DE3934589C1 - Fastening metal component to plastics component - involves self-tapping screw passing through metal bush into bore in plastics - Google Patents

Fastening metal component to plastics component - involves self-tapping screw passing through metal bush into bore in plastics

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Abstract

The form-pressed sheet metal component (5) is attached to a second component (7), made of plastics. It includes an axially stepped ring flange with a central cylinder bush (11) that protrudes towards the plastics component (7). The plastics component (7) is provided with a cylindrical bore (17) with a stepped dia. near its outside end. When the cylinder bush (17) is located in the stepped bore, a self tapping screw (25) is installed through the cylinder bush in order to secure the assembly. USE/ADVANTAGE - Single screw provides reliable fixing of sheet metal component on a plastic component.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigung zweier Bauteile mittels einer Schraube gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an attachment of two Components using a screw according to the preamble of claim 1.

Bei der Befestigung eines Bauteils an einem zweiten, aus Kunststoff bestehendem Bauteil, welches zur Aufnah­ me der der Befestigung dienenden Schraube mit einer entsprechenden Aufnahme versehen ist, besteht das Pro­ blem, daß sich die Schraube bedingt durch das Setzver­ halten des Kunststoffs lockert. Um dies zu vermeiden ist es bekannt, in die Aufnahme ein entsprechendes hülsenförmiges Zwischenstück einzufügen, in welches dann die Schraube eingedreht wird.When attaching one component to a second, component made of plastic, which for recording of the screw used for fastening with a Pro is included in the corresponding recording blem that the screw due to the Setzver holding the plastic loosens. To avoid this it is known to include a corresponding one insert sleeve-shaped intermediate piece into which then the screw is screwed in.

Aus der CH-PS 5 79 720 ist eine Vorrichtung zur Befesti­ gung von zwei Bauteilen aneinander mittels gewindefor­ mender Schrauben bekannt, wobei die Schrauben in ange­ paßte, zunächst gewindelose Kernlöcher des einen Bau­ teils unter spanloser Gewindeformung einschraubbar sind und darüber die beiden Bauteile miteinander verspannbar sind. Die Kernlöcher weisen eine von einer Rundlochform abweichende Vieleckform auf, so daß in der Montage die Schraubenformen verschiedener Hersteller untereinander austauschbar und allgemein einsetzbar sind.From CH-PS 5 79 720 is a device for fastening joining of two components together by means of thread forming mender screws known, the screws in ange fit, initially threadless core holes of one building some can be screwed in under non-cutting thread forming and the two components can be clamped together are. The core holes have a round hole shape deviating polygonal shape so that the assembly Screw shapes from different manufacturers with each other are interchangeable and generally applicable.

Bei einer aus der FR 25 40 578 A3 bekannten Schraubver­ bindung zwischen Metall- und Kunststoffteilen sind Maß­ nahmen getroffen, welche das durch das Setzverhalten des Kunststoffs bedingte Lockern der Schraube verhin­ dern. Dazu ist als zusätzliches Bauteil eine Feder­ scheibe vorgesehen, welche sich bei festgezogener Schraube an dem Bauteil und am Schraubenkopf abstützt.In a screwdriver known from FR 25 40 578 A3 bond between metal and plastic parts are the measure who took this through the setting behavior of the plastic caused loosening of the screw other. There is a spring as an additional component  disc provided, which is when tightened Support screw on the component and on the screw head.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befesti­ gung eines ersten an einem zweiten Bauteil aus Kunst­ stoff mittels einer Schraube so zu gestalten, daß ohne zusätzliches Teil die Schraube zuverlässig in dem aus Kunststoff bestehendem Bauteil gehalten ist.The invention has for its object the fastening a first on a second component made of art to design fabric by means of a screw so that without additional part the screw reliably in the Plastic existing component is held.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß der Randbereich der Aussparung in dem ersten, im Bereich der Befesti­ gung dünnwandig und aus Metall ausgeführten Bauteil zumindest abschnittsweise in Richtung auf das zweite Bauteil zu eingezogen ist, wird ohne ein zusätzliches Teil ein metallener Abschnitt zum Eindrehen der Schrau­ be geschaffen. Da die Länge des eingezogenen Randberei­ ches nur einen Teil der Schraubenlänge ausmacht, liegt bei eingedrehter Schraube nur der obere Abschnitt der Schraube unter Vorspannung an dem eingezogenen Randbe­ reich an. Der untere Teil der Schraube wird an den sich daran nach unten anschließenden Bereich der Aufnahme in dem aus Kunststoff hergestellten zweiten Bauteil ein­ gedreht.The task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved. Because the edge area the recess in the first, in the area of the fastening thin-walled component made of metal at least in sections towards the second Component is pulled in without an additional Part of a metal section for screwing in the screw be created. Because the length of the confined marginalization ches only a part of the screw length lies only the upper section of the Screw under tension on the retracted edge high in. The lower part of the screw is attached to the  adjoining the area of the recording in the second component made of plastic turned.

Der eingezogene Randbereich sichert die Schraube gegen ein selbsttätiges Lösen. Da der Randbereich aus Metall besteht und durch das Einziehen eine Verstärkung er­ fährt, ist ein Nachgeben zumindest in dem dem Schrau­ benkopf nahen Abschnitt nicht möglich. Die durch die Schraube aufgebrachten radialen Kräfte werden vielmehr direkt in die sich an die Aussparung anschließenden Bereiche des Bauteils übertragen.The retracted edge area secures the screw an automatic release. Since the edge area made of metal exists and by pulling in a reinforcement is a yield, at least in the screw Section near the head is not possible. The through the Rather, screw applied radial forces are directly into the adjoining recess Transfer areas of the component.

Während der eingezogene Randbereich einem Lösen der Schraube entgegenwirken soll, sichert der Bereich der Aufnahme in dem zweiten Bauteil, in dem die Schraube eingedreht ist, die Schraube in axialer Richtung. Be­ sonders einfach ist es, wenn eine Schraube mit einem selbstschneidenden Gewinde Verwendung findet. Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, in der im zweiten Bauteil ausgebildeten Aufnahme für die Schraube bereits ein Innengewinde vorzusehen.During the retracted edge area loosening the The area of the Inclusion in the second component, in which the screw is screwed in, the screw in the axial direction. Be it is particularly easy if a screw with a self-tapping thread is used. About that In addition, it is of course also possible in the second Component-trained receptacle for the screw already to provide an internal thread.

Besonders vorteilhaft ist, wenn das erste Bauteil mit einer konzentrisch zu dem eingezogenen Bereich verlau­ fenden Sicke versehen ist, welche sich zum Kopf der Schraube hin an den eingezogenen Bereich anschließt. Durch diese Sicke entfällt eine ansonsten notwendige, dem Biegeradius des eingezogenen Bereichs entsprechende Ausnehmung im zweiten Bauteil. It is particularly advantageous if the first component with one concentric to the retracted area Fenden bead is provided, which is the head of the Connects screw to the retracted area. This bead eliminates an otherwise necessary, corresponding to the bending radius of the retracted area Recess in the second component.  

Außerdem wird durch die Sicke die Festigkeit im einge­ zogenen Bereich verbessert.In addition, the strength is turned on by the bead drag area improved.

Es ist möglich, den Randbereich der Aussparung umlau­ fend in Richtung auf das zweite Bauteil zu einzuziehen. Dies ist in einem Arbeitsgang mit einem geeigneten Stanzwerkzeug ohne weiteres möglich. Gemäß einer vor­ teilhaften Ausgestaltung kann jedoch der eingezogene Bereich durch zumindest zwei, bevorzugt drei, Laschen gebildet sein.It is possible to umlau the edge area of the recess to pull in towards the second component. This is in one operation with a suitable one Punching tool easily possible. According to one before However, the confiscated configuration can be confiscated Range through at least two, preferably three, tabs be educated.

Die in dem zweiten Bauteil ausgebildete Aufnahme für die Schraube kann insgesamt konisch ausgebildet sein. Der eingezogene Bereich an dem ersten Bauteil hätte in diesem Fall nur eine relativ geringe Anlage an der Aufnahme. Dies ist jedoch nicht bedeutsam, wenn der eingezogene Bereich - beispielsweise durch die oben angesprochene Sicke - so verstärkt ist, daß eine genü­ gend große, die Schraube gegen ein Lösen sichernde Vorspannung aufgebaut werden kann. Die konische Ausge­ staltung ist unter einem solchen Winkel zu gestalten, daß die Schraube bereits kurz nach dem eingezogenen Bereich zunehmend in das die Aufnahme bildende Material einschneidet.The receptacle formed in the second component for the screw can be conical overall. The indented area on the first component should have been in in this case, only a relatively small system on the Admission. However, this is not significant if the indented area - for example by the above mentioned beading - is reinforced so that a sufficient large enough to secure the screw against loosening Preload can be built up. The conical shape design is to be designed at such an angle, that the screw was pulled in shortly after Area increasingly in the material forming the image cuts.

Die in dem zweiten Bauteil ausgebildete Aufnahme für die Schraube kann jedoch auch stufenförmig ausgebildet sein. Dabei nimmt der größere Durchmesser den eingezo­ genen Bereich des ersten Bauteils auf. Bei eingedrehter Schraube steht der kleinere Durchmesser der Aufnahme gegenüber dem Innendurchmesser des eingezogenen Be­ reichs vor, wodurch das zum Eindrehen der Schraube erforderliche Material zur Verfügung steht.The receptacle formed in the second component for however, the screw can also be stepped be. The larger diameter takes the retracted area of the first component. When screwed in Screw is the smaller diameter of the receptacle compared to the inner diameter of the drawn-in Be realm before, which causes the screw to be screwed in required material is available.

Zwei Beispiele der neuen Befestigung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrie­ ben. Es zeigtTwo examples of the new fastening are in the drawing shown and are described in more detail below ben. It shows

Fig. 1 im Schnitt ein erstes Bauteil in Anlage an einem zweiten Bauteil, Fig. 1 in cross-section a first member in contact with a second component,

Fig. 2 das erste Bauteil aus Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 2, the first component of FIG. 1 in top view,

Fig. 3 die beiden, in Fig. 1 dargestellten Bauteile wiederum im Schnitt, jedoch bei eingedrehter Schraube und Fig. 3 shows the two components shown in Fig. 1 again in section, but with the screw and

Fig. 4 ein weiteres Beispiel, ebenfalls im Schnitt und mit eingedrehter Schraube. Fig. 4 shows another example, also in section and with a screw.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein erstes Bauteil 5, welches durch ein U-förmig gebogenes Blech gebildet ist. Zur Befestigung des ersten Bauteiles 5 an einem zweiten Bauteil 7 ist das erste Bauteil 5 mit einer Aussparung 9 versehen. Der Randbereich 11 der Aussparung 9 ist in Richtung auf das zweite Bauteil 7 zu eingezogen. Der Randbereich 11 ist bereichsweise ausgeklinkt, wodurch drei Laschen 13 entstehen. Die Laschen 13 schließen je einen Winkel von 120° ein, wie dies aus Fig. 2 er­ sichtlich ist. An den eingezogenen Randbereich 11 schließt sich - in der Zeichnung nach oben - eine Sicke 15 an, welche den Randbereich 11 verstärkt. Fig. 1 shows in section a first component 5 , which is formed by a U-shaped sheet. To fasten the first component 5 to a second component 7 , the first component 5 is provided with a recess 9 . The edge region 11 of the recess 9 is drawn in in the direction of the second component 7 . The edge area 11 is notched in areas, whereby three tabs 13 are formed. The tabs 13 each enclose an angle of 120 °, as can be seen from FIG. 2. A bead 15 adjoins the drawn-in edge area 11 - in the drawing upwards - which reinforces the edge area 11 .

Zur Verbindung des ersten Bauteils 5 mit dem zweiten, im Bereich der Befestigung aus Kunststoff bestehendem Bauteil 7 ist eine Aufnahme 17 in Form eines Sackloches ausgebildet. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Aussparung 17 im Bereich ihrer Öffnung mit einem Rück­ sprung 19 versehen, in welchen die Enden der Laschen 13 des eingezogenen Randbereichs 11 des ersten Bauteiles 5 eingreifen.A receptacle 17 in the form of a blind hole is formed for connecting the first component 5 to the second component 7, which is made of plastic in the area of the fastening. As shown in FIG. 1, the recess 17 is in the region of its opening with a return jump 19 provided in which the ends of the tabs 13 of the drawn-in edge region 11 engage the first component 5.

Während die Fig. 1 und 2 die beiden zu verbindenden Bauteile zeigen ist in den Fig. 3 und 4 das eigentliche Verbinden dieser beiden Bauteile mittels einer Schraube 21 dargestellt. Bei der Schraube 21 handelt es sich um eine solche mit einem selbstschneidenden Gewinde 23. Das Gewinde 23 ist dabei bis möglichst nahe an den Kopf 25 der Schraube 21 geführt.Show components to be connected while Figs. 1 and 2, the two illustrated in Figs. 3 and 4, the actual joining of these two components by means of a screw 21. The screw 21 is one with a self-tapping thread 23 . The thread 23 is guided as close as possible to the head 25 of the screw 21 .

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das Gewinde 23 der Schraube 21 unter Vorspannung an dem eingezogenen Randbereich 11 des ersten Bauteils 5 an. Diese Vorspannung sichert die Schraube gegen ein selbsttätiges Lösen. Die Vorspannung wird über den Rücksprung 19 auf das zweite Bauteil 7 sowie insbeson­ dere durch den gegenüber dem zweiten Bauteil 7 vorste­ henden Abschnitt des eingezogenen Randbereichs 11 auf das erste Bauteil 5 übertragen. Zur Verstärkung dieses Bereichs dient auch die Sicke 15. Der Endabschnitt der Schraube 21 schneidet beim Hineindrehen ein Innengewin­ de in den unteren Abschnitt der Wandung der Aufnahme 17. Dazu weist dieser Abschnitt einen Durchmesser etwa entsprechend dem Kerndurchmesser des Gewindes 23 der Schraube 21 auf. Der Durchmesser des eingezogenen Rand­ bereichs 11 bei eingedrehter Schraube 21 ist hingegen geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Gewin­ des 23.In the embodiment shown in FIG. 3, the thread 23 of the screw 21 bears against the retracted edge region 11 of the first component 5 under prestress. This preload secures the screw against automatic loosening. The bias voltage is transmitted via the recess 19 to the second component 7 and in particular by the section of the retracted edge region 11 projecting relative to the second component 7 to the first component 5 . The bead 15 also serves to reinforce this area. The end portion of the screw 21 cuts an internal thread de in the lower portion of the wall of the receptacle 17 when screwing in. For this purpose, this section has a diameter approximately corresponding to the core diameter of the thread 23 of the screw 21 . The diameter of the retracted edge area 11 when the screw 21 is screwed in, however, is slightly smaller than the outer diameter of the thread of the 23rd

In Fig. 4 ist schließlich ein Ausführungsbeispiel dar­ gestellt, bei dem das erste Bauteil 5 und die Schraube 21 in gleicher Weise wie bei dem vorbeschriebenen Beispiel ausgestaltet sind. Unterschiedlich ist nur die Ausbildung der Aufnahme 17, welche nicht zylindrisch, sondern konisch ausgeführt ist.In Fig. 4, an embodiment is finally presented, in which the first component 5 and the screw 21 are designed in the same manner as in the example described above. The only difference is the design of the receptacle 17 , which is not cylindrical, but conical.

Claims (5)

1. Befestigung zweier Bauteile mittels einer Schraube, wobei das erste Bauteil zumindest im Bereich der Befestigung dünnwandig und aus Metall ausgeführt ist und eine Aussparung zum Hindurchführen der Schraube aufweist, und wobei das zweite Bauteil wenigstens im Bereich der Befestigung aus Kunststoff besteht und eine Aufnahme zum Eindrehen der Schraube aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (11) der Aussparung (9) im ersten Bauteil (5) zumindest abschnittsweise in Richtung auf das zweite Bauteil (7) zu eingezogen ist und an der Wandung (19) der Aussparung (17) anliegt, und daß die eingedrehte Schraube (21) unter radialer Vorspannung auf den eingezogenen Randbereich (11) einwirkt.1. Attachment of two components by means of a screw, the first component being thin-walled and made of metal at least in the area of the attachment and having a recess for passing the screw through, and wherein the second component is made of plastic at least in the area of the attachment and a receptacle for Screwing in the screw, characterized in that the edge region ( 11 ) of the recess ( 9 ) in the first component ( 5 ) is drawn in at least in sections in the direction of the second component ( 7 ) and on the wall ( 19 ) of the recess ( 17 ) is present, and that the screwed-in screw ( 21 ) acts on the retracted edge region ( 11 ) under radial prestress. 2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (5) mit einer konzentrisch zu dem eingezogenen Randbereich (11) verlaufenden Sicke (15) versehen ist, welche sich zum Kopf (25) der Schraube (21) hin an den eingezogenen Randbereich (11) anschließt.2. Fastening according to claim 1, characterized in that the first component ( 5 ) with a concentric to the retracted edge region ( 11 ) extending bead ( 15 ) is provided, which towards the head ( 25 ) of the screw ( 21 ) retracted edge area ( 11 ) connects. 3. Befestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der eingezogene Randbereich (11) durch zumindest zwei einstückig an das erste Bauteil (5) angeformte Laschen (13) gebildet ist.3. Fastening according to claim 1 or 2, characterized in that the retracted edge region ( 11 ) is formed by at least two tabs ( 13 ) integrally formed on the first component ( 5 ). 4. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die in dem zweiten Bauteil (7) ausgebildete Aufnahme bzw. Aussparung (17) für die Schraube (21) insgesamt konisch ausgebildet ist.4. Fastening according to one of claims 1 to 3, characterized in that the receptacle or recess ( 17 ) formed in the second component ( 7 ) for the screw ( 21 ) is conical overall. 5. Befestigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die in dem zweiten Bauteil (7) ausgebildete Aufnahme (17) für die Schraube (21) stufenförmig ist, wobei der größere Durchmesser den eingezogenen Randbereich (11) des ersten Bauteils (5) aufnimmt und wobei bei eingedrehter Schraube der kleinere Durchmesser gegenüber dem Innendurchmesser des eingezogenen Randbereichs etwa um die Höhe des Gewindes (23) der Schraube (21) vorsteht.5. Fastening according to one of claims 1 to 3, characterized in that the in the second component ( 7 ) formed receptacle ( 17 ) for the screw ( 21 ) is step-shaped, the larger diameter of the retracted edge region ( 11 ) of the first Component ( 5 ) takes up and, when the screw is screwed in, the smaller diameter protrudes by about the height of the thread ( 23 ) of the screw ( 21 ) compared to the inner diameter of the retracted edge region.
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