DE19724935C2

DE19724935C2 - Assembly assembly

Info

Publication number: DE19724935C2
Application number: DE19724935A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Wismeier
Original assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Current assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: DE19724935A1

Description

Die Erfindung betrifft eine zum Verschrauben mit einem Basisteil einschraubfertig vorkonfektionierte Montage-Baugruppe mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen.The invention relates to a screw-ready for screwing to a base part Pre-assembled assembly with the in the preamble of claim 1 characteristics listed.

Eine derartige Montage-Baugruppe ist z. B. bekannt aus EP 0 272 642 B1. Dort trägt die Kopfschraube an ihrem Schaft einen Radialvorsprung, der beim Einfüh ren des Schraubenschaftes in die Hülse deren als einwärts gerichteter Ringkragen ausgebildete Querschnittsverengung elastisch aufweitet, um die Kopfschraube innerhalb der Hülse verliersicher zu halten. Hier wirkt die als einwärts gerichteter Ringkragen ausgebildete Querschnittsverengung unmittelbar als Verliersicherung über den Radialvorsprung auf die Kopfschraube ein. Diese Art der Verliersiche rung ist zwar einfach und kostengünstig aufgebaut. Sie ermöglicht jedoch nur ein begrenztes Seitenspiel der Kopfschraube innerhalb der Hülse bzw. innerhalb des mit der Hülse versehenen Baugruppenteils.Such an assembly assembly is such. B. known from EP 0 272 642 B1. There the cap screw carries a radial projection on its shaft, which during insertion Ren the screw shaft in the sleeve of which as an inwardly directed ring collar trained cross-sectional constriction elastically expands around the cap screw keep captive within the sleeve. Here it acts as an inward direction Ring collar designed cross-sectional narrowing directly as a protection against loss over the radial projection on the cap screw. This type of captive tion is simple and inexpensive. However, it only enables one limited side play of the head screw within the sleeve or within the component part provided with the sleeve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montage-Baugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein vergleichsweise großes Seitenspiel zwischen Kopfschraube und Hülse bzw. mit dem mit der Hülse versehenen Baugruppenteil ermöglicht. Besonders in der Automobilindustrie tritt nämlich durch die zuneh mende Montage vorkonfektionierter Baugruppen die Forderung nach Verbindung selementen auf, die die Fertigungsungenauigkeiten und die Fertigungstoleranzen solcher Baugruppen beim Zusammenfügen ausgleichen. Dieses Zusammenfügen wird meistenteils von Robotern vorgenommen. Darüber hinaus sollen die bei der Montage eingesetzten Verbindungselemente, im vorliegenden Fall Schrauben, unverlierbar mit den Baugruppen verbunden sein, um das Handling zu erleichtern. The invention has for its object an assembly assembly of the beginning mentioned type to create a comparatively large side game between Cap screw and sleeve or with the assembly part provided with the sleeve enables. In the automotive industry in particular, this is increasing assembly of pre-assembled assemblies the requirement for connection on the manufacturing inaccuracies and manufacturing tolerances compensate for such assemblies when assembling. This putting together is mostly done by robots. In addition, at Assembly of used connecting elements, in the present case screws, be captively connected to the assemblies to facilitate handling.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst. Die Verliersicherung der Kopfschraube wird hier mittelbar durch eine den Schraubenschaft umgebende, als Kegelstumpffeder ausgebildete Schraubenfeder vorgenommen, die in einer spe ziellen Richtungsorientierung auf dem Schraubenschaft aufsitzt. Diese Richtungs orientierung ist so vorgenommen, daß ihr Sitz- bzw. Führungsteil gegenüber dem Schraubenschaft das den kleinsten Windungsdurchmesser aufweisende Kopfen de der Feder ist, während ihr den größten Windungsdurchmesser aufweisendes Fußende in Richtung auf den Schraubenkopf bzw. auf die Querschnittsverengung der Hülse steht und mit der besagten Querschnittsverengung als Verliersicherung wirkt. Sie überbrückt gewissermaßen in Radialrichtung den verhältnismäßig groß dimensionierten Ringspalt zwischen Schraubenschaft und Innendurchmesser der Hülse, der das gewünschte große Seitenspiel gewährleistet. Durch dieses große Seitenspiel ist auch ein von der Querschnittsverengung bzw. von dem einwärts gerichteten Halskragen der Hülse unbehindertes Einführen des Schraubenschaf tes mit ihrem Schaft in die Hülse möglich. Durch die Verwendung einer Kegel stumpffeder als Verliersicherung kann das Schraubengewinde über nahezu die gesamte Hülsenlänge in die besagte Hülse eintauchen, weil sich bei maximaler Kompression der Kegelstumpffeder deren Windungen weitgehend ineinanderle gen mit der Folge, daß die Feder auf eine sehr geringe Axiallänge komprimierbar ist und andererseits beim Einschraubvorgang ein großes Seitenspiel der Schrau be innerhalb der Hülse ermöglicht.The above object is achieved by claim 1. The loss prevention of the Head screw is here indirectly through a, surrounding the screw shaft Truncated cone spring made coil spring, which in a spe directional orientation sits on the screw shaft. This directional Orientation is made so that your seat or guide part against the Screw shaft the head with the smallest winding diameter de the spring, while it has the largest coil diameter Foot end in the direction of the screw head or the cross-sectional constriction the sleeve stands and with the said narrowing of the cross-section as protection against loss works. It bridges the relatively large in a radial direction dimensioned annular gap between screw shaft and inner diameter of the Sleeve that ensures the desired large side play. Through this big one Side play is also one of the narrowing of the cross-section or of the inside directed neck collar of the sleeve unimpeded insertion of the screw sheep tes possible with their shaft in the sleeve. By using a cone the screw thread can be used as an anti-loss device to protect against loss Immerse the entire length of the sleeve in the sleeve, because at maximum Compression of the truncated cone spring, the turns of which largely intertwine gene with the consequence that the spring compressible to a very small axial length and on the other hand, when screwing in, there is a large side play of the screw be inside the sleeve.

Zwar ist aus der DE 41 31 779 A1 eine Schraubenbefestigung für Abdeckungen oder Frontplatten von Geräten oder Systemen bekannt, die einen größeren Tole ranzausgleich bei Lochbildern mit großen Lochabständen zu einem Bezugsloch ermöglicht. Dies wird bei der bekannten Schraubenbefestigung jedoch mittels ei ner Gewindelochscheibe erzielt, die radial schwimmend in einer radialen Erweite rung einer fest mit einer Abdeckung oder einer Frontplatte verbundenen Buchse gelagert ist.From DE 41 31 779 A1 there is a screw fastening for covers or front panels of devices or systems known that have a larger tole ranc compensation for hole patterns with large hole distances to a reference hole enables. In the known screw fastening, however, this is done by means of egg ner threaded washer, which floats radially in a radial extent a socket that is firmly connected to a cover or a front plate is stored.

Die Kopfschraube kann eine Dünnschaftschraube sein, wobei dann die Feder mit ihrem Kopfende auf dem Dünnschaft aufsitzt und das anschließende Schrauben gewinde einen axialen Anschlag für das Kopfende der Feder bildet. Die Schraube muß jedoch keine Dünnschaftschraube sein. Es kann sich auch um eine Voll schaftschraube mit beliebigen Gewindegängen handeln, an denen sich die Feder mit ihrem Kopfende abstützt oder auf die die Feder mit ihrem Kopfende aufge schraubt ist. Ein solches Aufschrauben der Feder mit ihrem Kopfende z. B. auf den schraubenkopfseitigen Gewindeausgang ist problemlos dadurch möglich, daß sich die Federwindung durch elastisches Aufweiten einfach den vorhandenen Abmes sungsgegebenheiten anpaßt.The cap screw can be a thin-head screw, with the spring then their head end sits on the thin shaft and the subsequent screwing thread forms an axial stop for the head end of the spring. The screw However, it does not have to be a thin-head screw. It can also be a full act with any thread on which the spring is supported with its head end or on the spring with its head end is screwed. Such screwing the spring with its head end z. B. on the screw head-side thread exit is easily possible because the spring turn by elastic widening simply the existing dimensions adapts solution conditions.

Anspruch 4 erleichtert die Montage der Kegelstumpffeder innerhalb der Hülse. Das Durchschlüpfen des Fußendes der Feder von der Kopfseite her durch die Querschnittsverengung hindurch läßt sich durch Anspruch 4 erleichtern.Claim 4 facilitates the assembly of the truncated cone spring within the sleeve. The slipping of the foot end of the spring from the head side through the Cross-sectional narrowing through can be facilitated by claim 4.

Anspruch 6 ist auf eine Weiterbildung der Montage-Baugruppe in der Weise ge richtet, daß zusätzlich zu dem Seitenspiel eine Justierbarkeit des Baugruppenteils in Axialrichtung gegenüber dem Basisteil möglich ist. Eine solche Justierbarkeit kann nach erfolgter Montage bei bestimmten Anwendungsfällen erwünscht sein, wenn z. B. die durch einen Roboter vorgenommene Montage nicht zu dem ge wünschten Zusammenspiel zwischen dem Baugruppenteil und dem Basisteil ge führt hat. Dann kann die axiale Relativstellung zwischen diesen beiden Teilen noch nachträglich individuell eingestellt, nämlich nachjustiert werden. Diese zu sätzliche Justierbarkeit wird durch die Ansprüche 7 und 8 noch weiter unterstützt. Zielsetzung dieser Weiterbildung ist ein Verbindungselement, welches zwei Bau teile, z. B. mit Einpreß- oder Schweißmuttern bzw. mit Durchzügen versehene Ble che im Abstand voneinander fixiert, wobei einerseits beim Verschrauben recht winklig zur Montagerichtung ein Spielausgleich auch mit größeren Toleranzabwei chungen möglich ist, andererseits aber nach dem Verschrauben der Abstand der beiden Bauteile voneinander noch variiert werden kann. Es wird also im Ergebnis ein dreiachsiger Spielausgleich ermöglicht.Claim 6 is ge on a further development of the assembly assembly judges that in addition to the side play an adjustability of the assembly part is possible in the axial direction relative to the base part. Such adjustability may be desirable for certain applications after assembly, if e.g. B. the assembly made by a robot not to the ge desired interaction between the assembly part and the base part ge has led. Then the axial relative position between these two parts still individually adjusted afterwards, namely readjusted. This too Additional adjustability is further supported by claims 7 and 8. The goal of this training is a connecting element, which two construction parts, e.g. B. with press-in or weld nuts or with ble provided che fixed at a distance from each other, on the one hand when screwing right at an angle to the direction of assembly, play compensation even with larger tolerance deviations Chungen is possible, but on the other hand after screwing the distance between two components can still be varied from each other. So it will result a three-axis game compensation enables.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise beschrieben. Es zeigen:The invention is described with reference to the figures, for example. Show it:

Fig. 1 die Grundversion der Montage-Baugruppe in Vormontagezustand. Fig. 1 shows the basic version of the assembly assembly in the pre-assembly state.

Fig. 2 die Montage-Baugruppe nach Fig. 1 in unter Ausnutzung des gewähr leisteten Seitenspiels vollzogenem Montageendzustand. Fig. 2 shows the assembly assembly according to Fig. 1 in the use of the guaranteed side play completed final assembly.

Fig. 3 die für die Ermöglichung auch eines axialen Nachjustierens vorge nommene Weiterbildung der Montage-Baugruppe nach Fig. 1 im Vor montagezustand und Fig. 3 for the provision of an axial readjustment made further development of the assembly assembly of FIG. 1 in the pre-assembled state and

Fig. 4 die Montage-Baugruppe nach Fig. 3 in montiertem Endzustand. Fig. 4 shows the assembly assembly of Fig. 3 in the assembled final state.

Die Montage-Baugruppe gemäß Fig. 1 besteht aus einem Baugruppenteil 1, z. B. einem Gehäusedeckel, und aus einer im Baugruppenteil 1 einsitzenden Hülse 2 als verliersichere Halterung für eine in ihr in Richtung der Längsachse 3 bewegli che Kopfschraube 4.The mounting assembly according to Fig. 1 consists of a mounting part 1, z. B. a housing cover, and from a seated in the assembly part 1 sleeve 2 as a captive holder for a in her in the direction of the longitudinal axis 3 che movable head screw 4th

Die Hülse 2 ist an ihrem dem Schraubenkopf 5 zugewandten Ende mit einer als axialer Verschiebeanschlag wirksamen Querschnittsverengung 6 in Form eines einwärts gerichteten Halskragens 7 versehen. Die Querschnittsverengung 6 um gibt den Schraubenschaft 8 mit erheblichem Radialspiel. Beim dargestellten Aus führungsbeispiel ist der Schraubenschaft 8 ein Dünnschaft, an dessen dem Schraubenkopf 5 abgewandten Ende das Schraubengewinde 9 mit gegenüber dem Schraubenschaft 8 größerem Außendurchmesser anschließt. Auf dem Schraubenschaft 8 sitzt eine Kegelstumpffeder 10 auf. Ihr Sitz ist so orientiert, daß sie mit ihrem Kopfende 11 dem Schraubengewinde 9 zugewandt ist, welches da durch als axialer Anschlag für die Feder 10 wirksam ist. Mit ihrem den größten Windungsdurchmesser aufweisenden Fußende 12 steht die Feder 10 zum Schraubenkopf 5 und zur Querschnittsverengung 6 bzw. zum Halskragen 7 hin, deren wirksamer Öffnungsdurchmesser kleiner ist als der Windungsdurchmesser des Fußendes 12 der Kegelstumpffeder 10, also ihres größten Windungsdurch messers.The sleeve 2 is provided at its end facing the screw head 5 with a cross-sectional constriction 6 in the form of an inwardly directed neck collar 7 which acts as an axial displacement stop. The cross-sectional constriction 6 around gives the screw shaft 8 with considerable radial play. In the illustrated exemplary embodiment, the screw shaft 8 is a thin shaft, at the end of which facing away from the screw head 5, the screw thread 9 is connected with a larger outer diameter than the screw shaft 8 . A truncated cone spring 10 sits on the screw shaft 8 . Its seat is oriented so that it faces the screw thread 9 with its head end 11 , which acts as an axial stop for the spring 10 . With its foot end 12 having the largest turn diameter, the spring 10 faces the screw head 5 and the cross-sectional constriction 6 or neck collar 7 , the effective opening diameter of which is smaller than the turn diameter of the foot end 12 of the truncated cone spring 10 , i.e. its largest turn diameter.

Die Querschnittsverengung 6 bzw. der einwärts gerichtete Halskragen 7 können an ihrer außenliegenden, dem Schraubenkopf 5 zugewandten Flanke mit einer trichterähnlich wirksamen Einführungsschräge (nicht dargestellt) versehen sein, um das Einführen der Feder 10 in die Hülse von der Seite des Schraubenkopfs 5 her zu erleichtern. The cross-sectional constriction 6 or the inwardly directed neck collar 7 can be provided on its outer flank facing the screw head 5 with a funnel-like insertion chamfer (not shown) in order to facilitate the insertion of the spring 10 into the sleeve from the side of the screw head 5 .

Die Feder 10 ist innerhalb der Hülse 2 in Richtung der Längsachse 3 längsver schiebbar. Fig. 2 zeigt im Endmontagezustand mit dem Basisteil 13 den gro ßen Seitenversatz 14, der durch das angestrebte große Seitenspiel ermöglicht wird.The spring 10 is slidable longitudinally within the sleeve 2 in the direction of the longitudinal axis 3 . Fig. 2 shows in the final assembly state with the base part 13 , the large side offset 14 , which is made possible by the desired large side play.

Bei der Weiterbildung gemäß Fig. 3 und 4 ist die Hülse 2 von einer Justierschrau be 14 mit Gleitsitz umgeben. Die Justierschraube 14 ist dadurch gegenüber der Hülse 2 drehbar. Die Hülse 2 steht mit ihrem einschraubseitigen, als nach außen gerichteter Auflageflansch 15 ausgebildeten Ende in Axialrichtung über die Ju stierschraube 14 hinaus. Die Justierschraube 14 trägt auf ihrem äußeren Umfang ein Schraubgewinde 16 und ist damit in ein Innengewinde 17 des Baugruppen teils 1 einschraubbar. Durch Drehung der Justierschraube 14 um die Längsach se 3 läßt sich der axiale Abstand 17 zwischen Baugruppenteil 1 und Basisteil 13 nachträglich verstellen. Dazu kann die Kopfschraube 4 notwendigenfalls leicht gelöst werden. Nach dem Justiervorgang wird die Kopfschraube 4 wieder am Ba sisteil 13 fixiert.In the further development according to FIG. 3 and 4, the sleeve 2 be of a Justierschrau 14 is surrounded with a sliding fit. The adjusting screw 14 is thereby rotatable relative to the sleeve 2 . The sleeve 2 is with its screw-in, designed as an outward support flange 15 end in the axial direction on the Ju bull screw 14 also. The adjusting screw 14 carries on its outer circumference a screw thread 16 and can thus be screwed into an internal thread 17 of the assembly part 1 . By rotating the adjusting screw 14 about the Längach se 3 , the axial distance 17 between the component part 1 and the base part 13 can be adjusted subsequently. For this purpose, the cap screw 4 can be easily loosened if necessary. After the adjustment process, the cap screw 4 is fixed again on the base 13 .

Mit ihrem schraubenkopfseitigen Ende, nämlich mit dem Ring- bzw. Halskragen 7 steht die Hülse 3 geringfügig über das Stirnende 18 der Justierschraube 14 hin aus. In Fixierstellung (Fig. 4) ruht der Schraubenkopf 5 auf dem Ringkragen 7 der Hülse 2, sodaß die Nachjustierung des Axialabstandes 17 auch bei festgezogener Kopfschraube 4 vollziehbar ist.With its screw head end, namely with the ring or neck collar 7 , the sleeve 3 protrudes slightly beyond the front end 18 of the adjusting screw 14 . In the fixing position ( FIG. 4), the screw head 5 rests on the ring collar 7 of the sleeve 2 , so that the readjustment of the axial distance 17 can also be carried out when the cap screw 4 is tightened.

Reference list

11

Baugruppenteil
Assembly part

22nd

Hülse
Sleeve

33rd

Längsachse
Longitudinal axis

44th

Kopfschraube
Cap screw

55

Schraubenkopf
Screw head

66

Querschnittsverengung
Cross-sectional narrowing

77

Ringkragen
Ring collar

88th

Schraubenschaft
Screw shaft

99

Schraubenwindung
Screw turn

1010th

Kegelstumpffeder
Truncated cone spring

1111

Kopfende
Headboard

1212th

Fußende
Foot end

1313

Basisteil
Base part

1414

Justierschraube
Adjusting screw

1515

Auflageflansch
Support flange

1616

Schraubgewinde
Screw thread

1717th

Axialabstand
Axial distance

1818th

Stirnende
Forehead

Claims

1. For screwing to a base part ( 13 ) ready-to-screw assembly assembly

1. with an assembly part ( 1 ), for. B. a housing cover and
2. with a sleeve ( 2 ) seated in the assembly part ( 1 ) as a captive holder for an axially movable head screw ( 4 ) and as an effective part in the pre-assembly position for receiving the screw thread of the ( 9 ),
- 1. the sleeve ( 2 ) at its end facing the screw head ( 5 ) as an axial displacement stop a cross-sectional constriction ( 6 ), z. B. contains an inward ring or neck collar ( 7 )

characterized by
that the cross-sectional constriction ( 6 ) surrounds the screw shaft ( 8 ) with considerable radial play and
that a truncated cone spring ( 10 ) sits with its head end ( 11 ) on the screw shaft ( 8 ) and with its foot end ( 12 ) to the screw head ( 5 ) and to the cross-sectional constriction ( 6 ), the effective opening diameter of which is smaller than the winding diameter of the Bottom end ( 12 ) of the truncated cone spring ( 10 ).

2. Mounting assembly according to claim 1, characterized in that the head screw ( 4 ) is a thin shaft screw and the spring ( 10 ) with its head end ( 11 ) on the thin shaft ( 4 ), wherein the screw thread ( 9 ) has a larger size Has diameter as the head end ( 11 ) of the spring ( 10 ).

3. Assembly module according to claim 1, characterized in that the spring ( 10 ) with its head end ( 11 ) on the screw thread ( 9 ) is screwed on.

4. Mounting assembly according to one or more of the preceding Ansprü surface, characterized in that the screw head side flank of the cross-sectional constriction ( 6 ) of the sleeve ( 2 ) is provided with a funnel-like effective chamfer for the Fe ( 10 ).

5. Mounting assembly according to one or more of the preceding Ansprü surface, characterized in that the foot end ( 12 ) of the spring ( 10 ) within the sleeve ( 2 ) is longitudinally displaceable bar.

6. Assembly module according to one or more of the preceding Ansprü surface, characterized in that the sleeve ( 2 ) of one with its axis ( 3 ) concentric, rotatable on its circumference and in the module part ( 1 ) screwed adjusting screw ( 14 ) is surrounded.

7. Assembly module according to claim 6, characterized in that the adjusting screw ( 14 ) with its base part end on an Au ßenringflansch ( 15 ) of the sleeve ( 2 ) is seated and with its other end is held by the screw head ( 5 ).

8. Assembly module according to one or more of the preceding Ansprü surface, characterized in that the module part ( 1 ) surrounds the sleeve ( 2 ) with a sliding fit and that the sleeve ( 2 ) with its screw-in end ( 15 ) on the modules part ( 1 ) stands out.