DE102009032945A1

DE102009032945A1 - Gewindeplatte mit Versteifungsrippen

Info

Publication number: DE102009032945A1
Application number: DE200910032945
Authority: DE
Inventors: Hendrik Risch; Ulrich Dugnus
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2011-01-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement (1) mit einem Gewindedurchzug (3), insbesondere eine Gewindeplatte, zur Befestigung von Bauteilen an einem Strukturteil eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Gewindedurchzug (3) aus einer Grundplatte (2) als Buchse (4) ausgeformt ist. Erfindungsgemäß sind an die Buchse (4) radial nach außen verlaufende, mit der Grundplatte (2) verbundene Versteifungsrippen (5) angeformt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit einem Gewindedurchzug, insbesondere eine Gewindeplatte zur Befestigung von Bauteilen an einem Strukturteil eines Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Befestigungselement bzw. ein solche Gewindeplatte ist aus der DE 103 51 446 A1 bekannt. Solche Gewindeplatten werden als Schraubverbindungen eingesetzt, um mehrere Bauteile, insbesondere im Kraftfahrzeugbau dauerhaft miteinander zu verbinden.
In Kraftfahrzeugen werden solche Schraubverbindungen häufig dann eingesetzt, wenn hohe Belastungen auftreten, wie bspw. bei Befestigungen von crash- oder sicheheitsrelevanten Fahrzeugteilen an der Karosseriestruktur. Die einwirkenden Kräfte dürfen wohl eine solche Gewindeplatte deformieren, sollten jedoch nicht zu einem Auseinanderbrechen der Gewindeplatte bzw. nicht zum Herausreißen der Schraubverbindung führen.
So ist aus der DE 198 18 260 A1 eine Karosseriesäule, insbesondere eine B-Säule für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der zur Erleichterung der Montage von Bauteilen, wie bspw. einer Gurtführung oder eines Schließbügels, diese auf einer ihrer Längsseiten im wesentlichen über die gesamte Länge offen gestaltet ist, um eine optimale Zugänglichkeit in das Innere der Karosseriesäule zu gewährleisten. Ferner wird gezeigt, im oberen Bereich der B-Säule eine kegelstumpfförmige Gewindeanbindung mit zusätzlich angeformten Versteifungsrippen zur Erhöhung der Steifigkeit vorzusehen, um dort mittels einer Schraubverbindung bspw. eine Gurtumlenkung zu befestigen.
Da solche Karosserieteile in der Regel im Druckgussverfahren hergestellt werden, können bei diesem Verfahren bspw. Gewinde nicht direkt hergestellt werden, sondern können über das Eingießen von bspw. Gewindebolzen oder ausdrehbaren Stahlkernen realisiert werden. Der Nachteil dieser Lösung liegt daher in dem hohen Bearbeitungsaufwand zur Herstellung einer solchen B-Säule bzw. in der zusätzlich erforderlichen Nacharbeit.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Befestigungselement, insbesondere eine Gewindeplatte für eine Schraubverbindung anzugeben, die widerstandsfähig gegen einwirkende hohe Kräfte sowie kostengünstig und materialsparend herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Bei einem solchen Befestigungselement mit einem Gewindedurchzug, insbesondere bei einer Gewindeplatte zur Befestigung von Bauteilen an einem Strukturteil eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Gewindedurchzug aus einer Grundplatte als Buchse ausgeformt ist, sind erfindungsgemäß an die Buchse radial nach außen verlaufende, mit der Grundplatte verbundene Versteifungsrippen angeformt.
Mit diesen erfindungsgemäßen Versteifungsrippen kann eine mittels eines solchen Befestigungselements bestehende Schraubverbindung einer höheren mechanischen Beanspruchung standhalten, da aufgrund der Verrippung eine verbesserte Krafteinleitung von der das Gewinde tragenden Buchse in die Grundplatte erzielt wird. Ebenso dient die Versteifungsrippe für die Sicherstellung der Schraubverbindung, da Grundplatte und der Gewindedurchzug sich durch die Versteifungsrippe gegenseitig abstützen und je nach Krafteinleitung einen steigenden Anpressdruck zwischen einer eingedrehten Schraube und dem Gewinde bilden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Versteifungsrippen mit dreieckförmigen Querschnitten derart ausgebildet, dass die Versteifungsrippen kathetenseitig mit der Buchse und der Grundplatte verbunden sind. Dadurch wird die Kraft- und Spannungsverteilung auf der Grundplatte optimiert, so dass die Wandstärken des Befestigungselement reduziert werden können und dadurch ein Beitrag zur Gewichtsreduzierung im Kraftfahrzeug geleistet wird.
Vorzugsweise werden die Versteifungsrippen radialsymmetrisch bzgl. der Buchse angeformt, um damit die Krafteinleitung und Spannungsverteilung noch weiter zu verbessern.
Besonders vorteilhaft ist es, das erfindungsgemäße Befestigungselement im Kaltfließpressverfahren herzustellen. Damit kann die erfindungsgemäße Rippenstruktur direkt mit dem Kaltfließpressverfahren geformt werden, so dass ein Bauteil mit geringen Gesamtkosten zur Verfügung steht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Gewindeplatte als Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine Darstellung des Schnittes A-A der Gewindeplatte nach 1, und
3 eine Schnittdarstellung einer Gewindeplatte gemäß der Erfindung mit eingedrehter Schraube.
Die 1 und 2 zeigen eine Gewindeplatte 1, bestehend aus einer Grundplatte 1 mit angeformter Buchse 4 zur Bildung eines Gewindedurchzugs 3, der sich von einer Anlagefläche 6 durch die Grundplatte 1 und die Buchse 4 bis an deren Ende erstreckt.
An die Grundplatte 2 und die Buchse 4 sind vier radialsymmetrisch nach außen verlaufende Versteifungsrippen angeformt, die einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, wie dies besonders deutlich in 2 zu erkennen ist. Diese Dreieckform ist derart ausgebildet, dass deren kurze Kathetenseite mit der Buchse 4 und deren lange Kathetenseite mit der Grundplatte 2 verbunden ist, so dass deren Hypotenusenseite als schräge verlaufende Kante von der Buchse 4 auf die Oberfläche der Grundplatte 2 ausläuft.
Mit diesen Versteifungsrippen 5 wird eine verbesserte Krafteinleitung von der das Gewinde tragenden Buchse 3 in die Grundplatte 2, vor allem bei einer Momenteneinwirkung erzielt. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Schraubverbindung mit crash- oder sicherheitsrelevanten Bauteilen, wie bspw. bei einem Gurthalter, bei welchem die Gurtkraft in die Gewindeplatte eingeleitet wird.
Eine solche Sicherstellung einer Schraubverbindung zeigt 3, in welcher eine Schraube 7 in den Gewindedurchzug 3 der Gewindeplatte 1 eingedreht ist. Mit dem Pfeil F ist angedeutet, dass sich die Grundplatte 2 und der Gewindedurchzug 3 bzw. das Gewinde sich gegenseitig abstützen, wodurch je nach Krafteinleitung sich zwischen der Schraube 7 und dem Gewinde im Bereich A ein steigender Anpressdruck ausbildet.
Durch mit den Versteifungsrippen erreichte bessere Kraft- und Spannungsverteilung in der Gewindeplatte können geringe Wandstärken realisiert werden, wodurch Kosten und Gewicht reduziert werden.
Die erfindungsgemäße Gewindeplatte kann im Kaltfließpressverfahren als Kaltfließpressteil mit angeformter Rippenstruktur, Gewindedurchzug und Grundplatte hergestellt werden, ohne dass Nacharbeiten erforderlich wären.
Bezugszeichenliste

1: Befestigungselement, Gewindeplatte
2: Grundplatte
3: Gewindedurchzug
4: Buchse
5: Versteifungsrippe
6: Anlagefläche
7: Schraube
F: Kraftpfeil

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

- DE 10351446 A1 [0002]
- DE 19818260 A1 [0004]

Claims

Befestigungselement (1) mit einem Gewindedurchzug (3), insbesondere eine Gewindeplatte zur Befestigung von Bauteilen an einem Strukturteil eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Gewindedurchzug (3) aus einer Grundplatte (2) als Buchse (4) ausgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Buchse (4) radial nach außen verlaufende, mit der Grundplatte (2) verbundene Versteifungsrippen (5) angeformt sind.
Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippen (5) dreieckförmige Querschnitte derart aufweisen, dass die Versteifungsrippen (5) kathetenseitig mit der Buchse (4) und der Grundplatte (2) verbunden sind.
Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippen (5) radialsymmetrisch bzgl. der Buchse (4) angeformt sind.
Befestigungselement nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (1), insbesondere die Gewindeplatte im Kaltfließpressverfahren hergestellt wird.