DE102017009262A1

DE102017009262A1 - Sicherungsanordnung für eine Schraubverbindung und Sicherungselement für eine solche Sicherungsanordnung

Info

Publication number: DE102017009262A1
Application number: DE102017009262.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Dudok; Nils Fütterer; Sandeep Kumar
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung (1) für eine Schraubverbindung (2), mittels welcher eine Abgasleiteinrichtung (6) eines Kraftwagens an einem Trägerelement (7) des Kraftwagens halterbar ist, mit einem Sicherungselement (14), welches jeweils formschlüssig ein Schraubelement (3) umgreift und an dem Trägerelement (7) angreift. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Sicherungselement (14) an dem Schraubelement (3) von einer Montagestellung, in welcher das Sicherungselement (14) über innere Federelemente (16) an dem Schraubelement (3) drehfest verspannt ist, unter einem Verbiegen zumindest einer Lasche (18) eines äußeren Laschenrings (17) in einer axialen Aufschieberichtung (23) in eine Sicherungsstellung, in welcher durch die zumindest eine verbogene Lasche (18) eine Eingriffstelle im Laschenring (17) gebildet ist, wohinein ein Sperrelement (19) des Trägerelements (7) formschlüssig eingreift, verschiebbar und entgegen der Aufschieberichtung (23) unverschiebbar ist. Ferner betrifft die Erfindung das Sicherungselement für die Sicherungsanordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung für eine Schraubverbindung der im Patentanspruch 1 angegebenen Art.
Insbesondere bei Schraubverbindungen, welche Vibrationen unterworfen sind, ist es besonders wünschenswert, dass diese sich nicht aufgrund der Vibrationen lockern bzw. lösen. Um einem solchen Lockern bzw. Lösen der Schraubverbindung entgegenzuwirken, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik zum Beispiel Schraubelemente mit einer gezahnten Schraubenkopfauflage oder gezahnte Unterlegscheiben bekannt. Diese beiden Lösungen bieten aber keinen Formschluss und sind somit nicht hinreichend zuverlässig.
Eine weitergehende Lösung offenbart beispielsweise die DE 10 2005 051 349 A1 mit einer Verdrehsicherung für eine Verschraubung mit gegen eine Anlage eines Körpers verspanntem Schraubkopf und mit unabhängig von der Verschraubung gegen den Körper und gegen eine Ansatzfläche des Schraubkopfes formschlüssig abstützenden Sicherungsblech, wobei das Sicherungsblech zwischen den formschlüssigen Abstützungen zum Körper und zum Schraubenkopf federnd eingespannt ist. Dies ist insofern nachteilig, als ein Zusammensetzen der Verdrehsicherung besonders aufwendig ist, da das Sicherungsblech in einem gespannten Zustand zwischen die Abstützung und den Schraubenkopf anzuordnen ist.
Ferner offenbart die DE 10 2014 116227 A1 ein Sicherungselement für eine Schraubverbindung, wobei das Sicherungselement ringförmig ist und eine außen umlaufende Außenprofilierung und eine innen umlaufende Innenprofilierung aufweist, wobei die Außenprofilierung und die Innenprofilierung jeweils aus einer Mehrzahl von Profilierungseinheiten gebildet werden und wobei sich die Anzahl der Profilierungseinheiten der Außenprofilierung und der Innenprofilierung um mindestens 1 unterscheiden. Nachteilig hierbei ist, dass dieses Sicherungselement ein Verdrehen dieser Schraubverbindung lediglich dann sichert, wenn die miteinander zu verschraubenden Elemente, vorliegend ein Wellenstumpf und eine Überwurfmutter, jeweils mit einer Außenprofilierung bzw. Innenprofilierung, das heißt speziell ausgebildet sind. Ferner ist das Sicherungselement mit einer Fixierungsschraube an der Schraubverbindung zu halten. Hieraus ergibt sich eine besonders nachteilige Vielteiligkeit, wodurch dieses Sicherungssystem ebenfalls besonders aufwendig zusammenzusetzen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders aufwandsarm zusammenzusetzende und besonders zuverlässige Sicherungsanordnung für eine Schraubverbindung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sicherungsanordnung für eine Schraubverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Sicherungselement gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sicherungsanordnung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Sicherungselements anzusehen und umgekehrt.
Erfindungsgemäß ist demnach eine Sicherungsanordnung für eine Schraubverbindung vorgesehen, mittels welcher eine Abgasleiteinrichtung eines Kraftwagens an einem Trägerelement des Kraftwagens halterbar ist, mit einem Sicherungselement, welches jeweils formschlüssig ein Schraubelement umgreift und an dem Trägerelement angreift. Die Schraubverbindung umfasst das Schraubelement, welches beispielsweise als eine Mutter ausgebildet sein kann, welche ein Innengewinde aufweist. Ferner umfasst die Schraubverbindung ein Gegenelement, welches beispielsweise als ein fest mit der Abgasleiteinrichtung verbundener Gewindebolzen ausgebildet sein kann, welche ein mit dem Innengewinde der Mutter korrespondierendes Außengewinde aufweist, sodass die Mutter auf dem Gewindebolzen aufschraubbar bzw. aufgeschraubt ist. Es ist aber auch denkbar, dass der Gewindebolzen in die Mutter eingeschraubt bzw. einschraubbar ist. Natürlich kann es sich bei dem Schraubelement um eine Schraube handeln, deren Gewindeanteil das Gewinde, insbesondere ein Außengewinde, aufweist. Dementsprechend kann das Gegenelement als ein Gewindeloch ausgebildet sein, welches ein mit dem Außengewinde korrespondierendes Innengewinde aufweist, sodass die Schraube über deren Außengewinde in das Gewindeloch einschraubbar bzw. eingeschraubt ist. Es ist ferner denkbar, dass das Gewindeloch auf den Gewindeanteil der Schraube aufgeschraubt bzw. aufschraubbar ist.
Mittels der Schraubverbindung ist die Abgasleiteinrichtung des Kraftwagens, welcher insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet sein kann, an dem Trägerelement des Kraftwagens, zum Beispiel an einem Rahmenbauteil des Kraftwagens, halterbar bzw. gehalten. Bei der Abgasleiteinrichtung kann es sich insbesondere um ein Leitungswerk handeln, welches mit einem Abgastrakt eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftwagens verbunden ist und von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist, wodurch das Abgas von der Verbrennungskraftmaschine abführbar ist. Da die Abgasleiteinrichtung insbesondere direkt mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, ist die Abgasleiteinrichtung besonders starken Vibrationen unterworfen. Ferner handelt es sich bei dem Abgas um ein besonders heißes Gas, sodass die Abgasleiteinrichtung darüber hinaus besonders hohen thermischen Belastungen ausgesetzt ist, was dazu führen kann, dass sich zumindest Teile der Abgasleiteinrichtung, insbesondere Befestigungsteile, wie der mit der Abgasleiteinrichtung fest verbundene Gewindebolzen, thermisch bedingt ausdehnen und zusammenziehen. Es kann daher sein, dass die Schraubverbindung aufgrund der thermisch bedingten Maßschwankungen der Abgasleiteinrichtung zumindest gelockert wird und sich im Zusammenspiel mit den bereits beschriebenen Vibrationen gar vollständig gelöst.
Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist das Sicherungselement vorgesehen, welches formschlüssig das Schraubelement umgreift. Hierbei kann das Sicherungselement eine Innenkontur aufweisen, welche zumindest im Wesentlichen einer Außenkontur des Schraubelements entspricht. Beispielsweise kann sich das Sicherungselement an einer Werkzeuganlagefläche des Schraubelements abstützen. Insbesondere kann sich das Sicherungselement entlang einer Außenumfangsrichtung des Schraubelements an einer Vielzahl von Werkzeuganlageflächen abstützen. Mit anderen Worten sind das Sicherungselement und das Schraubelement zueinander drehfest angeordnet bzw. anordenbar.
Überdies greift das Sicherungselement formschlüssig an dem Trägerelement an. Bei dem Trägerelement kann es sich beispielsweise um ein Rahmenbauteil des Kraftwagens handeln, welches insbesondere dazu eingerichtet sein kann, die Abgasleiteinrichtung zumindest bereichsweise zu tragen bzw. zu halten.
Um nun eine besonders aufwandsarm zusammenzusetzende und besonders zuverlässige Sicherungsanordnung für eine Schraubverbindung bereitzustellen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Sicherungselement an dem Schraubelement von einer Montagestellung, in welcher das Sicherungselement über innere Federelemente an dem Schraubelement drehfest verspannt ist, unter einem Verbiegen zumindest einer Lasche eines äußeren Laschenrings in einer axialen Aufschieberichtung in eine Sicherungsstellung, in welche durch die zumindest eine verbogene Lasche eine Eingriffstelle im Laschenring gebildet ist, wohinein ein Sperrelement des Trägerelements eingreift, verschiebbar und entgegen der Aufschieberichtung unverschiebbar ist.
Das bedeutet, dass das Sicherungselement insbesondere kreisringförmig ausgebildet sein kann und entlang dessen Innenumfangsrichtung eine Vielzahl von Federelementen vorgesehen ist. Über diese inneren Federelemente ist das Sicherungselement in der Montagestellung an dem Schraubelement drehfest verspannt bzw. verspannbar. Darüber hinaus weist das Sicherungselement entlang dessen Außenumfangsrichtung den äußeren Laschenring auf, welcher die zumindest eine Lasche umfasst. Entlang der axialen Aufschieberichtung, das heißt hin zu einer Aufsitzfläche des Schraubelements, ist das Sicherungselement unter einem Abgleiten der inneren Federelemente an dem Schraubelement schiebbar, bis die zumindest eine Lasche unmittelbar mit dem Speerelement des Trägerelements in Berührung steht und darüber hinaus. Mit anderen Worten umfasst das Trägerelement das Sperrelement, das bedeutet, dass das Sperrelement mit einem Trägerelementkörper fest verbunden ist. Eine räumliche Lage und/oder Ausdehnung des Sperrelements bedingt, dass die zumindest eine Lasche bei dem axialen Verschieben des Sperrelements in direkten, das heißt unmittelbaren, Kontakt mit dem Sperrelement gelangt, sodass ein weiteres Verschieben des Sperrelements entlang der axialen Aufschieberichtung dazu führt, dass die zumindest eine, mit dem Sperrelement in Berührung stehende Lasche entgegen der axialen Aufschieberichtung verbogen wird. Durch das Verbiegen der zumindest einen Lasche des Laschenrings ist eine Eingriffstelle in dem äußeren Laschenring gebildet, welche zumindest im Wesentlichen mit einem Teil des Sperrelements korrespondiert, sodass das Sperrelement formschlüssig in diese Eingriffstelle eingreift. Dann ist das Sicherungselement formschlüssig an dem Schraubelement und formschlüssig an dem Sperrelement angeordnet, sodass ein Verdrehen des Schraubelements in Bezug zu dem Trägerelement wirksam verhindert ist. Mit anderen Worten ist in diesem Zustand das Sicherungselement in der Sicherungsstellung angeordnet.
Die inneren Federelemente weisen in Bezug zu dem Schraubelement ein Übermaß auf, das heißt, dass das Sicherungselement unter einem leichten Verbiegen der inneren Federelemente auf das Schraubelement aufsetzbar ist und axial in Aufschieberichtung verschiebbar ist. Hierdurch entsteht zwischen der Außenumfangsfläche des Schraubelements und den inneren Federelementen eine Verkeilungswirkung, sodass das Sicherungselement lediglich entlang der axialen Aufschieberichtung verschiebbar ist. Ein Verschieben des Sicherungselements entgegen der Aufschieberichtung ist dadurch verhindert, dass sich die inneren Federelemente an der Außenumfangsfläche des Schraubelements verkeilen und somit ein Verschieben entgegen der Aufschieberichtung verhindern.
Diese Sicherungsanordnung für die Schraubverbindung ist besonders aufwandsarm zusammenzusetzen. Denn bei einem Montagevorgang der Schraubverbindung ist es möglich, dass zunächst die Schraubverbindung hergestellt wird und dann mittels eines einzigen weiteren Arbeitsschritts die Sicherungsanordnung hergestellt wird, indem das Sicherungselement in besonders einfacher Weise entlang der Aufschieberichtung so weit verschoben wird, dass das Schraubelement über das Sicherungselement an dem Sperrelement gegen ein Verdrehen gesichert bzw. gesperrt ist. Die Sicherungsanordnung ist darüber hinaus auch besonders zuverlässig, da ein Verschieben des Sicherungselements entgegen der Aufschieberichtung, beispielsweise verursacht durch Vibrationen, wirksam verhindert ist, da die inneren Federelemente ein Verschieben des Sicherungselements entgegen der axialen Aufschieberichtung wirksam verhindern. Ferner herrscht zwischen dem Sperrelement und dem Schraubelement keinerlei Federkraft, sodass außerdem verhindert ist, dass das Sperrelement in unerwünschter Weise mittels des Sicherungselements verformt wird.
Um eine besonders aufwandsarm zusammenzusetzende und besonders zuverlässige Sicherungsanordnung für die Schraubverbindung zu schaffen, ist des Weiteren erfindungsgemäß das Sicherungselement für die Sicherungsanordnung vorgesehen. Das Sicherungselement weist innere Federelemente auf, mittels welchen das Sicherungselement an einem Schraubelement formschlüssig drehfest verspannbar ist und mittels welchen das Sicherungselement entlang einer axialen Aufschieberichtung verschiebbar und entgegen der Aufschieberichtung sperrbar ist. Ferner weist das Sicherungselement einen äußeren Laschenring auf, in welchem unter einem Verbiegen zumindest einer Lasche des Laschenrings eine Eingriffstelle ausbildbar ist, wohinein ein Sperrelement des Trägerelements anordenbar ist. Mittels des Sicherungselements ist in besonders einfacher Art und Weise die Sicherungsanordnung für die Schraubverbindung herstellbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigt

1 eine schematische und perspektivische Ansicht einer noch nicht zusammengesetzten Sicherungsanordnung für eine Schraubverbindung, wobei ein Schraubelement und ein Gegenelement voneinander beabstandet sind;
2 eine schematische und perspektivische Ansicht der Sicherungsanordnung, wobei das Sicherungselement in einer Montagestellung angeordnet ist; und
3 eine schematische und perspektivische Ansicht der Sicherungsanordnung, wobei das Sicherungselement in einer Sicherungsstellung angeordnet ist.

In den Figuren sind gleiche und/oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Ansicht eine noch nicht zusammengesetzte Sicherungsanordnung 1 für eine Schraubverbindung 2, wobei ein Schraubelement und ein Gegenelement voneinander beabstandet sind. Vorliegend ist das Gegenelement als ein Gewindebolzen 4 ausgeführt, das bedeutet, dass der Gewindebolzen 4 an dessen Außenumfangsfläche 5 zumindest bereichsweise mit einem Außengewinde versehen ist. Das Gegenelement bzw. der Gewindebolzen 4 ist fest mit einer Abgasleiteinrichtung 6 eines Kraftwagens, insbesondere Personenkraftwagens, verbunden, zum Beispiel einstückig zusammen mit dieser ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die Abgasleiteinrichtung 6 ihrerseits ein Loch aufweist, welches mit einem mit dem Außengewinde korrespondierenden Innengewinde ausgestattet ist, sodass der Gewindebolzen 4 über das Loch mit der Abgasleiteinrichtung 6 verschraubbar bzw. verschraubt ist.
Ein Trägerelement 7, welches beispielsweise als ein Rahmenbauteil des Kraftwagens ausgebildet sein kann, ist vollständig von einem Loch 8 durchdrungen, welches insbesondere kreisrund ausgebildet sein kann. Durch dieses Loch 8 hindurch erstreckt sich der Gewindebolzen 4, sodass sich zumindest ein Teil des Außengewindes über eine Aufsitzfläche 9 des Trägerelements 7 hinaus erstreckt. Um die Abgasleiteinrichtung 6 an dem Trägerelement 7 zu halten, ist das Schraubelement, welches vorliegend als eine ein Innengewinde aufweisende Mutter 3 ausgebildet ist, mit dem Gewindebolzen 4 verschraubbar, da das Innengewinde mit dem Außengewinde korrespondiert. Während des Aufschraubens des Schraubelements auf dem Gegenelement, das heißt der Mutter 3 auf dem Gewindebolzen 4, wird die Mutter 3 entlang einer Längsmittenachse 10 unter einer Rotation um dieselbe in Richtung zu der Aufsitzfläche 9 hin bewegt, bis eine Sitzfläche 11 der Mutter 3 direkt, das heißt unmittelbar, die Aufsitzfläche 9 berührt. Die Mutter 3 weist zumindest eine Werkzeuganlagefläche 12 auf, welche insbesondere entlang einer Außenumfangsfläche der Mutter 3 angeordnet sein kann. Um ein entsprechendes Werkzeug besonders zuverlässig für ein Verschrauben an der Mutter 3 anlegen zu können, weist die Mutter 3 eine Vielzahl von Werkzeuganlageflächen 12 auf. Diese sind zum Beispiel in regelmäßigen Abständen entlang der Außenumfangsfläche der Mutter 3 insbesondere tangential zu einem imaginären, das Innengewinde umgreifenden Grundkreiszylinder der Mutter 3 angeordnet. mit dem Außengewinde korrespondierenden Es kann ein von den Werkzeuganlageflächen 12 unterschiedlicher Werkzeugkoppelbereich 13 vorgesehen sein, welcher beispielsweise als ein Innensechskant, eine Innenvielzahnstruktur etc., ausgebildet sein kann.
Ferner ist ein Sicherungselement 14 vorgesehen, welches vorliegend eine zumindest im Wesentlichen kreisringförmige Struktur aufweist. Ausgehend von einem Grundkreis 15 des Sicherungselements 14 erstrecken sich nach innen gerichtet, das heißt zu der Mutter 3 hin, eine Vielzahl von Federelementen 16 derart, dass diese Federelemente 16 einen Aufnahmeraum für die Mutter 3 bilden. Hierbei ist der Aufnahmeraum von einer durch die inneren Federelemente 16 gebildeten Innenkontur begrenzt, welche zumindest im Wesentlichen eine Außenkontur der Mutter 3 entspricht. Jedoch ist ein Ausmaß des Aufnahmeraums kleiner gewählt als eine Ausdehnung der Außenkontur der Mutter 3, sodass das Sicherungselement unter einem leichten Verbiegen der inneren Federelemente 16 entlang der Längsmittenachse 10 auf die Mutter 3 aufschiebbar ist. Mit anderen Worten verbiegen sich funktionsgemäß die inneren Federelemente 16 nach oben, das heißt weg von der Sitzfläche 11, wenn das Sicherungselement 14 auf die Mutter 3 aufgeschoben bzw. zu der Sitzfläche 11 hin geschoben wird. Das bedeutet, dass die inneren Federelemente 16 gegen die Mutter 3 verspannt sind, sobald das Sicherungselement 14 auf die Mutter 3 aufgeschoben ist.
Erneut ausgehend von dem Grundkreis 15 des Sicherungselements 14 erstreckt sich radial nach außen, das heißt von der Mutter 3 weg, ein Laschenring 17. Dieser Laschenring 17 weist zumindest eine Lasche 18 auf, welche, genau wie die inneren Federelemente 16, senkrecht zu der Längsmittenachse 10 bzw. senkrecht zu den Werkzeuganlageflächen 12 angeordnet ist. Bevorzugt weist der Laschenring 17 entlang der Umfangsrichtung des Grundkreises 15 eine Vielzahl von Laschen 18 auf. Mit anderen Worten erstreckt sich ausgehend von dem Grundkreis 15 radial nach außen ein weiterer Kreisring, welcher mit einer Vielzahl von radialen, maximal bis zum Grundkreis 15 reichenden Einschnitten versehen ist, sodass dieser äußere Kreisring regelmäßig entlang der Umfangsrichtung des Grundkreises 15 segmentiert ist. Die einzelnen Segmente bilden dabei die einzelnen Laschen 18.
Ferner gehört zu der Sicherungsanordnung 1 ein Sperrelement 19, welches fest mit einem Trägerelementkörper 20 des Trägerelements 7 verbunden ist. Beispielsweise kann das Sperrelement 19 einstückig mit dem Trägerelementkörper 20 ausgebildet sein, oder kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Trägerelementkörper 20 verbunden sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Sperrelement 19 als ein Stanz-Biege-Teil ausgebildet ist, das heißt, aus dem Trägerelementkörper 20 ein bestimmter Materialanteil zumindest bereichsweise, insbesondere an drei Seiten, herausgestanzt und aus einer Oberfläche des Trägerelementkörpers 20 herausgebogen wird. Dreiseitig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Sperrelement 19 durch das Herausstanzen über drei Schneide- bzw. Stanzflächen 21 verfügt. Über die verbleibende, von dem Herausstanzen nicht betroffene Kante ist dann das Sperrelement 19 mit dem Trägerelementkörper 20 weiterhin einstückig verbunden. Das dann aus dem Trägerelementkörper 20 herausragende Sperrelement 19 kann beispielsweise eine quaderförmige Struktur aufweisen.
Eine in 1 gezeigte Baugruppe 22, welche zumindest die Mutter 3 und das Sicherungselement 14 umfasst, kann bereits vormontiert sein, bevor die Schraubverbindung zwischen der Mutter 3 und dem Gewindebolzen 4 hergestellt wird. Dies ist insofern vorteilhaft, als zumindest ein Handhabungsschritt entfallen kann, bei welchem das Sicherungselement 14 mit der Mutter 3, das heißt mit dem Schraubelement zu verbinden wäre.
Es ist zu verstehen, dass das Schraubelement auch als eine Schraube ausgebildet sein kann, welche einen Gewindeanteil und einen Schraubenkopfanteil aufweist. Der Schraubenkopfanteil und der Gewindeanteil sind miteinander drehfest verbunden, insbesondere miteinander einstückig ausgebildet. Der Schraubenkopfanteil kann dann in analoger Weise ausgestaltet sein wie die Mutter 3, das heißt, der Schraubenkopfanteil kann äußerlich zumindest im Wesentlichen wie die Mutter 3 ausgestaltet sein. Insbesondere kann der Schraubenkopfanteil die Werkzeuganlageflächen 12 und/oder den Werkzeugkoppelbereich 13 aufweisen. Dies führt dazu, dass die Schraube, insbesondere deren Schraubenkopfanteil, und das Sicherungselement 14 in analoger Weise zusammenwirken, wie die Mutter 3 und das Sicherungselement 14. Dementsprechend ist das Gegenelement dann als ein in der Abgasleiteinrichtung 6 ausgebildetes Gewindeloch ausgeführt. Ein Innengewinde des Gewindelochs korrespondiert dann mit dem Außengewinde des Gewindeanteils der Schraube. Die Abgasleiteinrichtung 6 ist dann an dem Trägerelement 7 halterbar bzw. gehalten, indem die Schraube über ihren Gewindeanteil in das Gewindeloch einschraubbar bzw. eingeschraubt ist und über den Schraubenkopfanteil an der Aufsitzfläche 9 des Trägerelements 7 gehalten bzw. halterbar ist.
2 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Ansicht die Sicherungsanordnung 1, wobei das Sicherungselement 14 in einer Montagestellung angeordnet ist. Ferner zeigt 2, wie die Schraubverbindung, über welche die Abgasleiteinrichtung 6 an dem Trägerelement 7 gehalten ist, hergestellt ist. Mit anderen Worten ist die Baugruppe 22, bei welcher das Sicherungselement 14 auf der Mutter 3 bereits montiert, das heißt vormontiert ist, über das Innengewinde der Mutter 3 und über das damit korrespondierende Außengewinde des Gewindebolzens 4 auf diesem aufgeschraubt. Hierbei grenzen die Sitzfläche 11 und die Aufsitzfläche 9 unmittelbar bzw. direkt aneinander an, sodass die Abgasleiteinrichtung 6 an dem Trägerelement 7 gehalten ist. Wie bereits beschrieben sind die inneren Federelemente 16 des Sicherungselements 14 mit der Mutter 3 derart verspannt, dass funktionsgemäß das Sicherungselement 14 entlang einer Aufschieberichtung 23 (in der Richtung des Richtungspfeils 23 in 2) auf der Mutter 3 bewegbar und entgegen der Aufschieberichtung 23 unbewegbar ist. Die Aufschieberichtung 23 verläuft parallel zu der Längsmittenachse 10, kann insbesondere mit dieser zusammenfallen. Das Sicherungselement 14 ist so lange in der Montagestellung angeordnet, solange keine der Laschen 18 des äußeren Laschenrings 17 nach oben, das heißt weg von der Aufsitzfläche 9, mittels des Sperrelements 19 verbogen ist. Indem die Vielzahl von Laschen 18 vorgesehen ist, kann ein winkelmäßiges Ausrichten des Schraubelements bzw. der Mutter 3 und/oder des Sicherungselement 14 in Bezug zu dem Sperrelement 19 entfallen, um die Sicherungsanordnung 1 zusammenzusetzen. Anders ausgedrückt bieten sich besonders viele Winkelstellungen des Schraubelements, in welchen mittels des Sicherungselements 14 die Schraubverbindung 2 gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen sicherbar ist. Daher ist die Sicherungsanordnung 1 besonders einfach zusammenzusetzen.
3 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Ansicht die Sicherungsanordnung 1, wobei das Sicherungselement 14 in einer Sicherungsstellung angeordnet ist. Das bedeutet, dass das Sicherungselement 14 entlang der Aufschieberichtung 23 von der Montagestellung unter einem Verbiegen zumindest einer Lasche 18 des äußeren Laschenrings 17 in die Sicherungsstellung bewegt ist. Das Verbiegen der zumindest einen äußeren Lasche 18 erfolgt mittels des Sperrelements 19, da dieses ortsfest angeordnet ist, und sich in einen Bewegungskorridor des Sicherungselements 14 hinein erstreckt. Insbesondere erstreckt sich das Sperrelement 19 insoweit in den Bewegungskorridor des Sicherungselements 14 hinein, dass bei einem Bewegen des Sicherungselements 14 entlang der Aufschieberichtung 23 zumindest ein Teilbereich des Sperrelements 19 zunächst an eine Unterseite einer der Laschen 18 des äußeren Laschenrings 17 anstößt bzw. angrenzt. Dahingegen erstreckt sich das Sperrelement 19 nicht in einen Bewegungskorridor der Mutter 3 hinein, sodass diese auf den Gewindebolzen aufschraubbar ist, ohne dass eine direkte Berührung zwischen der Mutter 3 und dem Sperrelement 19 stattfindet.
Es ist aber auch denkbar, dass das Sperrelement 19 erst ausgebildet, das heißt aus dem Trägerelementkörper 20 herausgeformt wird oder mit diesem verbunden wird, wenn die Schraubverbindung 2 zwischen der Mutter 3 und dem Gewindebolzen 4 hergestellt ist. Dann ist es möglich, dass sich das Sperrelement 19 besonders nah an die Mutter 3 heranerstreckt, wodurch das Sicherungselement 14 besonders kompakt ausgebildet werden kann.
Bei weiterer Bewegung des Sicherungselements 14 entlang der Aufschieberichtung 23 wird die zumindest eine Lasche 18 nach oben, das heißt von der Aufsitzfläche 9 weg gebogen und gibt dadurch einen eine Eingriffsstelle frei. In diese Eingriffstelle hinein greift, bei gleichzeitigem Verbiegen der entsprechenden Lasche 18, das Sperrelement 19. Das bedeutet, dass seitliche der Stanzflächen 21 des Sperrelements 19 direkt mit Laschen 18 in Berührung stehen, welche jeweils unmittelbar an die Eingriffstelle angrenzen. Hierdurch ist zwischen dem Sperrelement 19 und dem Sicherungselement 14 ein Formschluss geschaffen, sodass das Sicherungselement 14 in Bezug zu dem Sperrelement 19, das heißt also in Bezug zu dem Trägerelement 7, drehfest angeordnet ist. Hierfür weist die zumindest eine Lasche 18 eine Breite auf, welche zumindest im Wesentlichen einer Breite des Teils des Sperrelements 19 entspricht, welcher in die Eingriffstelle eingreift.
Indem das Sicherungselement 14 in Bezug auf das die Mutter 3 drehfest zu dieser angeordnet ist, ist in Konsequenz die Mutter 3 drehfest in Bezug auf das Trägerelement 7 angeordnet. Dadurch, dass das Sicherungselement 14 entgegen der Aufschieberichtung 23 unverschiebbar ist, ist wirksam verhindert, dass das Sicherungselement 14, beispielsweise durch eine Vibration der Abgasleiteinrichtung 6 in unerwünschter Weise nach oben, das heißt entgegen der Aufschieberichtung 23, wandert, wodurch die Sicherungswirkung der Sicherungsanordnung verloren ginge.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schraubelement entlang dessen Außenumfangsrichtung eine Nut auf, in welche die inneren Federelemente 16 in der Sicherungsstellung eingreifen. Das bedeutet, dass die Nut in einer Höhe zu der Aufsitzfläche 9 angeordnet ist, dass das Sicherungselement 14 unter einem Verbiegen einer der Laschen 18 des äußeren Laschenrings 17 in diese Nut einspringen kann. Ist das Sicherungselement 14 in einer derartigen Nut gesichert, ist das Sicherungselement 14 besonders zuverlässig gegen ein Verschieben entgegen der Aufschieberichtung 23 gesichert, wodurch mittels der Sicherungsanordnung die Schraubverbindung 2 besonders zuverlässig gegen ein Lockern bzw. Lösen der gesichert ist.
Es ist insbesondere zu verstehen, dass die hierin beschriebene Sicherungsanordnung nicht nur auf Schraubverbindungen zwischen dem Trägerelement 7 und der Abgasleiteinrichtung 6 anwendbar ist. Vielmehr können alternativ oder zusätzlich zu der Abgasleiteinrichtung 6 weitere Komponenten des Kraftwagens (zum Beispiel Gehäuse für Getriebe, Akkumulatoren, Antriebseinheiten, Fahrwerksbauteile, Lager etc.) an dem Trägerelement 7 und/oder an einem anderen, von dem Trägerelement 7 unterschiedlichen Teil des Kraftwagens befestigt und/oder gesichert werden.
Bezugszeichenliste

1: Sicherungsanordnung
2: Schraubverbindung
3: Mutter
4: Gewindebolzen
5: Außenumfangsfläche
6: Abgasleiteinrichtung
7: Trägerelement
8: Loch
9: Aufsitzfläche
10: Längsmittenachse
11: Sitzfläche
12: Werkzeuganlagefläche
13: Werkzeugkoppelbereich
14: Sicherungselement
15: Grundkreis
16: Federelement
17: Laschenring
18: Lasche
19: Sperrelement
20: Trägerelementkörper
21: Stanzflächen
22: Baugruppe
23: Aufschieberichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005051349 A1 [0003]
DE 102014116227 A1 [0004]

Claims

Sicherungsanordnung (1) für eine Schraubverbindung (2), mittels welcher eine Abgasleiteinrichtung (6) eines Kraftwagens an einem Trägerelement (7) des Kraftwagens halterbar ist, mit einem Sicherungselement (14), welches jeweils formschlüssig ein Schraubelement (3) umgreift und an dem Trägerelement (7) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) an dem Schraubelement (3) von einer Montagestellung, in welcher das Sicherungselement (14) über innere Federelemente (16) an dem Schraubelement (3) drehfest verspannt ist, unter einem Verbiegen zumindest einer Lasche (18) eines äußeren Laschenrings (17) in einer axialen Aufschieberichtung (23) in eine Sicherungsstellung, in welcher durch die zumindest eine verbogene Lasche (18) eine Eingriffstelle im Laschenring (17) gebildet ist, wohinein ein Sperrelement (19) des Trägerelements (7) formschlüssig eingreift, verschiebbar und entgegen der Aufschieberichtung (23) unverschiebbar ist.
Sicherungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laschenring (17) an dessen Außenumfangsfläche eine Vielzahl von verbiegbaren Laschen (18) aufweist.
Sicherungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) in der Sicherungsstellung in eine an dem Schraubelement (3) vorgesehene Haltenut eingreift.
Sicherungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) an dem Schraubelement (3) vormontiert ist.
Sicherungselement (14) für eine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildete Sicherungsanordnung (1), mittels welcher eine Abgasleiteinrichtung (6) eines Kraftwagens an einem Trägerelement (7) des Kraftwagens halterbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) innere Federelemente (16), mittels welchen das Sicherungselement (14) an einem Schraubelement (3) formschlüssig drehfest verspannbar ist und mittels welchen das Sicherungselement (14) entlang einer axialen Aufschieberichtung (23) verschiebbar und entgegen der Aufschieberichtung (23) sperrbar ist, und einen äußeren Laschenring (17), in welchem unter einem Verbiegen zumindest einer Lasche (18) des Laschenrings (17) eine Eingriffstelle ausbildbar ist, wohinein ein Sperrelement (19) des Trägerelements (7) anordenbar ist, aufweist.