DE202004016599U1

DE202004016599U1 - Mutter-Beilagscheibenkombination

Info

Publication number: DE202004016599U1
Application number: DE200420016599
Authority: DE
Original assignee: Textron Verbindungstechnik GmbH and Co OHG
Current assignee: Rt Holdings Iii Wg (us) Lp Scs Lu
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2014-10-27
Also published as: DE112005003311A5; WO2006045281A1

Abstract

Kombination aus Mutter (10) und Beilagscheibe (12) zum Ausgleich von Winkellagefehlern zwischen einem Bozen (26) und dem daran zu befestigenden Werkstück (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (10) an ihrer der Beilagscheibe (12) zugewandten Stirnfläche (14) konvex und die Beilagscheibe (12) an ihrer der Mutter (10) zugewandten Fläche (16) konkav ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombination aus Mutter- und Beilagscheibe zum Ausgleich von Winkellagefehler zwischen einem Bolzen und dem daran zu befestigenden Werkstück.
Speziell in der Automobilindustrie, die ja sehr häufig geschwungene und stromlinienförmige Karoserieformen verwendet, kann es vorkommen, dass Bolzen geringfügig (zwei- drei Winkel Grad) geneigt gegenüber den daran zu befestigenden Teilen liegen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kombination aus Mutter- und Beilagescheibe zu schaffen, die diesen Winkelfehler kompensieren kann.
Ohne eine solche Kompensation entstehen nach der Montage Spannungen, die zu Spalten zwischen den einzelnen Bauteilen nach der Montage führen können, wodurch Lecks in der Karosserie, Kososion und Beschädigungen der befestigten Teile entstehen können.
Gemäß dem bisherigen Stand der Technik hat man zur Lösung dieses Problems lediglich aufgebogene oder gewellte Beilagscheiben gekannt, die jedoch keinen perfekten Ausgleich der Winkellage der entsprechenden Bolzen ermöglicht haben. Vielmehr wurde gemäß dem Stand der Technik dennoch ein ungleichmäßiger Druck von der Mutter über die deformierte Beilagscheibe auf das Bauteil ausgeübt. Erfindungsgemäß wird dies vermieden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Beilagscheibe parallel zu dem Bauteil angepresst, während die Mutter axial zur Mittelachse des Bolzens angezogen wird, auch wenn der Bolzen um einige Grad gegenüber der senkrechten auf der Bauteiloberfläche schräg steht. Auf diese Weise wird eine Punktbelastung und damit eine Verformung der Bauteiloberfläche vermieden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Kombination aus Mutter- und Beilagscheibe gelöst, bei der die Mutter an ihrer der Beilagscheibe zugewandten Stirnfläche konvex und die Beilagscheibe an ihrer der Mutter zugewandten Fläche konkav ausgebildet ist.
Auf diese Weise wirken Mutter und Beilagscheibe zusätzlich wie ein Kugelgelenk und die Beilagscheibe wird trotz einer leichten Schräglage des Bolzens gegenüber der Senkrechten auf die Bauteiloberfläche rundum gleichmäßig von der Mutter angedrückt, während die Mutter angezogen wird.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Stirnfläche der Mutter positiv kugelkalottenförmig und die der Mutter zugewandte Fläche der Beilagscheibe negativ kugelkalottenförmig auszubilden. Auf diese Weise bilden die beiden Teile ein optimales Kugelgelenk und liefern damit eine optimale Kraftverteilung auf das Bauteil beim Anziehen der Mutter.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Kugelkalottenform der Mutter einen kleineren Radius aufweist, als die Kugelkalottenform der Beilagscheibe. Dann berühren sich Mutter und Beilagscheibe stets nur in einem sehr schmalen ringförmigen Bereich, wodurch die Reibung zwischen Mutter und Beilagscheibe vermindert wird. Die Beilagscheibe kann sich dadurch noch besser an die Oberflächenneigung des Bauteils anpassen.
Weiter ist es besonders bevorzugt, wenn die Mutter auf der der Beilagscheibe zugewandten Seite mit einem in Richtung auf den Bolzen verlaufenden hohlzylinderförmigen Ansatz versehen ist, der sich durch die innere Öffnung der Beilagscheibe hindurch erstreckt, und dessen Innendurchmesser deutlich größer ist, als der Außendurchmesser des Gewindes des Bolzens und dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Mittellochs der Beilagscheibe. Auf diese Weise wird die Beilagscheibe an der Mutter geführt, wodurch die Montage vereinfacht ist.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Anlage beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung entlang der Mittelachse von Mutter und Beilagscheibe gemäß der Erfindung ;
2 das Detail B aus 1;
3 einen beispielhaften Einsatz der erfindungsgemäßen Kombination aus Mutter und Beilagscheibe bei einer Kraftfahrzeug Karosserie.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Mutter 10 mit einer erfindungsgemäßen Beilagscheibe 12. Der eigentliche Kern der Erfindung steckt in dem Detail B, welches in 2 erheblich vergrößert dargestellt ist. Die weitere Beschreibung erfolgt daher anhand der 2. Dort ist deutlich erkennbar, dass die Mutter 10 an ihrer der Beilagscheibe zugewandten Stirnfläche 14 kugelkalottenförmig ausgebildet ist.
Die Beilagscheibe 12 weist demgegenüber auf ihrer der Mutter zugewandten Fläche eine entsprechende kugelkalottenförmige Ausnehmung, das heisst eine negativ kugelkalottenförmige Oberfläche 16 auf. Des weiteren weist die erfindungsgemäße Beilagenscheibe, wie üblich, eine zentrale Öffnung 18 auf Diese dient normalerweise dem Durchtritt des Bolzen, hier ist sie jedoch erfindungsgemäß dergestalt erweitert, dass sie zusätzlich einen hohlzylinderförmigen Ansatz 20 der Mutter 10 aufnehmen kann. Der Außendurchmesser des Ansatzes 20 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser des Mittelloches 18 der Beilagscheibe 12. Gleichzeitig weist der Ansatz 20 einen Innendurchmesser auf, der erheblich größer ist als der Außendurchmesser des Gewindes des Bolzens. Auf diese Weise wird die Beilagscheibe an der Mutter gehalten.
Des weiteren ist in 2 sehr gut zu erkennen, dass ein nach außen hin zunehmend größer werdender Spalt zwischen den einander gegenüber liegenden Oberflächen 14 und 16 der Mutter 10 beziehungsweise der Beilagscheibe 12 vorhanden ist. Dies wird erreicht, indem der Kugelkalottendurchmesser bei der Oberfläche 14 der Mutter 10 geringer ist als der Kugelkalottendurchmesser der negativen Kugelkalotte, die die Oberfläche 16 der Beilagscheibe 12 beschreibt.
Auf diese Weise berühren sich die beiden Oberflächen auch bei Winkellageveränderungen stets nur in einem schmalen Kreisring. Dadurch wird das von der Beilagscheibe 12 und der Mutter 10 gebildete Kugelgelenk leichter beweglich, wodurch ein besserer Lageausgleich erzielt wird.
Bei der Konstruktion muss natürlich auf ein ausreichendes Spiel zwischen dem Innendurchmesser des Loches 18 der Beilagscheibe 12 und dem Außendurchmesser des zylinderförmigen Ansatzes 20 der Mutter 10 geachtet werden. Gegebenenfalls müssen, wie in 2 dargestellt, entsprechende Ausnehmungen 22 in der Beilagscheibe 12 und/oder entsprechende Ausnehmungen 24 an dem zylinderförmigen Ansatz 20 vorgesehen werden.
3 zeigt schließlich ein Einsatzbeispiel für die erfindungsgemäße Kombination aus Mutter 10 und Beilagscheibe 12 bei der Karosserie eines Kraftfahrzeuges. Hierbei steht der Bolzen 26 nicht mit Sicherheit senkrecht auf der Oberfläche eines Bleches 28. Hier kann die vorliegende Erfindung beispielsweise Abhilfe schaffen.

Claims

Kombination aus Mutter (10) und Beilagscheibe (12) zum Ausgleich von Winkellagefehlern zwischen einem Bozen (26) und dem daran zu befestigenden Werkstück (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (10) an ihrer der Beilagscheibe (12) zugewandten Stirnfläche (14) konvex und die Beilagscheibe (12) an ihrer der Mutter (10) zugewandten Fläche (16) konkav ausgebildet ist.
Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Beilagscheibe(12) zugewandte Stirnfläche (14) der Mutter (10) positiv kugelkalottenförmig und die der Mutter (10) zugewandte Fläche (16) der Beilagscheibe (10) negativ kugelkalottenförmig ausgebildet ist.
Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelkalottenform der Mutter (10) einen kleineren Radius aufweist, als die Kugelkalottenform der Beilagscheibe (12).
Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (10) auf der der Beilagscheibe (12) zugewandten Seite mit einem in Richtung auf den Bolzen (26) verlaufenden hohlzylinderförmigen Ansatz (20) versehen ist, der sich durch das Mittelloch (18) der Beilagscheibe (12) hindurch erstreckt, und dessen Innendurchmesser deutlich größer ist, als der Außendurchmesser des Gewindes des Bolzens (26) und dessen Außendurchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser des Mittelloches (18) der Beilagscheibe (12) .