DE102017212350A1 - Blind rivet nut and component assembly with blind rivet nut - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Blindnietmutter (10) mit einem Setzkopf (11) und einem Schaft (12) mit einem Verformungsabschnitt (16), der durch Einschrauben einer Schraube (7) in ein Innengewinde (15) der Blindnietmutter (10) zu einem Schließkopf (18) plastisch verformbar ist. An der Blindnietmutter (10) ist ein in Richtung auf den Schaft (12) elastisch verformbares Verliersicherungsteil (20) angeordnet zum kraft- und/oder formschlüssigen Fixieren der Blindnietmutter in einem Durchgangsloch eines Bauteils. Weiterhin wird ein Bauteilverbund (1) mit einem ersten Bauteil (2), einem zweiten Bauteil (5) und einer Blindnietmutter (10) angegeben. The invention relates to a blind rivet nut (10) with a setting head (11) and a shank (12) having a deformation section (16) which is screwed into an internal thread (15) of the blind rivet nut (10) by screwing a screw (7) into a closing head (10). 18) is plastically deformable. At the blind rivet nut (10) in the direction of the shaft (12) elastically deformable Verliersicherungsteil (20) is arranged for non-positive and / or positive locking of the blind rivet nut in a through hole of a component. Furthermore, a component composite (1) with a first component (2), a second component (5) and a blind rivet nut (10) is specified.
Description
Die Erfindung betrifft eine Blindnietmutter und einen Bauteilverbund mit Blindnietmutter.The invention relates to a blind rivet nut and a composite component with blind rivet nut.
Blindnietmuttern besitzen üblicherweise einen Setzkopf und einen daran angeformten Schaft mit einem Verformungsabschnitt, der durch Einschrauben einer Spindel in ein Innengewinde der Blindnietmutter zu einem Schließkopf verformbar ist. Blindnietmuttern werden häufig dann verwendet, wenn eine Schraubverbindung mit einem dünnwandigen Bauteil gewünscht ist, in das kein Gewinde eingeschnitten werden kann oder soll. Eine Befestigungseinheit mit einer Blindnietmutter und einer Schraube ist beispielsweise aus der
Das Setzen der Blindnietmutter erfolgt ähnlich wie das Setzen eines Blindniets. Die Blindnietmutter wird in ein Durchgangsloch eines ersten Bauteils eingeführt bis der Setzkopf an einer Oberseite des Bauteils anliegt. Der Schaft ragt durch das Bauteil hindurch. Eine Spindel wird von der Seite des Setzkopfes in das Innengewinde der Blindnietmutter eingeschraubt. Durch das Anziehen der Spindel wird eine axiale Zugkraft auf den Schaft aufgebracht, so dass sich der Verformungsabschnitt verformt und auf der dem Setzkopf gegenüberliegenden Seite des ersten Bauteils einen Schließkopf ausbildet. Hierdurch ist die Blindnietmutter formschlüssig mit dem ersten Bauteil verbunden.Setting the blind rivet nut is similar to setting a blind rivet. The blind rivet nut is inserted into a through hole of a first component until the setting head abuts an upper side of the component. The shaft protrudes through the component. A spindle is screwed from the side of the setting head into the internal thread of the blind rivet nut. By tightening the spindle, an axial tensile force is applied to the shaft, so that deforms the deformation portion and on the opposite side of the setting head of the first component forms a closing head. As a result, the blind rivet nut is positively connected to the first component.
Anschließend kann ein Bauteilverbund hergestellt werden, indem ein zweites Bauteil mit einem Durchgangsloch fluchtend zur Blindnietmutter positioniert wird und eine Schraube in das Durchgangsloch des zweiten Bauteils in die Blindnietmutter eingeschraubt wird.Subsequently, a composite component can be produced by a second component is positioned with a through hole in alignment with the blind rivet nut and a screw is screwed into the through hole of the second component in the blind rivet nut.
Zum Setzen der Blindnietmutter sind spezielle Einbauwerkzeuge notwendig sowie ein separater Arbeitsschritt, bei dem hohe Setzkräfte aufgebracht werden müssen.To set the blind rivet nut special installation tools are necessary and a separate step in which high setting forces must be applied.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Blindnietmutter sowie einen Bauteilverbund anzugeben, welcher hinsichtlich der Montierbarkeit verbessert ist.It is the object of the present invention to provide a blind rivet nut and a composite component, which is improved in terms of mountability.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Blindnietmutter nach Patentanspruch 1 sowie einen Bauteilverbund nach Patentanspruch 7. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.The object is achieved by a blind rivet nut according to
Erfindungsgemäß ist an der Blindnietmutter ein in Richtung auf den Schaft elastisch verformbares Verliersicherungsteil angeordnet zum kraft- und/oder formschlüssigen Fixieren der Blindnietmutter in einem Durchgangsloch eines Bauteils.In accordance with the invention, a captive securing part which is elastically deformable in the direction of the shaft is arranged on the blind rivet nut for frictionally and / or positively locking the blind rivet nut in a through hole of a component.
Wird eine solche Blindnietmutter in ein entsprechend gestaltetes Durchgangsloch eines Bauteils eingesteckt, so fixiert das Verliersicherungsteil die Blindnietmutter in dem Bauteil und verhindert, dass die Blindnietmutter unbeabsichtigt herausfällt. Es ist nicht mehr notwendig, die Blindnietmutter zuerst durch Ausbilden des Schließkopfes im Bauteil zu fixieren, bevor ein zweites Bauteil angeschraubt werden kann. Dies ermöglicht es, auf einen Prozessschritt im Montageprozess zu verzichten. Vorteilhafter Weise kann der Schließkopf durch das Anschrauben des zweiten Bauteils an der Blindnietmutter ausgebildet werden. Beim Einschrauben der Schraube zur Montage des zweiten Bauteils wird dann die erforderliche Setzkraft aufgebracht, durch die sich der Verformungsabschnitt des Schaftes plastisch und dauerhaft zum Setzkopf verformt. Neben der Zeitersparnis durch Einsparung eines Montageschrittes werden auch die vom Monteur insgesamt aufzubringenden Kräfte verringert. Zudem ist kein separates Setzwerkzeug mehr erforderlich - die Blindnietmutter kann von Hand in das erste Bauteil eingesetzt werden, wodurch auch die erforderliche Arbeitsfläche reduziert werden kann.If such a blind rivet nut is inserted into a correspondingly designed through hole of a component, then the captive securing part fixes the blind rivet nut in the component and prevents the blind rivet nut from falling out unintentionally. It is no longer necessary to fix the blind rivet nut first by forming the closing head in the component before a second component can be screwed on. This makes it possible to dispense with a process step in the assembly process. Advantageously, the closing head can be formed by screwing the second component to the blind rivet nut. When screwing in the screw for mounting the second component, the required setting force is then applied by which deforms the deformation portion of the shaft plastically and permanently to the setting head. In addition to saving time by saving a mounting step and the total forces to be applied by the fitter are reduced. In addition, no separate setting tool is required - the blind rivet nut can be inserted by hand into the first component, whereby the required working surface can be reduced.
Das Verliersicherungsteil kann die Blindnietmutter kraftschlüssig im ersten Bauteil fixieren, z.B. wenn das Verliersicherungsteil in der Art eines Dichtrings umlaufend um den Schaft der Blindnietmutter ausgebildet ist. Durch Einpressen der Blindnietmutter in das Durchgangsloch wird ein solches Verliersicherungsteil gestaucht und fixiert die Blindnietmutter kraftschlüssig gegen ein Herausfallen im ersten Bauteil.The captive securing part can frictionally fix the blind rivet nut in the first component, e.g. when the captive protection part is formed in the manner of a sealing ring circumferentially around the shank of the blind rivet nut. By pressing the blind rivet nut into the through hole, such a captive securing part is compressed and fixes the blind rivet nut in a force-locking manner against falling out in the first component.
Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der das Verliersicherungsteil als Rastelement derart ausgebildet ist, dass es mit dem ersten Bauteil verrastet, wenn die Blindnietmutter in das Durchgangsloch im ersten Bauteil eingeführt wird.However, an embodiment in which the captive securing part is designed as a latching element in such a manner that it locks with the first component when the blind rivet nut is inserted into the through hole in the first component is particularly preferred.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Verliersicherungsteil wenigstens zwei, schräg vom Schaft wegstehende und radial elastisch nachgiebige Rastarme mit nach außen weisendem Rastnocken auf. Beim Durchschieben des Schaftes durch ein Durchgangsloch im Bauteil werden die Rastarme in Richtung auf den Schaft nach innen gedrückt. Aufgrund ihrer elastischen Ausgestaltung federn sie anschließend nach außen, wodurch die Rastnocken die Durchgangsöffnung hintergreifen und mit dem Bauteil verrasten.In a particularly preferred embodiment, the captive securing part has at least two latching arms projecting obliquely away from the shaft and radially elastically yielding with outwardly pointing latching cams. When pushing the shaft through a through hole in the component, the latching arms are pressed inwards in the direction of the shaft. Due to their elastic configuration, they then spring outwards, as a result of which the locking cams engage behind the passage opening and engage with the component.
Der Setzkopf und der Schaft sind vorzugsweise einstückig und als Metallteil, insbesondere als Stahlteil, ausgebildet. Die Blindnietmutter weist im Schaft ein Innengewinde auf, in welches von Seiten des Setzkopfes eine Schraube einschraubbar ist. Zwischen Setzkopf und Innengewinde ist ein Teil des Schaftes als Verformungsabschnitt ausgebildet. Im Verformungsabschnitt ist die Festigkeit des Schaftes reduziert. Dies kann z.B. durch eine dünnere Wandungsdicke erzielt werden als im restlichen Schaftbereich. Die Verwendung einer Blindnietmutter aus Metall und insbesondere Stahl (mit einer korrespondierenden Schraube aus Metall/Stahl) garantiert eine hohe erzielbare Festigkeit der Schraubverbindung.The setting head and the shaft are preferably in one piece and designed as a metal part, in particular as a steel part. The blind rivet nut has an internal thread in the shaft, in which of Pages of the setting head a screw is screwed. Between setting head and internal thread part of the shaft is formed as a deformation section. In the deformation section, the strength of the shaft is reduced. This can be achieved, for example, by a thinner wall thickness than in the remaining shaft area. The use of a rivet nut made of metal and in particular steel (with a corresponding screw made of metal / steel) guarantees a high achievable strength of the screw connection.
Das Verliersicherungsteil ist vorzugsweise als separates Bauteil verliersicher an der Blindnietmutter befestigt. Dies kann beispielsweise durch eine formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung von Blindnietmutter und Verliersicherungsteil erzielt werden.The captive securing part is preferably fastened captively to the blind rivet nut as a separate component. This can be achieved for example by a positive or cohesive connection of blind rivet nut and captive safety part.
Vorzugsweise ist das Verliersicherungsteil ein Kunststoffteil, welches besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Beispielsweise kann das Verliersicherungsteil über ein Spritzgußverfahren unmittelbar an die Blindnietmutter angespritzt werden.Preferably, the captive securing part is a plastic part, which can be produced particularly inexpensively. For example, the loss-securing part can be molded directly onto the blind rivet nut via an injection molding process.
Besonders bevorzugt umgreift das Verliersicherungsteil den Setzkopf formschlüssig. Dies ermöglicht eine sichere Verbindung zwischen Verliersicherung und Blindnietmutter, die einfach herstellbar ist, insbesondere wenn das Verliersicherungsteil aus Kunststoff ausgebildet ist.Particularly preferably, the captive securing part surrounds the setting head in a form-fitting manner. This allows a secure connection between captive and blind rivet nut, which is easy to produce, especially if the captive safety part is made of plastic.
Zur Realisierung einer Verdrehsicherung im Bauteil kann es vorteilhaft sein, wenn der Schaft an seiner Außenfläche als Mehrkant ausgebildet ist, vorzugsweise als Sechs- oder Achtkant. Das Durchgangsloch im ersten Bauteil weist dann vorzugsweise eine mit der Außenfläche des Schaftes korrespondierende Form auf, wodurch die Blindnietmutter bereits nach dem Einstecken formschlüssig gegen ein Verdrehen im Bauteil fixiert ist.To realize an anti-rotation in the component, it may be advantageous if the shaft is formed on its outer surface as a polygon, preferably as a hexagon or octagon. The through hole in the first component then preferably has a shape corresponding to the outer surface of the shaft, whereby the blind rivet nut is already fixed in a form-fitting manner against twisting in the component after insertion.
Weiterhin wird ein Bauteilverbund mit einem ersten Bauteil, einem zweiten Bauteil und einer Blindnietmutter angegeben, bei der das erste Bauteil an einem Durchgangsloch formschlüssig zwischen dem Setzkopf und einem Schließkopf der Blindnietmutter fixiert ist. Das zweite Bauteil ist über eine in die Blindnietmutter eingeschraubte Schraube mit dem ersten Bauteil verbunden. Erfindungsgemäß ist an dem Setzkopf ein Verliersicherungsteil angeordnet, welches eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und der Blindnietmutter bereitstellt. Eine solche Bauteilverbindung ist besonders schnell und einfach herzustellen, da auf einen separaten Montageschritt zum Ausbilden des Setzkopfes verzichtet werden kann und dies in den Prozessschritt des Anschraubens des zweiten Bauteils integriert werden kann.Furthermore, a component composite is specified with a first component, a second component and a blind rivet nut, in which the first component is fixed in a form-fitting manner at a through hole between the setting head and a closing head of the blind rivet nut. The second component is connected to the first component via a screw screwed into the blind rivet nut. According to the invention a Verliersicherungsteil is arranged on the setting head, which provides a positive and / or positive connection between the first component and the blind rivet nut. Such a component connection is particularly quick and easy to manufacture, as can be dispensed with a separate assembly step for forming the setting head and this can be integrated into the process step of screwing the second component.
Eine zuverlässige Fixierung der Blindnietmutter im ersten Bauteil unter Verzicht auf ein separates Montagewerkzeug wird vorzugsweise in einer Ausgestaltung erreicht, bei der das Verliersicherungsteil auf Seiten des Schaftes wenigstens zwei radial elastisch nachgiebige Rastarme mit nach außen weisendem Rastnocken aufweist, die durch zwei Führungsnuten des Durchgangslochs im ersten Bauteil hindurchreichen und auf einer dem Setzkopf der Blindnietmutter abgewandten Seite mit dem ersten Bauteil verrastet sind. Eine solche Bauteilverbindung ist einfach herzustellen, da die Blindnietmutter allein durch Einstecken in das Durchgangsloch am ersten Bauteil verrastet und formschlüssig in diesem gehalten wird.A reliable fixation of the blind rivet nut in the first component waiving a separate assembly tool is preferably achieved in an embodiment in which the captive on the side of the shaft has at least two radially elastically resilient latching arms with outwardly facing locking cams, which by two guide grooves of the through hole in the first Pass through the component and are locked on a side facing away from the setting head of the blind rivet nut with the first component. Such a component connection is easy to produce, since the blind rivet nut is locked by insertion into the through hole on the first component and held in a form-fitting manner in this.
Die Länge der Rastnasen wird derart gewählt, dass diese durch das erste Bauteil hindurchgreifen und mit ihren Rastnocken auf der Oberfläche des ersten Bauteils verrasten. Eine besondere Festigkeit der Verbindung zwischen Blindnietmutter und ersten Bauteil wird in einer Ausgestaltung dadurch erzielt, dass der Schließkopf auf Höhe der Rastnocken ausgebildet ist und diese radial nach außen drückt.The length of the locking lugs is chosen such that they pass through the first component and lock with their locking cams on the surface of the first component. A special strength of the connection between the blind rivet nut and the first component is achieved in one embodiment in that the closing head is formed at the level of the locking cams and presses them radially outward.
Die erfindungsgemäße Blindnietmutter ist insbesondere für dünnwandige Bauteile geeignet. Aufgrund der Verbesserten Montierbarkeit eignet sie sich besonders für die Verwendung bei der Serienproduktion, z.B. für die Montage von Kraftfahrzeugbauteilen. In einer Ausgestaltung sind die Bauteile des Bauteilverbundes Kraftfahrzeugbauteile und insbesondere Karosserie- oder Fahrwerksbauteile.The blind rivet nut according to the invention is particularly suitable for thin-walled components. Due to the improved mountability, it is particularly suitable for use in mass production, e.g. for the assembly of motor vehicle components. In one embodiment, the components of the component composite motor vehicle components and in particular body or chassis components.
Für den Bauteilverbund wird vorzugsweise die voranstehend beschriebene Blindnietmutter mit dem Verliersicherungsteil verwendet, wodurch dieselben dort beschriebenen Vorteile und technischen Wirkungen erzielt werden.For the component composite, the above-described blind rivet nut with the anti-loss part is preferably used, whereby the same advantages and technical effects described there are achieved.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich anhand der Zeichnung und im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „kann“ verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood with reference to the drawings and in conjunction with the following description of the embodiments. If the term "can" is used in this application, it is both the technical possibility and the actual technical implementation.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
-
1 eine Schnittansicht einer beispielhaften Blindnietmutter -
2 eine Schnittansicht einer beispielhaften Bauteilverbindung unter Verwendung der Blindnietmutter aus1 -
3 das Ausbilden der Bauteilverbindung zu verschiedenen Zeitpunkten
-
1 a sectional view of an exemplary blind rivet nut -
2 a sectional view of an exemplary component connection using theblind rivet nut 1 -
3 forming the component connection at different times
Die Blindnietmutter weist einen Setzkopf
Zur Vereinfachung der Montage der Blindnietmutter
Das Verliersicherungsteil
Zur Montage der Blindnietmutter
Vorzugsweise bewirken die Rastarme
Durch die Rastnocken
Die Befestigung eines zweiten Bauteils
Während dieser Setzbewegung sind die vom Monteur aufzubringenden Kräfte reduziert, da die Blindnietmutter
Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich. Insbesondere kann das Verliersicherungselement auch mehr als zwei Rastarme oder Rastnocken in anderer Form aufweisen.The embodiments are not to scale and are not restrictive. Modifications in the context of expert action are possible. In particular, the Verliersicherungselement can also have more than two locking arms or locking cams in a different form.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bauteilverbundcomponent composite
- 22
- erstes Bauteilfirst component
- 33
- DurchgangslochThrough Hole
- 44
- Führungsnutguide
- 55
- zweites Bauteilsecond component
- 66
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 77
- Schraubescrew
- 1010
- Blindnietmutterblind rivet nut
- 1111
- Setzkopfsetting head
- 1212
- Schaftshaft
- 1313
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1414
- Innengewindeinner thread
- 1616
- Verformungsabschnittdeforming section
- 1818
- Schließkopfclosing head
- 2020
- Verliersicherungsteilloosening
- 2222
- Rastarmdetent arm
- 2424
- Rastnocken locking cams
- LL
- Längsachselongitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2017-07-19 DE DE102017212350.8A patent/DE102017212350A1/en active Pending
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Legal Events
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R079 | Amendment of ipc main class |
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