DE102013200689B4 - fastening device - Google Patents
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Abstract
Befestigungsvorrichtung (10) zur Befestigung eines Anbauelementes (17) an einem Träger (2), wobei an der Befestigungsvorrichtung (10) ein zur Anlage an dem Träger (2) eingerichteter Dichtungsflansch (13) und eine Stirnfläche (15) vorgesehen sind, wobei die Befestigungsvorrichtung (10) eine Durchgangsöffnung (25) aufweist, wobei in der Durchgangsöffnung (25) eine Dichtung in einem von der Stirnfläche (15) ausgehenden Abschnitt der Befestigungsvorrichtung (10) vorgesehen ist, wobei die Befestigungsvorrichtung (10) ein Zweikomponentenbauteil ist, das einen tragenden Teil (37) aus einem tragenden Werkstoff (34) aufweist und wobei in der Durchgangsöffnung (25) der Befestigungsvorrichtung (10) ein dichtender Werkstoff (33) zur Bildung eines inneren Dichtungsabschnittes (38) einstückig mit dem tragenden Teil (37) verbunden ist, und wobei der innere Dichtungsabschnitt (38) einen Abschnitt (30b) aufweist, der Teil eines der Stirnfläche (15) benachbarten, trichterförmigen Abschnittes (26) ist, der bis zu einer zur Abdichtung einer Schraube dienenden Verengung (27) verläuft und wobei sich an die Verengung (27) des Dichtungsabschnittes (38) ein trichterförmig sich erweiternder, einen Teil des Dichtungsabschnittes (38) bildender Abschnitt (28) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der trichterförmige Abschnitt (26) in einem Abschnitt (30a) aus einem tragenden Werkstoff (34), frei von dem dichtenden Werkstoff (33), und in einem hiervon verschiedenen Abschnitt (30b) aus einem dichtenden Werkstoff (33) ausgebildet ist.Fastening device (10) for fastening an add-on element (17) to a carrier (2), a sealing flange (13) designed to rest on the carrier (2) and an end face (15) being provided on the fastening device (10), the The fastening device (10) has a through-opening (25), a seal being provided in the through-opening (25) in a section of the fastening device (10) extending from the end face (15), the fastening device (10) being a two-component component which has a bearing part (37) made of a bearing material (34) and wherein a sealing material (33) for forming an inner sealing section (38) is integrally connected to the bearing part (37) in the through opening (25) of the fastening device (10). , and wherein the inner sealing portion (38) has a portion (30b) which is part of a funnel-shaped portion (26) adjacent to the face (15), i it runs up to a constriction (27) serving to seal a screw and wherein the constriction (27) of the sealing section (38) is adjoined by a section (28) which widens in the shape of a funnel and forms part of the sealing section (38), characterized in that that the funnel-shaped portion (26) is formed of a supporting material (34) free of the sealing material (33) in a portion (30a) and of a sealing material (33) in a different portion (30b).
Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fastening device according to the preamble of claim 1.
Aus der
Aus der
Bei den bekannten, sämtlich zu der jeweiligen Längsachse rotationssymmetrischen Befestigungsvorrichtungen ist vorgesehen, dass eine der Befestigung dienende Schraube zunächst durch einen bei der Befestigungsvorrichtung vorgesehenen Abschnitt vergleichsweise weichen Materials, der als ein Einführabschnitt der Befestigungsvorrichtung betrachtet werden kann, eingeführt werden muss. Die betriebliche Praxis hat nun gezeigt, dass die Positionierung der Schrauben in den entsprechenden Befestigungsvorrichtungen nicht immer den gewünschten Anforderungen entspricht. So kann es bei den bekannten Befestigungsvorrichtungen zu einer Schiefstellung der jeweiligen Schrauben und/oder zu einer Beschädigung des weichen Einführabschnittes kommen, was u.U. eine unerwünschte Nacharbeit bei der Montage der bekannten Befestigungsvorrichtungen erforderlich macht.In the known fastening devices, which are all rotationally symmetrical to the respective longitudinal axis, it is provided that a screw used for fastening must first be inserted through a section of comparatively soft material provided in the fastening device, which can be regarded as an insertion section of the fastening device. Operational practice has now shown that the positioning of the screws in the corresponding fastening devices does not always meet the desired requirements. With the known fastening devices, the respective screws can be skewed and/or the soft insertion section can be damaged, which may necessitate undesired reworking when assembling the known fastening devices.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, über die zwei Bauteile nacharbeitungsfrei, sicher und abdichtend miteinander verbindbar sind.The object of the invention is to create a fastening device via which two components can be connected to one another securely and in a sealing manner without the need for reworking.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung dient zur Befestigung eines Anbauelementes, insbesondere einer Tür- oder Wandverkleidung, an einem Träger, insbesondere einem Karosserieteil wie einem Türkörper eines Kraftfahrzeuges. An der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung ist ein Dichtungsflansch vorgesehen. Die Befestigungsvorrichtung weist eine Durchgangsöffnung auf. In der Durchgangsöffnung ist eine Dichtung in einem einer Stirnfläche benachbarten Abschnitt der Befestigungsvorrichtung vorgesehen.The fastening device according to the invention serves to fasten an add-on element, in particular a door or wall covering, to a carrier, in particular a body part such as a door body of a motor vehicle. A sealing flange is provided on the fastening device according to the invention. The fastening device has a through opening. In the through hole, a seal is provided in a portion of the fastener adjacent to an end face.
Die Befestigungsvorrichtung ist ein Zweikomponentenbauteil. Das Zweikomponentenbauteil weist einen tragenden Teil aus einem tragenden Werkstoff auf. Ein dichtender Werkstoff ist einstückig in der Durchgangsöffnung der Befestigungsvorrichtung zur Bildung eines inneren Dichtungsabschnittes mit dem tragenden Bauteil verbunden.The fastening device is a two-component part. The two-component part has a load-bearing part made of a load-bearing material. A sealing material is integrally bonded to the structural member in the through hole of the fastener to form an inner sealing portion.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der innere Dichtungsabschnitt einstückig mit dem Dichtungsflansch verbunden.In an advantageous embodiment, the inner sealing section is connected in one piece to the sealing flange.
Vorteilhafterweise erfolgt die einstückige Verbindung zwischen dem inneren Dichtungsabschnitt und dem Dichtungsflansch über mindestens eine Nut oder mindestens einen Kanal, der zur Zufuhr des dichtenden Werkstoffes bei der Herstellung des inneren Dichtungsabschnittes und dem Dichtungsflansch dient.Advantageously, the one-piece connection between the inner sealing section and the sealing flange takes place via at least one groove or at least one channel, which serves to supply the sealing material during the production of the inner sealing section and the sealing flange.
Die Nut oder der Kanal ist in einer vorteilhaften Ausführungsform in dem der Stirnfläche benachbarten Abschnitt der Befestigungsvorrichtung ausgebildet.In an advantageous embodiment, the groove or the channel is formed in the section of the fastening device adjacent to the end face.
Der innere Dichtungsabschnitt weist vorteilhafterweise einen der Stirnfläche benachbarten, trichterförmigen Abschnitt auf, der von einem aus dem tragenden Werkstoff bestehenden Außenrand bis zu einer zur Abdichtung einer Schraube dienenden Verengung verläuft, wobei sich an die Verengung des Dichtungsabschnittes ein trichterförmig sich erweiternder Abschnitt anschließt.The inner sealing section advantageously has a funnel-shaped section adjacent to the end face, which runs from an outer edge consisting of the load-bearing material to a narrowing serving to seal a screw, with a funnel-shaped widening section adjoining the narrowing of the sealing section.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Verengung des inneren Dichtungsabschnittes in Höhe des Dichtungsflansches oder, von der Stirnfläche aus betrachtet, jenseits des Dichtungsflansches ausgebildet.In an advantageous embodiment, the constriction of the inner sealing section is at the level of the sealing flange or, from the Stirnflä viewed from the surface, formed beyond the sealing flange.
Vorteilhafterweise entspricht ein Innendurchmesser der Durchgangsöffnung an der Verengung maximal einem Kerndurchmesser bzw. einem Durchmesser eines Kernabschnittes eines Gewindebolzenabschnittes einer Schraube, die zur Befestigung eines Anbauelementes, insbesondere einer Tür- oder Wandverkleidung, über die Befestigungsvorrichtung an dem Trägerteil dient.Advantageously, an inner diameter of the through-opening at the constriction corresponds at most to a core diameter or a diameter of a core section of a threaded bolt section of a screw that is used to fasten an add-on element, in particular a door or wall panel, via the fastening device on the carrier part.
Der tragende Werkstoff ist in einer vorteilhaften Ausführungsform ein thermoplastischer Kunststoff, wobei der tragende Werkstoff gegebenenfalls durch Verstärkungsfasern aus Glas, Kohlefasern oder dergleichen verstärkt ist.In an advantageous embodiment, the supporting material is a thermoplastic material, the supporting material possibly being reinforced by reinforcing fibers made of glass, carbon fibers or the like.
Der dichtende Werkstoff ist vorteilhafterweise ein dem Verwendungszweck entsprechend ausreichend weicher, nicht aushärtender Kunststoff.The sealing material is advantageously a plastic that is sufficiently soft and non-hardening in accordance with the intended use.
In einer vorteilhaften Ausführungsform hat der ringförmige Außenrand des tragenden Werkstoffes in der Durchgangsöffnung eine Länge in Richtung der Längsachse der Befestigungsvorrichtung, die mindestens der Länge einer Steigung des Gewindes der Schraube entspricht.In an advantageous embodiment, the annular outer edge of the supporting material in the through opening has a length in the direction of the longitudinal axis of the fastening device which corresponds at least to the length of a pitch of the thread of the screw.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
-
1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung zweier zu verbindender Bauteile über eine Schraube und eine dübelartige Befestigungsvorrichtung, -
2 eine perspektivische Ansicht der in der1 gezeigten, dübelartigen Befestigungsvorrichtung, wobei ein Dichtflansch schräg zu einer Längsachse der dübelförmigen Befestigungsvorrichtung angeordnet ist, -
3 eine perspektivische Schnittansicht der dübelförmigen Befestigungsvorrichtung entsprechend der1 und -
4 eine perspektivische Schnittansicht der dübelförmigen Befestigungsvorrichtung entsprechend der3 , wobei in der4 eine äußere Dichtung und eine innere Dichtung weggelassen wurden.
-
1 a partially sectioned, perspective view of two components to be connected via a screw and a dowel-like fastening device, -
2 a perspective view of in FIG1 shown, dowel-like fastening device, wherein a sealing flange is arranged obliquely to a longitudinal axis of the dowel-shaped fastening device, -
3 a perspective sectional view of the dowel-shaped fastening device according to FIG1 and -
4 a perspective sectional view of the dowel-shaped fastening device according to FIG3 , where in the4 an outer seal and an inner seal have been omitted.
Die
An der zu einem Fahrzeuginnenraum 11 des Kraftfahrzeuges 1 gewandten Außenfläche 12 der inneren Seitenwand 5 liegt ein Dichtflansch 13 der Befestigungsvorrichtung 10 auf der Außenfläche 12 der Seitenwand 5 auf. An den Dichtungsflansch 13 der Befestigungsvorrichtung 10 folgt nach oben in z-Richtung ein Abschnitt 14 der Befestigungsvorrichtung 10. Der Abschnitt 14 weist eine Stirnfläche 15 auf. Die Stirnfläche 15 dient als Anlagefläche an einer Innenfläche 16 eines Verkleidungsbauteils 17.A
In dem Verkleidungsbauteil 17 ist eine Durchgangsöffnung 18 ausgebildet. Oberhalb der Durchgangsöffnung 18 des Verkleidungsbauteils 17 ist eine Schraube 19 dargestellt. Die Schraube 19 weist einen Schraubenkopf 20 mit einem Anlageflansch 21 auf. An den Schraubenkopf 20 schließt sich ein Gewindeabschnitt 22 an, der in der gezeigten Ausführungsform ein stumpfes Ende 23 aufweist.A through
Das Verkleidungsbauteil 17 befindet sich in der in der
Ferner sind an der inneren Seitenwand 5 des Trägerteils 2 umlaufend Clips angeordnet, die in Öffnungen einrasten, die an dem Verkleidungsbauteil 17 ausgebildet sind. Beispielsweise sind zehn Clips vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform sind die Clips an dem Verkleidungsbauteil 17 vorgesehen, die in entsprechende Öffnungen in dem Trägerteil 2 einrasten. In einer weiteren Ausführungsform können die Clips sowohl an dem Trägerteil 2 als auch an dem Verkleidungsbauteil 17 vorgesehen sein.Furthermore, clips are arranged circumferentially on the inner side wall 5 of the carrier part 2 and snap into openings formed on the trim component 17 . For example, ten clips are provided. In another embodiment, the clips are provided on the paneling component 17 and snap into corresponding openings in the carrier part 2 . In a further embodiment, the clips can be provided both on the carrier part 2 and on the trim component 17 .
An optisch nicht einsehbaren Stellen und/oder an hochbelasteten Stellen erfolgt eine Schraubverbindung über die in der
Die Befestigungsvorrichtung 10 ist als ein Zweikomponentenbauteil aufgebaut, wie dies insbesondere im Vergleich der
Der überwiegende Teil der Befestigungsvorrichtung 10, der der Form, Steifigkeit und Festigkeit dient, ist beispielsweise aus einem tragenden Kunststoff 34 wie einem Polyamid, beispielsweise aus PA 6.6, hergestellt. Der tragende Werkstoff 34 kann durch Glasfasern stabilisiert sein.The majority of the
Der zweite für die Befestigungsvorrichtung 10 verwendete Werkstoff 33 dient zur Dichtung und ist beispielsweise ein ausreichend weicher, nicht aushärtender Kunststoff. In einer anderen Ausführungsform ist der dichtende Werkstoff 33 PE-LD (wobei LD für Low Density steht).The second material 33 used for the
Die Befestigungsvorrichtung 10 weist eine Durchgangsöffnung 25 auf. Die Durchgangsöffnung 25 ist in vier Abschnitte 26, 27, 28, 29 unterteilbar. Die Abschnitte 26, 27, 28 bilden einen inneren Dichtungsabschnittes 38.The
Ein in der Figur oberer Abschnitt 26 verläuft trichterförmig verengend von der Stirnfläche 15 mit einem großen Durchmesser bis in Höhe des Dichtungsflansches 13 mit einem kleinen Durchmesser. In Höhe des Dichtungsflansches 13 befindet sich in der gezeigten Ausführungsform die engste Stelle oder Verengung 27 mit dem kleinsten Durchmesser d25,27.An upper section 26 in the figure runs in a funnel-shaped narrowing manner from the
An die Verengung 27 schließt sich ein sich erweiternder, trichterförmiger Abschnitt 28 an. Der trichterförmige Abschnitt 28 geht in einen zylindrischen Abschnitt 29 über. In einer anderen Ausführungsform ist die engste Stelle oder Verengung 27 mit dem kleinsten Durchmesser d25, 27 tiefer, d.h. in der Figur unterhalb der Höhe des Dichtungsflansches 13, ausgebildet.An expanding, funnel-shaped section 28 connects to the constriction 27 . The funnel-shaped section 28 merges into a cylindrical section 29 . In another embodiment, the narrowest point or constriction 27 with the smallest diameter d 25, 27 is deeper, ie below the height of the sealing
In einer Ausführungsform weist der obere Abschnitt 26 der Durchgangsöffnung 25 einen schmalen trichterförmigen Abschnitt 30a auf, der sich an die Stirnfläche 15 anschließt. Der trichterförmigen Abschnitt 30a besteht aus dem tragenden Kunststoff 34.In one embodiment, the upper section 26 of the through-opening 25 has a narrow, funnel-shaped
An den trichterförmigen Abschnitt 30a schließt sich ein trichterförmiger Abschnitt 30b an, der aus dem dichtenden Kunststoff 33 besteht. Der in der Figur untere trichterförmige Abschnitt 28 ist aus dem dichtenden Kunststoff 33 hergestellt. Der sich daran anschließende zylindrische Abschnitt 29 besteht aus dem tragenden Kunststoff 34.A funnel-shaped section 30b, which consists of the sealing plastic 33, connects to the funnel-shaped
Der Durchmesser d25, 27 an der Verengung 27 der Durchgangsöffnung 25 entspricht einem Kerndurchmesser d31 des zylindrischen Abschnittes 22 der Schraube 19. Der Kerndurchmesser d31 entspricht dem inneren Kernabschnitt des Gewindeabschnittes 22 der Schraube 19 ohne das Gewinde 32. Die Schraube 19 weist einen Gewindedurchmesser d32 auf, der dem Außendurchmesser der Schraube 19 entspricht.The diameter d 25, 27 at the constriction 27 of the through-opening 25 corresponds to a core diameter d 31 of the cylindrical portion 22 of the screw 19. The core diameter d 31 corresponds to the inner core portion of the threaded portion 22 of the screw 19 without the thread 32. The screw 19 has a Thread diameter d 32 , which corresponds to the outer diameter of the screw 19.
Bei der Montage wird die Schraube 19 durch die Durchgangsöffnung 18 in dem Verkleidungsbauteil 17 hindurchgedreht. Durch den trichterförmigen, oberen Abschnitt 26 der Befestigungsvorrichtung 10 wird die Schraube 19 in Richtung der Verengung 27 der Durchgangsöffnung 25 eingefädelt und geführt.During assembly, the screw 19 is screwed through the through-opening 18 in the cladding component 17 . The screw 19 is threaded through the funnel-shaped, upper section 26 of the
Bei der weiteren Drehung der Schraube 19 schneidet sich das Gewinde 32 in den dichtenden Werkstoff 33. Die Schraube 19 wird soweit in die Befestigungsvorrichtung 10 eingedreht, bis der Schraubenkopf 20 mit dem Anlageflansch 21 auf einer Außenfläche 35 des Verkleidungsbauteils 17 anliegt.As the screw 19 continues to rotate, the thread 32 cuts into the sealing material 33. The screw 19 is screwed into the
In der
Beim Spritzgießen der Befestigungsvorrichtung 10 wird zunächst der in der
Zur Abstützung des Dichtungsflansches 13 ist an dem tragenden Teil 37 ein aus dem tragenden Werkstoff 34 bestehender Flansch 45 ausgebildet. Der Dichtungsflansch 13 weist einen umlaufenden Dichtungsabschnitt 46 mit einer Dichtlippe 47 auf. Der umlaufende Dichtungsabschnitt 46 mit der Dichtlippe 47 zeigt in Richtung der Außenfläche 12 des Trägerteils 2.To support the sealing
Über die in der
Aus der in der
Wie aus der in der
In der in der
Durch den nicht rotationssymmetrischen Querschnitt der Befestigungsvorrichtung 10 ergibt sich eine formschlüssige Verdrehsicherung der Befestigungsvorrichtung 10 in der Durchgangsöffnung 24 der Seitenwand 5.The non-rotationally symmetrical cross section of the
Aus den
In der in den
Bei der Montage der Befestigungsvorrichtung 10 in der Durchgangsöffnung 24 der Seitenwand 5 wird die jeweilige dreieckförmige Verbreiterung 43a, 44a des jeweiligen Längssteges 43, 44 elastisch zusammengedrückt, bis ein Innenrand 42 der Durchgangsöffnung 24 der Seitenwand 5 in die Aussparung 41 oberhalb der jeweiligen Verbreiterung 43a, 44a des jeweiligen Längssteges 43, 44 einrastet.When mounting the
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