DE7111082U

DE7111082U - Clamp nut to compensate for tolerances in parts to be fastened together

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Publication number: DE7111082U
Application number: DE7111082U
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Publication date: 1972-01-05

Description

Gebraucha-ueter-Aneeldang 22. März 1971Usage-ueter-Aneeldang March 22, 1971

Anmelderin: ADAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, KÜSSELSHEIM (HESSEN)Applicant: ADAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, KÜSSELSHEIM (HESSEN)

Kiemmutter zum Ausgleich von Toleranzen in miteinander zu befestigenden Teilen.Terminal nut to compensate for tolerances in parts to be fastened together.

Die !feuerung bezieht eich auf ein lösbares Befestigungselement aus einem plastischen Kunststoff, das zur Verbindung zweier oder mehrerer Maschinen- oder Konstruktioneteile verwendet werden kann. Es eind Befestigungselemente bekannt, die im wesentlichen aus einen, durchbohrten Pfropfen oder Schaft bestehen, der in eine Bohrung eingeführt werden kann, und dessen Schaft durch Schlitze in einzelne Segmente unterteilt iet. Beim Einfuhren einer Schraube in die Bohrung des Schaftes schneidet die Schraube selbsttätig ein Gewinde in die Bohrung und spreizt dabei die Segmente auseinander, wodurch sie sich in der Aufnahmebohrung festklemmen. Solche Befestigungselemente, die beispielsweise in der belgischen Patentschrift 526 9?3 beschrieben sind, haben sich allgemein unter der Bezeichnung "Spreiz- oder Kiemmutter" eingeführt. Sie sind dort besonders vorteilhaft verwendet worden, wo beim Zusammenbau vonThe fire refers to a detachable fastening element made of a plastic material that can be used to connect two or more machine or construction parts. Fastening elements are known which essentially consist of a pierced plug or shaft which can be inserted into a bore and the shaft of which is divided into individual segments by slots. When a screw is inserted into the hole in the shaft, the screw automatically cuts a thread in the hole and spreads the segments apart, thereby locking them into the receiving hole. Such fastening elements, which are described, for example, in the Belgian patent specification 526 9-3, have generally been introduced under the designation "expanding or clamping nut". They have been used particularly advantageously where in the assembly of

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Bau- und Konstruktionsteilen der Zusammenbau nur von einer Seite zugänglich ist. Dabei ist allerdings Voraussetzung, daß beim Zusammenbau die in den Bauteilen vorgesehenen Offnungen bzw. Bohrungen genau miteinander fluchten·Structural and structural parts can only be assembled from one side is accessible. However, it is a prerequisite that the openings or bores provided in the components are precisely aligned with each other during assembly.

In der Praxis, insbesondere wenn es gilt« verformte Blechteile miteinander zu verbinden, fluchten die Bohrungen in den zu verbindenden Blechteilen nicht immer in der gewünschten Weise. Abweichungen treten besondere dann auf, wenn eines der Bauteile in bezug auf ein in der Herstellung unabhängiges drittes Bauteil fixiert ist.In practice, especially when it comes to «deformed sheet metal parts To connect with each other, the holes in the sheet metal parts to be connected do not always align in the desired manner. Deviations occur in particular when one of the components is in is fixed with respect to a third component that is independent of manufacture.

In allen den Fällen, in denen die Bohrungen zweier durch eine Spreiz- oder Kiemmutter zu verbindender Bauteile nicht genau fluchten, müssen die Bohrungen nachgearbeitet werden, was insbesondere bei der Montage nur einseitig zugänglicher Teile sehr zeitraubend und umständlich ist. Um diesen Nachteil zu beheben, wurde eine Spreiz- oder Kiemmutter gefunden, die die erwähnten Herstellungstoleranzen ausgleicht und dadurch das Abdecken von Langlöchern oder Nacharbeiten von Bohrungen überflüssig macht. Mitunter ist das zu befestigende Teil an dieser Stelle auch so gestaltet, daß die Anbringung eines Langloches aus Platzgründen nicht möglich ist.In all cases in which the bores of two components to be connected by an expanding nut or clamping nut are not accurate align, the holes have to be reworked, which is particularly important when assembling parts that are only accessible from one side is time consuming and cumbersome. In order to remedy this disadvantage, an expanding nut has been found, which has been mentioned Compensates manufacturing tolerances and thus makes the covering of elongated holes or reworking of bores superfluous. Sometimes the part to be fastened is also designed at this point in such a way that an elongated hole can be attached for reasons of space not possible.

Demgemäß besteht die Neuerung im wesentlichen darin, daß der Kopf der Kiemmutter mit einer trichterförmigen Ausnehmung versehen wird und an seiner oberen und unteren Fläche in bestimmter Weise gewölbt gestaltet ist. Dabei bestimmt der öffnungswinkel der trichterförmigen Ausnehmung und die Lage der Wölbungen zueinander die GrößeAccordingly, the innovation consists essentially in the fact that the head the terminal nut is provided with a funnel-shaped recess and is curved in a certain way on its upper and lower surface. The opening angle of the funnel-shaped recess and the position of the bulges relative to one another determine the size

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der zulässigen Abweichungen der Bohrungen der .niteinander zu verbindenden Bauteile.the permissible deviations of the bores of the .not to each other connecting components.

Ein Ausführungsbeispiel und ein Anwendungsbeiepiwl der neutr'ingegesHÄes Spreiz- oder Kleaautter ist ia folgenden anhand dar Zsich= nung im einzelnen beschrieben und dargestellt. In der Zeichnung ist:An exemplary embodiment and an application example of the neutr'ingeges Spreiz- or Kleaautter is generally described and illustrated below with reference to the drawing. In the drawing is:

Fig. 1 die Ansicht einer Kiemmutter nach der Mauerung zwischen zwei zu verbindenden Bauteilen,Fig. 1 is a view of a terminal nut after the masonry between two components to be connected,

Fig. 2 'eine Draufsicht auf die in Fig. 1 veranschaulichte Kiemmutter,FIG. 2 'is a plan view of the terminal nut illustrated in FIG. 1,

Fig. 3 die Ansicht der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kiemmutter beim Einführen einer Befestigungsschraube,3 shows the view of the terminal nut shown in FIGS. 1 and 2 when a fastening screw is inserted,

Fig. k die in Fig. 3 dargestellte Klemmutter nach dem Anziehen der Befestigungsschraube,FIG. K shows the clamping nut shown in FIG. 3 after the fastening screw has been tightened,

Fig. 5 ein Anwendungebeiepiel für die Klommutter nachFig. 5 shows an application example for the Klommutter according to

der Neuerung bei dem Einbau einer Konsole auf dem Kardantunnel eines Kraftfahrzeuges,the innovation in the installation of a console on the cardan tunnel of a motor vehicle,

Fig. 6 ein Schnitt durch die in Fig. 5 verwendete Klemmutter längs der Linie VI - VI in vergrößertem Maßstäbe,6 shows a section through the clamping nut used in FIG along the line VI - VI on an enlarged scale,

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Fig. 7 eine Aneicht der iu Fig. 5 und 6 verwendeten Kiemmutter in vergrößertem Maßstäbe,FIG. 7 shows a version of that used in FIGS. 5 and 6 Gill nut on an enlarged scale,

Fig. 8 ein Teilechnitt durch die in Fig. 7 veranschau-FIG. 8 shows a partial section through the illustrated in FIG.

in Fig. 7 undin Fig. 7 and

Fig. 9 eine Draufsicht auf die in den Fig. 7 und 8 veranschaulichte Kiemmutter.9 is a plan view of the terminal nut illustrated in FIGS. 7 and 8.

In den Figuren 1 bis 4 ist das Prinzip einer Kiemmutter nach der Neuerung erläutert. Die hier dargestellte Kiemmutter hat einen Schaft 10, der durch Schlitze 12 in Segmente 13 unterteilt ist. Auf des Schaft 10 sitzt ein Kopf 14. dessen Höhe von dem Abstand bestimmt wird, den die miteinander zu verbindenden Bauteile 16 und 18 nach dem Zusammenbau voneinander haben sollen. Die Dicke des Kopfes wird so bemessen, daß nach Einführen des Schaftes 10 in die öffnung des Bauteiles 18 der Kopf fest auf diesem Bauteil aufsitzt. Der Kopf 14 und der Schaft 10 sind mit einer Bohrung versehen, deren Durchmesser durch die zu verwendende Schraube be· stimmt ist. Diese Bohrung ist in dem Kopf 14 trichterförmig erweitert 15, während sie sich im unteren Teil des Schaftes 10 zweckmäßig etwas verengt, um die Spreizwirkung der Schraube zu erhöhen. Der öffnungsv, nkel 15 der trichterförmigen Erweiterung ist im wesentlichen voi, der zu erwartenden maximalen Abweichung (a in Fig. J) in der Fluchtung der Bohrungen der miteinander zu verbindenden Beuteile abhängig. Die Größe des Öffnungswinkels wird jedoch durch die Forderung begrenzt, daß die Spitze der ein-In Figures 1 to 4, the principle of a gill nut according to the innovation is explained. The clamping nut shown here has a shaft 10 which is divided into segments 13 by slots 12. A head 14 is seated on the shaft 10, the height of which is determined by the distance that the components 16 and 18 to be connected are to have from one another after assembly. The thickness of the head is so dimensioned that after the shaft 10 has been inserted into the opening of the component 18, the head rests firmly on this component. The head 14 and the shaft 10 are provided with a bore, the diameter of which is determined by the screw to be used. This bore is widened 15 in the shape of a funnel in the head 14, while it appropriately narrows somewhat in the lower part of the shaft 10 in order to increase the spreading effect of the screw. The opening angle 15 of the funnel-shaped enlargement is essentially dependent on the expected maximum deviation (a in FIG. J) in the alignment of the bores of the parts to be connected to one another. However, the size of the opening angle is limited by the requirement that the tip of the

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zuführenden Befestigungsschraube 19 bei dor Einführung in den Trichter leicht an dessen Flanken entlanggleiten muß (Fig. 3). Beim Einführen der Befestigungeschraube 19 in die Kiemmutter wird diese leicht in Richtung auf die Öffnung 20 de3 Bauteile 16 geschwenkt uad die Schraube 19 nimmt die in Fig. k dargestellte Lage ein. Um diese Schwenkung der Klemmutter zu erleichtern, ist ihr Kopf *\k an seiner Oberseite 17 und an seiner Unterseite 11 ballig ausgeführt. Die Krümmungsradien für die Balligkeit der Kopfoberseite 17 und der Kopfunterseite 11 sind so zu wählen, daß auch beim Verschwenken dt* Kiemmutter der Abstand der miteinander zu verbindenden Bauteile etwa gleich bleibt. Zweckmäßigerweise kann der Krümmungsradius für die Oberseite 17 des Kopfes etwas größer gewählt werden als der Krümmungsradius für die Unterseite 11. Bei Verwendung der neuer-ongsgemäßen Kiemmutter in speziellen Einzelfällen sind daher sowohl der Öffnungswinkel der trichterförmigen Erweiterung 15 wie auch die Kopfhöhe und die Krümmungsradien von Kopfoberseite und Kopfunterseite unter Beachtung der obenbeschriebenen Gesichtspunkte neu zu bestimmen*feeding fastening screw 19 at the introduction into the funnel must easily slide along its flanks (Fig. 3). When inserting the mounting screw 19 into the clamping nut is this uad pivoted slightly in the direction of the opening 20 de3 components 16, the screw 19 shown in Fig k. Occupies position shown. In order to facilitate this pivoting of the clamping nut, its head * \ k is designed to be spherical on its upper side 17 and on its lower side 11. The radii of curvature for the crowning of the head top side 17 and the head bottom side 11 are to be chosen so that the distance between the components to be connected remains approximately the same even when pivoting dt * clamping nut. Appropriately, the radius of curvature for the upper side 17 of the head can be chosen somewhat larger than the radius of curvature for the lower side 11. When using the new-ongs according to Kiemnut in special individual cases, therefore, both the opening angle of the funnel-shaped extension 15 as well as the head height and the radii of curvature from the top of the head and the underside of the head to be redefined taking into account the aspects described above *

An dem Beispiel der Befestigung einer Schaltkonsole auf dem Kardantunnel in einem Kraftfahrzeug wird im folgenden gezeigt, wie die neuerungsgemäße Kiemmutter schwierigen Einbauverhältnissen angepaßt werden kann.Using the example of the mounting of a switch console on the transmission tunnel in a motor vehicle, the following shows how the Kiemnut according to the innovation can be adapted to difficult installation conditions.

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch die Schaltkonsole 21 eines Kraftfahrzeuges, die auf dem Blech 22 des Kardantunnels befestigt ist. Die Schaltkoneole 21 richtet sich in ihrer Lage nach der Armaturentafel 29, an der sie mit Schrauben 3° angeschraubt wird. Da dieFig. 5 shows a longitudinal section through the switch console 21 of a Motor vehicle, which is attached to the plate 22 of the cardan tunnel. The position of the switch console 21 is based on the dashboard 29, to which it is screwed with 3 ° screws. Since the

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Armaturentafel 29 erst zum Schluß der Hontage in die Karosserie eingesetzt wird, ist es unvermeidlich, daß sich Differenzen in der Lage der Armaturentafel zu den Bohrungen im Kardantunnelblech 22 ergeben. Die Scha '.konsole 21 muß jedoch in jedem Falle an der Armaturentafel 29 anliegen, damit sie mit den Schrauben 30 befestigt werden kann. An dem der Armaturentafel abgewendeten Ende ist die Schaltkonsole durch eine Schraube 23 gehalten, für die ein Langloch vorgesehen ist, so daß an dieser Stelle Längendifferenzen ausgeglichen wurden können.Instrument panel 29 only at the end of the assembly in the body is used, it is inevitable that there will be differences between the position of the dashboard and the holes in the cardan tunnel plate 22 result. The Scha '.konsole 21 must, however, in each case at the The dashboard 29 is in contact so that it can be fastened with the screws 30. At the end facing away from the dashboard the switch console is held by a screw 23, for which an elongated hole is provided, so that differences in length at this point could have been balanced.

Für den Ausgleich in der mangelnden Fluchtung- der im Kardantunnelblech 22 vorbereiteten Bohrung 2h und der in der Konsole 21 vorgesehenen Bohrung 25 ist eine Kiemmutter 27 verwendet, die in den Figuren 6 bis 9 in vergrößertem Maßstäbe dargestellt ist.' Die Vorsehung eines Langloches an dieser Stelle ist nicht möglich.To compensate for the lack of alignment between the bore 2h prepared in the cardan tunnel plate 22 and the bore 25 provided in the bracket 21, a clamping nut 27 is used, which is shown in FIGS. 6 to 9 on an enlarged scale. It is not possible to provide an elongated hole at this point.

Sie hat einen Schaft 31, der in üblicher Weise durch Schlitze 32 in Segmente 33 geteilt ist (Fiß. 7). Die Höhe J>h des Kopfes *fO ist durch den Abstand bestimmt, den die Bauteile 21 und 22 an dieser Stelle voneinander haben sollen. Die im Kopf ^O und im Schaft 3· für die Einführung der Befestigungsschraube 28 vorgesehene Bohrung 35 ist im Schaftteil 31 verjüngt und im Kopfteil 27 zu einem Trichter 38 erweitert. Die Flanken d«s schlitzförmigen Trichters 38 sind möglichst steil gehalten, damit die Spitze der einzuführenden Schraube 28 (Fig. 5 und 6) leicht in die sich verjüngende Bohrung 35 eingeführt werden kann.It has a shaft 31 which is divided into segments 33 in the usual way by slots 32 (Fig. 7). The height J> h of the head * f0 is determined by the distance that the components 21 and 22 should have from one another at this point. The bore 35 provided in the head and in the shaft 3 for the introduction of the fastening screw 28 is tapered in the shaft part 31 and widened in the head part 27 to form a funnel 38. The flanks of the slot-shaped funnel 38 are kept as steep as possible so that the tip of the screw 28 to be introduced (FIGS. 5 and 6) can be easily inserted into the tapering bore 35.

Für die Balligkeit der KopfOberseite 36 und der Kopfunterseite sind im vorliegenden Fall Krümmungeradien gewählt worden, die esFor the crowning of the top of the head 36 and the underside of the head in the present case, radii of curvature have been chosen that it

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ermöglichen, den Schaft 31 d«r Klemmutter in einem Winkel zu der von der Konsolenfläche dargebotenen ,Ebene einzuführen. Daher wurde der Krümmungsradius für die Kopfoberseite 36 größer gewählt als der Krümmungsradius für die Kopfunterseite 37· Außerdem wurde zweckmäßigerweiee der Mittelpunkt für '\en Krümmungsradius des Kopfuntereeite 37 wegen der Schräglage der Kiemmutter (Fig. 8) etwas exzentrisch zur Mittellinie der Kiemmutter gewählt. Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß die Bohrungen für die Schraube und damit diese selbst nicht nur wie in Fig. 8 schräg nach vorne, sondern auch schräg nach der Seite verlaufend angeordnet sein können. Dann muß - wie awe Fig. 6 und 9 ereichtlich - die Kopfunterseite 37 schräg zur Mittellinie der Kiemmutter verlaufen.make it possible to insert the shaft 31 of the clamping nut at an angle to the plane presented by the console surface. Therefore, the radius of curvature for the upper side 36 of the head was chosen to be larger than the radius of curvature for the lower side of the head 37.In addition, the center point for the radius of curvature of the lower side of the head 37 was chosen somewhat eccentrically to the center line of the wing nut because of the inclined position of the wing nut (Fig. 8). From Fig. 9 it can be seen that the bores for the screw and thus this itself can be arranged not only as in Fig. 8 obliquely forward, but also obliquely to the side. Then, as shown in FIGS. 6 and 9, the underside of the head 37 must run obliquely to the center line of the gill nut.

Das zeigt, daß die neuerungsgemäße Kiemmutter den verschiedenartigsten Gegebenheiten angepaßt werden kann, um Toleranzen in der Fluciitung von Befestigungslöchern in zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen auszugleichen, so daß b«im Zusammenbau zusätzliche Nacharbeit nictn; erforderlich wird.This shows that the Kiemnut according to the innovation can be adapted to the most varied of circumstances to tolerances in to compensate for the flow of fastening holes in two components to be connected to one another, so that no additional reworking is required during assembly; is required.

SchutzanaprücheProtection requirements

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Claims

Schutaeneprüche 22. März 1971Schutaeneprüche March 22, 1971

1. Spreiz- oder Kiemmutter für die Verbindung zweier vorgefertigter Bauteile, bei denen eines der Bauteile in bezug auf ein in der Herstellung unabhängiges drittes Bauteil fixiert ist und eich beim Zusammenbau der Bauteile Abweichungen in der Fluchtung der vorgefertigten Befestigungsöffnuugen ergeben,1. Expanding or clamping nut for connecting two prefabricated components where one of the components is in is fixed in relation to a third component that is independent of the manufacturing process, and deviations in the alignment of the prefabricated components are calibrated when the components are assembled Fixing openings result,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung für die Einführung einer Befestigungsschraube (19) im Kopf (1Ό der Kiemmutter trichterförmig erweitert ist (15) und die Oberseite (17) des Kopfes eowie seine Unterseite (11) ballig gestaltet sind.characterized in that the hole for the introduction of a fastening screw (19) in the head (1Ό the The ring nut is expanded in the shape of a funnel (15) and the top (17) of the head and its underside (11) are crowned.

2. Spreiz- oder Kleemutter nach Anspruch 1,2. expansion or clover nut according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungswinkel (15) der trichterförmigen Erweiterung der au erwartenden Abweichung (a) in der Fluchtung der Lefestigungslöcher entspricht.characterized in that the opening angle (15) of the funnel-shaped extension corresponds to the expected deviation (a) in the alignment of the mounting holes.

3. Spreiz- oder Kiemmutter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien für die Balligkeit der Kopfoberseite (17) und der Kopfunterseite (11) derart gewählt sind, daß bei einer notwendigen Schräglage (Fig. Ό der Kiemmutter infolge Abweichungen in der Fluchtung der Beieetigungslocher die Kopfhöhe und damit der Abstand der zu verbindenden Bauteile (16, 18) ungefähr konstant bleibt.3. Expanding or clamping nut according to claim 1 and 2, characterized in that the radii of curvature for the crowning of the head top (17) and the head bottom (11) are chosen in such a way that if there is a necessary inclination (Fig. Ό of the terminal nut due to deviations in the Alignment of the Beieetigungslocher the head height and thus the distance between the components (16, 18) to be connected remains approximately constant.

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4.. Befestigung der Schaltkoneole auf dem KardfcXt tunnel oines4 .. Attachment of the switch console to the KardfcXt tunnel oines Kraftfahrzeuges, wobei die Schaltkonsole An ihren vorderen Ende durch eine Schraube an der Armaturentafel und aa ihrem hinteren Ende durch eine Schraube in eines Langloch an dem Kardantunnsl befestigt ist,Motor vehicle, with the switch console at its front End through a screw on the dashboard and aa its rear end through a screw in an elongated hole is attached to the Kardantunnsl,

dadurch gekennzeichnet, daß sum Ausgleich der Toleranzen in der Fluchtung der Befeetigungnlöcher (24, 25) eine Kiemmutter (27) (Fig. 7 bis 9) verwendet wird, die eich entsprechend der Abweichung in der Fluchtung der Befestigungslöeher (24, 25) «t.:· Eb»ne der Konsole (20) jchrSg einstellen kann.characterized in that sum compensation of the tolerances in the alignment of the fastening holes (24, 25) a clamping nut (27) (Fig. 7 to 9) is used, which calibrate corresponding to the deviation in the alignment of the fastening holes (24, 25) «t.:· Level of the console (20) jchrSg can adjust.

5« Befestigung der Schaltkonsole auf dem Kardantunnel eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 4,5 «Fastening the switch console on the cardan tunnel of one Motor vehicle according to claim 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (40) der Kiemmutter an seiner Oberseite (36) eine ballige Form hat, deren Krümmungsradius größer ist als der Abstand der zu verbindenden Teile (21, 22). characterized in that the head (40) of the clamping nut has a spherical shape on its upper side (36), the radius of curvature of which is greater than the distance between the parts (21, 22) to be connected.

6. Befestigung der Schaltkonsole auf dem Kard&etunnel eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 4 und 5,6. Fixing the switch console on the Kard & etunnel one Motor vehicle according to claim 4 and 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (40) der Kiemmutter an seiner Unterseite (37) eine ballige Form hat, deren Krümmungsradius kleiner ist als der Krümmungsradius der balligen Form der Oberseite (^) des Kopfes, und daß die ballige Form der Unterseite (37) zu.' balligen Form der Oberseite (36) etwas exzentrisch liegt.characterized in that the head (40) of the terminal nut has a spherical shape on its underside (37), the radius of curvature of which is smaller than the radius of curvature of the spherical shape of the top (^) of the head, and that the spherical shape of the underside (37). ' spherical shape of the Top (36) is somewhat eccentric.

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