DE19757870A1

DE19757870A1 - Schwingungsdämpfende Schraubverbindung

Info

Publication number: DE19757870A1
Application number: DE1997157870
Authority: DE
Inventors: Peter Pohl; Wolfgang Wagner
Original assignee: Webasto Karosseriesysteme GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: DE19757870C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schwingungsdämpfende Schraubverbindung zum Verbinden von zwei Bauteilen miteinander, mit einer in eine Bohrung des einen Bauteils axial fixiert einsetzbaren elastischen Hülse, mit einer Schraube, die in das andere Bauteil, die elastische Hülse durchsetzend und sich mit ihrem Kopf an dieser abstützend, einschraubbar ist, und mit einer zwischen der elastischen Hülse und der Schraube angeordneten starren Schraubenführungshülse mit auswärts vorstehendem Ringrand zwischen dem Schraubenkopf und elastischer Hülse.

Ein derartiger Schwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der DE 30 36 418 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Schwingungsdämpfer besteht die Gefahr, daß, wenn die Schwingungsdämpferstruktur mit nach unten weisenden Schraubenkopf montiert wird, die Schraube aus der Schraubenführungshülse herausfällt und gegebenenfalls verlorengeht. Außerdem besteht grundsätzlich die Gefahr, daß die Schraubenführungshülse sich beim Montagevorgang von der elastischen Hülse löst, von dieser freikommt und ebenfalls verlorengeht.

Das deutsche Gebrauchsmuster G 74 01 302 betrifft eine Vorrichtung zum Halten einer Dünnschaftschraube in einem ein Aufnahmeloch für diese Schraube aufweisenden Körper. Das Halten der Schraube wird dadurch gewährleistet, daß das Eintrittsende des Aufnahmelochs soweit verengt ist, daß die Schraube mit ihrem Schaftteil zwar durch diese Verengungsstelle in das Aufnahmeloch eingeführt werden kann, jedoch aus dem Aufnahmeloch nicht herausfallen kann, weil die zwischen dem Gewindeteil und dem gewindefreien Teil der Dünnschaftschraube gebildete Stufe zur Anlage an der Innenseite der Verengungsstelle gelangt.

Eine ähnliche Schraubenverliersicherung ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 29 51 140 bekannt, das einen Schwingungsdämpfer zum Verbinden von zwei Bauteilen der eingangs genannten Art betrifft. Um die Schraube verliersicher zu lagern, ist die starre Schraubenführungshülse mit zumindest einem Durchbruch versehen, durch welche Vorsprünge der elastischen Hülse hindurchtreten, um eine Verengungsstelle innerhalb der Schraubenführungshülse festzulegen.

Eine Verengungsstelle mit Schrägflächen zum verliersicheren Halten einer Schraube in einer Hülse ist aus der DE 195 10 349 C2 bekannt.

Schließlich ist aus der DE 195 34 034 A1 eine Verliersicherung für eine Schraube in einer Hülse bekannt, die ein kurzes Innengewindestück zum Eingriff durch das Gewinde der Schraube vorsieht.

Angesichts dieses Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Schwingungsdämpfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die eine Überkopfmontage ohne Verlust der Schraubenführungshülse bzw. der Schraube zuläßt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit anderen Worten besteht der Kern der Erfindung darin, daß die Schraubenführungshülse sowohl an ihrem Innenumfang wie an ihrem Außenumfang mit vorspringenden Verankerungsorganen versehen ist, um zum einen ein Herausfallen der Schraube aus der Schraubenführungshülse und zum anderen ein Herausfallen der Schraubenführungshülse aus der elastischen Hülse zuverlässig zu verhindern. Vorteilhafterweise sind diese Verankerungsorgane so gebildet, daß ein problemloses Einführen der Schraubenführungshülse in die elastische Hülse ebenso gewährleistet ist wie ein problemloses Einführen der Schraube in die Schraubenführungshülse. Um dies zu ermöglichen, ist gemaß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Ausbildung der vorspringenden Verankerungsorgane mit entsprechend geneigten Schrägflächen vorgesehen, die das Einführen der jeweiligen Teile erleichtern, ohne deren Herausfallen zuzulassen.

Die in Rede stehenden Verankerungsorgane am Innenumfang und Außenumfang der Schraubenführungshülse können als durchgehende Ringe oder als unterbrochene Ringe oder gar nur als einzelne vorspringende Nasen gebildet sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemaßen Schwingungsdämpfers,

Fig. 2 schematisch eine Einzelheit des Schwingungsdämpfers von Fig. 1 unter Teildarstellung der Schraubenführungshülse und der Schraube, und

Fig. 3A bis 3C schematisch drei Varianten des Verankerungsorgans am Innenumfang der Schraubenführungshülse.

In Fig. 1 ist der Außenrandabschnitt eines Bauteils, beispielsweise das Gehäuse eines Elektromotors zum Antrieb eines Schiebedachs mit den Bezugsziffern 2 bzw. 2a, 2b bezeichnet, und dieses Bauteil 2 ist dazu bestimmt, schwingungsdämpfend mit einem weiteren Bauteil 1, beispielsweise einem Rahmenblech des Schiebedachs, durch eine nachfolgend erläuterte schwindungsdämpfende Struktur verbunden zu werden, wobei das Bauteil 1 oberhalb des Bauteils 2 angeordnet ist, welches damit an dem Bauteil 1 schwingungsgedämpft aufgehängt ist. Der mit der Bezugsziffer 2b bezeichnete Abschnitt des schwingungsdämpfend aufzuhängenden Bauteils 2 weist einen hülsenförmigen Aufnahmeteil 3 auf, der das Wiederlager der schwingungsdämpfenden Struktur auf Seiten des Bauteils 2 zusammen mit einer Stufe 2a am Bauteilabschnitt 2 bildet.

In das hülsenförmige Aufnahmeteil 3 ist eine elastische Hülse 4 eingesetzt, deren zylindrische Außenkontur dort, wo sie den hülsenförmigen Aufnahmeteil 3 durchsetzt, an die zylindrische Kontur des Innenumfangs des Aufnahmeteils 3 angepaßt ist. Die elastische Hülse 4 hat einen oberen Kragen 5 am oberen Ende und einen unteren Kragen 6 am unteren Ende, die zur Verankerung der elastischen Hülse 4 am Bauteil 2 bzw. dem hülsenförmigen Aufnahmeteil 3 dienen. Zu diesem Zweck übergreift der obere Kragen 5 die obere Stirnfläche des hülsenförmigen Aufnahmeteils 3 und der untere Kragen 6 übergreift partiell die untere Stirnfläche des hülsenförmigen Aufnahmeteils 3 und die Stufe 2a des Bauteilabschnitts 2.

In die elastische Hülse 4 ist eine starre Schraubenführungshülse 7 eingesetzt, deren zylindrischer Außenumfang im wesentlichen dem zylindrischen Innenumfang der elastischen Hülse 4 entspricht. Die Schraubenführungshülse 7 endet kurz oberhalb des oberen Endes des hülsenförmigen Aufnahmeteils 3 und sie hat am unteren Ende einen radial vorspringenden Ringrand 8, mit dem sie sich auf der unteren Stirnfläche der elastischen Hülse 4 abstützt.

In die Schraubenführungshülse 7 ist eine Schraube 9 eingesetzt, die sich mit der Innenseite ihres Schraubenkopfs 10 an der unteren Stirnfläche des Ringrands 8 der Schraubenführungshülse 7 abstützt, wenn sie vollständig in diese Hülse eingesetzt ist. Der Schaft der Schraube 9 besteht aus einem sich an den Schraubenkopf 10 anschließenden gewindefreien Teil 11 und einem sich an diesen anschließenden Gewindeteil 12, der dazu bestimmt ist, in das Bauteil 1 zum Verbinden desselben mit dem Bauteil 2 eingeschraubt zu werden.

Eine Schwierigkeit beim Montagevorgang der vorstehend erläuterten Schwingungsdämpferstruktur besteht darin, daß das feste Bauteil 1 oberhalb des zu montierenden Bauteils 2 bzw. über Kopf angeordnet ist, was die Schwierigkeit mit sich bringt, daß, falls keine entsprechenden Maßnahmen getroffen sind, bei der Montage die Schraube 9 aus der Schraubenfürungshülse 7 und die Schraubenführungshülse 7 ihrerseits aus der elastischen Hülse 4 herausrutschen kann. Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß sowohl am Außenumfang der Schraubenführungshülse 7 wie am Innenumfang derselben Verankerungsorgane 13, 15, 16, 18 gebildet sind.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die Schraubenführungshülse 7 zur Verankerung gegenüber der elastischen Hülse 4 von ihrem Außenumfang vorspringende Verankerungsorgane, bei der dargestellten Ausführungsform in Gestalt eines ringförmigen vorspringenden Verankerungsorgans bzw. von mehreren ringartig angeordneten Verankerungsorganen auf. Dieses Verankerungsorgan bzw. diese Verankerungsorgane sind in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 13 bezeichnet. Dadurch, daß das Verankerungsorgan bzw. die Verankerungsorgane 13 radial vom Außenumfang der Schraubenführungshülse 7 vorsteht bzw. vorstehen, wird erreicht, daß dieses Organ bzw. diese Organe in das relativ weiche Material der elastischen Hülse 4 eingreifen und damit eine Verankerung der Schraubenführungshülse 7 an der elastischen Hülse 4 bewirken.

Eine Besonderheit des Verankerungsorgans bzw. der Verankerungsorgane 13 besteht darin, daß sie rampenartig mit einer Schrägfläche 14 gebildet sind, die ausgehend vom Vorderende der Schraubenführungshülse 7 ansteigend in Richtung auf den Ringrand 8 dieser Hülse verläuft. Diese Konfiguration erleichtert das Einschieben der Schraubenführungshülse 7 in die elastische Hülse 4, die beim Montagevorgang bereits in das hülsenförmige Aufnahmeteil 3 eingesetzt ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Aufgrund der Schrägfläche 14 gleitet das Verankerungsorgan 13 problemlos entlang der Innenwandung der elastischen Hülse 4 bis die Schraubenführungshülse 7 mit ihrem Ringrand 8 am unteren Kragen 6 der elastischen Hülse 4 ansteht. Entfällt dann die Vorschubkraft zum Einführen der Schraubenführungshülse 7 in die elastische Hülse 4 kommt es zum Eingriff des Verankerungsorgans 13 in das Material der elastischen Hülse 4, wodurch sichergestellt ist, daß beim nachfolgenden Montieren der Schraube innerhalb der Schraubenführungshülse 7 diese an Ort und Stelle in der elastischen Hülse 4 gehalten ist, weil die Verankerungsorgane bzw. das Verankerungsorgan 13 seine bzw. ihre Verankerungsfunktion ausführt. Die Schraube 9 kann jedoch auch schon beim Einführen der Schraubenführungshülse 7 in die elastische Hülse 4 in erstere eingeführt sein.

Um die Schraube 9, die beim Montagevorgang mit ihrem Kopf 10 nach unten hängt, unverlierbar in der Schraubenführungshülse 7 zu halten, ist auch am Innenumfang der Schraubenführungshülse 7 zumindest ein Verankerungsorgan für die Schraube 9 vorgesehen. Bei diesem Verankerungsorgan kann es sich, wie in Fig. 2 und Fig. 3A gezeigt, um einen Ringrand 15 handeln, der eine radiale Verlängerung des außenliegenden Ringrands 8 der Schraubenführungshülse 7 darstellt und soweit in das Innere der Schraubenführungshülse 7 vorsteht, daß die Schraube 9 mit ihrem Gewindeteil 12 unter relativ geringem Widerstand durch den inneren Ringrand 15 geschoben bzw. gegebenenfalls geschraubt werden kann. Sobald der Gewindeteil 12 der Schraube 9 diesen ein Verankerungsorgan bildenden Ringrand 15 überwunden hat, bildet dieser Ringrand einen Anschlag für das in Einschraubrichtung hintere Ende des Gewindeteils 12 der Schraube 9, so daß die Schraube 9 zwar, solange sie nicht in das nicht dargestellte Bauteil eingreift, aus der Schraubenführungshülse 7 mit ihrem Kopf heraushängen kann, jedoch unverlierbar in dieser Hülse gehalten ist, weil die Stufe, die zwischen dem gewindefreien Schraubenschaftteil 11 und dem Gewindeteil 12 durch Beginn des Gewindes an dieser Stelle gebildet ist, an der Innenseite des Ringrands 15 anliegt.

Eine alternative Ausführungsform des Verankerungsorgans für die Schraube 9 ist in Fig. 3B gezeigt und mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet. Demnach ist dieses Arretierorgan als ringförmige Rampe 16 mit einer Schrägfläche 17 gebildet, die ausgehend vom Schraubeneinführende der Schraubenführungshülse 7 ansteigend verläuft und damit das Einstecken der Schraube mit ihrem Gewindeteil 12 in die Schraubenführungshülse 7 erleichtert; d. h. beim Einführvorgang stellt die Schrägfläche 17 ein Mittel zum Erleichtern des Durchtritts des Gewindeteils 12 der Schraube 9 dar, ähnlich wie die Schrägfläche 14 für das Verankerungsorgan 13.

Eine weitere Variante des Verankerungsorgans am Innenumfang der Schraubenführungshülse 7 für die Schraube 9 ist in Fig. 3C gezeigt. Demnach ist dieses Verankerungsorgan als Einschnürung 18 der Schraubenführungshülse 7 gebildet, wobei diese Einschnürung 18 mit an ihrer Stelle maximaler Einwärtswölbung einen Anschlag für die Übergangsstufe vom gewindefreien Schraubenschaftteil 11 zum Gewindeteil 12 der Schraube 9 bildet und damit Arretierfunktion für die Schraube 9 hat ähnlich wie die Varianten gemäß Fig. 3A und Fig. 3B, und zwar mit dem Vorteil einer Einführungsschrägfläche ähnlich Fig. 3B.

Vorteilhafterweise wird die Schraube 9 eingesetzt in die Schraubenführungshülse 7 zum Montageort geliefert und dann gemeinsam mit der Schraubenführungshülse 7 in die elastische Hülse 4 eingeführt und in dieser durch die Verankerungsorgane 13 verankert.

Bezugszeichenliste

1

Bauteil

2

Bauteil

2

a Stufe

3

hülsenförmiger Aufnahmeteil

4

elastische Hülse

5

oberer Körper

6

unterer Körper

7

Schraubenführungshülse

8

Ringrand

9

Schraube

10

Schraubenkopf

11

gewindefreier Schraubenschaftteil

12

Gewindeteil

13

Verankerungsorgan

14

Schrägfläche

15

Ringrand

16

Rampe

17

Schrägfläche

18

Einschnürung

Claims

1. Schwingungsdämpfende Schraubenverbindung zum Verbinden von zwei Bauteilen (1,2) miteinander, mit einer in eine Bohrung des einen Bauteils (2) axial fixiert einsetzbaren elastischen Hülse (4), mit einer Schraube (9), die in das andere Bauteil, die elastische Hülse (4) durchsetzend und sich mit ihrem Kopf (10) an dieser abstützend, einschraubbar ist, und mit einer zwischen der elastischen Hülse (4) und der Schraube (9) angeordneten starren Schraubenführungshülse (7) mit auswärts vorstehendem Ringrand (8) zwischen dem Schraubenkopf (10) und der elastischen Hülse (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenführungshülse (7) wenigstens ein von ihrem Außenumfang vorspringendes Verankerungsorgan (13) zum Eingriff in das Material der elastischen Hülse (4), und wenigstens ein von ihrem Innenumfang vorspringendes Verankerungsorgan (15, 16, 18) zum Eingriff mit dem Gewinde (12) der Schraube (9) zur unverlierbaren Sicherung der Schraube (9) aufweist.

2. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsorgan (13) im Bereich eines dem Schraubenkopf (10) abgewandten Vorderendes der Schraubenführungshülse (7) angeordnet ist.

3. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsorgan (13) eine rampenartige Schrägfläche (14) hat, die ausgehend von den dem Ringrand (8) abgewandten Ende ansteigend verläuft.

4. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere am Außenumfang der Schraubenführungshülse (7) umfangsmäßig beabstandete Verankerungsorgane (13) vorgesehen sind.

5. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Innenumfang der Schraubenführungshülse (7) vorspringende Verankerungsorgan (15, 16, 18) im Bereich des dem Ringrand (8) zugewandten Endes dieser Hülse (7) angeordnet ist.

6. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Innenumfang der Schrauben führungshülse (7) vorspringende Verankerungsorgan (15, 16, 18) radial einwärts vorsteht.

7. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Innenumfang der Schrauben führungshülse (7) vorspringende Verankerungsorgan (16) eine rampenartige Schrägfläche (17) hat, die ausgehend von seinem ringrandseitigen Ende dieser Hülse (7) ansteigend verläuft.

8. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Innenumfang der Schrauben führungshülse (7) vorspringende Verankerungsorgan (18) als Einschnürung dieser Hülse (7) gebildet ist.

9. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere am Innenumfang der Schraubenführungshülse (7) umfangsmäßig beabstandete Verankerungsorgane (15,16, 18) vorgesehen sind.

10. Schwingungsdämpfende Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß axial beabstandet mehrere Verankerungsorgane (13, 15, 16, 18) am Außen- und/oder Innenumfang der Schraubenführungshülse (7) vorgesehen sind.