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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung, insbesondere eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung von Bauteilen für ein Kraftfahrzeug.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Befestigungsvorrichtung.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil anhand einer derartigen Befestigungsvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Befestigungsvorrichtungen umfassen üblicherweise ein erstes Befestigungselement, beispielsweise in Form einer Schraube, und ein mit dem ersten Befestigungselement verbindbares zweites Befestigungselement, beispielsweise in Form einer entsprechenden Mutter, wobei die entsprechenden Befestigungselemente so ausgebildet sind, dass sie im verbundenen Zustand, d. h. im verschraubten Zustand, eine formschlüssige und vorzugsweise auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil herstellen können, beispielsweise durch Verklemmung der jeweiligen Bauteile zwischen dem Schraubenkopf der Schraube und der Mutter.
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Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Befestigungsvorrichtungen bekannt, welche jeweils ein in Form eines sogenannten Blindnietelements ausgebildetes Befestigungselement verwenden. Dieses Blindnietelement ist vorzugsweise mit einem Bolzen- oder Mutterinnengewinde zur Anbindung eines entsprechenden weiteren Befestigungselements, beispielsweise einer Schraube mit Außengewinde, vorgesehen, wodurch letztlich Komponenten für Fahrzeuge mittels dieser Art von Befestigung miteinander verbunden werden können.
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Im Zusammenhang mit Bauteilen für Kraftfahrzeuge werden solche Blindnietelemente in entsprechende Bohrungen der jeweiligen Bauteile eingesetzt und anhand von jeweiligen Nietprozessen, beispielsweise durch Verformung des Nietwulstes, an den jeweiligen Bauteilen festgeklemmt. Aufgrund der Toleranzen hinsichtlich der Dicke solcher Bauteile, insbesondere bei Karosseriebauteilen, sowie entsprechender Toleranzen des Nietprozesses, besteht die Gefahr einer Vorschädigung des Bauteils durch den Nietwulst an der Befestigungs- bzw. Verbindungsstelle; dies umso mehr, wenn es sich bei dem Bauteil um ein Bauteil aus einem Faserverbundwerkstoff oder um eine Druck empfindliche Sandwich-Struktur (Verbundkonstruktion in Sandwichbauweise) handelt. Die bei Einsatz der Blindnietelemente entstehenden Zugkräfte werden ausschließlich über die durch den Nietwulst gebildete kleine Ringfläche, welche durch den Nietprozess entsteht, in das in dem Bereich der Ringfläche möglicherweise vorgeschädigte Bauteil eingeleitet. Diese Krafteinleitungsfläche des Nietwulstes verkleinert sich aufgrund der Bohrungstoleranzen des Bauteils umso mehr. Eine Vergrößerung der Krafteinleitungsfläche durch Verbreiterung des Nietwulsts ist aufgrund der Materialgesetze und der Randbedingungen im Zusammenhang mit Nietprozessen nur stark eingeschränkt möglich.
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Eine weitere dem Stand der Technik angehörende Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2009 023 032 A1 bekannt, wobei diese Befestigungsvorrichtung insbesondere zur Anbindung weiterer Komponenten, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, eingesetzt wird. Bei dieser bekannten Befestigungsvorrichtung ist ein Befestigungselement vorgesehen, welches ähnlich einer Mutter ausgebildet ist und eine Bohrung mit Innengewinde aufweist. Ferner umfasst diese Befestigungsvorrichtung ein weiteres Befestigungselement, welches in Form einer Schraube mit komplementärem Außengewinde ausgebildet ist. Um zwischen zwei Bauteilen eine form- und kraftschlüssige Verbindung, in diesem Fall eine Verklemmung, herzustellen, wird das einer Mutter ähnliche Befestigungselement zunächst mit einem Abschnitt über eine Klebschicht an eines der Bauteile geklebt und dabei gleichzeitig mit einem anderen Abschnitt drehfest in eine Bohrung des Bauteils eingesetzt, so dass der eingesetzte Abschnitt und das Bauteil bündig abschließen. Auf dem Bauteil wird alsdann ein weiteres Bauteil in Form einer Unterlegscheibe mit Bohrung angeordnet, so dass das als Schraube ausgebildete Befestigungselement mit dessen Schaft durch die Bohrung des Unterlegscheibe geführt und mit dem anderen, ähnlich einer Mutter ausgebildeten Befestigungselement verschraubt wird, wodurch die Klemmung verwirklicht wird.
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Die aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannte Befestigungsvorrichtung erfordert anhand der Verklebung des Befestigungselements in Form einer Mutter an dem Bauteil zusätzliche Prozessschritte im Fertigungsprozess. Beispielsweise werden eine Oberflächenvorbereitung für den Klebstoffauftrag sowie die Vornahme des Klebstoffauftrags erforderlich. Damit einhergehend sind hohe Anforderungen an die Qualität der für den Klebstoffauftrag vorzusehenden Fügeflächen zu stellen und des Weiteren ist darauf zu achten, dass die jeweiligen Außen- und Innengewinde der entsprechenden Befestigungselemente frei von Klebstoff bleiben, nachdem das Befestigungselement an das Bauteil des Kraftfahrzeugs geklebt ist. Neben den hierdurch entstehenden erhöhten Herstellungs- bzw. Fertigungskosten wird zudem zumindest in einigen Fällen die Fehleranfälligkeit erhöht, was die Erhöhung der Ausschussrate zur Folge hat. Ferner tritt üblicherweise bei bestehender Klemmung von Bauteilen anhand dieser Befestigungsvorrichtung ein Vorspannungsverlust auf, welcher in diesem Fall auf das Setzverhalten der Schraubenverbindung und das Kriechverhalten des im Kraftfluss liegenden Klebstoffs zurückzuführen ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung, eine Vorrichtung mit einer solchen Befestigungsvorrichtung sowie ein entsprechendes Verbindungsverfahren anzugeben, mittels denen eine vereinfachte und möglichst beschädigungsfreie Befestigung von Bauteilen für ein Kraftfahrzeug ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist insbesondere zur Befestigung von Bauteilen für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und umfasst ein erstes Befestigungselement und ein mit dem ersten Befestigungselement verbindbares zweites Befestigungselement, wobei die Befestigungselemente ausgebildet sind, im verbundenen Zustand eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil herzustellen, wobei das erste Befestigungselement ausgebildet ist, vor Herstellung der formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil abschnittsweise in ein Durchgangsloch, beispielsweise eine Bohrung, des ersten Bauteils drehfest eingesetzt zu werden und eine rein formschlüssige Verbindung mit dem ersten Bauteil einzugehen, welche ein beidseitiges Herausziehen des ersten Befestigungselements aus dem Durchgangsloch, insbesondere der Bohrung, des ersten Bauteils blockiert. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung eignet sich somit insbesondere als Verbindungstechnik für Druck empfindliche Materialien, beispielsweise für Faserverbund- und Sandwichstrukturen in Kraftfahrzeugen. Zum einen kann bereits vor Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Bauteilen, insbesondere vor der Verklemmung der Bauteile, eine Vorfixierung des ersten Befestigungselements noch im mit dem zweiten Befestigungselement unverbundenen, insbesondere unverschraubten Zustand, vorgenommen werden. Zum anderen bietet die Verdrehsicherung eine ausreichende Momentenabstützung bei der Verschraubung mit dem zweiten Befestigungselement. Die Verdrehsicherung kann auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Durchgangsloch unrund oder oval ausgebildet sein, wobei der in das Durchgangsloch eingesetzte Abschnitt des ersten Befestigungselements in diesem Fall komplementär ausgebildet ist. Ebenso denkbar ist, dass der Abschnitt des ersten Befestigungselements zwar rund ausgebildet ist, um jedoch eine komplementäre Form in Bezug auf das unrunde Durchgangsloch zu erhalten, zusätzlich mit einer aufgepressten entsprechend unrunden Hülse vorgesehen ist, um zusammen mit letzterer in das Durchgangsloch eingesetzt zu werden. Alternativ kann die Verdrehsicherung auch über einen unrunden Abschnitt des Befestigungselements, welcher sich in Anlage mit Abschnitten des ersten Bauteils befindet, ausgebildet werden. Aufgrund der rein formschlüssigen Verbindung, welche insbesondere in Durchgangslochachsrichtung gegeben ist und eine kraft- und stoffschlüssige Verbindung, insbesondere in Durchgangslochachsrichtung, ausschließt, zwischen dem ersten Befestigungselement und dem ersten Bauteil wird eine mögliche Vorschädigung des ersten Bauteils, welches beispielsweise ein Karosseriebauteil aus einem Faserverbundwerkstoff oder eine Sandwich-Struktur sein kann, vermieden.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung kann derart weitergebildet sein, dass die rein formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Befestigungselement und dem ersten Bauteil derart ausgebildet ist, dass das erste Befestigungselement innerhalb eines gewissen Spiels gegenüber dem ersten Bauteil bewegbar ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein axiales Spiel in Bezug auf das Durchgangsloch des ersten Bauteils, wobei ein gewisses radiales Spiel in Bezug auf das Durchgangsloch ebenso vorgesehen sein kann.
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Weiterhin kann die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung so ausgebildet werden, dass das erste Befestigungselement Anschlagabschnitte aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie bei in das Durchgangsloch des ersten Bauteils eingesetztem ersten Befestigungselement an gegenüberliegenden Seiten in Bezug auf das erste Bauteil liegen, so dass die Anschlagabschnitte das Herausziehen des ersten Befestigungselements aus dem Durchgangsloch des ersten Bauteils blockieren, wobei insbesondere einer der Anschlagabschnitte durch abschnittsweise plastische Verformung oder durch ein Clipverschlusselement oder durch einen einen Schaftabschnitt des ersten Befestigungselements umgebenden Befestigungsring oder durch eine auf den Schaftabschnitt des ersten Befestigungselements aufgeschraubte Mutter ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Anschlagabschnitte des ersten Befestigungselements so dimensioniert, dass Druck-, Zug- und Momentenbeanspruchungen, die von dem ersten Befestigungselement in das erste Bauteil eingeleitet werden, möglichst großflächig in das erste Bauteil, insbesondere das Karosseriebauteil, eingeleitet werden, so dass ein Lochkragen bzw. der Durchgangslochrandbereich des ersten Bauteils mit seinen Schnittkanten unbelastet bleibt. Vorzugsweise kann der Anschlagabschnitt durch Aufpressen/Aufschrauben/Aufclipsen des Befestigungsrings auf den Schaftabschnitt des ersten Befestigungselements oder durch Ausbildung einer Schulter durch einen Umformprozess etc. ausgebildet werden. Wie bereits vorstehend erwähnt ist, gelangt der Ring nicht zwangswiese in Anlage mit dem ersten Bauteil, da das vorzugsweise axiale Spiel vorgesehen ist. Dementsprechend können auch Dickentoleranzen des ersten Bauteils kompensiert werden.
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Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung derart verwirklicht werden, dass die Befestigungselemente derart ausgebildet sind, dass bei der Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil ein Anschlagabschnitt des ersten Befestigungselements mit dem ersten Bauteil und ein Anschlagabschnitt des zweiten Befestigungselements mit dem zweiten Bauteil in Berührung steht, während ein dem Anschlagabschnitt des ersten Befestigungselements gegenüberliegender Anschlagabschnitt des ersten Befestigungselements von dem ersten Bauteil beabstandet ist. Dementsprechend wird anhand der Befestigungselemente eine Verklemmung der jeweiligen Bauteile bewirkt.
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Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung so umgesetzt werden, dass das zweite Befestigungselement in Form einer Schraube mit Außengewinde ausgebildet ist und/oder das erste Befestigungselement ein entsprechendes Loch mit komplementärem Innengewinde aufweist. Bei der Verschraubung des anzubindenden zweiten Bauteils stellt sich in Abhängigkeit von dessen Dimensionierung vorzugsweise eine gleichmäßige Klemmung zwischen einem großflächigen Abschnitt des zweiten Bauteils und einem großflächigen Anschlagabschnitt des ersten Befestigungselements ein. Dabei können über die Länge des Schraubenbolzens potenzielle Setzverluste der Klemmkraft kompensiert werden, da die Länge des Schraubenbolzens ein Vielfaches der Dicke des ersten Bauteils und/oder des zweiten Bauteils aufweisen kann.
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Alternativ kann die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung derart realisiert werden, dass das erste Befestigungselement abschnittsweise als Schaft mit einem Außengewinde ausgebildet ist und/oder das zweite Befestigungselement als eine entsprechende Mutter mit komplementärem Innengewinde ausgebildet ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung sowie ein erstes und zweites Bauteil, wobei das erste Bauteil durch einen Faserverbundwerkstoff, insbesondere durch kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, oder durch eine Sandwich-Struktur, insbesondere eine Druck empfindliche Sandwich-Struktur, ausgebildet wird und/oder das zweite Bauteil durch einen Metallwerkstoff oder einen Kunststoff ausgebildet wird. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung erläuterten Eigenschaften und Vorteile auf gleiche oder ähnliche Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen in Bezug auf die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung verwiesen wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise so weitergebildet werden, dass das erste Bauteil ein aus einem Faserverbundwerkstoff oder einer Sandwich-Struktur gebildetes Bauteil zur Anbindung an ein Element einer Fahrzeugkarosserie ist und/oder das zweite Bauteil als eine Fahrzeugkonsole ausgebildet ist.
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Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dergestalt sein, dass das erste Bauteil an einen Abschnitt eines Elements einer Fahrzeugkarosserie angebunden, vorzugsweise geklebt, ist, wobei der Abschnitt vorzugsweise als Mitteltunnel des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil anhand der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung umfasst die folgenden Schritte:
- – Herstellen einer rein formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Befestigungselement und dem ersten Bauteil bei drehfesten abschnittsweisen Einsetzen des ersten Befestigungselements in ein Durchgangsloch, beispielsweise eine Bohrung, des ersten Bauteils, so dass anhand der rein formschlüssigen Verbindung ein beidseitiges Herausziehen des ersten Befestigungselements aus dem Durchgangsloch des ersten Bauteils blockiert wird,
- – Herstellen der formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil durch Verbinden des ersten Befestigungselements und des zweiten Befestigungselements. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung erläuterten Eigenschaften und Vorteile auf gleiche oder ähnliche Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen in Bezug auf die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung verwiesen wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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2 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche vorrangig zur Verwendung in Faserverbund- und Sandwichstrukturen in Kraftfahrzeugen ausgebildet ist. Im dargestellten Fall umfasst die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 10 ein erstes Befestigungselement 1 und ein mit dem ersten Befestigungselement 1 verbindbares, in diesem Fall verschraubbares, zweites Befestigungselement 4.
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Das erste Befestigungselement 1 ist im dargestellten Fall in Form einer Scheibe ausgeblidet, welche einen Scheibenabschnitt mit darauf mittig angeordneten und sich axial entlang der Scheiben- bzw. Durchgangslochachse 5 erstreckenden Fortsatz 12 aufweist, wobei in dem Fortsatz 12 eine Loch, insbesondere eine Bohrung 11, mit Innengewinde ausgebildet ist. Hingegen ist das zweite Befestigungselement 4 in Form einer Schraube ausgebildet, die mit einem zu dem Innengewinde des Fortsatzes 12 komplementären Außengewinde ausgestaltet ist.
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Das erste und zweite Befestigungselement 1 und 4 sind ausgebildet, im verbundenen bzw. verschraubten Zustand eine formschlüssige und bei entsprechend weiterer Verschraubung auch eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere eine Verklemmung, zwischen einem ersten Bauteil 3 und einem zweiten Bauteil 2 herzustellen.
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Bei dem ersten Bauteil 3 handelt es sich vorzugsweise um ein Bauteil aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, oder alternativ um eine Druck empfindliche Sandwich-Struktur, während das zweite Bauteil 2 vorzugsweise ein Bauteil aus einem Metallwerkstoff oder einem Kunststoff ist. Vorzugsweise ist das erste Bauteil 3 ein Bauteil aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, welches zur Anbindung an ein Element einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist. Vorzugsweise wird das erste Bauteil 3 mit dem Element der Fahrzeugkarosserie verklebt. Beispielsweise kann das Element der Fahrzeugkarosserie einen Mitteltunnel des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise ausbilden. Das zweite Bauteil 2 kann hingegen in beliebiger Ausgestaltung vorgesehen sein, beispielsweise als ein entsprechendes Element einer Fahrzeugmittelkonsole. Diese Fahrzeugmittelkonsole kann beispielsweise einen Teil des Armaturenbretts ausbilden, welcher etwa in Kniehöhe zwischen den beiden vorderen Fußräumen beginnt und sich bis zur Position der Armlehne zwischen den Vordersitzen des Fahrzeugs erstreckt.
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Im dargestellten Fall ist das zweite Bauteil 2 ein im Querschnitt im Wesentlichen geradliniges Bauteil, welches aber einen gebogenen Abschnitt mit einem Durchgangsloch, insbesondere einer Bohrung 13, aufweist, in welche ein Schaft des die Schraube ausbildenden Befestigungselements 4 hindurchgeführt werden kann, nicht aber ein Schraubenkopf der Schraube. Alternativ ist jedoch ebenso eine Ausführung des zweiten Bauteils 2 möglich, bei der das zweite Bauteil 2 nicht gebogen ist und im Querschnitt im Wesentlichen geradlinig verläuft, aber einen Abschnitt mit Durchgangsloch, insbesondere mit einer Bohrung, aufweist, welcher mit einer Aussparung bzw. Nut so ausgebildet ist, dass der Fortsatz 12 bei in Berührung stehenden Bauteilen 3 und 2 in dem durch die Nut gebildeten Zwischenraum aufgenommen werden kann.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist das erste Befestigungselement 1 in Form der Scheibe mit mittigem Fortsatz 12 ausgebildet, so dass das erste. Befestigungselement 1 vor Herstellung der formschlüssigen und kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere der Klemmung, zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 2 drehfest in ein in dem ersten Bauteil 3 vorgesehenes Durchgangsloch 7 eingesetzt wird und eine rein formschlüssige Verbindung mit dem ersten Bauteil 3 eingeht, welche ein beidseitiges Herausziehen des ersten Befestigungselements 1, insbesondere des Fortsatzes 12, aus dem Durchgangsloch 7 des ersten Bauteils 3 verhindert bzw. blockiert. In diesem Fall wird die rein formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Befestigungselement 1 und dem ersten Bauteil 3 so ausgebildet, dass das erste Befestigungselement 1 innerhalb eines gewissen Spiels, insbesondere eines axialen Spiels in Bezug auf das Durchgangsloch 7 gegenüber dem ersten Bauteil 3 bewegbar ist.
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Zur Verwirklichung der rein formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Befestigungselement 1 und dem ersten Bauteil 3 umfasst das erste Befestigungselement 1 voneinander beabstandete Anschlagabschnitte 6 und 8, wobei der in 1 untere Anschlagabschnitt 8 durch den Scheibenabschnitt der Scheibe gebildet wird, während der in 1 obere Anschlagabschnitt 6 durch einen auf den Fortsatz 12 aufgepressten Ring gebildet wird.
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Als Alternative zu dem den Anschlagabschnitt 6 ausbildenden Ring kann auch vorgesehen sein, dass der Fortsatz der Scheibe zunächst in das Durchgangsloch 7 eingesetzt wird und im Anschluss derart plastisch verformt wird, dass sich ein Anschlagabschnitt, beispielsweise eine Schulter, ausbildet, der im Zusammenwirken mit dem gegenüberliegenden Scheibenabschnitt bzw. Anschlagabschnitt 8 die rein formschlüssige Verbindung ausbildet. Vorzugsweise handelt es sich bei der rein formschlüssigen Verbindung um eine Verbindung, die ein axiales und bevorzugt auch in geringem Umfang ein radiales Spiel in Bezug auf das Durchgangsloch 7 zur Verfügung stellt, so dass das erste Befestigungselement 1 in Bezug auf das erste Bauteil 3 bei bestehender formschlüssiger Verbindung axial und vorzugsweise auch radial in Bezug auf das Durchgangsloch 7 bewegbar ist.
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Als weitere Alternative kann auch ein Clippverschlusselement an dem Fortsatz 12 vorgesehen sein, welches dergestalt ist, dass ein Hindurchführen des Fortsatzes 12 durch das Durchgangsloch 7 in eine Richtung möglich ist, aber bei vollständigem Austritt aus dem Durchgangsloch 7 eine Rastverbindung mit dem ersten Bauteil 3 eingeht, so dass das erste Befestigungselement 1 nicht mehr in die andere Richtung zurückgezogen werden kann.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, ist der Fortsatz 12 der Scheibe so ausgestaltet, dass sich der Ring 6 und der Scheibenabschnitt bzw. der Anschlagabschnitt 8 bei in das Durchgangsloch 7 eingesetztem Fortsatz 12 auf gegenüberliegenden Seiten in Bezug auf das erste Bauteil 3 befinden, wodurch letztlich ein beidseitiges Herausziehen des ersten Befestigungselements 1, insbesondere des Fortsatzes 12, aus dem Durchgangsloch 7 des ersten Bauteils 3 verhindert bzw. blockiert werden kann.
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Im dargestellten Fall sind die Befestigungselemente 1 und 4 so ausgebildet, dass bei der Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 2 der Scheibenabschnitt bzw. der Anschlagabschnitt 8 des ersten Befestigungselements 1 mit dem ersten Bauteil 3 in Berührung steht und der durch den Schraubenkopf gebildete Anschlagabschnitt 9 des zweiten Befestigungselements 4 mit dem zweiten Bauteil 2 in Berührung steht, um die entsprechende Klemmung der Bauteile 3, 2 zu bewirken. Dabei befindet sich der durch den aufgepressten Ring gebildete Anschlagabschnitt 6 des ersten Befestigungselements 1 im gewissen Abstand zu dem ersten Bauteil 3, wodurch das vorgenannte axiale Spiel realisiert wird.
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Der vorgenannte drehfeste Einsatz des ersten Befestigungselements 1, insbesondere des Fortsatzes 12, in das Durchgangsloch 7 kann auf dem Fachmann bekannte Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Durchgangsloch 7 des ersten Bauteils 3 unrund, insbesondere als 4-Kant- oder 6-Kant-Durchgangsloch, oder oval ausgebildet sein, wobei der Fortsatz 12 der Scheibe eine komplementäre Ausgestaltung zum Einsetzen in das Durchgangsloch 7 aufweist.
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Das Verfahren zur Herstellung der form- und kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 2 anhand der vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 10 gestaltet sich wie folgt:
Zunächst wird die rein formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Befestigungselement 1 und dem ersten Bauteil 3 hergestellt, indem das erste Befestigungselements 1, insbesondere der Fortsatz 12 der Scheibe, drehfest in das Durchgangsloch 7 eingesetzt wird und ein Ring 6 auf den Fortsatz aufgepresst wird, so dass anhand der rein formschlüssigen Verbindung ein beidseitiges Herausziehen des ersten Befestigungselements 1 aus dem Durchgangsloch 7 des ersten Bauteils 3 verhindert wird. Insbesondere wird der Fortsatz 12 der Scheibe zunächst in das Durchgangsloch 7 des ersten Bauteils 3 so weit eingeführt, bis die Scheibe bzw. der Anschlagabschnitt 8 des ersten Befestigungselements 1 mit dem ersten Bauteil 3 in Anlage gerät. Anschließend wird der vorgenannte Ring 6 auf den Fortsatz 12 der Scheibe so weit aufgepresst, dass das vorgenannte axiale Spiel realisiert ist. Dementsprechend ist das erste Befestigungselement 1 innerhalb eines gewissen axialen Spiels, vorzugsweise aber auch innerhalb eines gewissen radialen Spiels, gegenüber dem ersten Bauteil 3 bewegbar. Im Anschluss wird das zweite Bauteil 2 in Anlage mit dem ersten Bauteil 3 gebracht, so dass das zweite Befestigungselement 4 in Form der Schraube in das Durchgangsloch 13 des zweiten Bauteils 2 eingesetzt wird und gleichzeitig in das Innengewinde des in dem Fortsatz 12 vorgesehenen Lochs 11 eingeschraubt wird. Dementsprechend wird zunächst eine formschlüssige Verbindung und bei weiterer Verschraubung die form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 2 hergestellt.
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2 zeigt eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.
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Im in 2 dargestellten Fall ist das erste Befestigungselement 1 als Scheibe mit einem Fortsatz 12 ausgebildet, wobei der Fortsatz 12 in diesem Fall nicht mit einem Loch mit Innengewinde vorgesehen ist, wie dies in 1 der Fall ist, sondern sich ein Schaft mit geringerem Durchmesser als der Fortsatz 12 und einem Außengewinde axial entlang der Scheiben bzw. Durchgangslochachse 5 von dem Fortsatz 12 weiter erstreckt. Dementsprechend ist das zweite Befestigungselement 4 als eine Mutter mit komplementärem Innengewinde vorgesehen, so dass bei Verschraubung der Mutter die form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 2 hergestellt werden kann.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009023032 A1 [0007]
