WO2006058587A1 - Schraubbefestigungsanordnung - Google Patents

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WO2006058587A1
WO2006058587A1 PCT/EP2005/011551 EP2005011551W WO2006058587A1 WO 2006058587 A1 WO2006058587 A1 WO 2006058587A1 EP 2005011551 W EP2005011551 W EP 2005011551W WO 2006058587 A1 WO2006058587 A1 WO 2006058587A1
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screw fastening
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Paul Haller
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INA Schaeffler KG
Schaeffler KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/04—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for maintaining a tensile load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

Definitions

  • the present invention relates to a sterbefest onlysan extract for attaching a plastically deformable component to a support member according to the preamble of claim 1. It relates in particular to the screwing of a plastic component to a support member made of metal or the like.
  • the invention is based on the finding that quite generally by a thickening of the component to be fastened in the screw fastening arrangement, the elastic deformation rate of the material increases under load and the relative plastic portion is reduced, so that even with a "setting" of the material associated disadvantages are reduced.
  • the invention is based on a screw fastening arrangement for fastening a plastically deformable component to a carrier component, comprising a through-hole in the component to be fastened passing through bolts or the like, and a screw surrounding the bolt at least in the region of the insertion sleeve with a resilient flange over the bolt biasing force is transmitted to the component to be fastened.
  • the screw fastening arrangement can be designed such that the tightening torque does not exceed an admissible degree. reduced, so that the risk that the SSbefest Trentsan- order loosens, is not given.
  • the insertion opening is circular, wherein the inner diameter of the annular body is equal to the inner diameter of the insertion opening.
  • the annular body and the insertion opening accordingly form a uniform opening with a flush inner wall for receiving the sleeve.
  • the outer diameter of the annular body corresponds substantially to the outer diameter of the flange.
  • the surface of the flange which transmits the pretensioning force corresponds to the surface of the annular body which receives this pretensioning force.
  • the axial length of the ring body can be determined depending on the given installation conditions. It has been found that the above object of the invention is achieved in a satisfactory manner, when the axial length of the annular body substantially corresponds to the thickness of the component to be fastened in the region of the insertion opening.
  • the annular body can be cast according to an embodiment of the invention to the component to be fastened. In this case, it is possible to produce the annular body on the one hand and the component to be fastened on the other hand each from different, optimally adapted to the structural tasks of these components materials.
  • the annular body is produced integrally with the component to be fastened, whereby separate working steps for producing the annular body and fixing it to the component to be fastened can be saved.
  • coaxial center hole is formed with a diameter of the insertion opening same inner diameter, wherein the outer diameter of the sleeve corresponds to this inner diameter, and that the sleeve into the center hole protrudes.
  • a constructive embodiment of the invention provides that the front end of the sleeve facing away from the flange bears against an associated contact surface of the carrier component when the threaded bolt is tightened.
  • the sleeve is clamped with the assembly biasing force against the support member, wherein the bolt is secured by this tension at the same time, so that a different bolt safety can be omitted.
  • the force acting on the component to be fastened results from the spring force of the sleeve pressing on the flange. If the material of the component to be fastened is under this force, then the amount of movement occurring in this setting process, by which the material evades, is compensated by the resilient flange. If the spring characteristic of the flange is designed flat, a loosening of the screw fastening can be largely avoided in this way.
  • the construction described has the front end of the sleeve at not tightened bolt of the associated contact surface a distance s, which is at most equal to the spring travel of the flange when tightened bolt. In this way it is ensured that the sleeve rests against the contact surface, before the travel of the flange is completely used up.
  • the contact surface can be formed according to an embodiment of the invention by the component to be fastened receiving surface of the support member itself. If the support member is provided in the manner described above with a center hole, according to another embodiment, the contact surface may be formed by an inwardly projecting shoulder in this center hole, as will be explained in more detail with reference to embodiments.
  • Another constructive solution of ybefest Trents- arrangement provides that the flange facing away from the front end of the sleeve when tightening the bolt remains freely displaced, so does not apply to a contact surface.
  • the mounting biasing force is absorbed directly by the component to be fastened itself.
  • a release of the tightened bolt preventing profile such as spring rings, spring washers, toothed discs, etc.
  • Show in it 1 shows a screw fastening arrangement, in which the boizen biasing force is transmitted via a sleeve through the push-through opening onto the receiving surface of the carrier component,
  • Fig. 4 shows a detail of Fig. 3, namely the arranged on the sleeve flange in a plan view.
  • a carrier component 2 which consists for example of metal, as well as a plastically deformable component 4 to be fastened to the carrier component 2, which consists for example of plastic.
  • a preferably circular insertion opening 6 is formed, through which engages, for example, a screw bolt 8 which can be screwed to the support component 2.
  • a screw bolt 8 which can be screwed to the support component 2.
  • stud bolts may be provided, on which a bolt nut is screwed, as need not be explained in more detail.
  • a surrounding the bolt 8 sleeve 10 has at its end facing the screw head 12 a resilient flange 14, via which the bolt biasing force is transmitted to the component 4 to be fastened.
  • the inner diameter of the annular body 18 is equal to the inner diameter of the insertion opening 6, so that they form a flush inner surface.
  • the outer diameter of the sleeve 10 is equal to the inner diameter of this common inner surface, and the sleeve 10 is flat against this.
  • the flange 14 facing away from the front end 20 of the sleeve 10 has in the state shown in Fig. 1 at not tightened bolt 8 a distance s from the support member 2, which is at most equal to or smaller than the maximum possible travel s max of the flange 14 up to the complete edition on the face of the ring body 6 is.
  • the force-transmitting surface of the screw head 12, the force-transmitting surfaces of the flange 14 and the force-absorbing upper end surface of the annular body 18 are substantially equal, so that so far “useless” surfaces that are not involved in the transmission are, and thus unnecessary space can be advantageously avoided.
  • the upper end face of the ring body cross-collar 19 is provided, which prevents breakage or tearing of the ring body in the area loaded by the flange 14.
  • the sleeve 28 simultaneously serves to precisely center the component 4 to be fastened with respect to the carrier component 24.
  • Fig. 3 shows an embodiment in which in turn the support member 36 is provided with a centering bore 38 into which the sleeve 40 protrudes.
  • the sleeve 40 is also used in this embodiment to center the component 4 to be fastened relative to the support member 36 exactly.
  • the centering bore 38 has no serving as a contact surface paragraph, so that the front end 42 of the sleeve 40 when tightening the bolt 8 can dodge freely down without applying to a contact surface.
  • the bolt biasing force is completely absorbed by the ring body 18 and the component 4 to be fastened.
  • the flange 44 is provided on its the bolt head 12 facing surface with a cutting into the material of the bolt head 12 profile, similar to the well-known spring washers, Spring washers or toothed discs.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubbefestigungsanordnung zum Befestigen eines plastisch verformbaren Bauteils (4) an einem Trägerbauteil (2), umfassend einen eine Durchstecköffnung (6) in dem zu befestigenden Bauteil (4) durchsetzenden Schraubbolzen (8) oder dergleichen, und eine den Schraub­bolzen (8) zumindest im Bereich der Durchstecköffnung (6) umgebende Hülse (10) mit einem federnd elastischen Flansch (14), über den die Bolzenvorspann­kraft auf das zu befestigende Bauteil (4) übertragen wird. Um den Betrag einer elastischen Verformung des zu befestigenden Bauteils (4) gegenüber dem der plastischen Verformung zu erhöhen und damit die Folgen eines "Setzens" des plastisch verformbaren Bauteils zu verringern, ist vorgesehen, dass zwischen dem Flansch (14) und der diesem zugewandten Fläche (22) des zu befestigen­den Bauteils (4) ein zu der Durchstecköffnung (6) koaxialer Ringkörper (18) aus einem dem Material des Bauteils (4) ähnlichen oder gleichen Material vorgese­hen ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schraubbθfestigungsanordnung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubbefestigungsanordnung zum Befestigen eines plastisch verformbaren Bauteils an einem Trägerbauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie betrifft insbesondere das Anschrauben eines Kunststoffbauteils an einem Trägerbauteil aus Metall oder dergleichen.
Hintergrund der Erfindung
Bei einer derartigen Materialpaarung ergibt sich das Problem, dass bei einem von der Festigkeitsklasse des verwendeten Schraubbolzens vorgegebenen Anziehdrehmoment die sich ergebende Bolzenvorspannkraft nur in begrenztem Umfang von dem Kunststoffmaterial aufgenommen werden kann. Deshalb muss in diesem Fall im allgemeinen das Anziehdrehmoment reduziert werden, da sich andernfalls das Kunststoffmaterial im Lauf der Zeit "setzt", wodurch sich die Montagevorspannkraft reduziert und die Gefahr besteht, dass sich die Schraubbefestigung lockert. Dies bedeutet, dass bei gleicher Schraubbolzenanordnung in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Materialpaarung unterschiedliche Anziehdrehmomente eingestellt werden müssen, welches insbesondere bei einer automatisierten Montage zu einem erhöhten Aufwand bei der Arbeitsvorbereitung führt. Außerdem müssen zusätzliche Maßnahmen vorgesehen werden, um die Schraubbefestigung gegen ein Lockern zu sichern. Die oben beschriebenen Probleme treten vor allem dann auf, wenn der radiale Bauraum im Bereich der Schraubbefestigungsanordnung begrenzt ist, so dass nur eine verhältnismäßig geringe Fläche zur Aufnahme der über den Flansch auf das Kunststoffbauteil übertragenen Kraft zur Verfügung steht, wodurch sich eine verhältnismäßig hohe Flächenpressung des zu befestigenden Bauteils ergibt.
Durch die DE 195 34 389 A1 ist bereits eine Schraubbefestigungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung ragt der an einer Hülse angeordnete Flansch in radialer Richtung weit über den Außenumfang der zugeordneten Bolzenmutter hinaus, so dass sich die über den Flansch auf das Kunststoffbauteil übertragene Vorspannkraft auf eine verhältnismäßig große, von dem besonders kritischen Innenrand der Durchstecköffnung beabstandete Fläche verteilen kann.
Eine derartige Anordnung ist jedoch nicht verwendbar, wenn der radiale Bauraum im Bereich der Schraubbefestigungsanordnung begrenzt ist, so dass sich wegen der geringen zur Verfügung stehenden Fläche für die Aufnahme der Vorspannkraft eine verhältnismäßig hohe spezifische Flächenpressung mit den oben beschriebenen nachteiligen Folgen ergibt.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schraubbefestigungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei der auch bei begrenztem radialem Bauraum im Bereich der Schraubbefestigungsanordnung ein von der Festigkeitsklasse des verwendeten Schraubbolzens vorgegebenes Anziehdrehmoment aufgebracht werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Kunststoffmaterial reißt oder bricht, dass sich die Montagevorspannkraft durch "Setzen" des Kunststoffmaterials übermäßig reduziert wird, und dass sich die Verschraubung lockert. Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich ganz allgemein durch eine Aufdickung des zu befestigenden Bauteils im Bereich der Schraubbefesti- gungsanordnung der elastische Formänderungsanteil des Materials unter Last vergrößert und der relative plastische Anteil reduziert, so dass auch die mit einem "Setzen" des Materials einhergehenden Nachteile verringert werden.
Demnach geht die Erfindung aus von einer Schraubbefestigungsanordnung zum Befestigen eines plastisch verformbaren Bauteils an einem Trägerbauteil, umfassend einen eine Durchstecköffnung in dem zu befestigenden Bauteil durchsetzenden Schraubbolzen oder dergleichen, und eine den Schraubbolzen zumindest im Bereich der Durchstecköffnung umgebende Hülse mit einem federnd elastischen Flansch, über den die Bolzenvorspannkraft auf das zu befestigende Bauteil übertragen wird.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist zudem vorgesehen, dass zwischen dem Flansch und der diesem zugewandten Fläche des zu befestigenden Bauteils ein zu der Durchstecköffnung koaxialer Ringkörper aus einem dem Material des Bauteils ähnlichen oder gleichen Material vorgesehen ist. Dadurch wird der elastisch federnde Weganteil im Einspannbereich erhöht und der relative plastische Weganteil reduziert, so dass auch der Betrag, um den sich das Material des zu befestigenden Bauteils im Einspannbereich setzt, reduziert wird.
Es hat sich gezeigt, dass die Schraubbefestigungsanordnung so ausgelegt werden kann, dass das Anziehdrehmoment sich nicht über ein zulässiges Maß hin- aus verringert, so dass auch die Gefahr, dass sich die Schraubbefestigungsan- ordnung lockert, nicht gegeben ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Durchstecköffnung kreisförmig, wobei der Innendurchmesser des Ringkörpers gleich dem Innendurchmesser der Durchstecköffnung ist. Der Ringkörper und die Durchstecköffnung bilden demnach eine einheitliche Öffnung mit einer bündigen Innenwand zur Aufnahme der Hülse.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Außendurchmesser des Ringkörpers im wesentlichen dem Außendurchmesser des Flansches entspricht. Auf diese Weise entspricht die die Vorspannkraft übertragende Fläche des Flansches der diese Vorspannkraft aufnehmenden Fläche des Ringkörpers.
Die axiale Länge des Ringkörpers kann je nach den vorgegebenen Einbaubedingungen festgelegt werden. Es hat sich gezeigt, dass die oben genannte Aufgabe der Erfindung in zufriedenstellender Weise gelöst wird, wenn die axiale Länge des Ringkörpers im wesentlichen der Dicke des zu befestigenden Bauteils im Bereich der Durchstecköffnung entspricht.
Der Ringkörper kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung an das zu befestigende Bauteil angegossen sein. Dabei besteht die Möglichkeit, den Ringkörper einerseits und das zu befestigende Bauteil andererseits jeweils aus unterschiedlichen, an die konstruktiven Aufgaben dieser Bauteile optimal angepassten Materialien herzustellen.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist der Ringkörper mit dem zu befestigenden Bauteil integral hergestellt, womit getrennte Arbeitsschritte zum Herstellen des Ringkörpers und zum Befestigen desselben an dem zu befestigenden Bauteil eingespart werden können. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Trägerbauteil eine zur Durchstecköffnung des zu befestigenden Bauteils koaxiale Zentrierbohrung mit einem dem Durchmesser der Durchstecköffnung gleichen Innendurchmesser ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser der Hülse diesem Innendurchmesser entspricht, und dass die Hülse bis in die Zentrierbohrung ragt. Auf diese Weise kann durch die Hülse eine Zentrierung des zu befestigenden Bauteils gegenüber dem Trägerbauteil vorteilhaft erreicht werden.
Eine konstruktive Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das vom Flansch abgewandte Vorderende der Hülse bei angezogenem Schraubbolzen an einer zugeordneten Anlagefläche des Trägerbauteils anliegt. Dabei wird die Hülse mit der Montagevorspannkraft gegen das Trägerbauteil verspannt, wobei der Schraubbolzen durch diese Verspannung gleichzeitig gesichert ist, so dass eine andere Bolzensicherung entfallen kann.
Die auf das zu befestigende Bauteil wirkende Kraft ergibt sich aus der Federkraft des auf die Hülse drückenden Flansches. Wenn sich das Material des zu befestigenden Bauteils unter dieser Kraft setzt, dann wird der bei diesem Setzvorgang auftretende Wegbetrag, um den das Material ausweicht, durch den federnden Flansch ausgeglichen. Wenn die Federkennlinie des Flansches flach ausgelegt ist, kann auf diese Weise eine Lockerung der Schraubbefestigung weitgehend vermieden werden.
In weiterer Ausgestaltung der beschriebenen Konstruktion hat das Vorderende der Hülse bei nicht angezogenem Schraubbolzen von der zugeordneten Anlagefläche einen Abstand s, der höchstens gleich dem Federweg des Flansches bei angezogenem Schraubbolzen ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Hülse an der Anlagefläche anliegt, bevor der Federweg des Flansches vollständig verbraucht ist. Die Anlagefläche kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung durch die das zu befestigende Bauteil aufnehmende Fläche des Trägerbauteils selbst gebildet sein. Wenn das Trägerbauteil in der oben beschriebenen Weise mit einer Zentrierbohrung versehen ist, kann gemäß einer anderen Ausgestaltung die Anlagefläche durch einen nach innen vorspringenden Absatz in dieser Zentrierbohrung gebildet sein, wie anhand von Ausführungsbeispielen genauer erläutert wird.
Eine andere konstruktive Lösung der erfindungsgemäßen Schraubbefestigungs- anordnung sieht vor, dass das dem Flansch abgewandte Vorderende der Hülse beim Anziehen des Schraubbolzens frei verschiebbar bleibt, also sich nicht an eine Anlagefläche anlegt. Bei dieser Lösung wird die Montagevorspann kraft direkt von dem zu befestigenden Bauteil selbst aufgenommen.
Um auch in diesem Fall ein Lockern des Schraubbolzens auszuschließen, kann an der dem zugeordneten Bolzenkopf bzw. der Bolzenmutter zugewandten Fläche des Flansches ein ein Lösen des angezogenen Schraubbolzens verhinderndes Profil wie etwa bei Federringen, Federscheiben, Zahnscheiben usw. ausgebildet sein.
Der Flansch ist vorzugsweise ein Ringflansch, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Ringkörpers entspricht. Am Außenrand des Flansches ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung ein die freie Stirnseite des Ringkörpers übergreifender Bund ausgebildet, welcher ein Aufreißen des Ringkörpers verhindert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Darin zeigen Fig. 1 eine Schraubbefestigungsanordnung, bei der die Boizenvorspann- kraft über eine Hülse durch die Durchstecköffnung hindurch auf die Aufnahmefläche des Trägerbauteils übertragen wird,
Rg. 2 eine Ansicht etwa gemäß der Fig. 1 , wobei jedoch im Gegensatz dazu die Vorspannkraft über die Hülse auf einen in einer Zentrierbohrung des Trägerbauteils ausgebildeten Absatz übertragen wird,
Fig. 3 eine Schraubbefestigungsanordnung etwa gemäß den Fig. 1 und 2, wobei jedoch die Vorspannkraft des Schraubbolzens direkt von dem zu befestigenden Teil aufgenommen wird und
Fig. 4 eine Einzelheit der Fig. 3, und zwar den an der Hülse angeordneten Flansch in einer Draufsicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt ein Trägerbauteil 2, welches beispielsweise aus Metall besteht, sowie ein an dem Trägerbauteil 2 zu befestigendes plastisch verformbares Bauteil 4, welches beispielsweise aus Kunststoff besteht. In dem zu befestigenden Bauteil 4 ist eine vorzugsweise kreisförmige Durchstecköffnung 6 ausgebildet, durch die beispielsweise ein mit dem Trägerbauteil 2 verschraubbarer Schraubbolzen 8 hindurchgreift. Anstelle des dargestellten Schraubbolzens könnte auch etwa ein an dem Bauteil 2 angeordneter Stehbolzen vorgesehen sein, auf den eine Bolzenmutter geschraubt wird, wie nicht näher dargelegt zu werden braucht. Eine den Schraubbolzen 8 umgebende Hülse 10 hat an ihrem dem Schraubenkopf 12 zugewandten Ende einen federnd elastischen Flansch 14, über den die Bolzenvorspannkraft auf das zu befestigende Bauteil 4 übertragen wird.
Zwischen dem Flansch 14 und der diesem zugewandten Fläche 16 des zu befestigenden Bauteils 4 ist ein zu der Durchstecköffnung 6 koaxialer Ringkörper 18 vorgesehen, welcher eine Aufdickung des Bauteils 4 in dem Bereich der Schraubbefestigungsanordnung bildet. Dieser Ringkörper 18 kann ebenfalls aus Kunststoff hergestellt und entweder in einem gesonderten Arbeitsgang an das zu befestigende Bauteil 4 angegossen bzw. auf andere Weise befestigt oder mit diesem integral hergestellt sein, wie weiter vorne ausgeführt und in der Zeichnung durch eine dem Ringkörper entsprechende Seh raffurf lache 17 dargestellt wurde.
Der Innendurchmesser des Ringkörpers 18 ist gleich dem Innendurchmesser der Durchstecköffnung 6, so dass diese eine bündige Innenfläche bilden. Wie die Fig. 1 erkennen lässt, ist der Außendurchmesser der Hülse 10 gleich dem Innendurchmesser dieser gemeinsamen Innenfläche, und die Hülse 10 liegt an dieser flächig an.
Das dem Flansch 14 abgewandte Vorderende 20 der Hülse 10 hat in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand bei nicht angezogenem Schraubbolzen 8 einen Abstand s von dem Trägerbauteil 2, welcher höchstens gleich oder kleiner als der maximal mögliche Federweg smax des Flansches 14 bis zu dessen vollständiger Auflage auf der Stirnfläche des Ringkörpers 6 ist.
Wenn der Schraubbolzen 8 angezogen wird, dann federt der Flansch 14 ein und das Vorderende 20 der Hülse 10 kommt zur Anlage an der das zu befestigende Bauteil 4 aufnehmenden Fläche 22 des Trägerbauteils 2, bevor der maximale Federweg smaχ des Flansches 14 verbraucht ist. Auf diese Weise wird die Hülse 10 gegen das Trägerbauteil 2 verspannt und der Schraubbolzen 8 wird durch diese Verspannung gesichert. Ein "Setzen" des Materials des Ringkörpers 18 bzw. des zu befestigenden Bauteils 4 wird durch teilweises Ausfedem des Flansches ausgeglichen. Je flacher die Auslegungsfederkennlinie des Flansches ist, um so geringer ist die dabei auftretende Änderung der Vorspannkraft. Wie die Fig. 1 weiter erkennen lässt, sind die kraftübertragende Fläche des Schraubenkopfes 12, die kraftübertragenden Flächen des Flansches 14 und die kraftaufnehmende obere Stirnfläche des Ringkörpers 18 im wesentlichen gleich groß, so dass insoweit "nutzlose" Flächen, die an der Kraftübertragung nicht beteiligt sind, und damit unnötiger Bauraum vorteilhaft vermieden werden.
Am Außenrand des Flansches 14 ist ein die obere Stirnseite des Ringkörpers übergreifender Bund 19 vorgesehen, welcher ein Brechen bzw. Ausreißen des Ringkörpers in dem durch den Flansch 14 belasteten Bereich verhindert.
Die in Fig. 2 dargestellte Schraubbefestigungsanordnung entspricht im wesentlichen der Anordnung gemäß der Fig. 1. Mit Merkmalen der Fig. 1 übereinstimmende Merkmale werden deshalb nicht nochmals im einzelnen beschrieben. Die Anordnung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der der Fig. 1 nur darin, dass in dem Trägerbauteil 24 eine zur Durchstecköffnung 6 des zu befestigenden Bauteils 4 koaxiale Zentrierbohrung 26 ausgebildet ist, in welche die Hülse 28 hineinragt. Ein in der Zentrierbohrung 26 ausgebildeter Absatz 30 dient als Anlagefläche 30 für die Hülse 28 beim Anziehen des Schraubbolzens 8. Der Abstand s des Vorderendes 32 der Hülse 28 von der Anlagefläche 30 ist wie im Beispiel der Fig. 1 kleiner oder höchstens gleich dem maximalen Federweg smax des Flansches 34 der Hülse 28.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Hülse 28 gleichzeitig dazu, das zu befestigende Bauteil 4 gegenüber dem Trägerbauteil 24 exakt zu zentrieren.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem wiederum das Trägerbauteil 36 mit einer Zentrierbohrung 38 ausgestattet ist, in welche die Hülse 40 hineinragt. Die Hülse 40 dient auch in diesem Ausführungsbeispiel dazu, das zu befestigende Bauteil 4 gegenüber dem Trägerbauteil 36 exakt zu zentrieren. Im Gegensatz zu der Ausgestaltung in Fig. 2 hat die Zentrierbohrung 38 keinen als Anlagefläche dienenden Absatz, so dass das Vorderende 42 der Hülse 40 beim Anziehen des Schraubbolzens 8 frei nach unten ausweichen kann, ohne sich an eine Anlagefläche anzulegen. In diesem Fall wird die Bolzenvorspannkraft vollständig von dem Ringkörper 18 und dem zu befestigenden Bauteil 4 aufgenommen. Damit sich beim "Setzen" des Materials des Ringkörpers 18 und des Bauteils 4 der Schraubbolzen nicht lockern kann, ist der Flansch 44 an seiner dem Bolzenkopf 12 zugewandten Fläche mit einem in das Material des Bolzenkopfes 12 einschneidenden Profil versehen, ähnlich den allgemein bekannten Federringen, Federscheiben oder Zahnscheiben.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Flansches 44 in Richtung des Pfeils 46. Es ist zu erkennen, dass der Flansch 44 mit nach oben gerichteten scharfkantigen Nasen 48 oder dergleichen versehen ist, die sich in das Material an der Unterseite des Bolzenkopfes 12 eingraben und eine Drehung in Löserichtung verhindern.
Bezugszeichen
2 Trägerbauteil
4 zu befestigendes Bauteil
6 Durchstecköffnung
8 Schraubbolzen
10 Hülse
12 Schraubenkopf
14 Flansch
16 Fläche
17 Schraffurfläche
18 Ringkörper
19 Bund
20 Vorderende
22 Fläche
24 Trägerbauteil
26 Zentrierbohrung
28 Hülse
30 Absatz
32 Vorderende
34 Flansch
36 Trägerbauteil
38 Zentrierbohrung
40 Hülse
42 Vorderende
44 Flansch
46 Pfeil
48 Nasen
S Abstand
Smax Federweg

Claims

Patentansprüche
1. Schraubbefestigungsanordnung zum Befestigen eines plastisch verformbaren Bauteils (4) an einem Trägerbauteil (2), umfassend einen eine Durchstecköffnung (6) in dem zu befestigenden Bauteil (4) durchsetzenden Schraubbolzen (8) oder dergleichen und eine den Schraubbolzen zumindest im Bereich der Durchstecköffnung (6) umgebende Hülse (10) mit einem federnd elastischen Flansch(14), über den die Bolzenvorspannkraft auf das zu befestigende Bauteil (4) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flansch (14) und dem zu befestigenden Bauteil (4) ein zu der Durchstecköffnung (6) koaxialer Ringkörper (18) aus einem dem Material des Bauteils ähnlichen oder gleichen Material vorgesehen ist.
2. Schraubbefestigungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Durchstecköffnung (6) kreisförmig ist, und dass der Innendurchmesser des Ringkörpers (18) gleich dem Innendurchmesser der Durchstecköffnung (6) ist.
3. Schraubbefestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Ringkörpers (18) im wesentlichen dem Außendurchmesser des Flansches (14) entspricht.
4. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Ringkörpers (18) im wesentlichen der Dicke des zu befestigenden Bauteils (4) im Bereich der Durchstecköffnung (6) entspricht.
5. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (18) an das zu befestigende Bauteil (4) angegossen ist.
6. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (18) mit dem zu befestigenden Bauteil (4) integral in einem Herstellvorgang hergestellt ist.
7. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trägerbauteil (24) eine zur Durchstecköffnung (6) des zu befestigenden Bauteils (4) koaxiale Zentrierbohrung (26) mit einem dem Durchmesser der Durchstecköffnung (6) gleichen Innendurchmesser ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser der Hülse (28) diesem gemeinsamen Innendurchmesser entspricht und die Hülse (28) bis in die Zentrierbohrung (30) ragt.
8. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass das dem Flansch (14) abgewandte Vorderende (20) der Hülse (10) bei angezogenem Schraubbolzen (8) an einer zugeordneten Anlagefläche (22) des Trägerbauteils (2) anliegt.
9. Schraubbefestigungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderende (20) bei nicht angezogenem Schraubbolzen (8) von der zugeordneten Anlagefläche (22) einen Abstand (s) hat, der höchstens gleich dem maximalen Federweg (smax) des Flansches (14) bei angezogenem Schraubbolzen (8) ist.
10. Schraubbefestigungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Anlagefläche (22) durch die das zu befestigende Bauteil (4) aufnehmende Fläche des Trägerbauteils (2) gebildet ist.
11. Schraubbefestigungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, in Verbindung mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (30) durch einen nach innen vorspringenden Absatz (30) in der Zentrierbohrung (26) gebildet ist.
12. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Flansch (44) abgewandte Vorderende (42) der Hülse (40) beim Anziehen des Schraubbolzens (8) frei verschiebbar bleibt.
13. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem zugeordneten Bolzenkopf (12) bzw. einer zugeordneten Bolzenmutter zugewandten Fläche des Flansches (44) ein ein Lösen des angezogenen Schraubbolzens (8) verhinderndes Profil (Nasen 48) oder dergleichen ausgebildet ist.
14. Schraubbefestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (14, 34, 44) ein Ringflansch ist, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Ringkörpers (18) entspricht.
15. Schraubbefestigungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenrand des Flansches (14, 34, 44) ein die freie Stirnseite des Ringkörpers (18) übergreifender Bund (19) ausgebildet ist.
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