-
Die
Erfindung betrifft eine Schraubverbindung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Aus
dem Stand der Technik sind Schraubverbindungen bekannt, bei welchen
der mit den Außengewindegängen versehene Bereich
der Schraube einen Außendurchmesser aufweist, welcher mit
einem Innendurchmesser der Bohrung, in welcher die Schraubverbindung
angeordnet ist, korrespondiert.
-
In
der Offenlegungsschrift
DE
28 02 465 A1 ist eine aus Kunststoff bestehende Bundmutter
beschrieben, bei welcher ein Unterlegbereich einstückig
integriert ist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schraubverbindung
anzugeben.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Schraubverbindung, bestehend
aus einer Schraube und einer Mutter, zur Montage eines Bauelements
an einem weiteren Bauelement, wobei beide Bauelemente jeweils mindestens
eine Bohrung aufweisen und diese Bohrungen deckungsgleich übereinander
positioniert sind, umfassen die Schraube und/oder die Mutter jeweils
einen Unterlegbereich und ein Einführungselement, wobei
die Einführungselemente einen zu einem Innendurchmesser
der Bohrungen der Bauelemente korrespondierenden Außendurchmesser
aufweisen und in den Bohrungen angeordnet sind.
-
Die
Dimension der Schraubverbindung ist unabhängig von der
Bohrung, in welcher die Schraubverbindung angeordnet ist, nur an
eine von der Schraubverbindung aufbringbare Kraft anpassbar.
-
Dadurch
kann bei geringen aufzubringenden Kräften, beispielsweise
die Befestigung von Haltern, vorteilhafterweise um eine oder mehrere
Dimensionen der Schraubverbindung reduziert werden. Somit wird eine Überdimensionierung
der Schraubverbindung vermieden.
-
Durch
diese bedarfsgerechte Anpassung der Dimension der Schraubverbindung
ist eine Gewichtsreduzierung der Schraubverbindung ermöglicht.
-
Die
Integration des Unterlegbereichs in die Schraube und/oder Mutter
ermöglicht vorteilhafterweise eine Reduzierung des Bauraumbedarfs
der Schraubverbindung.
-
Die
in der Mutter angeordnete kegelstumpfförmige Innenwandung
ermöglicht ein vereinfachtes Einschrauben der Schraube
und verkürzt somit eine Montagezeit.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher
erläutert.
-
Dabei
zeigen:
-
1 Schnittdarstellung
einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung,
-
2 isometrische
Darstellung einer Schraube,
-
3 isometrische
Darstellung einer Mutter mit einem zylindrisch ausgebildeten Einführungselement,
-
4 Schnittdarstellung
eines Ausführungsbeispiels einer Mutter,
-
5 Schnittdarstellung
eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Mutter,
-
6 Schnittdarstellung
eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Mutter,
-
7 isometrische
Darstellung einer Mutter mit einem zahnförmig ausgebildeten
Einführungselement.
-
Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
-
In 1 ist
eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Schraubverbindung dargestellt. Die Schraubverbindung umfasst zumindest
eine Schraube 1 und eine Mutter 2, die in den 2 bzw. 3 näher
dargestellt sind.
-
Mittels
der Schraubverbindung ist eine Befestigung eines Bauteils 3.1 an
einem weiteren Bauteil 3.2 ermöglicht. Dabei ist
das Bauteil 3.2 beispielsweise als ein Rahmen eines Fahrzeugs
ausgebildet und das Bauteil 3.1 als ein an diesem Rahmen
anordenbarer Halter.
-
Beide
Bauelemente 3.1 und 3.2 weisen jeweils mindestens
eine Bohrung 4.1 und 4.2 mit einem Durchmesser
A auf und diese Bohrungen 4.1 und 4.2 sind deckungsgleich übereinander
positioniert.
-
In 2 ist
eine isometrische Darstellung einer Schraube 1 abgebildet.
Die Schraube 1 ist besonders bevorzugt rotationssymmetrisch
ausgebildet und aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise
hochvergütetem Stahl, ausgebildet. Die Schraube 1 umfasst
zumindest einen Kopfbereich 5, einen Unterlegbereich 6,
ein Einführungselement 7 und einen Gewindeabschnitt 8.
-
Der
Kopfbereich 5, der Unterlegbereich 6, das Einführungselement 7 und
der Gewindeabschnitt 8 der Schraube 1 sind als
ein Formteil ausgeführt.
-
Der
Kopfbereich 5 der Schraube 1 ist als herkömmlicher
Schraubenkopf ausgebildet, beispielsweise ist der Außenumfang
des Kopfbereichs 5 als Sechskantform 9 ausgebildet.
In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen kann
der Kopfbereich 5 mit einem Schlitz, einem Kreuzschlitz
oder einer anderen Kopfgeometrie zur Übertragung des Montagedrehmoments
ausgestaltet sein.
-
Der
Unterlegbereich 6 der Schraube 1 weist einen im
Vergleich zum Kopfbereich 5 vergrößerten Durchmesser
B auf und ist vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet.
Dabei ist der Durchmesser B des Unterlegbereichs 6 der
Schraube 1 größer als der Durchmesser
A der Bohrung 4.2. Der Durchmesser B ist gegenüber
dem Durchmesser A derart vergrößert, dass ein
Auflagebereich 10 des Unterlegbereichs 6 der Schraube 1 sicher
auf einer Oberfläche des Bauteils 3.2 gehalten
ist.
-
In
einer günstigen Ausführungsform ist der Unterlegbereich 6 der
Schraube 1 zum Erzeugen eines optimalen Formschlusses der
Verschraubung an dem zu dem Bauteil 3.2 gerichteten Auflagebereich 10 mit
einer nicht dargestellten Profilierung versehen.
-
Auf
der dem Kopfbereich 5 abgewandten Seite des Unterlegbereichs 6 ist
das Einführungselement 7 angeordnet. Das Einführungselement 7 ist
zylindrisch mit einem Durchmesser C ausgebildet. Der Durchmesser
C des Einführungselements 7 korrespondiert mit
dem Durchmesser A der Bohrung 4.2. Das Einführungselement 7 ist
in der Bohrung 4.2 angeordnet und somit sicher gehalten.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Einführungselement 7 zusätzlich
eine Fase an seiner Außenkante auf und/oder ist konisch
ausgestaltet, um den Einführvorgang zusätzlich
zu begünstigen; ein Beispiel für eine solche kegelstumpfförmige
Ausgestaltung 7' des Einführungselements 7 ist
in 1 gestrichelt dargestellt.
-
Am
Einführungselement 7 ist der Gewindeabschnitt 8 angeordnet.
Der Gewindeabschnitt 8 ist mit einem Außengewinde
versehen und weist eine solche Länge auf, dass in einem
montierten Zustand der Schraubverbindung das dem Kopfbereich 5 abgewandte
Ende des Gewindeabschnitts 8 über die Mutter 2 hinausragt
oder mit der Mutter 2 oberflächenbündig
abschließt.
-
In 3 ist
eine isometrische Darstellung einer Mutter 2 mit einem
zylindrisch ausgebildeten Einführungselement abgebildet.
Die Mutter 2 ist aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise
hochvergütetem Stahl, ausgebildet. Die Mutter 2 umfasst
zumindest einen Mutternbereich 11, einen Unterlegbereich 12 und
ein Einführungselement 13.
-
Der
Mutternbereich 11, der Unterlegbereich 12 und
das Einführungselement 13 sind vorzugsweise als
ein Formteil ausgeführt.
-
Der
Mutternbereich 11 der Mutter 2 ist als herkömmliche
Mutter ausgebildet, beispielsweise ist der Außenumfang
des Mutternbereichs 11 als Sechskantform 14 ausgebildet.
-
Der
Unterlegbereich 12 der Mutter 2 weist einen im
Vergleich zum Mutternbereich 11 vergrößerten
Durchmesser D auf und ist vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet.
Dabei ist der Durchmesser D des Unterlegbereichs 12 der
Mutter 2 größer als der Durchmesser A
der Bohrung 4.1. Der Durchmesser D ist gegenüber
dem Durchmesser A derart vergrößert, dass ein
Auflagebereich 15 des Unterlegbereichs 12 der
Mutter 2 sicher auf einer Oberfläche des Bauteils 3.1 gehalten
ist.
-
Auf
der dem Mutternbereich 11 abgewandten Seite des Unterlegbereichs 12 ist
das Einführungselement 13 angeordnet. Das Einführungselement 13 ist
zylindrisch mit einem Durchmesser E ausgebildet. Der Durchmesser
E des Einführungselements 13 korrespondiert mit
dem Durchmesser A der Bohrung 4.1. Das Einführungselement 13 ist
in der Bohrung 4.1 angeordnet und somit sicher gehalten.
-
In
einer weiteren günstigen Ausführungsform ist der
Unterlegbereich 12 der Mutter 2 zum Erzeugen eines
optimalen Formschlusses der Verschraubung an dem zu dem Bauteil 3.1 gerichteten
Auflagebereich 15 mit einer nicht dargestellten Profilierung versehen.
-
In
einem Inneren der Mutter 2 ist eine Aussparung derart angeordnet,
dass eine Innenwandung der Mutter 2 zylindrisch ausgebildet
ist und ein mit einem Innengewinde versehenen Innengewindebereich 16 aufweist.
Dieses Innengewinde der Mutter 2 ist als ein mit dem Gewindeabschnitt 8 der
Schraube 1 korrespondierendes Innengewinde ausgebildet.
-
Mit
anderen Worten: Das Innengewinde des Innengewindebereichs 16 ist
dem Außengewinde des Gewindeabschnitts 8 in einer
solchen Weise angepasst, dass die Mutter 2 auf die Schraube 1 aufgeschraubt
werden kann.
-
Die
Mutter 2 wird mit einem vorgebbaren Drehmoment während
einer Herstellung des Fahrzeugs auf die Schraube 1 aufgeschraubt
und presst die Bauteile 3.1 und 3.2 aneinander.
-
Der
Innengewindebereich 16 geht in eine kegelstumpfförmige
Innenwandung 17 im Einführungselement über.
Mittels der kegelstumpfförmigen Innenwandung 17 ist
eine Zentrierung des Gewindeabschnitts 8 der Schraube 1 in
Richtung des Innengewindebereichs 16 der Mutter 2 erreicht.
Dadurch ist vorteilhafterweise ein leichtes Ansetzen und/oder Einführen
des Gewindeabschnitts 8 der Schraube 1 in den
Innengewindebereich 16 der Mutter 2 ermöglicht.
-
In 4 ist
eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer
Mutter 2 abgebildet. Dieses Ausführungsbeispiel
wurde bereits in der Figurenbeschreibung der 3 beschrieben.
-
In 5 ist
eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Mutter 2 abgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist zusätzlich zu der in der Figurenbeschreibung der 3 beschriebenen
Ausführungsform eine zylindrische Zentrierhilfe 18 im
Inneren der Mutter 2 zwischen Innengewindebereich 16 und
der kegelstumpfförmigen Innenwandung 17 angeordnet.
-
In 6 ist
eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Mutter 2 abgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Mutter 2 zusätzlich zu der in der Figurenbeschreibung
der 5 beschriebenen Ausführungsform mit der
zylindrischen Zentrierhilfe 18 im Inneren der Mutter 2 in ein
Oberteil 19 und ein Unterteil 20 geteilt.
-
Das
Unterteil 20 ist aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise
hochvergütetem Stahl, gebildet und umfasst den Mutternbereich 11 mit
der Sechskantform 14 am Außenumfang und den Unterlegbereich 12 mit
dem Auflagebereich 15. Auf der dem Mutternbereich 11 abgewandten
Seite des Unterlegbereichs 12 ist eine zylindrische Ausformung 21 angeordnet.
Im Inneren des Unterteils 20 ist der Innengewindebereich 16 angeordnet.
-
Das
Oberteil 19 ist aus einem Kunststoff gebildet und umfasst
das Einführungselement 13. Auf der dem Unterlegbereich 12 zugewandten
Seite des Oberteils 19 ist eine zylindrische Aussparung
derart angeordnet, dass diese Aussparung mit der zylindrischen Ausformung 21 des
Unterteils 20 korrespondiert.
-
Bei
einem Aufeinandersetzen von Oberteil 19 und Unterteil 20 wird
die zylindrische Ausformung 21 des Unterteils 20 in
der zylindrischen Aussparung des Oberteils 19 angeordnet
und somit gehalten.
-
In 7 ist
eine isometrische Darstellung einer Mutter 2 mit einem
zahnförmig ausgebildeten Einführungselement 13 abgebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich
zu der in der Figurenbeschreibung der 3 beschriebenen
Ausführungsform das zylindrisch ausgebildete Einführungselement 13 derart
von Aussparungen unterbrochen, dass nur noch zahnförmige
Elemente 22 des ursprünglich zylindrisch ausgebildeten
Einführungselements 13 auf dem Unterlegbereich 12 der
Mutter 2 angeordnet sind. Die Anzahl der zahnförmigen
Elemente 22 ist variabel und durch die Anzahl der Aussparungen
bestimmt. Durch die Materialersparnis bei einer Produktion dieser
Mutter 2 werden Kosten und Material eingespart.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-