DE19654581C1 - Screw with eccentric sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schraube mit Buchse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a screw with a socket according to the Preamble of claim 1.
Bei derartigen Schrauben ist es bekannt, daß die frei auf dem Schraubenschaft verdrehbare Buchse einen parallel zum Schraubenkopf sich erstreckenden Flansch hat, der mittels eines passenden Betätigungswerkzeuges so verdreht wird, daß die Exzenterfläche der Buchse die beiden miteinander zu verschraubenden Teile spielfrei zueinander verschiebt. In der Spannstellung wird dann die Schraube angezogen und sie hält die Bauteile in ihrer spielfreien Ausrichtung.With such screws, it is known that the free the screw shaft rotatable socket parallel to the Screw head has extending flange, which means a suitable operating tool is rotated so that the eccentric surface of the socket the two together screwing parts moves to each other without play. In the clamping position is then tightened the screw and it keeps the components in their play-free alignment.
Nachteilig bei diesen bekannten Exzenterverschraubungen ist die Tatsache, daß eine Montage mit zwei Werkzeugen erfolgen muß. Dies ist aufwendig und zeitraubend sowie in schlecht zugänglichen Einbaulagen besonders problematisch.A disadvantage of these known eccentric screw connections the fact that assembly is done with two tools got to. This is time consuming and time consuming as well as bad accessible installation positions are particularly problematic.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube mit Buchse der als bekannt vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sie eine spielfreie Verschraubung mittels eines einzi gen Schraubwerkzeugs und mit einer Ein-Hand-Montage ermög licht.The invention has for its object a screw To design socket of the type presumed to be known, that they have a play-free screw connection by means of a single tools and with one-hand assembly light.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This problem is solved with the features of Claim 1.
Die erfindungsgemäße Schraube kann in unterschiedlichen Ausführungsformen ausgebildet werden. Eine derartige Schraube kann jede beliebige Schraubenkopfform aufweisen, beispielsweise Außensechskant oder Innensechskant, Viel zahnkopf oder dergleichen. Auch die Gewindeform des Schrau benschaftes ist beliebig. Es kann sich beispielsweise um ein selbstschneidendes Gewinde handeln, das ebenso als Rechtsgewinde wie als Linksgewinde ausgebildet sein kann. Dabei ist auch eine Mikroverkapselung ohne weiteres mög lich. Die Schraube kann dabei wahlweise mit oder ohne Scheibe ausgebildet sein.The screw according to the invention can be in different Embodiments are formed. Such Screw can have any screw head shape, for example hexagon or hexagon, much tooth head or the like. Even the thread shape of the screw The property is arbitrary. For example, it can be act a self-tapping thread that also as Right-hand thread as can be designed as a left-hand thread. Microencapsulation is also readily possible Lich. The screw can be either with or without Disk be formed.
Die Buchse selber ist auf der Schraube im Anlieferzustand zwar drehbar, aber unverlierbar gehalten.The socket itself is on the screw in the delivery condition rotatable, but held captive.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are in the Un Described claims.
Nachstehend werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Dabei sind gleiche oder einander entsprechende Teile je weils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:Two preferred embodiments of the Invention described with reference to the drawing. The same or corresponding parts are each provided with the same reference numerals. Show it:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene, schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Schraube mit Buchse und mit einer Schei be, Fig. 1 is a partially sectioned, schematic side view of a first embodiment be the screw with bushing and with a ticket,
Fig. 2 die Schraube gemäß Fig. 1 in lose einge schraubter Position, Fig. 2 shows the screw according to FIG. 1 in loosely screwed position,
Fig. 3 die Darstellung gemäß Fig. 2 in Spannpositi on, Fig. 3 shows the view according to Fig. 2 on in Spannpositi,
Fig. 4 eine zu Fig. 2 analoge Darstellung einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 is a view analogous to FIG. 2 showing a second embodiment,
Fig. 5 eine zu Fig. 3 analoge Darstellung der zwei ten Ausführungsform. Fig. 5 is an analog to Fig. 3 representation of the two th embodiment.
Eine insgesamt mit 1 bezeichnete Schraube besitzt einen Schraubenschaft 1a und einen Schraubenkopf 1e. Der Schrau benschaft 1a besitzt einen Gewindebereich 1b an seinem Schaftende. An den Gewindebereich 1b schließt sich ein er ster Bereich 1c an, der eine mit 2 bezeichnete Buchse frei drehbar trägt. Die Buchse 2 besitzt eine Innenbohrung 2a, die so bemessen ist, daß die Buchse frei drehbar mit Spiel passung auf dem ersten Bereich 1c drehbar ist. Der erste Bereich 1c weist einen ersten Durchmesser d1 auf. Die Buchse besitzt eine exzentrisch verlaufende Umfangsfläche 2b. A screw designated overall by 1 has a screw shaft 1 a and a screw head 1 e. The screw shaft 1 a has a threaded region 1 b at its shaft end. At the threaded area 1 b, he connects to the first area 1 c, which carries a socket designated 2 freely rotatable. The socket 2 has an inner bore 2 a, which is dimensioned so that the socket is freely rotatable with clearance fit on the first area 1 c is rotatable. The first region 1 c has a first diameter d 1 . The socket has an eccentrically extending peripheral surface 2 b.
An den ersten Bereich 1c mit einem Durchmesser d1 schließt sich in Richtung auf den Schraubenkopf 1e ein zweiter Be reich 1d mit einem Schaftdurchmesser d2 an. Der Schaft durchmesser d2 ist größer als der Schaftdurchmesser d1. Auf dem zweiten Bereich 1d ist eine Scheibe 3 mit ihrer Bohrung 3a frei drehbar um die gemeinsame Achse 1f von Schraube 1 und Buchse 2 gelagert.At the first area 1 c with a diameter d 1 in the direction of the screw head 1 e, a second loading area 1 d with a shaft diameter d 2 follows. The shaft diameter d 2 is larger than the shaft diameter d 1 . In the second area 1 d, a disc 3 with its bore 3 a is freely rotatable about the common axis 1 f of screw 1 and socket 2 .
Der Durchmesser d2 des zweiten Bereichs 1d ist so ausgebil det, daß er die Buchse 2 mitnimmt, wenn diese beim Ein schrauben des Gewindes 1b in die zugehörige Gewindebohrung in Richtung auf den Schraubkopf 1e verschoben wird.The diameter d 2 of the second area 1 d is ausgebil det that it takes the socket 2 when it is screwed when screwing the thread 1 b into the associated threaded hole in the direction of the screw head 1 e.
Einzelheiten werden anhand der Zeichnungsfiguren 2 und 3 erläutert:Details are shown in the drawing figures 2 and 3 explains:
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Schraube im Vor montagezustand. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Schraube 1 dazu, ein Blechteil 4 mit einer Durchgangs öffnung 4a spielfrei an einem mit 5 bezeichneten Halteteil zu befestigen. Das Halteteil 5 besteht aus zwei miteinander verschweißten Blechbereichen 5a und 5b. Der Blechbereich 5a weist ein Gewinde 5c auf, in das das Gewinde 1b des Schrau benschafts 1a eingeschraubt wird. Fig. 2 shows the screw shown in Fig. 1 in the pre-assembled state. In the illustrated embodiment, the screw 1 serves to fasten a sheet metal part 4 with a through opening 4 a to a holding part denoted by 5 without play. The holding part 5 consists of two sheet metal areas 5 a and 5 b welded together. The sheet metal area 5 a has a thread 5 c, into which the thread 1 b of the screw shaft 1 a is screwed.
Bei einem Einschrauben der Schraube 1 mit Buchse 2 wandert der Schaft 1a in Richtung des Pfeils 6. Dabei wird die Buchse 2, die mit ihrer Bohrung 2a frei drehbar auf dem er sten Bereich 1c gelagert ist, bis zur Anlage an dem inneren Randbereich des Blechbereichs 5a mitgenommen. When screwing in the screw 1 with the socket 2 , the shaft 1 a moves in the direction of the arrow 6 . The socket 2 , which is mounted with its bore 2 a freely rotatable on the first area 1 c, is carried to rest on the inner edge area of the sheet metal area 5 a.
Zwischen der Bohrung 2a der Buchse und dem Durchmesser d1 besteht eine Spielpassung. Während des Ansetzvorgangs der Schraube dreht sich also die exzentrische Umfangsfläche 2b der Buchse nicht mit, sondern verbleibt in einer undefinier ten Position innerhalb des Durchgangslochs 4a.There is a clearance fit between the bore 2 a of the socket and the diameter d 1 . During the process of attaching the screw, the eccentric peripheral surface 2 b of the bushing does not rotate, but remains in an undefined position within the through hole 4 a.
Sobald die Buchse 2 mit ihrer schaftseitigen Stirnfläche an der Innenseite 5a des Blechteils anliegt und der Schraub vorgang fortgesetzt wird, wird die Buchse 2a auf den zwei ten Bereich 1d verschoben, dessen Durchmesser d2 größer ist als der Durchmesser d1. Der Durchmesser der Bohrung 2a und der Außendurchmesser des zweiten Bereichs 1d sind so ge wählt, daß eine Preßpassung erzeugt wird. Im Übergangsbe reich zwischen dem ersten Bereich 1c und dem zweiten Be reich 1d baut sich demzufolge ein Reibmoment auf, das um so größer wird, je weiter die Buchse (2) gegen die Richtung des Pfeils 6 auf den zweiten Bereich 1d wandert. Dabei stützt sich die exzentrische Umfangsfläche 2b der Buchse an der Durchgangsöffnung 4a des zu fixierenden Teils 4 ab. Die Buchse dreht sich mit der Schraube mit und verspannt die Bauteile 4 und 5 spielfrei gegeneinander in der Weise, daß das Bauteil 4 mit seiner Stirnkante 4b fest gegen den inne ren Rand 5d des Blechteils 5b gepreßt wird. Es ist zu be achten, daß das Reibmoment zwischen dem Schraubenschaft 1d und der Buchse 2 größer sein muß als das Reibmoment zwi schen dem zu fixierenden Teil 4 und der exzentrischen Um fangsfläche 2b der Buchse. As soon as the socket 2 rests with its shaft-side end face on the inside 5 a of the sheet metal part and the screwing process is continued, the socket 2 a is shifted to the second region 1 d, the diameter d 2 of which is larger than the diameter d 1 . The diameter of the bore 2 a and the outer diameter of the second region 1 d are selected so that an interference fit is generated. In the transition area between the first area 1 c and the second loading area 1 d, a frictional torque builds up, which increases the further the bushing ( 2 ) moves against the direction of arrow 6 on the second area 1 d. The eccentric peripheral surface 2 b of the bush is supported on the through opening 4 a of the part 4 to be fixed. The socket rotates with the screw and clamps the components 4 and 5 without play against each other in such a way that the component 4 with its end edge 4 b is pressed firmly against the inner edge 5 d of the sheet metal part 5 b. It should be noted that the frictional torque between the screw shaft 1 d and the socket 2 must be greater than the frictional torque between the part 4 to be fixed and the eccentric circumferential surface 2 b of the socket.
Beim Ansetzen der Schraube (Zustand gemäß Fig. 2) werden die ersten Gewindegänge des Gewindes 1b mit einem Moment M1 in die Gewindebohrung 5c eingeschraubt. Beim Übergang der Buchse 2 vom ersten Bereich 1c auf den zweiten Bereich 1d baut sich ein Exzenterreibmoment M2 auf. Das Gesamtmoment ist dann die Summe aus M1 und M2.When the screw is attached (state according to FIG. 2), the first threads of the thread 1 b are screwed into the threaded bore 5 c with a moment M1. At the transition of the socket 2 from the first area 1 c to the second area 1 d, an eccentric friction torque M2 builds up. The total moment is then the sum of M1 and M2.
Sobald die Bauteile spielfrei zueinander verspannt sind, dreht sich der Schraubenschaft durch die Bohrung 2a der Buchse, wobei das Einschraubmoment nahezu konstant bleibt, nämlich M1+M2. Wenn die Scheibe 3 zwischen Schraubenkopf 1e und Außenfläche des Blechteils 5b festliegt, baut sich ein Vorspannungsmoment M3 auf. Es steigt nun das Gesamtmo ment im System auf M1+M2+M3.As soon as the components are clamped to one another without play, the screw shaft rotates through the bore 2 a of the socket, the screwing torque remaining almost constant, namely M1 + M2. When the washer 3 is fixed between the screw head 1 e and the outer surface of the sheet metal part 5 b, a preload moment M3 builds up. The total moment in the system now rises to M1 + M2 + M3.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 entspricht der vorbeschriebenen mit dem Unterschied, daß keine lose Schei be 3 vorgesehen ist, sondern daß der Schraubenkopf 1e einen fest angeformten Scheibenbereich 1g aufweist. Die Wirkung des Systems entspricht der anhand der Fig. 1 bis 3 vor beschriebenen Wirkung.The embodiment according to FIGS. 4 and 5 corresponds to the one described above with the difference that no loose disc 3 is provided, but that the screw head 1 e has a firmly molded disc area 1 g. The effect of the system corresponds to that described with reference to FIGS. 1 to 3 before.
Die Schraube ist universell verwendbar für alle Anwendungs fälle, in denen ein zu fixierendes Teil an einem Halteteil spielfrei fixiert werden soll.The screw can be used universally for all applications cases in which a part to be fixed on a holding part should be fixed without play.
Das exzentrische Element ist in der gesamten Anmeldung ebenso wie in den Patentansprüchen stets als Buchse be zeichnet worden. The eccentric element is throughout the application just as in the claims always as a socket been drawn.
Unter einer Buchse ist auch eine üblicherweise als Scheibe bezeichnete Buchse zu verstehen. Eine solche Ausbildung der Buchse in Scheibenform ist in den Zeichnungen dargestellt. Scheibe und Buchse unterscheiden sich nicht in ihrer tech nischen Wirkung, sondern lediglich in ihren Abmessungen, auf die es für die hier maßgeblichen technischen Wirkungen jedoch nicht ankommt.Under a socket is also usually a disc to understand designated socket. Such training the Disc-shaped bushing is shown in the drawings. Disc and socket do not differ in their tech effect, but only in its dimensions, to which it is relevant for the technical effects relevant here however does not arrive.
Claims (4)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102005009925A1 (en) * | 2005-03-04 | 2006-09-07 | Volkswagen Ag | Method for assembling two components while compensating for divergences in size comprises adjusting them to desired position and selecting bolt with eccentric upper section of larger diameter from set using chart showing required size |
DE102007006021A1 (en) | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Volkswagen Ag | Tolerance deviation compensation device for vehicle, has receiving unit with continuous holes arranged at small distance from each other, and contact cylinder brought in contact with holes is formed at contact unit |
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1996
- 1996-12-30 DE DE1996154581 patent/DE19654581C1/en not_active Expired - Fee Related
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