DE10336810A1 - Threaded plate for screw joint has a thread region which is distanced from the support plate plane, and support plate section formed circular on the thread region - Google Patents

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Abstract

The threaded plate (10) has a thread region (12) which is distanced from the support plate plane (16). The support plate section (14) is circularly formed on the thread region. The threaded plate has a curve between the thread region and support plate section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewindeplatte mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The The invention relates to a threaded plate with the in the preamble of Claim 1 features mentioned.

In vielen technischen Bereichen werden Schraubverbindungen eingesetzt. Dabei ist es zur Verbindung mehrerer Elemente bekannt, die Elemente mittels mindestens einer Gewindeplatte und mindestens einer Schraube dauerhaft aneinander zu befestigen. Dabei weist die Gewindeplatte üblicherweise mindestens eine Bohrung mit mindestens einem Innengewinde auf, in welche eine entsprechende Schraube eingeschraubt werden kann.In Many technical areas screw connections are used. It is known to connect several elements, the elements by means of at least one threaded plate and at least one screw permanently attached to each other. In this case, the threaded plate usually at least one bore with at least one internal thread on, in which a corresponding screw can be screwed.

In vielen Bereichen, unter anderem bei Kraftfahrzeugen, unterliegen Schraubverbindungen, welche mindestens eine Gewindeplatte aufweisen, häufig hohen mechanischen Belastungen. Dabei ist es wünschenswert, dass Fahrzeugteile im Falle eines Unfalls (Crash), welche Schraubverbindungen mit einer Gewindeplatte aufweisen, durch die einwirkenden Kräfte möglicherweise deformiert werden, jedoch trotz einer Deformation nicht auseinander brechen. Denn ein Auseinanderbrechen von Fahrzeugteilen im Falle eines Crashs bedeutet eine erhöhte Verletzungsgefahr für die Insassen. So ist es nach den gültigen Sicherheitsstandards (FMVSS-Test) gefordert, dass beispielsweise eine Fahrzeugtür einem definierten Krafteintrag aus einer definierten Richtung derart standhalten kann, dass zwar eine Deformation der Fahrzeugtür stattfindet; die Fahrzeugtür jedoch nicht auseinander reißt. Dabei wirken auf die in der Fahrzeugtür befindlichen Schraubverbindungen besonders hohe Kräfte. Um die entsprechenden Sicherheitsstandards erfüllen zu können, ist es notwendig, die entsprechenden Schraubverbindungen, auf welche ein hoher Energieeintrag im Falle einer mechanischen Krafteinwirkung wirkt, derart stabil auszubilden, dass es nicht zum Auseinanderreißen der Schraubverbindungen kommen kann. Hierzu müssen die jeweiligen Schraubverbindungen, das heißt die Schrauben und Gewindeplatten, entsprechend groß dimensioniert werden, was zu einem höheren Gewicht sowie einem Kostennachteil führt.In many areas, including motor vehicles Screw connections, which have at least one threaded plate, often high mechanical loads. It is desirable that vehicle parts in the case of an accident (crash), which screw with a Have threaded plate, possibly by the forces acting deformed, but in spite of a deformation not apart break. Because a breakup of vehicle parts in the case a crash means an increased risk of injury for the Occupants. So it is after the valid Safety standards (FMVSS test) required that, for example a vehicle door a defined force entry from a defined direction such can withstand that although a deformation of the vehicle door takes place; the vehicle door, however do not tear apart. In this case act on the located in the vehicle door screw especially high forces. In order to comply with the relevant safety standards, it is necessary that the corresponding screw connections, on which a high energy input in the case of a mechanical force acts to form such stable, that it is not for tearing the screw can come. To do this the respective screw connections, that is the screws and threaded plates, correspondingly large dimensions become, what a higher Weight and a cost disadvantage leads.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gewindeplatte für eine Schraubverbindung anzugeben, welche gegen auf die Schraubverbindung wirkende Kräfte besonders unanfällig ist. Weiterhin soll die Gewindeplatte kostengünstig und materialsparend herstellbar sein.It is therefore an object of the present invention, a threaded plate for one Specify screw, which against against the screw acting forces especially unsusceptible is. Furthermore, the threaded plate should be inexpensive and material-saving to produce be.

Diese Aufgabe wird durch eine Gewindeplatte mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass mindestens ein Gewindebereich der erfindungsgemäßen Gewindeplatte, welcher mindestens eine Bohrung mit Innengewinde aufweist, von der Auflageebene der Gewindeplatte beabstandet ist, kann die entsprechende, aus mindestens einer zugehörigen Schraube und der Gewindeplatte bestehende Schraubverbindung einer höheren mechanischen Beanspruchung standhalten, da die Gewindeplatte aufgrund des von der Auflageebene beabstandeten Gewindebereiches einen zusätzlichen Deformationsweg aufweist, welcher im Falle hoher mechanischer Beanspruchungen auf die Schraubverbindung und somit auf die Gewindeplatte zur Deformation und somit zur zusätzlichen Absorption von Kräften zur Verfügung steht.These Task is called by a threaded plate with the in claim 1 Characteristics solved. Characterized in that at least one threaded portion of the threaded plate according to the invention, which has at least one bore with internal thread, of the Support level of the threaded plate is spaced, the corresponding, from at least one associated Screw and the threaded plate existing screw one higher withstand mechanical stress because the threaded plate due to the spaced from the support plane threaded portion an additional deformation path which, in the case of high mechanical stresses on the screw connection and thus on the threaded plate for deformation and thus for additional Absorption of forces to disposal stands.

Durch den zusätzlich zur Verfügung stehenden Deformationsweg und die damit einhergehenden zusätzlich aufnehmbaren Deformationskräfte der erfindungsgemäßen Gewindeplatte ist es möglich, die Schraubverbindung für eine geforderte Belastbarkeit geringer zu dimensionieren. Die hierdurch erzielte Materialersparnis führt zu einem erheblichen Kostenvorteil. Weiterhin führt die erzielte Materialersparnis beispielsweise bei Kraftfahrzeugen zu einem geringeren Gewicht und einem damit einhergehenden geringeren Kraftstoffverbrauch.By the additional to disposal standing deformation path and the associated additional recordable deformation forces the threaded plate according to the invention Is it possible, the screw connection for to dimension a required load capacity lower. The result achieved material savings leads at a significant cost advantage. Furthermore, the material savings achieved, for example in motor vehicles at a lower weight and so on associated lower fuel consumption.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass der Auflagebereich, welcher eine Auflagefläche zur Auflage der Gewindeplatte auf einem Gegenstand aufweist, umlaufend um den Gewindebereich ausgebildet ist. Durch die umlaufende Ausbildung des Auflagebereiches ist eine besonders einfache Herstellung und die Absorption besonders großer Kräfte durch die Deformation der Gewindeplatte möglich. Alternativ kann es vorgesehen sein, den Auflagebereich um den Gewindebereich unterbrochen, beispielsweise durch Auflagefinger, auszubilden. Eine solche nicht kontinuierliche Ausbildung des Auflagebereiches kann in bestimmten Applikationen, bei welchen wenig Bauraum zur Verfügung steht, wünschenswert sein.In a preferred embodiment it is provided that the support area, which a support surface for Has support of the threaded plate on an object, circulating formed around the threaded portion. Through the continuous education of the bearing area is a particularly simple manufacture and the absorption especially big personnel by the deformation of the threaded plate possible. Alternatively, it may be provided be interrupted, the support area to the threaded portion, for example by pad finger, train. Such a discontinuous Formation of the support area can in certain applications, in which little space is available, desirable be.

Vorzugsweise ist die Gewindeplatte zwischen dem Gewindebereich und dem Auflagebereich gewölbt ausgebildet. Eine gewölbte Ausbildung der Gewindeplatte führt vorteilhafterweise dazu, dass sämtliche Bereiche, welche zur Absorption einwirkender Kräfte deformiert werden sollen, gleichmäßig beansprucht werden. Hierdurch kann eine einzelne Bruchstelle oder Bruchkante vermieden werden, welche im Falle eines Bruches die Absorption mechanischer Kräfte deutlich vermindern würde.Preferably the threaded plate between the threaded portion and the support area is curved. A domed one Formation of the threaded plate leads advantageously to all Areas which are to be deformed to absorb forces, equally stressed become. This can cause a single break or break edge be avoided, which in the case of a break, the absorption of mechanical personnel would significantly reduce.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass die Gewindeplatte ein Deformationselement aufweist, welches auf der der Auflageebene zugewandten Seite des Gewindebereiches angeordnet ist. Dabei füllt das Deformationselement den von Gewindeplatte und Auflageebene eingeschlossenen Hohlraum vorzugsweise vollständig aus. Hierdurch kann im Falle einer mechanischen Überbeanspruchung der Gewindeplatte beziehungsweise der Schraubverbindung weitere Energie nicht nur durch die Deformation des gewölbten und von der Auflageebene beabstandeten Bereiches der Gewindeplatte, sondern weiterhin durch Deformation des Deformationselementes absorbiert und damit die Beanspruchung auf die Schraubverbindung verringert werden. Das Deformationselement besteht vorzugsweise aus einem leichten Material, dessen Deformationsenergie der jeweiligen Anwendung und der jeweiligen Dimensionierung der Gewindeplatte angepasst ist. Bevorzugtes Material für die Gewindeplatte und das Deformationselement ist Metall.In a particularly preferred embodiment, it is provided that the threaded plate has a deformation element, which is arranged on the support plane facing side of the threaded portion. In this case, the deformation element fills the enclosed by threaded plate and support plane cavity preference completely complete. As a result, in the case of a mechanical overstressing of the threaded plate or the screw connection further energy not only by the deformation of the curved and spaced from the support plane portion of the threaded plate, but further absorbed by deformation of the deformation element and thus the stress on the screw can be reduced. The deformation element is preferably made of a lightweight material whose deformation energy is adapted to the particular application and the respective dimensions of the threaded plate. Preferred material for the threaded plate and the deformation element is metal.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below in an embodiment with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

Die Figur zeigt eine Schraubverbindung mit einer erfindungsgemäßen Gewindeplatte und zwei Schrauben in geschnittener Darstellung.The FIG. 1 shows a screw connection with a threaded plate according to the invention and two screws in a sectional view.

Zur Befestigung eines Schließbügels 26 an einem Blech 18 einer Fahrzeugsäule kann der Schließbügel 26 mittels der Schrauben 30 und der Gewindeplatte 10 dauerhaft arretiert werden. Die Gewindeplatte 10 weist dabei zwei Gewindebereiche 12 mit Innengewinden 22 auf, welche mit den Außengewinden der Schrauben 30 korrespondieren. Weiterhin weist die Gewindeplatte 10 einen umlaufenden Auflagebereich 14 auf, welcher eine in einer Auflageebene 16 befindliche Auflagefläche 24 umfasst. Erfindungsgemäß ist der Gewindebereich 12 von der Auflageebene 16 beabstandet. Hierdurch bildet die Gewindeplatte 10 zwischen den Gewindebereichen 12 und der Auflageebene 16 einen Hohlraum 28 aus. Durch die beabstandete Anordnung des Gewindebereiches 12 und die damit einhergehende Ausbildung des Hohlraumes 28 ist es bei einer mechanischen Überbelastung, beispielsweise am Schließbügel 26, möglich, dass die Gewindeplatte 10 im Bereich des Soll-Deformationsbereiches 20 eine Deformation erfährt und hierdurch Energien beziehungsweise mechanische Kräfte absorbieren kann. Eine mögliche Überbeanspruchung des Schließbügels 26 ist durch die angreifende Kraft F, deren mögliche Richtungen schematisch durch Pfeile gekennzeichnet sind, dargestellt. Durch die Absorption von Energie aufgrund der Verformung der Gewindeplatte 10 im Soll-Deformationsbereich 20 werden die auf die Schraubverbindung, das heißt auf die Innengewinde 22 der Gewindeplatte 10 und die Außengewinde der Schrauben 30, wirkenden Kräfte deutlich reduziert, wodurch die Gewindeplatte 10 als auch die Schrauben 30 geringer dimensioniert werden können, was zu einem erheblichen Kostenvorteil führt. Zur Absorption maximaler Deformationsenergien ist der Soll-Deformationsbereich 20 gewölbt ausgebildet.For fastening a striker 26 on a sheet 18 a vehicle pillar may be the striker 26 by means of screws 30 and the threaded plate 10 be permanently locked. The threaded plate 10 has two threaded areas 12 with internal threads 22 on which with the external threads of the screws 30 correspond. Furthermore, the threaded plate 10 a circulating support area 14 on, which one in a support plane 16 located bearing surface 24 includes. According to the invention, the threaded area 12 from the support level 16 spaced. This forms the threaded plate 10 between the threaded areas 12 and the support level 16 a cavity 28 out. Due to the spaced arrangement of the threaded portion 12 and the concomitant formation of the cavity 28 it is a mechanical overload, for example on the striker 26 , possible that the threaded plate 10 in the region of the desired deformation range 20 undergoes a deformation and thereby can absorb energy or mechanical forces. A possible overuse of the striker 26 is represented by the attacking force F, whose possible directions are schematically indicated by arrows. Due to the absorption of energy due to the deformation of the threaded plate 10 in the desired deformation range 20 be on the screw, that is on the internal thread 22 the threaded plate 10 and the external threads of the screws 30 , acting forces significantly reduced, eliminating the threaded plate 10 as well as the screws 30 can be dimensioned smaller, resulting in a significant cost advantage. For absorption of maximum deformation energies is the target deformation range 20 arched trained.

Im Falle der mechanischen Überbeanspruchung und der damit einhergehenden Deformation der Gewindeplatte 10 im Bereich des Soll-Deformationsbereiches 20 wird die Gewindeplatte 10 derart deformiert, dass der von der Auflageebene 16 beabstandete Gewindebereich 12 in Richtung der Auflageebene 16 bewegt wird. Aufgrund dieser mechanischen Verformbarkeit bei Überbeanspruchung ist es auch bei sehr großen Kräften gewährleistet, dass sich zunächst die Gewindeplatte 10 deformiert und somit ein Ausreißen des Schließbügels 26 vom Blech 18 vermieden werden kann. Dabei wird das Material der Gewindeplatte 10 und damit die Deformierbarkeit der Gewindeplatte 10 im Soll-Deformationsbereich 20 derart gewählt, dass die zur Deformation der Gewindeplatte 10 notwendige Kraft geringfügig kleiner ist als die maximal mögliche Belastungskraft der Schraubverbindung bestehend aus Schrauben 30 und Gewindeplatte 10.In the case of mechanical overstress and the associated deformation of the threaded plate 10 in the range of the desired deformation range 20 becomes the threaded plate 10 deformed so that of the support plane 16 spaced threaded area 12 in the direction of the support plane 16 is moved. Due to this mechanical deformability in case of overstress, it is ensured even at very large forces, that initially the threaded plate 10 deformed and thus tearing the striker 26 from the sheet metal 18 can be avoided. In this case, the material of the threaded plate 10 and thus the deformability of the threaded plate 10 in the desired deformation range 20 chosen such that the deformation of the threaded plate 10 necessary force is slightly smaller than the maximum possible loading force of the screw consisting of screws 30 and threaded plate 10 ,

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele, vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The Invention is not limited to the embodiments shown here, rather it is possible by combination and modification of said means and features further variants to realize without departing from the scope of the invention.

1010
Gewindeplattethreaded plate
1212
Gewindebereichthreaded portion
1414
Auflagebereichsupport area
1616
Auflageebenesupport plane
1818
Blechsheet
2020
Soll-DeformationsbereichTarget deformation area
2222
Innengewindeinner thread
2424
Auflageflächebearing surface
2626
Schließbügelstriker
2828
Hohlraumcavity
3030
Schraubescrew

Claims (10)

Gewindeplatte (10) mit mindestens einem Gewindebereich (12), welcher mindestens eine Bohrung mit Innengewinde (22) aufweist, und mindestens einem Auflagebereich (14), welcher eine Auflagefläche (24) zur Auflage der Gewindeplatte (10) auf einem Gegenstand aufweist, wobei der mindestens eine Auflagebereich (14) in einer Auflageebene (16) befindlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gewindebereich (12) von der Auflageebene (16) beabstandet ist.Threaded plate ( 10 ) with at least one threaded area ( 12 ), which at least one bore with internal thread ( 22 ), and at least one support area ( 14 ), which has a bearing surface ( 24 ) for supporting the threaded plate ( 10 ) on an object, wherein the at least one support area ( 14 ) in a support level ( 16 ) is located, characterized in that at least one threaded area ( 12 ) from the support level ( 16 ) is spaced. Gewindeplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagebereich (14) um den Gewindebereich (12) umlaufend ausgebildet ist.Threaded plate according to claim 1, characterized in that the contact area ( 14 ) around the threaded area ( 12 ) is formed circumferentially. Gewindeplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagebereich (14) um den Gewindebereich (12) unterbrochen ausgebildet ist.Threaded plate according to claim 1, characterized in that the contact area ( 14 ) around the threaded area ( 12 ) is formed interrupted. Gewindeplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeplatte (10) mehrere Auflagefinger aufweist, welche um den Gewindebereich (12) herum angeordnet sind.Threaded plate according to claim 3, characterized in that the threaded plate ( 10 ) has a plurality of support fingers, which around the threaded portion ( 12 ) are arranged around. Gewindeplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeplatte (10) zwischen Gewindebereich (12) und Auflagebereich (14) eine Wölbung aufweist.Threaded plate according to one of the preceding claims, characterized in that the threaded plate ( 10 ) between threaded area ( 12 ) and support area ( 14 ) has a curvature. Gewindeplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeplatte (10) ein Deformationselement aufweist, welches auf der der Auflageebene (16) zugewandten Seite des Gewindebereiches (12) angeordnet ist.Threaded plate according to one of the preceding claims, characterized in that the threaded plate ( 10 ) has a deformation element, which on the support plane ( 16 ) facing side of the threaded portion ( 12 ) is arranged. Gewindeplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement den von Gewindeplatte (10) und Auflageebene (16) eingeschlossenen Hohlraum (28) zumindest teilweise ausfüllt.Threaded plate according to claim 6, characterized in that the deformation element of the threaded plate ( 10 ) and support level ( 16 ) enclosed cavity ( 28 ) at least partially. Gewindeplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement den von Gewindeplatte (10) und Auflageebene (16) eingeschlossenen Hohlraum (28) vollständig ausfüllt.Threaded plate according to claim 6, characterized in that the deformation element of the threaded plate ( 10 ) and support level ( 16 ) enclosed cavity ( 28 ) completely. Gewindeplatte nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement aus Metall besteht.Threaded plate according to one of claims 6 or 7, characterized in that the deformation element made of metal consists. Gewindeplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeplatte (10) aus Metall besteht.Threaded plate according to one of the preceding claims, characterized in that the threaded plate ( 10 ) consists of metal.
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