DE4302506A1 - Screw connection for fitment into basic part - Google Patents

Screw connection for fitment into basic part

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Abstract

The screw hole (1) internal width is equal to, or greater than, the dia. of the screw shank (2), with the addition of a tolerance amt. (3) for compensating for divergences in assembly. The hole has a recess (7) open on the contact side (4) between the fitment (5) and basic part (6). The contact part (9) between fitment and basic part contains an elastic, intermediate layer (8).A neck (10) protruding from the intermediate layer extends to the fitment and fits into the recess. The OD of the neck, when slack, is less than the recess internal width. The neck hole (11) internal width, when slack, is less than the screw shank dia.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschraubung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der gattungsbildend zugrundege­ legten US-PS 31 68 321 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a screw connection according to the preamble of claim 1, as based on the generic put US-PS 31 68 321 emerges as known.

Die US-PS 31 68 321 betrifft eine dichtende Verschraubung eines metallischen Anbauteiles an ein mit einem Gewinde versehenes Basisteil. Das Anbauteil wird hierbei durch eine Schraube, die mit ihrem Schaft durch eine im Anbauteil angeordnete, paßgenaue Schraubendurchtrittsbohrung hindurchgesteckt ist und die in ein im Basisteil eingeschnittenes Gewinde eingreift, mit dem Ba­ sisteil verschraubt. Damit von außen durch den Bereich der Verschraubung kein Wasser eindringen kann, ist zwischen dem Kopf der Schraube und dem Anbauteil eine Unterlegscheibe ange­ ordnet, die anbauteilseitig eine elastische und dichtwirksame Zwischenlage aufweist. Die Zwischenlage ist mit einer Aushal­ sung versehen, die in eine in der Unterlegscheibe angeordnete Auslassung eingesteckt ist. Die lichte Weite der Auslassung ist größer als der Durchmesser der Schraube und entspricht in etwa dem Außendurchmesser der Aushalsung, so daß die mit ihrer Aus­ halsung in die Auslassung eingesteckte Zwischenlage einfach an der Unterlegscheibe gehaltert ist. Die Aushalsung weist ferner eine um ihre Rotationsachse angeordnete Durchtrittsöffnung auf, die zum Hindurchstecken der Schraube vorgesehen ist. Am ihrem äußeren Rand ist die elastische Zwischenlage mit einem umlaufenden Wulst versehenen, der von der Fläche der Zwischen­ lage in Richtung des Basisteiles hervorragt. Bei einem Anziehen der Schraube werden der Wulst und die restliche Zwischenlage zusammengepreßt, wobei die zusammengepreßte Zwischenlage zur Anlagefläche und zur Schraube hin andichtet. Damit diese Un­ terlegscheibe ihre Dichtfunktion ausüben kann, muß das Anlage­ teil auf der Anlageseite des Schraubenkopfes großflächig glatt ausgebildet sein. Diese Voraussetzung ist aber häufig nicht gegeben. Des weiteren können mit dieser Verschraubung eventuell vorhandene Fertigungstoleranzen zwischen Basisteil und dem An­ bauteil nicht ausgeglichen werden, weil die Aushalsung der elastischen Zwischenlage im gewindenahen Bereich axial kompri­ miert werden und in die Gewindegänge eingedrückt werden muß, wobei die Schraubendurchgangsbohrung im Anbauteil bis dicht an die Schraube heranreichen muß.The US-PS 31 68 321 relates to a sealing screw connection metallic attachment to a threaded Base part. The attachment is here by a screw that with its shaft by a precisely fitting fit in the attachment Screw through hole is inserted and in one engages in the incised thread with the ba screwed part. So from the outside through the area of Screw connection no water can penetrate is between the Head of the screw and the attachment a washer arranges the attachments on the part of an elastic and sealing Has liner. The liner is with a throat solution provided in a in the washer Omission is inserted. The clear width of the omission is larger than the diameter of the screw and corresponds approximately the outside diameter of the neck, so that with its off simply insert the liner into the recess the washer is held. The neck also points a passage opening arranged around its axis of rotation on, which is intended for inserting the screw. At the its outer edge is the elastic liner with a circumferential bead provided by the surface of the intermediate protrudes in the direction of the base part. When getting dressed  the screw becomes the bead and the remaining intermediate layer pressed together, the compressed intermediate layer to Contact surface and sealed to the screw. So that this Un the washer can perform its sealing function, the system must part on the contact side of the screw head is largely smooth be trained. However, this requirement is often not given. Furthermore, you can use this screw connection existing manufacturing tolerances between the base part and the to component can not be compensated because the necking of the elastic intermediate layer axially compressed in the area close to the thread must be lubricated and pressed into the threads, with the screw through hole in the attachment to close the screw must reach.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die zugrundegelegte Ver­ schraubung dahingehend weiterzuentwickeln, daß bei einer si­ cheren Abdichtung der Schraube ein einfacher Ausgleich von Lagetoleranzen gewährleistet und eine weitgehend beliebige Ge­ staltung der Oberfläche des Anbauteiles im Bereich der Anlage des Schraubenkopfes an diese Anlage ermöglicht ist.The object of the invention is the underlying Ver to further develop screwing in such a way that with a si Secure sealing of the screw is a simple compensation of Position tolerances guaranteed and a largely arbitrary Ge Design of the surface of the attachment in the area of the system the screw head on this system is enabled.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Verschraubung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Durch die um das Toleranzmaß beabstandete Anordnung der Aushalsung der Zwi­ schenlage in der Ansenkung der Schraubendurchtrittsbohrung kann das Anbauteil, ohne Gefährdung der Dichtwirkung der Zwischen­ lage und deren Aushalsung, gegeneinander verschoben und dadurch Fertigungstoleranzen einfach ausgeglichen werden. Des weiteren können die elastische Zwischenlage, das Anbauteil und die in der Durchtrittsöffnung der Aushalsung der Zwischenlage klemmend aufgenommene Schraube zu einer einzigen frei zu handhabenden Vormontage-Einheit vormontiert, gestapelt und transportiert werden. Dies hat zur Folge, daß bei der Endmontage die Vormon­ tage-Einheit nur noch an das Basisteil angelegt und verschraubt werden muß, wodurch diese Verschraubung der erfindungsgemäßen Art bei einfachen Arbeitsschritten automatisierbar ist. Ferner ist die Verschraubung und die Halterung der Schraube im bzw. am Anbauteil schon bei der Vormontage-Einheit weitgehend abge­ dichtet, wodurch die Gestaltung der Oberfläche der Anlageseite des Schraubkopfes an dem Anbauteil unerheblich ist.The object is achieved in the screwing with the characterizing features of claim 1 solved. By around the tolerance dimension spaced arrangement of the neck of the Zwi position in the countersink of the screw hole the attachment, without endangering the sealing effect of the intermediate position and their necking, shifted against each other and thereby Manufacturing tolerances can be easily compensated. Furthermore can the elastic liner, the attachment and the in the passage opening of the collar of the intermediate layer is jammed recorded screw into a single free to use Pre-assembly unit pre-assembled, stacked and transported become. As a result, the previous month during final assembly days unit only attached to the base part and screwed  must be, whereby this screwing of the invention Art can be automated with simple work steps. Further is the screw connection and the mounting of the screw in or on Attachment largely abge already in the pre-assembly unit seals, creating the design of the surface of the plant side the screw head on the attachment is irrelevant.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un­ teransprüchen entnehmbar.Further useful embodiments of the invention are the Un removable claims.

Im übrigen wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden erläutert. Dabei zeigtOtherwise, the invention is based on of an embodiment shown in the drawings in following explained. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Explosionszeichnung der Ver­ schraubung,Schraubung Fig. 1 is a section through an exploded view of Ver,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Vormontage-Einheit über einem Basisteil und Fig. 2 shows a section through a pre-assembly unit over a base part and

Fig. 3 die auf dem Basisteil angelegte Vormontage-Einheit mit angesetzter und ausgerichteter Schraube. Fig. 3 shows the pre-assembly unit created on the base part with attached and aligned screw.

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Verschraubung dargestellt. Die gesamte Ver­ schraubung weist, von unten nach oben, ein Basisteil 6, eine aus einem elastischen Material gefertigte Zwischenlage 8, ein Anbauteil 5 und eine Schraube 16 auf. Dem Basisteil 6 ist eine Gewindeplatte starr zugeordnet, in die die Schraube 16 einge­ schraubt wird. Die Schraube 16 ist mit ihrem Schraubenschaft 2 durch eine im Anbauteil 5 angeordnete Schraubendurchtrittsboh­ rung 1 hindurchgesteckt, die sie mit ihrem Kopf überdeckt. Da­ mit das Anbauteil 5 gegenüber dem Schraubenschaft 2 zum Aus­ gleich auch großer Fertigungstoleranzen zwischen dem Basisteil 6 und dem Anbauteil 5 beweglich ist, weist die Schraubendurch­ trittsbohrung 1 eine lichte Weite auf, die gleich oder größer als der Durchmesser des Schraubenschaftes 2 zuzüglich einem Toleranzmaß 3 ist. Basisteilseitig weist die Schraubendurch­ trittsbohrung 1 ferner eine zur Anlageseite 4 des Anbauteiles 5 an das Basisteil 6 hin offene Ansenkung 7 auf. Auf diese An­ senkung 7 wird später genauer eingegangen.In Fig. 1 is a section through an exploded view of a screw according to the invention. The entire Ver screw has, from bottom to top, a base part 6 , an intermediate layer 8 made of an elastic material, an attachment 5 and a screw 16 . The base part 6 is rigidly assigned a threaded plate into which the screw 16 is screwed. The screw 16 is inserted with its screw shank 2 through an arranged in the add-on part 5 screw through hole 1 , which it covers with its head. Since with the attachment 5 relative to the screw shaft 2 for the same large manufacturing tolerances between the base part 6 and the attachment 5 is movable, the screw through hole 1 has a clear width that is equal to or larger than the diameter of the screw shaft 2 plus a tolerance measure 3rd is. On the base part side, the screw passage bore 1 also has a countersink 7 , which is open toward the contact side 4 of the attachment 5 on the base part 6 . At this reduction 7 will be discussed in more detail later.

Im Anlagebereich 9 des Anbauteiles 5 an dem Basisteil 6 ist zwischen dem Anbauteil 5 und dem Basisteil 6 die elastische Zwischenlage 8 angeordnet, die bei angezogener Schraube 16 (siehe Fig. 3) dichtend zwischen der Anlageseite 4 des Basis­ teiles 6 und der Anlageseite 13 des Anbauteiles 5 anliegt. Die Zwischenlage 8 ist mit einer sich zum Anbauteil 5 hin erstrec­ kenden Aushalsung 10 versehen, die eine in ihr angeordnete Durchtrittsöffnung 11 aufweist. Die Durchtrittsöffnung 11 ist, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, zum Hindurchführen des Schraubenschaftes 2 vorgesehen. Zur einfacheren Einführung der Schraube 16 weist die in der Aushalsung 10 angeordnete Durch­ trittsöffnung 11 auf ihrer von der Anlageseite 4 des Basistei­ les 6 abgekehrten Stirnseite einen sich in Richtung zum Basis­ teil 6 hin verengenden Konus 15 auf, dessen größter Durchmesser größer als der Gewindeaußendurchmesser der Schraube 16 ist. Da die lichte Weite der Durchtrittsöffnung 11 geringer als der Außendurchmesser des Schraubenschaftes 2 ist, liegt die Leibung der Durchtrittsöffnung 11 dichtend am Umfang des Schrauben­ schaftes 2 an. Die Aushalsung 10 der Zwischenlage 8 ist in die Ansenkung 7 der Schraubendurchtrittsbohrung 1 eingesteckt, wo­ bei der Außendurchmesser der Aushalsung 10 im entspannten Zu­ stand geringer als die lichte Weite der Ansenkung 7 ist. Durch diese Ausgestaltung der Aushalsung 10 kann das Anbauteil 5 in einfacher Weise mit einem geringem bzw. einem zu vernachläs­ sigendem Kraftaufwand zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen relativ zum Basisteil 6 verschoben werden, wobei die Dichtwir­ kung zwischen der Aushalsung 10 und dem Schraubenschaft 2 je­ derzeit gewährleistet ist. In the contact region 9 of the add-on part 5 to the base part 6 between the attachment part 5 and the base part 6 is disposed the elastic intermediate layer 8, with tightened screw 16 (see Fig. 3) a sealing member between the contact side 4 of the base 6 and the abutment face 13 of the Attachment 5 is present. The intermediate layer 8 is provided with a neck 10 which is firstly attached to the attachment 5 and has a passage opening 11 arranged in it. The passage opening 11 , as shown in FIGS. 2 and 3, is provided for the passage of the screw shaft 2 . For easier insertion of the screw 16 , the arranged in the neck 10 through opening 11 on its side facing away from the contact side 4 of the base part 6 has a cone 15 narrowing towards the base part 6 , the largest diameter of which is larger than the outer thread diameter of the Screw 16 is. Since the internal width of the passage opening 11 is less than the outer diameter of the screw shank 2, the reveal of the opening 11 sealingly abuts on the periphery of the screw shank. 2 The neck 10 of the intermediate layer 8 is inserted into the countersink 7 of the screw passage bore 1 , where the outer diameter of the neck 10 in the relaxed state was less than the clear width of the countersink 7 . Through this configuration of the neck 10 , the attachment 5 can be moved in a simple manner with little or to be negligible force to compensate for manufacturing tolerances relative to the base part 6 , the sealing effect between the neck 10 and the screw shaft 2 is currently guaranteed .

Zur Erhöhung der Sicherheit der Abdichtung des Schraubenschaf­ tes 2 bei angezogener Schraube 16 ist die axiale Erstreckung der Ansenkung 7 günstigerweise geringer als die entsprechende Höhe der Aushalsung 10. Bei angezogener Schraube 16 wird da­ durch die Aushalsung 10 in axialer Richtung gestaucht, wodurch im allgemeinen die radiale Wandstärke der Aushalsung 10 zu­ nimmt. Des weiteren erhöhen sich die radialen Anlagekräfte der Aushalsung 10 in Richtung des Schraubenschaftes 2.To increase the security of the sealing of the screw shaft 2 when the screw 16 is tightened, the axial extent of the countersink 7 is advantageously less than the corresponding height of the neck 10 . When the screw 16 is tightened, the neck 10 compresses it in the axial direction, which generally increases the radial wall thickness of the neck 10 . Furthermore, the radial contact forces of the neck 10 increase in the direction of the screw shaft 2 .

Eine weitere sinnvolle Ausgestaltung zur Erhöhung der Sicher­ heit der bislang problematischen Abdichtung des Schrauben­ schaftes 2, insbesondere bei unebener Gestaltung der Anlage­ fläche des Schraubenkopfes, wird dadurch erreicht, daß der basisteilseitige Rand der Ansenkung 7 des Anbauteiles 5 mit einem Ringwulst 12 versehen ist, der gegenüber der Anlageseite 13 des Anbauteiles 5 vorsteht. Dieser Ringwulst 12 preßt sich bei angezogener Schraube 16 in das elastische Material der Zwischenlage 8 ein und drängt das elastische Material zusätz­ lich noch in die Gewindegänge der Schraube 16. Hierbei hat es sich von Vorteil erwiesen, die Zwischenlage 8 in diesem Bereich mit einer Ringnut zu versehen, in die der Ringwulst 12 des An­ bauteiles 5 einragt, da hiermit u. a. die radiale Verschiebbar­ keit des Anbauteiles 5 gegenüber dem Basisteil 6 gewährleistet ist.Another useful embodiment to increase the safety of the previously problematic sealing of the screw shaft 2 , especially in the case of uneven design of the system surface of the screw head, is achieved in that the base part-side edge of the countersink 7 of the attachment 5 is provided with an annular bead 12 , the protrudes opposite the plant side 13 of the attachment 5 . This annular bead 12 presses when the screw 16 is tightened into the elastic material of the intermediate layer 8 and urges the elastic material additionally into the threads of the screw 16 . Here, it has proven to be advantageous to provide the intermediate layer 8 in this area with an annular groove into which the annular bead 12 of the component 5 protrudes, since this ensures, among other things, the radial displaceability of the attachment 5 relative to the base part 6 .

Eine andere Problemzone der Abdichtung zwischen dem Anbauteil 5 und dem Basisteil 6 ist der Bereich des Überganges zwischen der Aushalsung 10 und dem Basisteil 6. Als sinnvoll hat es sich hier erwiesen, den Rand der Durchtrittsöffnung 11 der elasti­ schen Zwischenlage 8 auf deren basisteilseitigen Anlagefläche mit einer ringförmigen Materialaufwölbung 14 zu versehen, wo­ durch bei angezogener Schraube die Dichtwirkung in diesem Be­ reich erhöht ist. Another problem zone of the seal between the add-on part 5 and the base part 6 is the area of the transition between the neck 10 and the base part 6 . It has proven to be useful here to provide the edge of the passage opening 11 of the elastic intermediate layer 8 on its base part-side contact surface with an annular material bulge 14 , where the sealing effect in this area is increased by tightening the screw.

Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der Erfindung sind in einem Feuchtraum angeordnete Anbauteile 5, die an die Wandung eines abgegrenzten und gegenüber dem Feuchtraum abzudichtenden Raum anzuschrauben sind. Im speziellen Anwendungsfall kann es sich hierbei um einen Spiegelfuß eines Außenspiegels eines Kraft­ fahrzeuges als Anbauteil 5 handeln, der an einen dem Spiegelfuß zugeordneten und das Basisteil 6 bildenden Bereich einer Fahr­ zeugkarosserie angeschraubt wird.A preferred area of application of the invention is in add-on parts 5 which are arranged in a damp room and which are to be screwed onto the wall of a space which is delimited and to be sealed off from the damp room. In a special application, this can be a mirror base of an outside mirror of a motor vehicle as an add-on part 5 , which is screwed to a mirror body associated with the mirror base and forming the base part 6 area of a vehicle body.

Claims (6)

1. Verschraubung eines Anbauteiles an ein Basisteil, mit einer in dem Anbauteil angeordneten Schraubendurchtrittsbohrung für eine mit ihrem Kopf die Schraubendurchtrittsbohrung überdec­ kende Schraube, ferner mit einem unbeweglich zum Basisteil an­ geordneten Gewinde, und weiterhin mit einer elastischen, dichtwirksamen und im Bereich der Durchtrittsöffnung mit einer Aushalsung versehenen Zwischenlage, wobei bei angezogener Ver­ schraubung die Leibung der Durchtrittsöffnung dichtend am Um­ fang des Schraubenschaftes und die Stirnseite der Aushalsung an dem Anbauteil dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Schraubendurchtrittsbohrung (1) eine lichte Weite aufweist, die gleich oder größer als der Durchmesser des Schraubenschaftes (2) zuzüglich einem Toleranzmaß (3) zum Ausgleich von Montageabweichungen ist,
  • - daß die Schraubendurchtrittsbohrung (1) eine zur Anlageseite (4) des Anbauteiles (5) an das Basisteil (6) hin offene An­ senkung (7) aufweist,
  • - daß die elastische Zwischenlage (8) im Anlagebereich (9) des Anbauteiles (5) an das Basisteil (6) zwischen dem Anbauteil (5) und dem Basisteil (6) angeordnet ist,
  • - daß die Aushalsung (10) der Zwischenlage (8) sich zum An­ bauteil (5) hin erstreckt und in die Ansenkung (7) der Schraubendurchtrittsbohrung (1) eingesteckt ist,
  • - daß die Aushalsung (10) im entspannten Zustand einen Außen­ durchmesser aufweist, der kleiner als die lichte Weite der Ansenkung (7) ist und
  • - daß die lichte Weite der Durchtrittsöffnung (11) der Aus­ halsung (10) im entspannten Zustand kleiner als der Durch­ messer des Schraubenschaftes (2) ist.
1.Screwing an add-on part to a base part, with a screw through-hole arranged in the add-on part for a screw with its head covering the screw through-hole, also with an immovable to the base part with an ordered thread, and furthermore with an elastic, sealingly effective and in the area of the through-opening a collar provided intermediate layer, the reveal of the passage opening sealingly against the circumference of the screw shaft and the end face of the collar sealingly abutting the attachment when the screw connection is tightened, characterized in that
  • - That the screw passage bore ( 1 ) has a clear width that is equal to or larger than the diameter of the screw shank ( 2 ) plus a tolerance measure ( 3 ) to compensate for mounting deviations,
  • - That the screw passage bore ( 1 ) has a to the contact side ( 4 ) of the attachment ( 5 ) to the base part ( 6 ) to open ( 7 ),
  • - That the elastic intermediate layer ( 8 ) in the contact area ( 9 ) of the attachment ( 5 ) to the base part ( 6 ) between the attachment ( 5 ) and the base part ( 6 ) is arranged,
  • - That the neck ( 10 ) of the intermediate layer ( 8 ) extends to the component ( 5 ) and is inserted into the countersink ( 7 ) of the screw passage bore ( 1 ),
  • - That the neck ( 10 ) in the relaxed state has an outer diameter that is smaller than the clear width of the countersink ( 7 ) and
  • - That the clear width of the passage opening ( 11 ) from the neck ( 10 ) in the relaxed state is smaller than the diameter of the screw shaft ( 2 ).
2. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Ansenkung (7) geringer als die entsprechende Höhe der Aushalsung (10) ist.2. Screw connection according to claim 1, characterized in that the axial extent of the countersink ( 7 ) is less than the corresponding height of the neck ( 10 ). 3. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der basisteilseitigen Ansenkung (7) des Anbau­ teiles (5) mit einem Ringwulst (12) versehen ist, der gegenüber der Anlageseite (13) des Anbauteiles (5) vorsteht.3. Screw connection according to claim 1, characterized in that the edge of the base part-side countersink ( 7 ) of the attachment part ( 5 ) is provided with an annular bead ( 12 ) which protrudes relative to the contact side ( 13 ) of the attachment part ( 5 ). 4. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Durchtrittsöffnung (11) der elastischen Zwi­ schenlage (8) auf deren basisteilseitigen Anlagefläche eine ringförmige Materialaufwölbung (14) aufweist.4. Screw connection according to claim 1, characterized in that the edge of the passage opening ( 11 ) of the elastic inter mediate layer ( 8 ) on its base part-side contact surface has an annular material bulge ( 14 ). 5. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Aushalsung (10) angeordnete Durchtrittsöffnung (11) auf ihrer von der Anlageseite abgekehrten Stirnseite einen sich in Richtung zum Basisteil (6) hin verengenden Konus (15) aufweist, dessen größter Durchmesser größer als der Gewindeau­ ßendurchmesser der Schraube (16) ist.5. A screw connection according to claim 1, characterized in that the passage opening ( 11 ) arranged in the neck ( 10 ) has a cone ( 15 ) narrowing towards the base part ( 6 ) on its end facing away from the contact side, the largest diameter of which is larger than the thread outer diameter of the screw ( 16 ). 6. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbauteil (5) der Spiegelfuß eines Außenspiegels eines Kraftfahrzeuges und das Basisteil (6) der dem Spiegelfuß zuge­ ordnete Bereich einer Fahrzeugkarosserie ist.6. Screw connection according to claim 1, characterized in that the add-on part ( 5 ) is the mirror base of an outside mirror of a motor vehicle and the base part ( 6 ) is the area assigned to the mirror base of a vehicle body.
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