DE102008037071A1

DE102008037071A1 - Toleranzausgleichselement

Info

Publication number: DE102008037071A1
Application number: DE102008037071A
Authority: DE
Inventors: Axel Seinsche
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Toleranzausgleichselement zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen einem ersten (1) und einem zweiten Bauteil (2), mit einer Schraube (3), die mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil (1) abstützbar ist und in ein axiales Durchgangsloch (8) einer zwischen den beiden Bauteilen (1, 2) angeordneten Ausgleichsbuchse (4) mündet, welche in einem an dem zweiten Bauteil (2) befestigten Befestigungsstück (5) geführt ist, und wobei durch Drehung der Schraube (3) die Ausgleichsbuchse (4) zur Anlage an dem ersten Bauteil (1) bringbar ist. Um das bekannte Toleranzausgleichselement dahingehend zu verbessern, dass es weniger anfällig gegen die Erzeugung von Lagefehlern ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Durchgangsloch (8) der Ausgleichsbuchse (4) ein axial verschiebbares Spreizelement (7) angeordnet ist, in welches die Schraube (3) eingreift.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Toleranzausgleichselement zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil, mit einer Schraube, die mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil abstützbar ist und in ein axiales Durchgangsloch einer zwischen den beiden Bauteilen angeordneten Ausgleichsbuchse mündet, welche in einem an dem zweiten Bauteil befestigten Befestigungsstück geführt ist, und wobei durch Drehung der Schraube die Ausgleichsbuchse zur Anlage an dem ersten Bauteil bringbar ist.
Ein solches Toleranzausgleichselement ist beispielsweise aus der EP 1 780 424 A1 bekannt.
Dieses bekannte Toleranzausgleichselement arbeitet mit einer Ausgleichsbuchse, welche ein Linksgewinde besitzt. Beim Anziehen der Schraube schraubt sich die Ausgleichsbuchse soweit aus dem Befestigungsstück heraus, bis es zur Anlage an dem ersten Bauteil gelangt. Danach furcht sich die Schraube in die Ausgleichsbuchse und befestigt so die beiden Bauteile aneinander.
Ist jedoch das Bauteil, in welchem das Befestigungsstück befestigt ist, leicht beweglich, können sich folgende Probleme ergeben:
Durch das Furchmoment der Schraube in der Ausgleichsbuchse kann das das Befestigungsstück aufnehmende zweite Bauteil von dem ersten Bauteil weg gedrückt werden, so dass es mit einem Lagefehler verschraubt wird. Je nach Steifigkeit des zweiten Bauteils kann es auch vorkommen, dass sich die Ausgleichsbuchse komplett aus dem Befestigungsstück herausdreht, ohne dass sich die Schraube einfurcht.
Weiterhin kann durch einen montagebedingten Druck auf die Schraube das zweite Bauteil aus der gewünschten Lage nach unten weggedrückt werden. In diesem Fall werden die beiden Bauteile ebenfalls mit einem Lagefehler miteinender verschraubt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte Toleranzausgleichselement dahingehend zu verbessern, dass es weniger anfällig gegen die Erzeugung von Lagefehlern ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Toleranzausgleichselement zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil, mit einer Schraube, die mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil abstützbar ist und in ein axiales Durchgangsloch einer zwischen den beiden Bauteilen angeordneten Ausgleichsbuchse mündet, welche in einem an dem zweiten Bauteil befestigten Befestigungsstück geführt ist, und wobei durch Drehung der Schraube die Ausgleichsbuchse zur Anlage an dem ersten Bauteil bringbar ist, dadurch gelöst, dass in dem Durchgangsloch der Ausgleichsbuchse ein axial verschiebbares Spreizelement angeordnet ist, in welches die Schraube eingreift.
Infolge dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine Befestigung mit einem Toleranzausgleich zwischen zwei Bauteilen zu schaffen, ohne dass die Bauteile mit einer einen Lagefehler produzierenden Kraft beaufschlagt werden, welche sie aus der gewünschten Lage drängt.
Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Toleranzausgleichsanordnung.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Spreizelement verdrehsicher in dem Durchgangsloch gehalten. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine ausreichende Spreizwirkung des Spreizelementes erreicht wird.
Wenn nach einer bevorzugten Ausgestaltung das Spreizelement die Form eines Keils mit abgeschnittener Spitze aufweist, kann dieses leicht und einfach hergestellt werden.
Vorteilhafterweise wirken die beiden unter einem spitzen Winkel verlaufenden Seitenflächen des Spreizelementes mit korrespondierenden Seitenflächen in dem Durchgangsloch der Ausgleichsbuchse zusammen, so dass auch mit einer geringen Axialverschiebung des Spreizelementes eine ausreichende Keilwirkung erzeugt werden kann.
Damit auch eine gute Verklemmung zwischen Ausgleichsbuchse und Befestigungsstück sichergestellt ist, ist die Ausgleichsbuchse vorteilhafterweise verdrehsicher und axial verschieblich in dem Befestigungsstück gehalten.
Besonders einfach lässt sich eine derartige Verdrehsicherung bei gleichzeitiger axialer Verschieblichkeit dadurch erreichen, wenn das Befestigungsstück einen rechteckigen Innenquerschnitt aufweist und weiterhin die Ausgleichsbuchse einen rechteckigen Außenquerschnitt aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Innenquerschnitt des Befestigungsstücks.
Damit die Ausgleichsbuchse leicht aufgeweitet werden kann, besteht sie vorteilhafterweise aus einem elastischem Material, wie z. B. Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM).
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
1 ein Toleranzausgleichselement nach dem Stand der Technik,
2 ein im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Toleranzausgleichselement verwendetes Befestigungsstück in verschiedenen Ansichten,
3 eine im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Toleranzausgleichselement verwendete Ausgleichsbuchse in verschiedenen Ansichten, und
4 ein im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Toleranzausgleichselement verwendetes Spreizelement in verschiedenen Ansichten.
Das in 1 dargestellte Toleranzausgleichselement nach dem Stand der Technik dient zum Verspannen eines ersten Bauteils 1 und eines zweiten Bauteils 2 und gleichzeitigem Toleranzausgleich im Abstand A zwischen den beiden Bauteilen 1 und 2. Der Abstand A zwischen den beiden Bauteilen 1 und 2 unterliegt Schwankungen aufgrund fertigungsbedingter Bauteiltoleranzen und/oder montagebedingter Toleranzen in der Vor- bzw. Endmontage, welche durch das Toleranzausgleichselement ausgeglichen werden.
Das Toleranzausgleichselement weist eine Schraube 3, eine Ausgleichsbuchse 4 und ein Befestigungsstück 5 auf. Das Befestigungsstück 5 ist z. B. durch Schrauben in dem zweiten Bauteil 2 befestigt.
Die Schraube 3 ist eine übliche Schraube mit einem rechtsgängigen Außengewinde, das in ein Innengewinde der Ausgleichsbuchse 4 eingeschraubt werden kann. Weiterhin ist die Ausgleichsbuchse 4 mit einem linksgängigen Außengewinde 6 versehen, welches in ein entsprechendes Innengewinde des Befestigungsstücks 5 eingeschraubt werden kann.
Beim Anziehen der Schraube 3 schraubt diese infolge der unterschiedlichen Gängigkeit von Schraube 4 und Ausgleichsbuchse 4 die Ausgleichs buchse 4 aus dem Befestigungsstück 5 soweit heraus, bis die Ausgleichsbuchse 4 an dem ersten Bauteil 1 anliegt. Danach furcht sich die Schraube 3 in die Ausgleichsbuchse 4 und befestigt so die beiden Bauteile 1 und 2 aneinander.
Das erfindungsgemäße Toleranzausgleichselement weist ebenfalls eine Schraube 3, ein Ausgleichselement 4 und ein Befestigungsstück 5 auf. Weiterhin ist auch die Schraube 3 eine übliche Schraube mit einem rechtsgängigen Außengewinde. Im Gegensatz zum Stand der Technik greift das Außengewinde der Schraube 3 jedoch nicht in das Innengewinde der Ausgleichsbuchse 4 ein, sondern in ein Spreizelement 7, das verdrehsicher und axial verschieblich in einem Durchgangsloch 8 der Ausgleichsbuchse 4 gelagert ist.
Das Spreizelement 7 hat die Form eines Keils mit abgeschnittener Spitze (vgl. 4), dessen beiden unter einem spitzen Winkel verlaufenden Seitenflächen mit korrespondierenden Seitenflächen 9 in dem Durchgangsloch 8 der Ausgleichsbuchse 4 zusammenwirken. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist das Spreizelement 7 verdrehsicher, aber axial verschieblich in dem Durchgangsloch 8 gehalten.
Im Gegensatz zum Stand der Technik sind Ausgleichsbuchse 4 und Befestigungsstück 5 nicht miteinander verschraubt, vielmehr ist erfindungsgemäß die Ausgleichsbuchse 4 axial verschieblich und verdrehsicher in dem Befestigungsstück 5 geführt. Dazu weist das Befestigungsstück 5 einen rechteckigen Innenquerschnitt auf, der mit einem rechteckigen Außenquerschnitt der Ausgleichsbuchse 4 korrespondiert, welcher geringfügig kleiner ist als der Innenquerschnitt des Befestigungsstücks B.
Um das Aufspreizen der Ausgleichsbuchse 4 zu erleichtern, kann diese aus einem elastischen Material, wie z. B. Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) bestehen.
Das erfindungsgemäße Toleranzausgleichselement funktioniert wie folgt:
Zunächst wird das Befestigungsstück 5 mit dem zweiten Bauteil 2 verbunden, dann wird die Ausgleichsbuchse 4 in das Befestigungsstück 5 eingesetzt. Wenn die Bauteile 1 und 2 mit gegenseitigem Abstand A vormontiert sind, wird die Schraube 3 durch zueinander ausgerichtete Löcher der Bauteile 1 und 2 in Einsteckrichtung in das in der Ausgleichsbuchse 4 befindliche Spreizelement 7 geschraubt. Durch Drehen der Schraube 3 wird die Ausgleichsbuchse 4 nun soweit aus dem Befestigungsstück 5 heraus gezogen, bis die Ausgleichsbuchse 4 zur Anlage an das erste Bauteil 1 kommt.
Das zweite Bauteil 2 hat bis zu diesem Zeitpunkt Spiel, und es wird keine Kraft aufgebracht, welche das zweite Bauteil 2 vom ersten Bauteil 1 wegdrücken könnte.
Liegt die Ausgleichsbuchse 4 an dem ersten Bauteil 1 an, wird die Schraube 3 weiter gedreht. Dadurch spreizt das Spreizelement 7 die Wände der Ausgleichsbuchse 4 auseinander und klemmt so das Ausgleichselement 4 in dem Befestigungsstück 5 fest. Nunmehr sind beide Bauteile 1 und 2 lagerichtig zueinander befestigt.
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.

1: erstes Bauteil
2: zweites Bauteil
3: Schraube
4: Ausgleichsbuchse
5: Befestigungsstück
6: linksgängiges Außengewinde
7: Spreizelement
8: Durchgangsloch
9: Seitenfläche
A: Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1780424 A1 [0002]

Claims

Toleranzausgleichselement zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen einem ersten (1) und einem zweiten Bauteil (2), mit einer Schraube (3), die mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil (1) abstützbar ist und in ein axiales Durchgangsloch (8) einer zwischen den beiden Bauteilen (1, 2) angeordneten Ausgleichsbuchse (4) mündet, welche in einem an dem zweiten Bauteil (2) befestigten Befestigungsstück (5) geführt ist, und wobei durch Drehung der Schraube (3) die Ausgleichsbuchse (4) zur Anlage an dem ersten Bauteil (1) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchgangsloch (8) der Ausgleichsbuchse (4) ein axial verschiebbares Spreizelement (7) angeordnet ist, in welches die Schraube (3) eingreift.
Toleranzausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (7) verdrehsicher in dem Durchgangsloch (8) gehalten ist.
Toleranzausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (7) die Form eines Keils mit abgeschnittener Spitze aufweist.
Toleranzausgleichselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden unter einem spitzen Winkel verlaufenden Seitenflächen des Spreizelementes (7) mit korrespondierenden Seitenflächen (9) in dem Durchgangsloch (8) der Ausgleichsbuchse (4) zusammenwirken.
Toleranzausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (4) verdrehsicher und axial verschieblich in dem Befestigungsstück (5) gehalten ist.
Toleranzausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsstück (5) einen rechteckigen Innenquerschnitt aufweist.
Toleranzausgleichselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (4) einen rechteckigen Außenquerschnitt aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Innenquerschnitt des Befestigungsstück (5).
Toleranzausgleichselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (4) aus einem elastischem Material, wie z. B. Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) besteht.