DE19906050A1 - Anordnung zur Befestigung eines Bauteils an einer Halterung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Bauteils (2) an einer Halterung (8) mittels mindestens einer Befestigungsschraube (4, 6) mit einem Schaft (10) und einem Kopf (18), wobei das Bauteil (2) mindestens eine Durchtrittsöffnung (12) für die Befestigungsschraube (4, 6) aufweist, insbesondere eine solche Anordnung, bei der das Bauteil (2) von einer Einhängevorrichtung für das Ende einer Querstange einer Netztrennwand eines Kraftfahrzeuges gebildet wird. Um bei Einwirkung starker Kräfte oder Momente, deren Richtung zuvor bekannt ist, eine Beschädigung oder Zerstörung des Bauteils (2) zu verhindern, wird erfindungsgemäß zwischen dem Kopf (18) von mindestens einem im Belastungsfall auf Zug beanspruchten Befestigungselement (4) und dem Bauteil (2) ein plastisch verformbares Deformationselement (24) angeordnet, das den Schaft (10) des Befestigungselements (4) umgibt und zur Verhütung einer Überlastung des Bauteils (2) eine gegenüber der Festigkeit des Bauteils (2) geringere Festigkeit aufweist, so daß es bei Überschreiten einer noch unterhalb der Bruchgrenze, vorzugsweise unterhalb der Fließgrenze und am besten unterhalb der Elastizitätsgrenze des Bauteils (2) liegenden Belastung unter Energieabsorption plastisch verformt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Bauteils an einer Halterung mittels mindestens einer Befestigungsschraube oder eines anderen langgestreckten Befestigungselements mit einem Schaft und einem Kopf, wobei das Bauteil mindestens eine Durchtrittsöffnung für das Befestigungselement aufweist. Die Erfindung betrifft insbesondere eine solche Anordnung, bei der das Bauteil von einer Einhängevorrichtung für das Ende einer Querstange einer Netztrennwand eines Kraftfahrzeugs gebildet wird.

Pkw-Kombis und Mehrzweck-Pkws werden augenblicklich zumeist mit einer Ladegutrückhaltevorrichtung in Form einer aufspannbaren Netztrennwand ausgestattet. Die Netztrennwand umfaßt gewöhnlich eine hinter dem oberen Ende der Rückenlehne der Rücksitzbank angeordnete Rollokassette mit einem auf einer Aufwickelstange aufgewickelten Ladegutfangnetz, das zum Aufspannen rolloartig aus der Kassette herausgezogen werden kann. Das Netz ist an seinem freien Rand mit einer Querstange versehen, deren Enden an beiden Seiten des Fahrzeugs im Bereich des Dachhimmels in eine dafür vorgesehene Einhängevorrichtung eingehängt werden. Diese Einhängevorrichtungen bestehen bei Pkw- Kombis und Mehrzweck-Pkw des Anmelders jeweils aus einem Formteil aus Leichtmetallguß und einem Montageelement aus gestanztem und tiefgezogenem Stahlblech, das mittels einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben an einem der beiden Dachholme angeschraubt wird und selbst wiederum eine Schraubenbohrung zum Festschrauben des Formteils aufweist. Die Netztrennwand dient dazu, bei einer starken negativen Beschleunigung des Pkw, zum Beispiel infolge eines Aufpralls, in dessen Laderaum mitgeführtes Ladegut aufzufangen, das infolge seiner Trägheit nach vorne in Richtung des Fahrgastraums fliegt, um so ein Eindringen des Ladeguts in den Fahrgastraum zu verhindern. Beim Auffangen des Ladeguts werden große Kräfte auf die Netztrennwand ausgeübt, die zum Teil über die Querstange in die Leichtmetallformteile der Einhängevorrichtungen eingeleitet werden und entweder zu einem Bruch derselben oder zu einem Verbiegen oder Ausreißen des Rohbaus im Bereich der Anschraubpunkte führen können, unter ungünstigen Umständen bereits bei einer starken Bremsung des Fahrzeugs, wenn sehr schweres Ladegut auf die Netztrennwand einwirkt. Dadurch können erhebliche Reparaturkosten verursacht werden. Außerdem ist die Sicherheit der Fahrzeuginsassen beim Ausreißen des Rohbaus oder bei einem Bruch einer Einhängevorrichtung nicht mehr gewährleistet.

Entsprechendes gilt für die Rückenlehnen der Rücksitzbänke von Pkw-Kombis und Mehrzweck-Pkw bzw. für deren am Laderaumboden angeschraubte Lagerböcke, die bei einem Aufprall von Ladegut auf die Rückseite der Rückenlehnen ebenfalls stark beschädigt oder zerstört werden können, so daß ein teurer Austausch erforderlich bzw. die Sicherheit der Fahrzeuginsassen nicht mehr gewährleistet ist.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Anordnungen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei Einwirkung starker Kräfte oder Momente, deren Richtung zuvor bekannt ist, eine Beschädigung oder Zerstörung des Bauteils bzw. bei einem aus mehreren Elementen bestehenden Bauteil eine Beschädigung oder Zerstörung von aufwendiger herzustellenden Elementen oder der Halterung verhindert wird. Insbesondere sollen Anordnungen dieser Art in Kraftfahrzeugen verbessert werden, um eine Beschädigung oder Zerstörung von aufwendiger herzustellenden Bauteilen oder deren Halterung infolge der bei einem Aufprall auftretenden hohen Belastungen mit bekannter Einwirkungsrichtung zu verhindern und die Sicherheit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Alternative der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Kopf von mindestens einem im Belastungsfall auf Zug beanspruchten Befestigungselement und dem Bauteil ein plastisch verformbares Deformationselement angeordnet ist, das den Schaft des Befestigungselements umgibt und zur Verhütung einer Überlastung des Bauteils eine gegenüber der Festigkeit des Bauteils geringere Festigkeit aufweist, so daß es bei Überschreiten einer noch unterhalb der Bruchgrenze, vorzugsweise unterhalb der Fließgrenze und am besten unterhalb der Elastizitätsgrenze des Bauteils liegenden Belastung unter Energieabsorption plastisch verformt wird.

Eine zweite Alternative oder bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht demgegenüber vor, daß das plastisch verformbare Deformationselement an einer Stelle zwischen der Halterung und dem Bauteil angeordnet ist, an der im Belastungsfall Druckkräfte vom Bauteil auf die Halterung übertragen werden, wobei es den Schaft von mindestens einem Befestigungselement umgibt und zur Verhütung einer Überlastung des Bauteils eine gegenüber der Festigkeit des Bauteils geringere Festigkeit aufweist, so daß es bei Überschreiten einer noch unterhalb der Bruchgrenze, vorzugsweise unterhalb der Fließgrenze und am besten unterhalb der Elastizitätsgrenze des Bauteils liegenden Belastung unter Energieabsorption plastisch verformt wird.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Schaft der Befestigungselemente oder eines Teils der Befestigungselemente mit Deformationselementen zu umgeben, die so im Kraftübertragungspfad zwischen dem Bauteil und der Halterung angeordnet sind, daß sie durch eine auf das Bauteil einwirkende Kraft oder ein auf das Bauteil einwirkendes Moment mit bekannter Richtung in Richtung der Längsachse der zugehörigen Befestigungselemente auf Druck beansprucht werden und sich unter Stauchung plastisch verformen, wenn die Druckbeanspruchung im Deformationselement die Fließgrenze des Deformationselements oder eines Teils desselben übersteigt. Durch passende Dimensionierung und Materialwahl des Deformationselements wird dessen Fließgrenze so angepaßt, daß sie kleiner ist als die Fließgrenze oder besser noch kleiner als die Elastizitätsgrenze an der am stärksten beanspruchten Stelle des Bauteils, um irreversible Formänderungen des letzteren und damit hohe Reparaturkosten und/oder eine Beeinträchtigung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen zu verhindern.

Um bei einem auf Zug beanspruchten Befestigungselement im zugehörigen Deformationselement eine Kompressionskraft in axialer Richtung zu erzeugen, wird das Deformationselement zwischen dem Kopf des Befestigungselements und dem Bauteil angeordnet, während es dort, wo Druckkräfte vom Bauteil auf die Halterung übertragen werden, unmittelbar zwischen dem Bauteil und der Halterung angeordnet wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, daß die Deformationselemente hülsenförmig sind und eine den Schaft des Befestigungselements umgebende Wand mit einem kreisringförmigen Querschnitt aufweisen, so daß sie wenig Platz beanspruchen. Der größte Außendurchmesser der Hülsenwand ist vorzugsweise kleiner als die maximalen Querschnittsabmessungen des Kopfes des zugehörigen Befestigungselementes, wodurch sichergestellt ist, daß ohne konstruktive Änderungen zumindest quer zur Längsachse der Befestigungselemente immer ausreichend Platz für die Anbringung des Deformationselements vorhanden ist.

Insbesondere dann, wenn das Bauteil aus einer Mehrzahl einzelner Elemente besteht, die vor oder während der Anbringung an der Halterung miteinander verbunden werden, wobei das zum Deformationselement benachbarte Element des Bauteils so ausgebildet ist, daß es ebenfalls unter geringen Kosten ausgetauscht werden kann, können die Deformationselemente zweckmäßig auch starr an diesem Element befestigt werden, beispielsweise durch Festschweißen oder Anformen angrenzend an die Durchtrittsöffnung für das zugehörige Befestigungselement oder durch Einpressen der Hülse in die Durchtrittsöffnung des zugehörigen Befestigungselements, die dazu zuvor mit einem etwas größeren Durchmesser versehen wird.

Um den Austausch der verformten Deformationshülsen zu erleichtern, sind diese gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet, daß sie sich bei Überschreiten einer vorgegebenen axialen Druckbelastung bevorzugt in radialer Richtung nach außen zu verformen, so daß der Schaft des Befestigungselements auch nach der Verformung noch ohne große Mühe im Auge der Hülse gedreht bzw. aus dieser herausgezogen werden kann. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die im wesentlichen zylindrische Wand der Deformationshülse auf ihrer Außenseite mindestens eine in Umfangsrichtung umlaufende Einbuchtung oder Einkerbung aufweist. Bei einer axialen Belastung der Hülse bewirkt der geringere Wandquerschnitt im Bereich der Einbuchtung oder Einkerbung, daß dort die Druckspannung am größten ist und das Material zuerst zu fließen beginnt, wobei es sich von beiden Seiten her in die Einbuchtung oder Einkerbung hinein und dann im wesentlichen unter Beibehaltung der Fließrichtung nach außen zu verformt. Dabei bildet sich im Bereich der vorherigen Einbuchtung oder Einkerbung auf der Außenseite der Hülse ein überstehender Ringwulst aus verformtem Hülsenmaterial, während der Innenquerschnitt der Hülse in diesem Bereich nahezu unverändert bleibt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Deformationshülse den Schaft des Befestigungselements mindestens auf einem Drittel und vorzugsweise mindestens auf der Hälfte seiner Länge umgibt, so daß es durch Druckbelastung relativ stark gestaucht werden kann, ohne daß die zur weiteren Verformung erforderlichen Kräfte die Bruch-, Streck- oder Elastizitätsgrenze des Bauteils übersteigen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a und b schematische Seitenansichten einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der im Belastungsfall eine Zugkraft in axialer Richtung der beiden Befestigungselemente auf das Bauteil einwirkt, jeweils vor und nach einer plastischen Verformung der Deformationselemente;

Fig. 2a und b schematische Seitenansichten einer anderen erfindungsgemäßen Anordnung, bei der im Belastungsfall eine Druckkraft in axialer Richtung der beiden Befestigungselemente auf das Bauteil einwirkt, jeweils vor und nach einer plastischen Verformung der Deformationselemente;

Fig. 3a und b schematische Seitenansichten einer noch anderen erfindungsgemäßen Anordnung, bei der im Belastungsfall ein Moment auf das Bauteil einwirkt, so daß eines der beiden Befestigungselemente auf Zug und eines auf Druck beansprucht wird, jeweils vor und nach einer plastischen Verformung der Deformationselemente;

Fig. 4 eine Vorderseitenansicht eines Formteils einer Einhängevorrichtung für das Ende einer Querstange einer Netztrennwand eines Kraftfahrzeugs;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von oben auf die Rückseite des Formteils und auf ein mit dem Formteil verschraubtes Montageelement, das zur Befestigung des Formteils an einem Dachholm des Kraftfahrzeugs dient und mit dem Formteil und dem Dachholm eine erfindungsgemäße Anordnung bildet;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht des am Dachholm angeschraubten Montageelements;

Fig. 7a und b Längsschnitte durch zwei Deformationselemente.

Die in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Befestigungsanordnungen bestehen im wesentlichen aus einem Bauteil 2, gleich welcher Art, das mit zwei oder mehr im Abstand angeordneten Befestigungsschrauben 4, 6 lösbar an einer Halterung 8 befestigt ist. Die Befestigungsschrauben 4, 6 besitzen jeweils einen zylindrischen Schaft 10, der eine Durchtrittsöffnung 12 in einem zur ebenen Oberfläche der Halterung 8 parallelen Befestigungsflansch 14, 16 des Bauteils 2 durchsetzt und an seinem einen Ende einen Sechskantkopf 18 trägt, während sein anderes, mit einem Außengewinde versehenes Ende 20 in eine Gewindebohrung 22 der Halterung 8 eingeschraubt ist. Die Befestigungsanordnungen dienen dazu, eine Beschädigung oder Zerstörung des Bauteils 2 zu verhindern, wenn dieses durch eine Zugkraft (Fig. 1), eine Druckkraft (Fig. 2) oder ein Moment (Fig. 3) oder eine Kombination von Kräften und Momenten belastet wird, deren Richtung bereits im Voraus, d. h. bei der Konstruktion des Bauteils 2 bzw. bei dessen Anbringung bekannt ist.

Dazu weisen die Befestigungsanordnungen neben dem Bauteil 2, der Halterung 8 und den Befestigungsschrauben 4, 6 ein oder mehrere Deformationselemente in Form von ringzylindrischen Deformationshülsen 24 bzw. 26 auf, die jeweils den Schaft 10 einer Befestigungsschraube 4, 6 umgeben und so zwischen deren Kopf 18 und dem Flansch 14 des Bauteils 2 bzw. zwischen dem Flansch 16 des Bauteils 2 und der Halterung 8 angeordnet sind, daß der Flansch 14, 16 infolge der auf das Bauteil 2 einwirkenden Belastung jeweils eine zur Längsachse der Befestigungsschraube 4, 6 parallele axiale Druckkraft auf das benachbarte Stirnende der Hülse 24, 26 ausübt.

Während die Anbringung von Deformationshülsen 24 zwischen dem Kopf 18 einer Befestigungsschraube 4 und dem Flansch 14 keine weiteren konstruktiven Maßnahmen im Hinblick auf die Ausbildung des Bauteils 2 erforderlich macht, muß das Bauteil 2 zur Anbringung der Deformationshülsen 26 zwischen seinem Flansch 16 und der Halterung 8 so ausgebildet sein, daß an dieser Stelle zwischen dem Flansch 16 und der Halterung 8 ein ausreichender Abstand vorhanden ist, welcher der Länge der Deformationshülsen 26 entspricht.

Die Deformationshülsen 24, 26 bestehen aus einem plastisch verformbaren Material, wie beispielsweise Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, und sind so dimensioniert, daß ihre Druckfestigkeit in axialer Richtung um etwa das Drei- bis fünffache kleiner ist, als die Zugfestigkeit (Fig. 1), die Druckfestigkeit (Fig. 2) bzw. die Biegefestigkeit (Fig. 3) des Bauteils 2, so daß sie sich durch Stauchung verformen, bevor sich die Zugspannung, die Druckspannung bzw. die Biegespannung an irgendeiner Stelle des Bauteils 2 der Fließgrenze S oder besser noch der Elastizitätsgrenze E an dieser Stelle nähert, d. h. derjenigen Belastung, die zu einer irreversiblen Formänderung des Bauteils 2 führt.

Der Innendurchmesser der Deformationshülsen 24, 26 ist so gewählt, daß sich die Befestigungsschrauben 4, 6 leicht durch die Hülsen 24, 26 einführen lassen. Vorzugsweise entspricht der Innendurchmesser dem Innendurchmesser der kreisförmigen Durchtrittsöffnungen 12 im Flansch 14, 16 des Bauteils 2, während der Außendurchmesser der Hülsen 24, 26 zweckmäßig kleiner ist als die größte Abmessung des Sechskantkopfs 18. Die Länge der Hülsen 24, 26 beträgt mehr als ein Drittel und vorzugsweise mehr als die Hälfte der Länge der Befestigungsschrauben 4, 6, um eine möglichst große Stauchung der Hülsen 24, 26 in axialer Richtung zu ermöglichen.

Wie in Fig. 7a und b dargestellt, kann die im wesentlichen zylindrische Wand der Deformationshülsen 24, 26 auf ihrer Außenseite mit einer oder mehreren in Umfangsrichtung umlaufenden Einbuchtungen 30 oder Einkerbungen 32 versehen sein, die dafür sorgen, daß sich die Hülsen 24, 26 an diesen Stellen infolge der maximalen Druckspannung zuerst verformen. Die Einbuchtungen 30 oder Einkerbungen 32 bewirken darüber hinaus, daß sich das Material bei anhaltender Druckspannung oberhalb der Fließgrenze im Bereich der Einbuchtungen 30 oder Einkerbungen 32 wulstförmig nach außen verformt, wie in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellt. Dadurch bleibt der Innenquerschnitt der Hülsen 24, 26 bei der Deformation im wesentlichen erhalten, so daß sich die Befestigungsschrauben 4, 6 zum Herausdrehen aus der Gewindebohrung 22 der Halterung 8 ohne große Mühe in der Hülse 24, 26 drehen bzw. aus dieser herausziehen lassen.

Weiter kann die Hülse 24, 26 an einem (Fig. 7a) oder beiden (Fig. 7b) Stirnenden einen radial nach außen überstehenden Ringflansch 34, 36 aufweisen. Bei Vorhandensein einer unebenen Oberfläche an der Unterseite des Schraubenkopfs 18 und/oder an der dem Schraubenkopf 18 zugewandten Seite des Flanschs 14 bzw. an der dem Flansch 16 zugewandten Seite der Halterung 8 und der der Halterung 8 zugewandten Seite des Flanschs 16 verhindert dieser Ringflansch 34, 36, daß an einem oder beiden Stirnenden der Hülse 24, 26 Kraftspitzen auftreten, die dazu führen könnten, daß sich die Hülse 24, 26 in unerwünschter Weise dort zuerst verformt.

Die Hülse 24, 26 kann lose auf den Schaft 10 der Befestigungsschraube 4, 6 aufgeschoben sein. Alternativ ist jedoch auch eine Befestigung am Flansch 14, 16 des Bauteils 2 möglich, beispielsweise durch Anschweißen (Fig. 7a), Anformen oder Einpressen in eine vergrößerte Durchtrittsöffnung 12 (Fig. 7b). Die Befestigung der Deformationshülse 24, 26 ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn das Bauteil 2 aus mehreren Elementen besteht, von denen sich das mittels der Befestigungsschrauben 4, 6 mit der Halterung 8 verbundene Element preiswert austauschen läßt.

Dies ist bei der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Befestigungsanordnung der Fall, bei der die Halterung 8 von einem Dachholm eines Personenkraftwagens (in Fig. 6 nur teilweise dargestellt) gebildet wird, und bei der das Bauteil 2 eine zweiteilige Einhängevorrichtung für das Ende einer Querstange einer Netztrennwand eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) ist.

Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Einhängevorrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem durch Druckguß aus Aluminium hergestellten Formteil 40, das gleichzeitig als Halter für das Lampenglas einer hinter dem Formteil angeordneten Lampe (nicht dargestellt) der Innenbeleuchtung des Pkw dient, sowie einem zur Befestigung des Formteils 40 am Dachholm 8 dienenden, durch Ausstanzen und Tiefziehen aus Stahlblech hergestellten Montageelement 42.

Das in Fig. 4 und 5 dargestellte Formteil 40 besitzt auf seiner linken Seite für das Licht der Lampe eine langgestreckte rechteckige Durchtrittsöffnung 44, die auf der dem Innenraum des Pkw zugewandten Vorderseite (Fig. 4) des Formteils 40 von einem vertieften Rand 46 zum Aufrasten des Lampenglases versehen ist. Auf der rechten Seite des Formteils 40 befindet sich eine ohrmuschelförmige Aufnahmevertiefung 48 für das pilzförmig erweiterte Ende der Querstange. Der linke Teil 50 der Aufnahmevertiefung 48 ist konisch ausgebildet und erstreckt sich bis zu einer rückwärtigen Wand 52, die nach der Montage gegen das Montageelement 42 anliegt. Die rückwärtige Wand 52 ist mit einer Durchtrittsbohrung 54 für eine Halteschraube 56 versehen, die in eine am Montageelement 42 angeschweißte Kontermutter 58 eingeschraubt wird, um das Formteil 40 am Montageelement 42 zu befestigen. Ein über die Wand 52 nach hinten überstehender, eine Durchlaßöffnung 60 im Montageelement 42 durchsetzender Montagezapfen 62 gewährleistet eine ordnungsgemäße Ausrichtung der beiden Teile 40, 42.

Der rechte Teil 64 der Aufnahmevertiefung 48 weist eine geringere Tiefe auf und ist vom linken Teil 50 durch eine aus seinem Rand nach oben überstehende Haltenase 66 getrennt. Die Haltenase 66 verhindert zusammen mit einer rechts oben in der Begrenzungswand 68 der Aufnahmevertiefung 48 angeordneten Schlitzöffnung 70 für den Rand des pilzförmig erweiterten Endes der Querstange, daß sich die von einer Aufwickelvorrichtung der Netztrennwand nach unten gezogene Querstange selbsttätig aus der Aufnahmevertiefung 48 löst.

Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Montageelement 42 weist insgesamt vier Durchtrittsöffnungen 12 für vier Befestigungsschrauben 4, 6 (Fig. 6) auf, von denen jeweils zwei auf jeder Seite einer gegen die Wand 52 des Formteils 40 anliegenden mittigen Aufwölbung 72 angeordnet sind. Über den beiden auf der linken Seite angeordneten Durchtrittsöffnungen 12 ist jeweils auf der vom Dachholm 8 abgewandten Seite des Montageelements 42 eine Deformationshülse 24 angeschweißt, deren Aufbau in Verbindung mit den Fig. 7a und b bereits näher beschrieben worden ist.

Bei einer unfallbedingten Belastung der Netztrennwand durch nach vorne fliegendes Ladegut wird von dem im rechten Teil der Aufnahmevertiefung 48 ruhenden Ende der Querstange eine in Richtung des Pfeils A wirkende Kraft über das Formteil 40 und das Montageelement 42 in den Dachholm 8 eingeleitet. Diese Kraft bewirkt im Montageelement das Auftreten eines Moments in Richtung des Pfeils B, wodurch wiederum die beiden linken Befestigungsschrauben 4 auf Zug und somit die zwischen ihren Köpfen 18 und dem Montageelement 42 angeordneten Deformationshülsen 24 auf Druck beansprucht werden. Um einen Bruch des rechten Randes des Formteils 40 zu verhindern, sind die Deformationshülsen 24 so dimensioniert, daß sie sich infolge der Druckbeanspruchung verformen, bevor die Druckspannung am rechten Rand des Formteils 40 einen kritischen Wert erreicht, d. h. bis in die Nähe der Bruchgrenze ansteigt.

Im Unterschied zu der Anordnung aus Fig. 3 sind hier nur diejenigen Befestigungsschrauben 4 mit Deformationshülsen 24 versehen, die infolge des Moments auf Zug beansprucht werden. Dies kann neben der Deformation der beiden Deformationshülsen 4 ggf. eine gewisse Biegeverformung des Montageelements 42 im Bereich der anderen beiden Befestigungsschrauben 6 zur Folge haben. Eine derartige Biegeverformung ist hier jedoch deshalb unproblematisch, weil nach einer Stauchung der Deformationshülsen 24, z. B. infolge eines Unfalls, das gesamte Montageelement 42 mit den beiden daran befestigten Deformationshülsen 24 ausgetauscht wird.

Die Deformationshülsen 24 umgeben auch hier den Schaft 10 der beiden Befestigungsschrauben 4 und werden durch das Anzugsdrehmoment der letzteren zwischen dem Schraubenkopf 18 und der benachbarten Oberfläche des Montageelements 42 eingespannt. Die aufgrund des Anzugsdrehmoments ausgeübte Druckbelastung der Deformationshülsen 4 muß bei deren Dimensionierung ebenfalls berücksichtigt werden.

Claims (19)

1. Anordnung zur Befestigung eines Bauteils an einer Halterung mittels mindestens einer Befestigungsschraube oder eines anderen langgestreckten Befestigungselements mit einem Schaft und einem Kopf, wobei das Bauteil mindestens eine Durchtrittsöffnung für das Befestigungselement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kopf (18) von mindestens einem im Belastungsfall auf Zug beanspruchten Befestigungselement (4) und dem Bauteil (2) ein plastisch verformbares Deformationselement (24) angeordnet ist, das den Schaft (10) des Befestigungselements (4) umgibt und zur Verhütung einer Überlastung des Bauteils (2) eine gegenüber der Festigkeit des Bauteils (2) geringere Festigkeit aufweist, so daß es bei Überschreiten einer noch unterhalb der Bruchgrenze, vorzugsweise unterhalb der Fließgrenze und am besten unterhalb der Elastizitätsgrenze des Bauteils (2) liegenden Belastung unter Energieabsorption plastisch verformt wird.

2. Anordnung zur Befestigung eines Bauteils an einer Halterung mittels mindestens einer Befestigungsschraube oder eines anderen langgestreckten Befestigungselements mit einem Schaft und einem Kopf, wobei das Bauteil mindestens eine Durchtrittsöffnung für das Befestigungselement aufweist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stelle, an der im Belastungsfall Druckkräfte vom Bauteil (2) auf die Halterung (8) übertragen werden, mindestens ein plastisch verformbares Deformationselement (26) zwischen der Halterung (8) und dem Bauteil (2) angeordnet ist, wobei es den Schaft (10) von mindestens einem Befestigungselement (6) umgibt und zur Verhütung einer Überlastung des Bauteils (2) eine gegenüber der Festigkeit des Bauteils (2) geringere Festigkeit aufweist, so daß es bei Überschreiten einer noch unterhalb der Bruchgrenze, vorzugsweise unterhalb der Fließgrenze und am besten unterhalb der Elastizitätsgrenze des Bauteils (2) liegenden Belastung unter Energieabsorption plastisch verformt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (24, 26) hülsenförmig ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (24, 26) eine den Schaft (10) des Befestigungselements (4, 6) umgebende Wand mit einem kreisringförmigen Querschnitt aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenförmige Deformationselement (24, 26) auf seiner Außenseite mindestens eine in Umfangsrichtung umlaufende Einkerbung (32) oder Einbuchtung (30) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (24, 26) zwei oder mehr im Abstand voneinander angeordnete Einkerbungen (32) oder Einbuchtungen (30) aufweist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (24, 26) im Bereich der Einbuchtung (30) eine konkav gekrümmte äußere Umfangsfläche aufweist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (24, 26) an mindestens einem Stirnende einen nach außen überstehenden Ringflansch (34, 36) aufweist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (24, 26) den Schaft (10) des Befestigungselements (4, 6) mindestens auf einem Drittel und vorzugsweise mindestens auf der Hälfte seiner Länge umgibt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2) aus mehreren miteinander verbundenen oder verbindbaren Elementen (40, 42) besteht, von denen mindestens dasjenige (40) oder diejenigen, die vor einer Überlastung geschützt werden sollen, eine gegenüber der Festigkeit des Deformationselements (24, 26) größere Festigkeit aufweisen, so daß ihre maximale Belastung bei Beginn einer plastischen Verformung des Deformationselements (24, 26) unterhalb ihrer Elastizitätsgrenze bleibt.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dasjenige (42) der Elemente (40, 42), das mittels des Befestigungselements oder der Befestigungselemente (4, 6) mit der Halterung (8) verbunden ist, mit einem oder mehreren überstehenden Deformationselementen (24) versehen ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformationselemente (24) an dem Element (42) angeschweißt, angeformt oder in einen Teil von dessen Durchtrittsöffnungen (12) eingepreßt sind.

13. Verwendung der Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche in Kraftfahrzeugen zur Verhütung von Beschädigungen oder Zerstörungen eines Bauteils bei einer unfallbedingten Belastung durch plastische Verformung des Deformationselements (24, 26).

14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Einhängevorrichtung für das Ende einer Querstange einer Netztrennwand eines Kraftfahrzeugs ist.

15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhängevorrichtung ein Formteil (40) aus Leichtmetall oder Kunststoff und ein Montageelement (42) für das Formteil (40) umfaßt, wobei das Montageelement (42) mittels einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben (4, 6) an der von einem Karrosserieteil des Kraftfahrzeugs gebildeten Halterung (8) befestigt ist.

16. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Lagerbock für eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugs ist.

17. Einhängevorrichtung für das Ende einer Querstange einer Netztrennwand eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Formteil (40) aus Leichtmetall oder Kunststoff zur Aufnahme des Stangenendes und ein Montageelement (42) für das Formteil (40), das mittels einer Mehrzahl von Befestigungsschrauben (4, 6) an einer von einem Karrosserieteil des Kraftfahrzeugs gebildeten Halterung (8) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Montageelement (42) eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen (12) für die Befestigungsschrauben (4, 6) aufweist und mit mindestens einem plastisch verformbaren hülsenförmigen Deformationselement (24) versehen ist, dessen Öffnung mit einer der Durchtrittsöffnungen (12) fluchtet, wobei das am Montageelement (42) angeschweißte, angeformte oder in eine der Durchtrittsöffnungen (12) eingepreßte Deformationselement (24) eine gegenüber der Festigkeit des Formteils (40) geringere Festigkeit aufweist, so daß es bei Überschreiten einer noch unterhalb der Bruchgrenze, vorzugsweise unterhalb der Fließgrenze und am besten unterhalb der Elastizitätsgrenze des Formteils (40) liegenden Belastung unter Energieabsorption plastisch verformt wird.

18. Einhängevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an den Durchtrittsöffnungen (12) für die im Belastungsfall auf Zug beanspruchten Befestigungsschrauben (4) über die von der Halterung (8) abgewandte Seite des Montageelements (42) Deformationselemente (24) überstehen.

19. Einhängevorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß an den Durchtrittsöffnungen (12) für die im Belastungsfall auf Druck beanspruchten Befestigungsschrauben (6) über die der Halterung (8) zugewandte Seite des Montageelements (42) Deformationselemente (26) überstehen.