DE19829542B4

DE19829542B4 - Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19829542B4
Application number: DE1998129542
Authority: DE
Inventors: Frank-Heiner Dipl.-Ing. Schenk (FH)
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: DE19829542A1

Abstract

Befestigungsvorrichtung mit einem zylinderartigen Kern (22) zur axialen Aufnahme einer Schraube, mit Abstützelementen (26, 28) zur Halterung des Kerns (22) an einem Bauteil, wobei der Kern (22) und die Abstützelemente (26, 28) gemeinsam mit dem Bauteil einstückig spritzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (26, 28) wenigstens zwei den Kern (22) radial abstützende Stützrippen (34, 36) aufweisen und die Stützrippen (34, 36) ausschließlich in zwei diametral gegenüberliegenden Winkelbereichen (42 und 44) vorgesehen sind, die jeweils kleiner 180° sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme einer Schraube, wie sie an Gehäusen von Heizungs- oder Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge vorgesehen sind, um das Gehäuse im Fahrzeug befestigen zu können.
Heizungs- oder Klimaanlagen sind in der Regel mit Schraub- bzw. Steckverbindungen im Fahrzeug befestigt, wobei die Schraubverbindung am häufigsten zum Einsatz kommt. Es sind Befestigungsvorrichtungen mit einem zylinderartigen Kern zur axialen Aufnahme einer Befestigungsschraube bekannt, die auch Schraubtubus genannt werden. Es werden dabei gewindeformende Schrauben eingesetzt, die in den zylinderartigen Kern axial eingeschraubt werden. Die bekannte Befestigungsvorrichtung weist Abstützelemente zur Halterung des Kerns an dem Gehäuse auf, wobei der Kern und die Abstützelemente einstückig mit dem Gehäuse und direkt an dieses angespritzt sind.

Die 2 der Zeichnung zeigt einen derartigen, bekannten Schraubtubus 10, bei dem der zylinderartige Kern 12 über in Längsrichtung des Kerns 12 verlaufende Stege 14 mit einem den Kern 12 zylinderartig umgebenden Stützkörper 16 verbunden ist. Vom Stützkörper 16 ragen sternförmig fünf Stützrippen 18 ab, die in einem – nicht dargestellten – Gehäuse auslaufen.

Die Abstützrippen 18 haben eine Dreicksform. Auf diese Weise ist der Kern 12 durch die Stege 14, den Stützkörper 16 und die Stützrippen 18 radial abgestützt. Nachteilig an diesem bekannten Schraubtubus ist, daß nur relativ kleine Schraubtuben mit einer maximalen Höhe H von ca. 30 mm wirtschaftlich im Spritzgußverfahren herstellbar sind. Durch die sternförmige Verteilung der Stege 14 und Stützrippen 18 kann der Schraubtubus in jeder radialen Richtung in etwa die gleiche Last, die sich durch Spannungen und Verformungen des Gehäuses ergeben, aufnehmen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, die auch in größeren Längen spritztechnisch wirtschaftlich herstellbar ist und die eine verbesserte Lastaufnahme zeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße Befestigungsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Stützrippen ausschließlich in zwei diametral gegenüberliegenden Winkelbereichen vorgesehen sind, die jeweils kleiner als 180° sind. Durch die Anordnung der Stützrippen in zwei diametral gegenüberliegenden Winkelbereichen ist die Befestigungsvorrichtung – in der durch die gegenüberliegenden Winkelbereichen definierten Ebene – höher belastbar, jedoch relativ nachgiebig in der senkrecht zu dieser Ebene liegenden Richtung. Da aber relevante Verformungsbelastungen auf das Gehäuse einer Heizungs- oder Klimaanlage in der Regel in einer Ebene auftreten, kann die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung dem Lastprofil der Anlagen angepasst und entsprechend ausgelegt werden. Auf diese Weise können gegebenenfalls kleinere Befestigungsvorrichtungen mit geringerem Materialeinsatz vorgesehen werden, wobei andererseits eine höhere Festigkeit in der benötigten Richtung erreichbar ist. Desweiteren wird eine nicht erwünschte Zwängung der Anlage in der anderen Ebene vermieden.

Da der Stützkörper in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung den zylinderartigen Kern nicht mehr vollständig umgibt, sondern lediglich in den diametral gegenüberliegenden Winkelbereichen vorgesehen ist, ist die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung spritztechnisch problemlos herstellbar, wobei bevorzugt die Stützkörper Teil einer Zylindermantelfläche bilden.

Berechnungen haben gezeigt, daß Winkelbereiche kleiner 90° und insbesondere ein Winkelbereich von ca. 60° besonders bevorzugt sind. Mit Stützrippen innerhab dieser Winkelbereiche weist die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung eine ausreichende Steifigkeit in einer Ebene und eine definierte Nachgiebigkeit in der senkrecht zu dieser Ebene liegenden Richtung auf.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung;
2 eine Befestigungsvorrichtung nach dem Stand der Technik.
Die in 1 dargestellte, erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 20 weist einen zylinderartigen Kern 22 zur axialen Aufnahme einer – nicht dargestellten – Schraube auf, die in eine Stirnseite 24 des Kerns 22 einschraubbar ist. Dazu weist die Schraube ein Kunststoffgewinde auf. Der Kern 22 ist über Abstützelemente 26 und 28 an einem – nicht dargestellten – Bauteil, beispielsweise ein Gehäuse einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, festgelegt und radial abgestützt. Die Befestigungsvorrichtung 20 mit ihrem Kern 22 und den Abstützelementen 26 und 28 ist mit dem Gehäuse, an dem sie festgelegt ist, einstückig aus Kunststoff gespritzt. Die Abstützelemente 26 und 28 sind bevorzugt identisch aufgebaut und wei sen jeweils einen Abstützkörper 30 bzw. 32 und radial sich erstreckende Stützrippen 34 und 36 auf. Die Stützkörper 30 und 32 sind jeweils als Teil einer Zylindermantelfläche ausgebildet, die sich jeweils in. Umfangsrichtung über einen Winkel α erstrecken und die gleiche Höhe wie der Kern 22 aufweisen. Die Stützkörper 30 und 32 sind über in Längsrichtung des Kerns 22 verlaufende Stege 38 und 40 mit diesen verbunden. Die Stützrippen 34 und 36 sind plattenartig ausgebildet und haben eine Dreiecksform, so daß sie die Stützkörper 30 und 32 und damit den Kern 22 effektiv abstützen können.
Die Abstützelemente 26 und 28 sind ausschließlich in zwei diametral gegenüberliegenden Winkelbereichen 42 und 44 vorgesehen, die jeweils kleiner 180°, bevorzugt ca. 60°, sind. In jedem Winkelbereich 42 bzw. 44 sind jeweils drei der Stützrippen 34 bzw. 36 vorgesehen.
Durch die diametral gegenüberliegenden Winkelbereiche 42 und 44 ist eine Ebene in XZ-Richtung definiert, innerhalb derer auch die Stege 38 und 40 liegen. Innerhalb dieser XZ-Ebene weist die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung die größte Steifigkeit auf und senkrecht dazu in Y-Richtung die größte Nachgiebigkeit.
Bevorzugt liegen jeweils zwei der Stützrippen 34 und 36 diametral gegenüber. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig, denn die Winkelbereiche 42 und 44 könnten auch unterschiedlich groß sein.
Die Schraube, über die das Gehäuse in dem Fahrzeug befestigt ist, kann mit ihrem Schraubenkopf auf den Stirnseiten des Kerns 22, der Stege 38 und 40 und der Stützkörper 30 und 32 aufliegen, wodurch eine höhere Steifigkeit erreicht werden kann als dies mit einer Befestigungsvorrichtung nach dem Stand der Technik (2) möglich ist.

Claims

Befestigungsvorrichtung mit einem zylinderartigen Kern (22) zur axialen Aufnahme einer Schraube, mit Abstützelementen (26, 28) zur Halterung des Kerns (22) an einem Bauteil, wobei der Kern (22) und die Abstützelemente (26, 28) gemeinsam mit dem Bauteil einstückig spritzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (26, 28) wenigstens zwei den Kern (22) radial abstützende Stützrippen (34, 36) aufweisen und die Stützrippen (34, 36) ausschließlich in zwei diametral gegenüberliegenden Winkelbereichen (42 und 44) vorgesehen sind, die jeweils kleiner 180° sind.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (26, 28) jeweils wenigstens einen mit dem Kern (22) verbundenen Stützkörper (30 bzw. 32) aufweisen und die Stützrippen (34, 36) von dem Stützkörper (30, 32) abragen und so den Kern (22) über den Stützkörper (30, 32) radial abstützen.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (30, 32) Teil einer Zylindermantelfläche bilden und ausschließlich in den Winkelbereichen (42 und 44) vorgesehen sind.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbereiche (42, 44) kleiner 90° sind.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbereiche (42, 44) ca. 60° betragen.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Winkelbereich (42 bzw. 44) drei Stützrippen (34 bzw. 36) vorgesehen sind.