auf einer von der ersten Struktur 3 abgewandten Seite. Die Befestigungsmutter 20 kann auch ein anders geformtes, an der zweiten Struktur 5 vorgesehenes Bauteil mit Innengewinde sein. Der Durchmesser der Öffnung 5a der zweiten Struktur 5 ist größer als der Innendurchmesser der Befestigungsmutter 20.
Wenn die erste Struktur 3 an den ersten drei Punkten mit der zweiten Struktur 5 verbunden ist, fluchten an dem besagten vierten Punkt die Öffnungen 3a und 5a – zumindest näherungsweise – miteinander, wobei die Fluchtachse zumindest parallel zur axialen Richtung ist, vorzugsweise mit dieser zusammenfällt. Um nun die erste Struktur 3 mittels der Verbindungsvorrichtung 10 mit der zweiten Struktur 5 zu verbinden, d.h. die Verbindungsvorrichtung 10 zu montieren, wird in einem ersten Schritt (1) der Gewindebolzen 12 auf der von der zweiten Struktur 5 abgewandten Seite der ersten Struktur 3 in der axialen Richtung angesetzt, durch die Öffnung 3a der ersten Struktur 3 gesteckt (in üblicher Ausrichtung von oben her nach unten) und mit dem ersten Abschnitt 12a in den Gewindeläufer 18 eingeschraubt. Die Drehung des Gewindebolzens 12 erfolgt vorzugsweise durch Beaufschlagung der aufgrund der Gewindesicherung temporär als Kopf dienenden Sicherungsmutter 14. Aufgrund von Reibung bleibt der Gewindeläufer 18 zunächst relativ zur Gewindehülse 16 ortsfest.
Nach mehreren Drehungen setzt der Gewindebolzens 12 mit dem ersten Abschnitt 12a an der Befestigungsmutter 20 an und wird in diese eingeschraubt. Sobald die Schulter 12c des Gewindebolzens 12 in Anlage an die Stirnseite des Gewindeläufers 18 gelangt (2), nimmt in einem zweiten Schritt der Gewindebolzen 12 den Gewindeläufer 18 mit und dreht letzteren relativ zur Gewindehülse 16 (in üblicher Ausrichtung nach unten), was in 3 dargestellt ist. Währenddessen wird der Gewindebolzen 12 weiter in die Befestigungsmutter 20 eingeschraubt. Wenn der Gewindeläufer 18 in Kontakt mit der zweiten Struktur 5 kommt (4), bleibt der Gewindebolzen 12 stehen. Der Gewindeläufer 18 nimmt nun eine Art Konterstellung bezüglich der Befestigungsmutter 20 ein. Der Gewindebolzen 12 ist dadurch an der zweiten Struktur 5 festgelegt. Der maximale Weg zwischen dem Gewindeläufer 18 und der Gewindehülse 16 in der axialen Richtung entspricht der Intervallbreite der überbrückbaren Toleranzen.
Die weitere Beaufschlagung der Sicherungsmutter 14 löst die Gewindesicherung zwischen der Sicherungsmutter 14 und dem Gewindebolzen 12, so dass in einem dritten Schritt die Sicherheitsmutter 14 relativ zum Gewindebolzen 12 am zweiten Abschnitt 12b entlang gedreht wird. Wenn die Sicherungsmutter 14 in Anlage an die erste Struktur 3 kommt (5), bleibt sie stehen. Die Sicherungsmutter 14 nimmt nun eine Art Konterstellung bezüglich des Gewindeläufers 18 ein. Die Sicherungsmutter 14 legt den Gewindebolzen 12 an der ersten Struktur 3 fest. Die gesamte montierte Verbindungsvorrichtung 10 ist nunmehr fest sowohl gegen die erste Struktur 3 als auch gegen die Fahrzeugstrukur 5 angezogen und dabei verspannungsfrei.

1: Fahrzeugsitz
3: erste Struktur
3a: Öffnung der ersten Struktur
5: zweite Struktur
5a: Öffnung der zweiten Struktur
10: Verbindungsvorrichtung
12: Gewindebolzen
12a: erster Abschnitt
12b: zweiter Abschnitt
12c: Schulter
14: Sicherungsmutter
16: Gewindehülse
18: Gewindeläufer
20: Befestigungsmutter

Claims

Verbindungsvorrichtung (10) für einen Fahrzeugsitz, zum Verbinden einer ersten Struktur (3), insbesondere der Sitzstruktur des Fahrzeugsitzes, mit einer zweiten Struktur (5), insbesondere der Fahrzeugstruktur, wobei die Verbindungsvorrichtung (10) einen Gewindebolzen (12), der an der ersten Struktur (3) festlegbar ist, und eine mit dem Gewindebolzen (12) zusammenwirkende Befestigungsmutter (20), welche an der zweiten Struktur (5) angeordnet und befestigt ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der ersten Struktur (3) angeordnete und befestigte Gewindehülse (16) und ein relativ zur Gewindehülse (16) in einer axialen Richtung beweglicher Gewindeläufer (18) vorgesehen sind, welcher vom Gewindebolzen (12) mitnehmbar ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeläufer (18) in die Gewindehülse (16) geschraubt ist und den Gewindebolzen (12) mittels eines Gewindes aufnimmt.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzen (12) eine Schulter (12c) aufweist, wobei der Gewindebolzen (12) bei Anlage der Schulter (12c) an den Gewindeläufer (18) letzteren mitnimmt.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (12c) zwischen zwei Abschnitten (12a, 12b) des Gewindebolzens (12) mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand der Gewindeläufer (18) und die Befestigungsmutter (20) die zweite Struktur (5) zwischen sich aufnehmen.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gewindebolzen (12) eine Sicherungsmutter (14) angeordnet ist, insbesondere aufgeschraubt ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmutter (14) im unmontierten Zustand der Verbindungsvorrichtung (10) mittels einer lösbaren Gewindesicherung drehfest mit dem Gewindebolzen (12) verbunden ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, das die Sicherungsmutter (14) im montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung (10) relativ zum Gewindebolzen (12) bewegt an der ersten Struktur (3) anliegt, insbesondere gegen die erste Struktur (3) angezogen ist.
Verfahren zur Montage einer Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt der Gewindebolzen (12) in den Gewindeläufer (18) und die Befestigungsmutter (20) eingeschraubt wird bis zur Anlage der Schulter (12c) an den Gewindeläufer (18).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt der Gewindebolzen (12) den Gewindeläufer (18) mitnimmt und dadurch teilweise aus der Gewindehülse (16) dreht bis zur Anlage des Gewindeläufers (18) an die zweite Struktur (5).
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Schritt die Sicherungsmutter (14) relativ zum Gewindebolzen (12) geschraubt wird bis zur Anlage an die erste Struktur (3).