DE102007036349A1

DE102007036349A1 - Montageeinheit, Befestigereinheit und Verfahren zur Herstellung einer Montageeinheit

Info

Publication number: DE102007036349A1
Application number: DE102007036349A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr. Schneider; Udo Schmidt
Original assignee: Richard Bergner Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Richard Bergner Holding & Co Kg De GmbH
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Montageeinheit, eine Befestigungseinheit und ein Herstellungsverfahren für eine Montageeinheit. Letztere umfasst wenigstesn ein eine Bohrung (11) aufweisende ein- oder mehrteiliges Montageteil (2), eine in die Bohrung (11) verliersicher eingesetzte, von einem Durchgangsloch (9) durchsetze Hülse (4) und einen Befestiger mit einem Kopf (13) und einem Schaft (14), der mit dem Schaft (14) das Durchgangsloch (9) der Hülse (4) durchgreift und darin verliersicher gehalten ist. Die Hülse (4) weist einen Hülsenschaft (6) mit sich beidseitig daran anschließenden radial über den Außenumfang des Hülsenschafts (6) vorstehenden, den kopfnahen bzw. kopffernen Bohrungsrand (38, 39) hintergreifenden Halteelementen (10, 12) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montageeinheit, eine Befestigereinheit und ein Verfahren zur Herstellung einer Montageeinheit. In vielen Industriezweigen, beispielsweise der Automobilindustrie werden viele Komponenten von Zulieferern gefertigt und mit einem hohen Vorfertigungsgrad geliefert, so dass bei der Endmontage des Fahrzeugs oder eines sonstigen Produkts nur noch wenige Montageschritte, etwa nur noch ein Befestigen der Komponente bzw. Montageeinheit an einer Grundkonstruktion, beispielsweise einem Fahrzeugchassis oder einem Motorblock, erforderlich sind. Sie umfasst neben einem an der Grundkonstruktion zu montierenden Montageteil bereits alle erforderlichen, einen Kopf und einen Schaft aufweisenden Befestiger, insbesondere Schrauben, auf die im Folgenden Bezug genommen wird. Am Montageteil ist wenigstens eine Bohrung vorhanden, in die eine ein Durchgangsloch aufweisende Hülse verliersicher eingesetzt ist. Die Hülse dient vor allem dazu, die Vorspannkraft der Schraube aufzunehmen, so dass das Montageteil aus einem weicheren Material wie Kunststoff, Schaummetall oder dergleichen bestehen kann, da es selbst nicht oder nur in geringerem Ausmaß belastet wird. Wegen der genannten Funktion besteht die Hülse in der Regel aus Metall. Die Schraube durchgreift mit ihrem Schaft das Durchgangsloch und ist darin ebenfalls verliersicher gehalten. Die aus Hülse und Schraube gebildete Befestigereinheit kann somit während des Transports und der Handhabung des Montageteils nicht aus ihm herausfallen. Eine verliersichere Halterung der Hülse in der Bohrung kann beispielsweise erreicht werden, wenn diese in der Bohrung radial verpresst einliegt. Dazu muss eine Hülse in die Bohrung eingeführt werden, deren einen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Bohrung. Bei einer solchen Vorgehensweise besteht aber die Gefahr, dass der Lochwandbereich des Montageteils beschädigt wird, beispielsweise Risse bekommt. Eine andere Möglichkeit der Verliersicherung besteht darin, die Hülse mit einem axial wirksamen Hinterschnitt in der Bohrung gegebenenfalls mit Radialspiel zu fixieren. Montageeinheiten, bei denen dies realisiert ist, sind aus DE 10 2005 015 498 A1 , DE 10 2006 059 232 A1 und DE 10 2006 046 262 A1 bekannt. Hier wird die axiale Fixierung durch zum einen durch einen am kopffernen Ende der Hülse angeformten, den kopffernen Bohrungsrand hintergreifenden, als Flansch ausgebildeten Halteelement und zum anderen mittelbar durch die Schraube bewerkstelligt, deren Kopf den kopfnahen Lochrand der Bohrung hintergreift und deren Schaft verliersicher in der Hülse gehalten ist. Die Position der Hülse und/oder ihre axiale Beweglichkeit in der Bohrung hängt hier wesentlich von der Art bzw. der Positionierung der Verliersicherung zwischen der Hülse und der Schraube ab. Wenn nämlich Hülse und Schraube relativ zueinander axial beweglich sind – was der Fall sein muss, wenn ein aus der kopffernen Stirnseite der Hülse vorstehender Schaftabschnitt bei der Montage an eine Grundkonstruktion in das Durchgangsloch zurückverschiebbar sein soll, um die Montage zu erleichtern und eine Beschädigung der Grundkonstruktion oder der genannten Schaftabschnitte zu vermeiden – kann die Hülse aus der kopffernen Seite der Bohrung herausrutschen. Dies kann die Montage erschweren, beispielsweise wenn sich die Hülse nicht mehr ohne weiteres in die Bohrung zurückschieben lässt, etwa weil sie sich darin verkantet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternativ gestaltete, insbesondere die genannten Nachteile umgehende Montageeinheit sowie eine dafür verwendbare Befestigereinheit und ein Verfahren zur Herstellung einer Montageeinheit vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch eine Montageeinheit nach Anspruch 1 bzw. durch eine Befestigereinheit nach Anspruch 8 und ein Verfahren nach Anspruch 21 gelöst. Bei einer erfindungsgemäßen Montageeinheit weist die Hülse einen Hülsenschaft mit sich beidseitig daran anschließenden radial über dessen Außenumfang vorstehenden, den kopfnahen bzw. kopffernen Bohrungsrand hintergreifenden Halteelementen auf. Auf diese Weise ist die Hülse an dem Montageteil unabhängig von der Art der verliersicheren Halterung der Schraube am Montageteil fixiert. Außerdem lassen sich im Falle eines aus mehreren Teilen bestehenden Montageteils oder – bei anderer Sichtweise – im Falle mehrerer Montageteile die Einzelteile bzw. die einzelnen Montageteile mit Hilfe der Halteelemente gegebenenfalls axial verspannt – bezogen auf die Mittellängsachse der Hülse – aneinander fixieren.
Eine erfindungsgemäße Befestigereinheit umfasst eine von einem Durchgangsloch durchsetzte, einen Hülsenschaft mit sich daran anschließenden Halteelementen aufweisende Hülse, und einen Befestiger bzw. eine Schraube mit einem Kopf und einem Schaft, wobei der Schraubenschaft das Durchgangsloch der Hülse durchgreift und darin verliersicher gehalten ist. Bei dem Versuch, eine Hülse mit zwei endständigen radial vorstehenden Halteelementen durch die Bohrung des Montageteils hindurch zu stecken, wäre eine Beschädigung des Montageteils im Bereich der Bohrung – außer bei sehr elastischem Material – kaum zu vermeiden. Um ein beschädigungsfreies Einführen der Hülse zu gewährleisten, umfasst diese bei der vorgeschlagenen Befestigereinheit wenigstens einen Endabschnitt, der nicht bereits als radial vorstehendes Haltelement ausgebildet ist, sondern erst in ein solches umformbar ist. Um dies problemlos zu gewährleisten, ist der Endabschnitt von einer geringeren Menge an Hülsenmaterial gebildet, als ein sich an ihn anschließender Längsabschnitt des Hülsenschafts gleicher Länge. Er ist somit leichter verformbar als dieser. Der jeweils andere Endabschnitt ist auf die gleiche Weise, d.h. als verformbarer Endabschnitt, oder als ein radial aus der Außenumfangsfläche der Hülse vorstehendes Halteelement gestaltet. An der Hülse sind somit die Halteelemente noch nicht in ihrer endgültigen Form, in der sie radial über den Hülsenumfang hinausstehen vorhanden, sondern werden erst beim Zusammenfügen von Montageteil und Befestigereinheit erzeugt, so dass die Hülse, mangels radial vorstehender Elemente, beschädigungsfrei in die Bohrung eingesteckt werden kann.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Fixierung der Hülse am Montageteil dadurch, dass ein aus diesem heraus ragender verformbarer Endabschnitt durch axiale Kraftbeaufschlagung mit einem Werkzeug unter Bildung eines Halteelements radial nach außen umgebogen wird.
In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausgestaltungen angegeben, die in der nun folgenden Beschreibung der Erfindung, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, näher erläutert werden. Es zeigen jeweils in Längsschnittdarstellungen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer ein Montageteil und eine aus Schraube und Hülse bestehende Befestigereinheit umfassende Montageeinheit,
2 die Befestigereinheit von 1,
3 die Befestigereinheit von 2, bei der sich die Schraube in einer anderen Position zur Hülse befindet,
4 bis 6 die Herstellung der Montageeinheit von 1,
7 bis 9 einen dem Ausschnitt VII in 5 entsprechenden Ausschnitt eines anders gestalteten verformbaren Endabschnitts der Hülse und dessen Umformung in ein Halteelement,
10 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigereinheit,
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Montageeinheit, welche die Befestigereinheit von 10 umfasst und an eine Grundkonstruktion montiert ist,
12 einen verformbaren Endabschnitt einer Hülse, der von einzelnen über den Hülsenumfang verteilten Zähnen gebildet ist,
13 den Ausschnitt XIV von 13, der eine anders gestaltete Zahnform zeigt,
14 eine 13 entsprechende Abbildung einer weiteren Ausgestaltung eines Zahns,
15 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Montageeinheit, verbunden mit einer Grundkonstruktion,
16 eine im Wesentlichen 15 entsprechende Montageeinheit, bei der jedoch die Hülse axial verschiebbar in der Bohrung des Montageteils gehalten ist,
17 das Montageteil von 16, wobei sich jedoch Hülse und Schraube in einer anderen Position befinden,
18 eine Hülse, deren kopfnaher Endbereich von zwei unterschiedlichen Zähnen gebildet ist, nämlich solchen die für eine radial nach außen und solche die für eine radial nach innen gerichtete Verformung vorgesehen sind mit einem 16 und 17 entsprechenden Endab schnitt und einem Endabschnitt, der von Anfang an als radial abstehendes Halteelement ausgebildet ist,
19 den Ausschnitt XIX in 18,
20 den Ausschnitt XX in 18,
21 eine Hülse entsprechend 18, bei der jedoch auch der zweite Endabschnitt in Form von Zähnen und zwar in Form von radial nach außen verformbaren Zähnen ausgebildet ist.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Montageeinheit 1, welche, ebenso wie die weiter unten beschriebenen Montageeinheiten, ein Montageteil 2, und eine Befestigereinheit 3 umfasst. Das Montageteil 2 kann aus einem einzigen Teil oder aus mehreren Teilen 2' bestehen (linke Seite von 1) und ist von wenigstens einer Bohrung 11 durchsetzt. Die Befestigereinheit 3 setzt sich aus einer Hülse 4 und einem Befestiger, insbesondere einer Schraube 5 zusammen. Die Hülse 4 ist im Wesentlichen von einem zylindrischen Hülsenschaft 6 und sich an diesen endständig anschließenden Halteelementen 10, 12 gebildet und ist von einem Durchgangsloch 9 durchsetzt. Der Hülsenschaft 6 durchgreift mit Radialspiel 32 die Bohrung 11. Das kopfnahe Halteelement ist ein an den Hülsenschaft 6 angeformter, radial über dessen Umfang hinaus stehender Flansch 22. Die Schraube 5 umfasst einen Kopf 13 und einen Schaft 14. Am Kopf 13 ist ein Flansch 15 vorhanden, dessen Durchmesser 16 größer ist als der Außendurchmesser 17 der Hülse 4. Die an der Unterseite des Flansches 15 vorhandene Kopfauflagefläche 19 wird im Endmontagezustand, wenn also die Montageeinheit 1 an durch Einschrauben des Außengewindes 30 der Schraube 5 in eine Gegenbohrung 52 einer Grundkonstruktion an dieser montiert ist, gegen den Flansch 22 der Hülse 4 bzw. gegen dessen dem Kopf 13 zugewandte, eine Auflagefläche 20 bildende und recht winklig zur Mittellängsachse 21 der Hülse 4 verlaufende Seite gepresst.
Die Schraube 5 der Befestigereinheit 3 durchgreift mit ihrem Schaft 14 die Hülse 4 unter Freilassung eines Radialspalts 42 und ist darin verliersicher gehalten. Zu diesem Zweck weist der Schaft 14 ein mit Abstand 23 zum Kopf 13 angeordnetes, radial vorstehendes erstes Hindergriffselement 24 auf, das mit einem im Bereich des Halteelements 10 bzw. Flansches 22 angeordneten, radial in das Durchgangsloch 9 hineinragenden zweiten Hindergriffselement 25 radial überlappt. Das erste Hintergriffselement 24 ist beispielsweise ein Ringwulst 26, wobei in diesem Fall das zweite Hintergriffselement 25 von mehreren über den Hülsenumfang verteilten Vorsprüngen 27 gebildet ist. Die Vorsprünge 27 sind etwa an der gleichen Längsposition an der Hülse 4 angeordnet wie der Flansch 22. Der sich zwischen dem ersten Hintergriffselement 24 und dem Kopf 13 erstreckende Schaftabschnitt 28 ist gewindefrei, während der sich vom ersten Hintergriffselement 24 zum Freiende des Schaftes 14 erstreckende Schaftabschnitt 29 zumindest auf einem Teil seiner Länge ein Außengewinde 30 trägt. Am Freiende des Schaftes 15 ist eine Suchspitze 31 mit reduziertem Durchmesser angeformt. Der Abstand 33 (2) zwischen dem ersten Hintergriffselement 24 und dem zweiten Hintergriffselement 25 ist größer als die Länge des in der Situation gem. 1 aus der Hülse 4 herausragenden Schaftabschnitts 34. Wenn während der Fixierung des Montageteils 1 an einer Grundkonstruktion 18 der Schraubenschaft 14 auf deren Montageseite 35 auftrifft, werden die Schrauben 5 in Richtung des Pfeils 36 verschoben, bis das erste Hintergriffselement 24 am zweiten Hintergriffselement 25 anschlägt (siehe 6). Dann ist der erwähnte Schaftabschnitt 34 vollständig oder jedenfalls soweit innerhalb der Hülse 4 angeordnet, dass ein noch vorhandener Überstand nicht stört.
Die verliersichere Halterung der Hülse 4 in der Bohrung 11 des Montageteils 2 wird durch den kopfnahen Flansch 22 sowie durch ein kopffernes Halteelement 12, das als ein radial über den Umfang des Hülsenschafts 6 hinausstehender trichterförmiger Flansch 37 ausgestaltet ist, bewerkstelligt. Sowohl der kopfferne Flansch 37 als auch der kopfnahe Flansch 22 hintergreifen den jeweiligen Bohrungsrand 38 bzw. 39, wodurch die Hülse mit einem axial wirksamen Formschluss in Bohrung 11 gehalten ist. Das gegebenenfalls aus mehreren Teilen 2 bestehende Montageteil ist zweckmäßigerweise zwischen den Halteelementen 10, 12, also zwischen dem Flansch 22 und dem trichterförmigen Flansch 37 eingespannt. Die Wandstärke des Flansches 37 ist geringer als die Wandstärke des Hülsenschafts 6. Die Außenseite 40 des Flansches 37 ist nach Art einer Hohlkehle konkav ausgemuldet und liegt an dem komplementär geformten Bohrungsrand 39 an. Die Innenseite 43 des Flansches 37 weist eine dessen Außenseite 40 entsprechende Form auf. Ihr Randbereich bildet eine Auflagefläche 44, mit dem sie im Endmontagezustand gem. 1 an der Montageseite 35 der Grundkonstruktion 18 anliegt.
Die noch nicht mit einem Montageteil 2 fest verbundene Befestigereinheit 3 (2-5) umfasst einen kopffernen zylindrischen Endabschnitt 8, der nach einer radial nach außen gerichteten plastischen Umformung das spätere Halteelement 12 bildet. Seine Umfangsfläche 45 fluchtet mit der Umfangsfläche 46 des Hülsenschaftes 6. Hier und auch bei den weiter unten beschriebenen verformbaren Endabschnitten wird dies allgemein dadurch erreicht, dass der Endabschnitt 8 aus einer geringeren Menge an Hülsenmaterial gebildet ist, als ein Längsabschnitt des Hülsenschafts vergleichbarer Länge. Im Falle der in 1 bis 5 gezeigten Befestigereinheit 3 weist der verformbare Endabschnitt 8 einen Innendurchmesser 47 auf, der größer ist als der Innendurchmesser 51 des Hülsenschafts 6, so dass die Wandstärke des Endabschnitts 8 gegenüber dem Hülsenschaft 6 von dessen Innenseite her verringert ist.
Zur Herstellung der Montageeinheit 1 wird die Befestigereinheit 3 in die Bohrung 11 des Montageteils einsteckt (4) und von der dem Schraubenkopf 13 abgewandten Montageseite 48 des Montageteils 2 her ein Werkzeug 49 an den Endabschnitt 8 angesetzt. Das Werkzeug umfasst einen Kegelstumpf 50 mit einer hohlkehlenartig gerundeten Kegelfläche 53. Der Kegelstumpf 50 ist so bemessen, dass er ein Stück weit in den Endabschnitt hineinragt. Der das Außengewinde 30 tragende Schaftabschnitt 29 ist dabei vollständig innerhalb der Hülse 4 angeordnet. Wird ausgehend von dieser in 5 gezeigten Situation das Werkzeug in Richtung des Pfeils 54 bei gleichzeitiger Gegenhaltung der Hülse 4 bewegt, wird der Endabschnitt 8 unter Bildung des trichterförmigen Flansches 37 radial aufgeweitet. Zur Gegenhaltung kann beispielsweise zwischen dem Schraubenkopf 13 und dem Flansch 22 ein geteiltes Werkzeug 55 positioniert werden. Aufgrund der zwischen dem Endabschnitt 8 und dem Hülsenschaft 6 vorhandenen Radialschulter 41 erfasst die Verformung im Wesentlichen nur den Endabschnitt 8. Die Radialschulter 41 wirkt dabei wie eine Sollknickstelle.
Bei dem in 7 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Endabschnitt 8a so gestaltet, dass dessen Wand 56 bei Beaufschlagung mit dem Werkzeug 49a gefaltet wird. Die Materialreduzierung des Endabschnitts 8a wird durch mehrere über dessen Umfang verteilte Löcher 57 gewährleistet. Diese sind etwa auf halber Länge des Endabschnitts 8a angeordnet und bilden eine Sollknickstelle. Das Werkzeug 49a umfasst eine mit der Stirnseite des Endabschnitts 8a zusammenwirkende Planfläche 58 und einen zentral auf dieser angeordneten Stempel 59, der die Schraube 5 ein Stück weit in die Hülse 4 zurückschiebt. Wird das Werkzeug 49a in Richtung des Pfeils 54 vorangetrieben, faltet sich der Endabschnitt 8a, wobei sich ein radial nach außen erstreckender Falz 60 bildet, der als kopffernes Halteelement 12 den Bohrungsrand 39 radial überlappt bzw. diesen hintergreift.
Bei der in 10 gezeigten Befestigereinheit 3a ist die Hülse 4 ähnlich ausgestaltet wie die weiter oben beschriebene. Das kopfnahe Ende der Hülse 4 bildet ebenfalls ein als Flansch 22 gestaltetes Halteelement 10. Unterschiedlich ist jedoch der verformbare kopfferne Endabschnitt 8b ausgestaltet. Die eine radiale Verformbarkeit ermöglichende bzw. erleichternde Materialreduzierung ist hier in Gestalt mehrerer über den Hülsenumfang verteilter, aus der kopfferne Stirnseite 63 des Hülsenschafts 6 mit einem Überstand vorstehender Zähne 64 realisiert. Die Zähne 64 lassen sich mit einem Werkzeug etwa der weiter oben beschriebenen Art unter Bildung eines Halteelements in Form einzelner sich radial nach außen erstreckender Vorsprünge 65 umbiegen, was 11, die eine Montageeinheit 1a mit der in Rede stehenden Befestigereinheit 3a zeigt, entnehmbar ist. Die dem Schraubenkopf 13 abgewandte Seite der Vorsprünge bildet eine mit der Montageseite 35 der Grundkonstruktion zusammenwirkende Auflagefläche 44. Um die radial nach außen gerichtete Verformung der Zähne 64 zu erleichtern, weisen diese an ihrem Freiende eine der Mittellängsachse 21 der Hülse 4 zugewandte, schräg nach außen verlaufende Schräg fläche 66 auf. Weiterhin ist ein Basisabschnitt 67 der Zähne 64 aus dem Hülsenschaft 6 freigeschnitten (siehe 12). Die Basisabschnitte 67 sind dabei von Schlitzen 68 flankiert, die sich in Richtung der Mittellängsachse 21 der Hülse 4 erstrecken und die in deren Stirnseite 63 ausmünden. Aufgrund der freigeschnittenen Basisabschnitte 67 können die Zähne 64 so umgebogen werden, dass die dem Schraubenkopf 13 abgewandte, eine mit der Montageseite 35 der Grundkonstruktion zusammenwirkende Auflagefläche 44 bildende Seite der Vorsprünge 65 mit der Stirnseite 63 des Hülsenschafts 6 fluchtet. Die Stirnseite 63 und die Auflageflächen 44 der Vorsprünge tragen dann gemeinsam zur Abstützung der Hülse 4 an der Montageseite 35 der Grundkonstruktion bei. Die Zähne 64 können in verschiedener Weise gestaltet sein, etwa um ihre Verformung zu erleichtern. So können an der Außenseiten Kerben 69 vorgesehen sein, die eine Sollknickstelle bilden. Die Kerbe 69 ist so angeordnet, dass nach dem Umbiegen die Auflagefläche 44 der Vorsprünge 65 mit der Stirnseite 63 des Hülsenschafts 6 fluchtet. 13 zeigt eine Hülse 4, bei der die Zähne 64a bogenförmig gestaltet sind, wobei ihre Konkavseite 70 radial nach außen zeigt. Zusammen mit der Schrägfläche 66 ist dadurch die Verformungsrichtung (radial nach außen) bei Beaufschlagung mit einem Werkzeug vorgegeben. 14 zeigt eine Hülse 4, bei der die Zähne 64b, ausgehend von ihrer Basis 73 eine radial nach innen gerichtete Kröpfung 74 aufweisen. Der sich an die Kröpfung 74 anschließende Längsabschnitt 75 der Zähne 64b erstreckt sich im Wesentlichen axial. Aufgrund der Kröpfung 74 sind die Längsabschnitte 75 um einen Radialabstand 72 nach innen zurückversetzt. Dadurch ist verhindert, dass die Zähne 64b beim Einstecken der Hülse 4 in die Bohrung 11 mit deren Wandung in Berührung kommen und diese beschädigen können oder selbst schon vorverformt werden.
Die bereits erwähnte Montageeinheit 1a (11) umfasst ein aus zwei Teilen 2'a und 2'b gebildetes Montageteil 2. Das Teil 2'a setzt sich aus einem plattenförmigen, wenigstens eine Bohrung 78 aufweisenden Bauteil 77 und einem im Wesentlichen zylindrischen, die Bohrung 78 durchsetzenden Dämpfungselement 82 zusammen. In der Umfangsfläche des Dämpfungselements 82 ist eine Ringnut 76 vorhanden, in die der Lochrand 79 des Bauteils 77 hineinragt und darin gehalten ist. Das zweite Teil 2'b ist, zumindest in einem die Bohrung 11 umgebenden Bereich Platten- oder flanschförmig ausgestaltet. Auf der Montageseite des Montageteils 2 ist eine den Endabschnitt 8 bzw. die sicht radial nach außen erstreckenden Vorsprünge 65 aufnehmende Ausnehmung 80 vorhanden. Die Tiefe der Ausnehmung ist größer als die Dicke 84 der Vorsprünge. Diese Ausgestaltung bewirkt, dass die Montageseite 48 des Montageteils im Endmontagezustand (den 11 zeigt) an der Montageseite 35 der Grundkonstruktion anliegt. Die Hülse 4 stützt sich, wie bei den obigen Beispielen auch, an der Montageseite 35 der Grundkonstruktion 18 ab. Der Krafthauptschluss erfolgt somit über die Hülse 4. Da das Montageteil 2 an der Grundkonstruktion anliegt, kann dieses vom Schraubenkopf 13 im Kraftnebenschluss belastet und an die Grundkonstruktion gepresst werden. Die Kraft mit der dies geschieht, hängt u.a. ab von der Differenz 85 der Klemmlänge 86 im Endmontagezustand und der ursprünglichen Bauhöhe 87 des Montageteils 2.
15 bis 17 zeigen eine Montageeinheit 1b bzw. 1c, deren Montageteil 2 sowohl auf seiner Montageseite 48 als auch auf seiner dem Kopf zugewandten Seite eine ein Halteelement 10, 12 aufnehmende Ausnehmung 80, 81 aufweist. Beide Ausnehmungen weisen eine Tiefe 83 auf, die größer ist als die Dicke 84 der sich radial in die Ausnehmung 80, 81 hineinerstreckenden Halteelemente 10, 12, die als umlaufender Flansch oder in Form einzelner Vorsprünge ausgestaltet sind. Der Durchmesser des Flansches 15 des Schraubenkopfes 13 bzw. der Durchmesser der Kopfauflagefläche 19 ist größer als der Durchmesser 89 oder die lichte Weite zumindest der kopfnahen Ausnehmung 81. Dementsprechend überdeckt der Flansch 15 einen die Ausnehmungen 80, 81 umgrenzenden Randbereich 90. Der Abstand 93 zwischen den Randbereichen 90 ist größer als die Länge 88 der Hülse 4. Dies entspricht der üblichen Konstruktionsweise von Montageeinheiten mit einem Kunststoff-Montageteil. Im Endmontagezustand wird – bei entsprechender Abstimmung von Hülsenlänge und Montageteil – der Hauptteil der Vorspannkraft der Schraube 5 von der Hülse 4 aufgenommen. Einen kleinerer Teil davon wird von dem sich zwischen den Randbereichen 90 axial erstreckenden Bereich 94 des Montageteil 2 im Kraftnebenschluss aufgenommen, wobei der Bereich 94 axial komprimiert und gegen die Montageseite 35 der Grundkonstruktion gedrückt wird.
Das Montageteil 2 kann zwischen den Halteelementen 10, 12 eingeklemmt sein. Dies ist zweckmäßig, wenn es, wie bei der Montageeinheit gemäß 1, linke Hälfte bzw. 11 aus mehreren Teilen besteht. Um eine axiale Beweglichkeit der Hülse 4 bzw. der Befestigereinheit 3 in der Bohrung 11 des Montageteils zu ermöglichen, ist der Abstand 95 zwischen den kopfnahen und kopffernen Halteelementen 10, 12 größer als der Abstand 96 zwischen den von den Halteelementen 10, 12 hintergriffenen Bohrungsrändern 38, 39 bzw. Bodenbereichen der Ausnehmungen 80, 81. Bei der Montageeinheit 1c gem. 16 ist der letztgenannte Abstand 96 durch eine entsprechende Vergrößerung der Tiefe 83 der kopffernen Ausnehmung 81 erreicht worden. Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Hülse 4 zum Schraubenkopf 13 hin verschoben werden und zwar um eine Strecke, die dem Abstand 97 zwischen dem kopffernen Halteelement 12 und dem dem Kopf 13 abgewandten Bohrungsrand 39 entspricht. Eine solche Verschiebbarkeit der Hülse 4 ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn der Verschiebeweg der Schraube 5 in der Hülse 4 nicht ausreicht, um den in der Situation gem. 16 aus der Hülse 4 bzw. dem Montageteil 2 vorstehenden Schaftabschnitt 34 ganz oder zumindest zu einem erheblichen Teil in das Montageteil 2 bzw. in dessen Bohrung hinein zu verschieben. Der Verschiebeweg der Schraube 5 setzt sich dabei aus dem Abstand 33 zwischen dem ersten und dem zweiten Hintergriffselement 24, 25 und dem Abstand 97 zwischen dem Halteelement 12 und dem Bohrungsrand 39 zusammen.
In 18 bis 21 sind Hülsen 4 gezeigt, deren kopfnaher Endabschnitt 7 axial aus der Stirnseite 98 vorstehende Zähne 64a umfasst, welche, wenn sie radial nach außen umgebogen werden, ein Haltelement 10 bilden. Zusätzlich sind noch Zähne 64b vorhanden, die, wenn sie radial nach innen umgebogen werden, als Vorsprünge 27 ein zweites Hintergriffselement 25 bilden. Um eine gleichzeitige Umformung mit einem Werkzeug (nicht gezeigt) zu ermöglichen, verlaufen die Zähne 64a und 64b schräg und zwar in Richtung ihrer späteren Verformung und weisen eine von der jeweiligen Verformungsrichtung (radial nach außen bzw. radial nach innen) weg weisende Schrägfläche 66 sowie im Bereich ihrer Basis 73 eine Kerbe 69 auf. Außerdem ist ein Basisbereich der Zähne 64a, 64b aus der Hülse 4 freigeschnitten, wie weiter oben schon beschrieben ist, von zwei axial verlaufenden Schlitzen 68 flankiert. Der kopfferne Endabschnitt 8 kann dabei bereits als Halteelement 12, etwa als radial überstehender Flansch ausgebildet sein (20). Al ternativ kann aber auch das kopfferne Ende der Hülse 4 als verformbarer Endabschnitt 8 ausgebildet sein.

1: Montageeinheit
2: Montageteil
2': Teil
3: Befestigereinheit
4: Hülse
5: Schraube
6: Hülsenschaft
7: Endabschnitt
8: Endabschnitt
9: Durchgangsloch
10: Halteelement
11: Bohrung
12: Halteelement
13: Kopf
14: Schaft
15: Flansch
16: Durchmesser (von 15)
17: Außendurchmesser (von 4)
18: Grundkonstruktion
19: Kopfauflagefläche
20: Anlagefläche
21: Mittellängsachse
22: Flansch
23: Abstand
24: erstes Hindergriffselement
25: zweites Hindergriffselement
26: Ringwulst
27: Vorsprung
28: Schaftabschnitt
29: Schaftabschnitt
30: Außengewinde
31: Suchspitze
32: Radialspiel
33: Abstand (zwischen 24 und 25)
34: Schaftabschnitt
35: Montageseite
36: Pfeil
37: Flansch
38: Bohrungsrand
39: Bohrungsrand
40: Außenseite
41: Radialschulter
42: Radialspalt
43: Innenseite
44: Auflagefläche
45: Umfangsfläche (von 8)
46: Umfangsfläche (von 6)
47: Innendurchmesser (8)
48: Montageseite
49: Werkzeug
50: Kegelstumpf
51: Innendurchmesser
52: Gegenbohrung
53: Kegelfläche
54: Pfeil
55: geteiltes Werkzeug
56: Wand
57: Loch
58: Planfläche
59: Stempel
60: Falz
63: Stirnseite (kopfferne von 6)
64: Zahn
65: Vorsprung
66: Schrägfläche
67: Basisabschnitt
68: Schlitz
69: Kerbe
70: Konkavseite
72: Radialabstand
73: Basis
74: Kröpfung
75: Längsabschnitt
76: Ringnut
77: Bauteil
78: Bohrung
79: Lochrand
80: Ausnehmung
81: Ausnehmung
82: Dämpfungselement
83: Tiefe
84: Dicke
85: Differenz
86: Klemmlänge
87: Bauhöhe
88: Länge (von 4)
89: Durchmesser (von 81)
90: Randbereich
93: Dicke
94: Bereich
95: Abstand (10-12)
96: Abstand (80-81)
97: Abstand (12-39)
98: Stirnfläche

Claims

Montageeinheit umfassend ein wenigstens eine Bohrung (11) aufweisendes ein- oder mehrteiliges Montageteil (2), eine in die Bohrung (11) verliersicher eingesetzte, von einem Durchgangsloch (9) durchsetzte Hülse (4) und einen Befestiger mit einem Kopf (13) und einem Schaft (14), der mit dem Schaft (14) das Durchgangsloch (9) der Hülse (4) durchgreift und darin verliersicher gehalten ist, wobei die Hülse (4) einen Hülsenschaft (6) mit sich beidseitig daran anschließenden radial über den Außenumfang des Hülsenschafts (6) vorstehenden, den kopfnahen bzw. kopffernen Bohrungsrand (38, 39) hintergreifenden Halteelementen (10, 12) aufweist.
Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der dem Kopf (13) des Befestigers zugewandten Seite und/oder der dem Kopf abgewandten Seite des Montageteils (2) eine ein Halteelement (10, 12) aufnehmende Ausnehmung (80, 81) vorhanden ist, deren Tiefe (83)) größer ist als Dicke (84) der Halteelemente (10, 12).
Montageeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der kopffernen und der kopfnahen Seite des Montageteils (2) eine Ausnehmung (80, 81) vorhanden ist, dass ein am Kopf (13) des Befestigers vorhandener Flansch (15) einen Durchmesser (16) aufweist, der größer ist als die lichte Weite bzw. der Durchmesser (89) zumindest der kopfnahen Ausnehmung (81), und dass die Länge (88) der Hülse (4) kleiner ist als die Dicke (93) des Montageteils in dem von dem Flansch (15) des Kopfes (13) überdeckten Bereichen (94).
Montageeinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (95) zwischen dem kopfnahen und dem kopffernen Halteelement (10, 12) größer ist als der Abstand (96) zwischen den von den Halteelementen (10, 12) hintergriffenen Bohrungsrändern (38, 39).
Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schaft (14) des Befestigers ein mit Abstand zum Kopf (13) positioniertes, radial vorstehendes erstes Hintergriffselement (24) vorhanden ist, das mit einem an der Hülse (4) vorhandenen, sich radial in das Durchgangsloch (9) hinein erstreckenden zweiten Hintergriffselement (25) radial überlappt.
Montageeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hintergriffselement (24) ein Ringwulst (26) und das zweite Hintergriffselement (25) von mehreren über den Hülsenumfang verteilten Vorsprüngen (27) gebildet ist.
Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestiger eine Schraube (5) ist.
Befestigereinheit umfassend eine von einem Durchgangsloch (9) durchsetzte, einen Hülsenschaft (6) und sich daran anschließende Endabschnitte (7, 8) aufweisende Hülse (4), und einen Befestiger mit einem Kopf (13) und einem Schaft (14), der das Durchgangsloch (9) der Hülse (4) durchgreift und darin verliersicher gehalten ist, wobei ein Endabschnitt (7, 8) der Hülse (4) zum Zwecke einer radialen Verformung von einer geringeren Menge an Hülsenmaterial gebildet ist, als ein sich an ihn anschließender Längsabschnitt des Hülsenschafts (6) gleicher Länge, und wobei der jeweils andere Endabschnitt (7, 8) ebenso oder als ein radial über den Außenumfang der Hülse (4) vorstehendes Halteelement (10, 12) gestaltet ist.
Befestigereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein verformbarer Endabschnitt (7, 8) eine geringere Wandstärke aufweist als ein sich daran anschließender Hülsenabschnitt.
Befestigereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des verformbaren Abschnitts (7, 8) von der Hülseninnenseite her reduziert ist.
Befestigereinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen dem verformbaren Endabschnitt (7, 8) und den sich an ihn anschließenden Hülsenabschnitt von einer Radialschulter (41) gebildet ist.
Befestigereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein verformbarer Endabschnitt (7, 8) von mehreren über den Hülsenumfang verteilten, aus der Stirnseite des Hülsenschafts (6) vorstehenden Zähnen (64) gebildet ist.
Befestigereinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Basisabschnitt der Zähne (64) aus dem Hülsenschaft (6) freigeschnitten ist.
Befestigereinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Zähne (64) an ihrem Freiende eine der Mittellängsachse (21) der Hülse (4) zugewandte, schräg nach außen verlaufende Schrägfläche (66) aufweisen.
Befestigereinheit nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass am kopfnahen Endabschnitt (7) der Hülse Zähne (64a) vorhanden sind, deren Freiende eine der Mittellängsachse (21) der Hülse (4) abgewandte schräg nach innen verlaufende Schrägfläche (66a) aufweist.
Befestigereinheit nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an den Zähnen (64) eine Sollknickstelle vorhanden ist.
Befestigereinheit nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Sollknickstelle in Form einer Kerbe (69).
Befestigereinheit nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass am Schaft (14) des Befestigers ein mit Abstand zu dessen Kopf (13) positioniertes, radial vorstehendes erstes Hintergriffselement (24) vorhanden ist, das mit einem an der Hülse (4) vorhandenen, sich radial in das Durchgangsloch (9) hinein erstreckenden zweiten Hintergriffselement (25) radial überlappt.
Befestigereinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hintergriffselement (24) ein Ringwulst (26) und das zweite Hintergriffselement (25) von mehreren über den Schaftumfang verteilten Vorsprüngen (27) gebildet ist.
Befestigereinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestiger eine Schraube (5) ist.
Verfahren zur Herstellung einer Montageeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7 unter Verwendung einer Befestigereinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) einer Befestigereinheit in die Bohrung (11) des ein- oder mehrteiligen Montageteils (2) eingesteckt und ein aus einer Seite des Montageteils (2) hervorstehender verformbarer Endabschnitt (7, 8) der Hülse (4) zur Erzeugung eines einen Bohrungsrand (38, 39) der Bohrung (11) hintergreifenden Halteelements (10, 12) durch eine axiale Kraftbeaufschlagung mit einem Werkzeug (49) radial nach außen umgebogen wird.