DE19721894A1 - Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff - Google Patents

Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff

Info

Publication number
DE19721894A1
DE19721894A1 DE19721894A DE19721894A DE19721894A1 DE 19721894 A1 DE19721894 A1 DE 19721894A1 DE 19721894 A DE19721894 A DE 19721894A DE 19721894 A DE19721894 A DE 19721894A DE 19721894 A1 DE19721894 A1 DE 19721894A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
bore
aluminum
screw
magnesium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19721894A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19721894C2 (de
Inventor
Gerald Ahrens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE19721894A priority Critical patent/DE19721894C2/de
Priority to DE59807694T priority patent/DE59807694D1/de
Priority to EP98107110A priority patent/EP0881398B1/de
Publication of DE19721894A1 publication Critical patent/DE19721894A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19721894C2 publication Critical patent/DE19721894C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/12—Nuts or like thread-engaging members with thread-engaging surfaces formed by inserted coil-springs, discs, or the like; Independent pieces of wound wire used as nuts; Threaded inserts for holes
    • F16B37/122—Threaded inserts, e.g. "rampa bolts"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/005—Nuts or like thread-engaging members into which threads are cut during screwing

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff, wobei am Bauteil an entsprechenden Verschraubungspunkten Bohrungen zum Eingriff von Schrauben in eine Bohrungswandung vorgesehen sind.
Mit dem zunehmendem Verlangen von aktiver und passiver Sicherheit bei Kraftfahrzeugen sind die Fahrzeuggewichte mehr und mehr gestiegen. Um die Fahrleistung trotz steigenden Gewichts bei zu behalten wurden immer leistungsstärkere Motoren verwendet. Dies führt jedoch zu einem unerwünscht höheren Kraftstoffverbrauch. Aus diesem Grund weisen neue Zielrichtungen im Automobilbau auf eine Reduzierung der Leergewichte von Kraftfahrzeugen, d. h. der Leichtbau gewinnt immer mehr Bedeutung.
Ein Ansatz zur Gewichtsreduzierung liegt in der neuerlichen Verwendung von Magnesium beispielsweise als Getriebegehäusewerkstoff statt dem bisher verwendeten Aluminium. Dabei kommen beispielsweise hochreine Magnesiumlegierungen wie AS21-HP (HP-high purety) oder bevorzugt AZ91-HP statt einer Aluminiumlegierung, wie beispielsweise Si9Cu3, zum Einsatz. Während die Aluminiumlegierung eine Dichte von etwa 2,74 Kg/dm3 aufweist, hat die Magnesiumlegierung AZ91-HP eine Dichte von 1,81 Kg/dm3. Die sich daraus theoretisch ergebende Gewichtsreduzierung von 34% wird in der Praxis häufig mit Werten bis von 13% bis 27% erreicht.
Besondere Probleme ergeben sich bei Schraubbefestigungen von Fahrzeugbauteilen aus Magnesiumlegierungen hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten, des Setzverhaltens und der Korrosionsproblematik von Magnesium.
Zur Lösung dieser Probleme wurden bisher beispielsweise Stahlschrauben mit korrosionshemmender Spezialoberfläche vorgeschlagen. Diese sind jedoch teuer und bei großen Wärmeschwankungen kommt es verstärkt zu hohen Belastungen der Schraubverbindung, was zu einem Setzen und letztlich zu einer Schraubenlockerung führt.
Daher wurden auch Stahldehnschrauben mit korrosionshemmender Spezialoberfläche eingesetzt, welche bei geeigneter Auslegung Wärmesetzerscheinungen minimieren können. Dies ist jedoch teuer und es muß zusätzlicher Bauraum zur Verfügung stehen.
Weitere bekannte Lösungsvorschläge betreffen Aluminiumschrauben oder Aluminiumdehnschrauben. Diese sind jedoch ebenfalls teuer, müssen größer dimensioniert werden als herkömmliche Schrauben und es gibt derzeit wenig Erfahrung mit derartigen Alu-Ver­ schraubungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verschraubungsanordnung der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß in den Bohrungen jeweils eine Aluminiumbuchse vorgesehen ist, welche die Bohrungswandung und wenigstens einen vorbestimmten Bereich des Bauteils um die jeweilige Bohrung herum auf wenigstens einer Seite der Bohrung bedeckt.
Dies hat den Vorteil, daß sich die Verschraubung wie eine Aluminiumverschraubung darstellt, bei der konventionelle Stahlschrauben verwendet werden können. Diese Schraubverbindung ist kostengünstig, wobei gleichzeitig Korrosionsprobleme durch Kontaktkorrosion zwischen Bauteil und Stahlschraube wirksam vermieden sind. Es ist an den Stahlschrauben kein Spezial-Magnesium-Korrosionsschutz erforderlich und es sind auch kurze Schrauben einsetzbar, so daß die erfindungsgemäße Verschraubung keinen außergewöhnlich großen Bauraum benötigt. Ferner ist der Einsatz von Dehnschrauben entbehrlich, was zusätzliche Kostenvorteile erbringt.
Dadurch, daß die Aluminiumbuchse mit dem Bauteil vernietet ist, erzielt man einen sicheren Halt der Buchse und bildet gleichzeitig auf einfache Weise beidseitig der Bohrung einen Anschlag für einen Schraubenkopf um die Bohrung herum aus.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Bauteil aus stark kriechendem Werkstoff ein Magnesiumbauteil.
Ein sicherer Verbund zwischen Buchse und Bauteil auch bei extremen Temperaturbelastungen und ein Anschlag für einen Schraubenkopf, ohne daß dieser mit dem Werkstoff des Bauteiles in Berührung kommt, wird dadurch erzielt, daß die Aluminiumbuchse an beiden Seiten der Bohrung einen vorbestimmten Bereich einer Bauteiloberfläche um die jeweilige Bohrung herum bedeckt.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschraubungsanordnung in Schnittansicht.
In einem Magnesiumbauteil 10 ist an einem Befestigungspunkt eine Bohrung 12 vorgesehen. In der Bohrung 12 ist jeweils eine Aluminiumbuchse 14 angeordnet, welche die Bohrungswandungen vollständig und zusätzlich einen vorbestimmten Bereich auf einer Oberfläche 16 des Bauteiles um die Bohrung herum bedeckt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Buchse 14 vernietet, was automatisch eine entsprechende Überdeckung um die Bohrung herum ausbildet. Gleichzeitig sorgen diese Überdeckungen für einen entsprechenden Halt der Buchse 14 in der Bohrung 12. Das Bauteil 10 ist beispielsweise ein Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges.
Verschraubungskräfte werden somit im wesentlichen von der Aluminiumbuchse 14 aufgenommen, so daß das Magnesiumbauteil 10 nur geringe Setzneigung aufweist. Magnesium und Aluminium haben ähnliche Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch nur geringe Wärmespannungen und somit nur geringe Flächenbelastungen auftreten. Dies wirkt sich äußerst positiv auf das Setzverhalten aus.
Es ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf Magnesiumbauteile beschränkt, sondern zur Verschraubung jeglicher Bauteile mit starkem Kriechverhalten angewendet werden kann. Auch kann für die Buchse 14 ein anderes entsprechend geeignetes Material statt Aluminium verwendet werden. Hierbei ist die Werkstoffwahl in erster Linie davon beeinflußt, daß zwischen Buchse und Bauteil ein möglichst ähnlicher Wärmeausdehnungskoeffizient vorliegen soll, so daß nur geringe Wärmespannungen und somit geringe Flächenbelastungen auftreten und ein Setzten wirksam vermieden ist.
Bezugszeichenliste
10
Magnesiumbauteil
12
Bohrung
14
Buchse
16
Oberfläche des Bauteiles

Claims (5)

1. Verschraubungsanordnung für Bauteile (10) aus stark kriechendem Werkstoff, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei am Bauteil (10) an entsprechenden Verschraubungspunkten Bohrungen (12) zum Eingriff von Schrauben in eine Bohrungswandung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bohrungen (12) jeweils eine Buchse (14) vorgesehen ist, welche die Bohrungswandung und wenigstens einen vorbestimmten Bereich des Bauteils (10) um die jeweilige Bohrung (12) herum auf wenigstens einer Seite der Bohrung (12) bedeckt.
2. Verschraubungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (14) eine Aluminiumbuchse ist.
3. Verschraubungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (14) mit dem Bauteil (10) vernietet sind.
4. Verschraubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (10) aus stark kriechendem Werkstoff ein Magnesiumbauteil ist.
5. Verschraubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (14) an beiden Seiten der Bohrung (12) einen vorbestimmten Bereich einer Bauteiloberfläche (16) um die jeweilige Bohrung (12) herum bedeckt.
DE19721894A 1997-05-26 1997-05-26 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff Expired - Fee Related DE19721894C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19721894A DE19721894C2 (de) 1997-05-26 1997-05-26 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff
DE59807694T DE59807694D1 (de) 1997-05-26 1998-04-18 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff
EP98107110A EP0881398B1 (de) 1997-05-26 1998-04-18 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19721894A DE19721894C2 (de) 1997-05-26 1997-05-26 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19721894A1 true DE19721894A1 (de) 1998-12-24
DE19721894C2 DE19721894C2 (de) 2002-11-21

Family

ID=7830477

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19721894A Expired - Fee Related DE19721894C2 (de) 1997-05-26 1997-05-26 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff
DE59807694T Expired - Lifetime DE59807694D1 (de) 1997-05-26 1998-04-18 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59807694T Expired - Lifetime DE59807694D1 (de) 1997-05-26 1998-04-18 Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0881398B1 (de)
DE (2) DE19721894C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039266A1 (de) 2010-08-12 2012-03-29 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung zur Befestigung eines aus einem Leichtmetallwerkstoff bestehenden Sekundärelements an einem Primärelement

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004009409U1 (de) * 2004-06-15 2004-08-12 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Drahtgewindeeinsatz aus Magnesium- oder Aluminiumlegierung
DE102006023059B3 (de) * 2006-05-17 2008-02-14 Abus Kransysteme Gmbh Distanzhülse
DE102014205448A1 (de) 2014-03-24 2015-09-24 Mahle International Gmbh Hülseneinsatz

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1825699U (de) * 1957-01-09 1961-01-26 Krone Kg Halterung fuer eine zu befestigungszwecken dienenden kopfschraube.
DE7233348U (de) * 1974-09-05 Stoll C Kg Befestigungsvorrichtung
DE2932538C2 (de) * 1978-08-10 1990-12-13 Illinois Tool Works Inc., Chicago, Ill., Us

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2005371B (en) * 1977-10-03 1982-06-30 Hooker Chemicals Plastics Corp Tubular device and assembly using such device in the securement of one part to another
JPS59217009A (ja) * 1983-05-20 1984-12-07 本田技研工業株式会社 アルミニウム合金製ワツシヤを組込んだ鉄系ボルトの製造方法
JP2715758B2 (ja) * 1991-11-06 1998-02-18 日本軽金属株式会社 耐食性に優れた継ぎ手構造

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7233348U (de) * 1974-09-05 Stoll C Kg Befestigungsvorrichtung
DE1825699U (de) * 1957-01-09 1961-01-26 Krone Kg Halterung fuer eine zu befestigungszwecken dienenden kopfschraube.
DE2932538C2 (de) * 1978-08-10 1990-12-13 Illinois Tool Works Inc., Chicago, Ill., Us

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BÖLLHOFF: Blaue Seiten, Das Handbuch der Verbindungstechnik, Böllhoff GmbH, Biele- feld, 4.Aufl., 1966, S.1215,1216,1237 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039266A1 (de) 2010-08-12 2012-03-29 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung zur Befestigung eines aus einem Leichtmetallwerkstoff bestehenden Sekundärelements an einem Primärelement

Also Published As

Publication number Publication date
EP0881398A1 (de) 1998-12-02
EP0881398B1 (de) 2003-04-02
DE19721894C2 (de) 2002-11-21
DE59807694D1 (de) 2003-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008053485B4 (de) Schmelzeinsatzeinheit
DE102005021661B4 (de) Crashbox
DE102005051764B4 (de) Crashbox
DE102017201617A1 (de) Vorrichtung zum Befestigen einer Antriebseinheit an einer U-förmigen Rahmenstruktur eines Elektrorades
DE102018222877B4 (de) Dachklimaanlageneinheit, Verfahren zur Herstellung, Montage und Installation der Dachklimaanlageneinheit und Fahrzeug mit der Dachklimaanlageneinheit
DE202008011371U1 (de) Beilagscheibe, Schraube oder Mutter mit erhöhtem Reibbeiwert
DE102011116630A1 (de) Hochvoltspeicher für eine unfallsichere Montage
DE19525783B4 (de) Aufbau eines Rahmenverbindungsabschnitts in einem Fahrzeug
DE2508592B2 (de) Konsole zum Anschluß eines Trägers an eine Stütze in Stahlskelett-Hochbauten
DE19746167A1 (de) Leichtmetallbauteil, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung desselben
EP0881398B1 (de) Verschraubungsanordnung für Bauteile aus stark kriechendem Werkstoff
DE102017200225B4 (de) Getriebegehäuse
DE10043175C2 (de) Anordnung zum Verschließen einer Durchgangsöffnung in einem Magnesiumlegierungsgehäuse
DE2545809A1 (de) Vorrichtung zur anbringung eines servolenkgetriebes an einer fahrzeugachse
DE102014210979A1 (de) Schaltgabel
DE102014113765A1 (de) Mit Fliessbohrschraube befestigter Erdungsblock
DE102013006240A1 (de) Radträger für die Radaufhängung eines Fahrzeugs
DE2719925A1 (de) Elastischer halter
EP2159442A2 (de) Aggregatlager
DE102007021775A1 (de) Kraftfahrzeug und Brückenelement für ein Getriebegehäuse
EP1860021B1 (de) Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Bauteiles an einer Stützwand eines Kraftfahrzeugs
DE102006041113B4 (de) Befestigungsanordnung eines Verbindungselements an einem Magnesiumbauteil für einen Kraftwagen
DE10332631B4 (de) Seitenaufprallschutzvorrichtung für eine Fahrzeug-Tragstruktur
EP0232832A2 (de) Wagenkastengerippe
EP3960951B1 (de) Verbinder zum winkligen anschliessen mindestens eines hohlprofils an ein bauwerk sowie anordnung mit mindestens einem solchen verbinder

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20141202