WO2023280614A1 - Befestigungsanordnung zur Befestigung von zwei Objekten aneinander - Google Patents

Befestigungsanordnung zur Befestigung von zwei Objekten aneinander Download PDF

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WO2023280614A1
WO2023280614A1 PCT/EP2022/067579 EP2022067579W WO2023280614A1 WO 2023280614 A1 WO2023280614 A1 WO 2023280614A1 EP 2022067579 W EP2022067579 W EP 2022067579W WO 2023280614 A1 WO2023280614 A1 WO 2023280614A1
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WO
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fastening
sensor
plastic flange
screw
fastening arrangement
Prior art date
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PCT/EP2022/067579
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English (en)
French (fr)
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Frederic Cousin
Ibrahim MANSOUR
Thomas Breinlinger
Werner Steinberger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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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
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/282—Locking by means of special shape of work-engaging surfaces, e.g. notched or toothed nuts
    • 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

  • Fastening arrangement for fastening two objects to one another
  • the invention relates to a fastening arrangement for fastening two objects together.
  • the subject of the present invention is also a sensor arrangement for a vehicle with such a fastening arrangement.
  • Sensors such as wheel speed sensors, and a large number of other vehicle components are known from the prior art, which are very often screwed to corresponding carriers in the vehicle.
  • a metallic bushing is usually injected or fitted into the plastic flange. The aim is to create a completely metallically prestressed screw connection that prevents the screw connection from loosening under load in the vehicle.
  • locking screws are also known from the prior art, which have serrations under the head or ribs on the screw head. These dig plastically and/or elastically into a metallic substrate.
  • the screw head is designed to be harder than the metal base.
  • metal lock washers are known, which also prevent loosening of the screw connection under load or at least make it more difficult.
  • DE 10 2017216533 A1 discloses a sensor unit for a vehicle with a holder which includes two conductor rails, a measuring value transmitter and a plug module.
  • An internal electrical interface to the transmitter is formed at the first ends of the two busbars.
  • An external electrical interface for the connector module is at second ends of the two Busbars formed.
  • the connector module, the holder and the alignment component are at least partially surrounded by a plastic overmoulding.
  • a fastening module which includes a bushing injected into a plastic tab, is molded onto the plastic extrusion coating.
  • the fastening arrangement for fastening two objects to one another with the features of independent patent claim 1 has the advantage that the screw cannot automatically loosen under load and a residual prestressing of the screw connection is retained.
  • a socket in the plastic flange known from the prior art can be saved.
  • the screw In order to prevent the screw from loosening by itself, the screw has a wavy profile under the head, which can be stamped on inexpensively during screw manufacture.
  • the plastic flange also has a matching wave-shaped profile in the area of the contact area, which can be produced in the injection molding tool at no cost. Together with the screw, a form-fit anti-rotation lock is formed. Due to the design of the wave profiles on the screw head and the plastic flange, no further components, such as a lock washer, are advantageously required in order to prevent the screw from loosening itself under load.
  • Embodiments of the present invention provide a fastener assembly for fastening two objects together, comprising a plastic flange formed on a first object and overlying a second object, and a screw including a screw head and a threaded shank.
  • the plastic flange includes a through-opening through which the threaded shank of the screw is guided and screwed into a corresponding threaded hole in the second object such that an underside of the screw head rests on the plastic flange in a contact area at the edge of the through-opening.
  • a first corrugated profile is applied to the contact area of the plastic flange and a harder second corrugated profile is applied to the underside of the screw head. which, when screwed on, deforms the first corrugated profile plastically and elastically and, as a result of a pretensioning force, causes a form-fit anti-rotation lock.
  • a sensor arrangement for a vehicle is proposed with a sensor as the first object and a carrier as the second object.
  • the sensor and the carrier are fastened to one another via such a fastening arrangement.
  • embodiments of the fastening arrangement according to the invention can also be used outside of a vehicle for fastening two objects to one another.
  • a sensor is understood to mean a structural unit which comprises at least one sensor element which is arranged in a housing.
  • the housing of the sensor can be attached to another object, such as a carrier, via an attachment module that includes the plastic flange.
  • the at least one sensor element is designed to directly or indirectly detect a physical variable or a change in a physical variable and preferably to convert it into an electrical sensor signal. This can be done, for example, by sending out and/or receiving sound waves and/or electromagnetic waves and/or via a magnetic field or changing a magnetic field and/or receiving satellite signals, for example a GPS signal.
  • Optical sensor elements are also possible, which have, for example, a photo plate and/or a fluorescent surface and/or a semiconductor, which detect the incidence or intensity, wavelength, frequency, angle, etc. of the received wave, such as infrared sensor elements.
  • An acoustic sensor element is also conceivable, such as an ultrasonic sensor element and/or a high-frequency sensor element and/or a radar sensor element and/or a sensor element that responds to a magnetic field, such as a Hall sensor element and/or a magnetoresistive sensor element and/or a inductive sensor element that registers the change in a magnetic field, for example via the voltage generated by magnetic induction.
  • the measures and further developments listed in the dependent claims make advantageous improvements to the fastening arrangement specified in the independent claim 1 for fastening two objects to one another and to the sensor arrangement specified in the independent claim 9 possible.
  • a first pitch of the first corrugated profile and a second pitch of the second corrugated profile can each be greater than a thread pitch of the threaded shank of the screw. Due to the different pitches of the corrugated profiles and the threaded shaft, the preload force is created when the screwed on. As a result, automatic unscrewing or loosening of the screw connection under load can be effectively prevented or at least made more difficult.
  • the first slope of the first corrugated profile can be smaller than the second slope of the second corrugated profile.
  • a height of the second corrugated profile can be greater than a height of the first corrugated profile. This can simplify screwing on the screw.
  • the plastic flange can be produced as an injection molded part from a fiber-reinforced plastic.
  • the fibre-reinforced plastic can be subjected to greater loads along the direction of the fibers than perpendicular to the direction of the fibres.
  • the expansion behavior of the fiber-reinforced plastic along the fiber direction is less temperature-dependent than perpendicular to the fiber direction.
  • the fiber-reinforced plastic creeps and relaxes more slowly along the fiber direction than perpendicular to the fiber direction when it is loaded or unloaded.
  • a fiber direction of reinforcement fibers of the fiber-reinforced plastic in the pad area of the plastic flange can run radially to the through-opening in order to increase the reliability of the anti-rotation lock.
  • the reinforcement fibers of the fiber-reinforced plastic can be aligned along troughs and crests of the first wave profile, so that when the screw is loosened there is a pressure load in the region of the troughs and a Tensile stress in the area of the wave crests along the reinforcing fibers runs. This significantly increases the reliability of the anti-rotation lock, since the loading when loosening is greatest along the direction of the fibers.
  • Such an alignment of the reinforcing fibers can be brought about, for example, by a suitable selection of an injection point during the injection molding process.
  • the plastic flange can have a thickness in the range from 2 mm to 5 mm in the contact area.
  • the plastic flange can be designed as part of a fastening module of the sensor.
  • the fastening module with the plastic flange can be molded onto a housing of the sensor or connected to the housing of the sensor.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective sectional view of an exemplary embodiment of a sensor arrangement according to the invention with an exemplary embodiment of a fastening arrangement according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective representation of a screw of the fastening arrangement according to the invention from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of the inserted into a through-opening of the plastic flange screw of the erfindungsge Permitted fastening arrangement of Fig. 1.
  • Fig. 4 shows a schematic perspective representation of a fastening module of a sensor with a plastic flange of the fastening arrangement according to the invention from FIG. 1.
  • the illustrated embodiment of a fastening arrangement 10 for fastening two objects 2, 9 to one another comprises a plastic flange 11, which is formed on a first object 2 and rests on a second object 9, and a Screw 15, which includes a screw head 16 and a threaded shank 18 to.
  • the plastic flange 11 includes a through-opening 12 through which the threaded shank 18 of the screw 15 is guided and screwed into a corresponding threaded bore 9.1 in the second object 9 such that an underside of the screw head 16 rests on a contact area 13 at the edge of the through-opening 12 rests on the plastic flange 11.
  • a first corrugated profile 14 is introduced in the bearing area 13 of the plastic flange 11 and a harder second corrugated profile 17 is introduced on the underside of the screw head 16, which plastically and elastically deforms the first corrugated profile 14 when screwed on and, as a result of a prestressing force, creates a form-fitting one Anti-rotation lock causes.
  • a first pitch A of the first corrugated profile 14 and a second pitch B of the second corrugated profile 17 are each greater than a thread pitch C of the threaded shank 18 of the screw 15.
  • the first pitch A of the first corrugated profile 14 is smaller than the second gradient B of the second corrugated profile 17.
  • a height of the second corrugated profile 17 is greater than a height of the first corrugated profile 14.
  • the plastic flange 11 is produced as an injection molded part from a fiber-reinforced plastic and has a thickness in the range of 2 mm to 5 mm in the contact area 13 .
  • a fiber direction FR runs from Reinforcing fibers of the fiber-reinforced plastic in the contact area 13 of the plastic flange 11 radially to the through-opening 12.
  • the reinforcement fibers of the fiber-reinforced plastic are aligned along the wave troughs 14.1 and wave crests 14.2 of the first wave profile 14, so that when the screw 15 is loosened, a pressure load occurs in the area of the wave troughs 14.1 and a tensile load in the area of the wave crests 14.2 runs along the reinforcing fibers.
  • the fastening arrangement 10 in the exemplary embodiment shown is used in a sensor arrangement 1 for a vehicle 1 in order to fasten a sensor 2A as the first object 2 and a carrier 9A as the second object 9 to one another.
  • a housing 7 of the sensor 2A is inserted so far into a sensor receptacle 9.2, designed as a stepped bore, of the carrier 9A that the plastic flange 11 rests on the carrier 9A.
  • the plastic flange 11 in the exemplary embodiment shown is formed as part of a fastening module 5 of the sensor 2A.
  • the fastening module 5 with the plastic flange 11 is connected to the housing 7 of the sensor 2A below a plug receptacle 3, which forms an external electrical interface of the sensor 2A.
  • the fastening module 5 has a ring area, not designated in any more detail, which surrounds the housing 7 of the sensor.
  • the fastening module 5 with the plastic flange 11 is molded onto the housing 7 of the sensor 2A below the plug receptacle 3.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung (10) zur Befestigung von zwei Objekten (2, 9) aneinander, mit einem Kunststoffflansch (11), welcher an einem ersten Objekt (2) ausgebildet ist und auf einem zweiten Objekt (9) aufliegt, und einer Schraube (15), welche einen Schraubenkopf (16) und einen Gewindeschaft (18) umfasst, sowie eine Sensoranordnung (1) für ein Fahrzeug, mit einer solchen Befestigungsanordnung (10), wobei der Kunststoffflansch (11) eine Durchgangsöffnung (12) umfasst, durch welche der Gewindeschaft (18) der Schraube (15) geführt und so in eine korrespondierende Gewindebohrung (9.1) im zweiten Objekt (9) eingeschraubt ist, dass eine Unterseite des Schraubenkopfs (16) an einem Auflagebereich (13) am Rand der Durchgangsöffnung (12) auf dem Kunststoffflansch (11) aufliegt, wobei am Auflagebereich (13) des Kunststoffflansches (11) ein erstes Wellenprofil (14) eingebracht ist und an der Unterseite des Schraubenkopfs (16) ein härteres zweites Wellenprofil (17) eingebracht ist, welches im angeschraubten Zustand in Folge einer Vorspannkraft das erste Wellenprofil (14) plastisch und elastisch deformiert und eine formschlüssige Losdrehsicherung bewirkt.

Description

Beschreibung
Titel
Befestigungsanordnung zur Befestigung von zwei Objekten aneinander
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zur Befestigung von zwei Ob jekten aneinander. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Senso ranordnung für ein Fahrzeug mit einer solchen Befestigungsanordnung.
Aus dem Stand der Technik sind Sensoren, wie beispielsweise Raddrehzahlfüh ler, und eine Vielzahl anderer Fahrzeugkomponenten bekannt, welche im Fahr zeug sehr oft an entsprechende Träger geschraubt werden. Üblicherweise wird bei Komponenten, welche einen Kunststoffflansch aufweisen, eine metallische Buchse in den Kunststoffflansch eingespritzt oder einmontiert. Ziel ist es eine komplett metallisch vorgespannte Schraubverbindung darzustellen, die ein Lösen der Schraubverbindung bei Belastung im Fahrzeug verhindert.
Um ein Lösen der Schraubverbindung bei Belastung zu verhindern, sind aus dem Stand der Technik zudem Sicherungsschrauben bekannt, welche eine Unterkopf verzahnung oder Rippen am Schraubenkopf aufweisen. Diese graben sich plas tisch und/oder elastisch in einen metallischen den Untergrund ein. Hierzu ist der Schraubenkopf härter als der metallische Untergrund ausgeführt. Des Weiten sind metallische Sicherungsscheiben bekannt, welche ebenfalls ein Lösen der Schraubverbindung bei Belastung verhindern oder zumindest erschweren kön nen.
Aus der DE 10 2017216533 Al ist eine Sensoreinheit für ein Fahrzeug, mit ei nem Halter, welcher zwei Stromschienen umfasst, einem Messwertgeber und ei nem Steckermodul bekannt. Eine interne elektrische Schnittstelle zum Messwert geber ist an ersten Enden der beiden Stromschienen ausgebildet. Eine externe elektrische Schnittstelle für das Steckermodul ist an zweiten Enden der beiden Stromschienen ausgebildet. Zudem sind das Steckermodul, der Halter und das Ausrichtungsbauteil zumindest teilweise von einer Kunststoffumspritzung umge ben. Des Weiteren ist ein Befestigungsmodul, welches eine in einer Kunststoffla sche eingespritzte Buchse umfasst, an die Kunststoffumspritzung angeformt.
Offenbarung der Erfindung
Die Befestigungsanordnung zur Befestigung von zwei Objekten aneinander mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass sich die Schraube bei Belastung nicht selbsttätig lösen kann und eine Restvorspan nung der Schraubverbindung erhalten bleibt. Zudem kann eine aus dem Stand der Technik bekannte Buchse im Kunststoffflansch eingespart werden.
Um ein selbststätiges Losdrehen der Schraube zu verhindern, weist die Schraube unter dem Kopf ein wellenförmiges Profil auf, das kostengünstig bei der Schraubenfertigung mit angeprägt werden kann. Der Kunststoffflansch weist als Gegenstück ebenfalls ein passendes wellenförmiges Profil im Bereich des Auflagebereichs auf, das kostenneutral im Spritzgusswerkzeug hergestellt wer den kann. Zusammen mit der Schraube wird so eine formschlüssige Losdrehsi cherung gebildet. Durch die Ausbildung der Wellenprofile am Schraubenkopf und am Kunststoffflansch sind in vorteilhafter Weise keine weiteren Bauteile, wie bei spielsweise eine Sicherungsscheibe, erforderlich, um ein selbststätiges Losdre hen der Schraube unter Belastung zu verhindern.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Befestigungsanord nung zur Befestigung von zwei Objekten aneinander, mit einem Kunststoff flansch, welcher an einem ersten Objekt ausgebildet ist und auf einem zweiten Objekt aufliegt, und einer Schraube zur Verfügung, welche einen Schraubenkopf und einen Gewindeschaft umfasst. Der Kunststoffflansch umfasst eine Durch gangsöffnung, durch welche der Gewindeschaft der Schraube geführt und so in eine korrespondierende Gewindebohrung im zweiten Objekt eingeschraubt ist, dass eine Unterseite des Schraubenkopfs an einem Auflagebereich am Rand der Durchgangsöffnung auf dem Kunststoffflansch aufliegt. Hierbei ist am Auflagebe reich des Kunststoffflansches ein erstes Wellenprofil eingebracht und an der Un terseite des Schraubenkopfs ist ein härteres zweites Wellenprofil eingebracht, welches im angeschraubten Zustand das erste Wellenprofil plastisch und elas tisch deformiert und in Folge einer Vorspannkraft eine formschlüssige Losdrehsi cherung bewirkt.
Zudem wird eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug, mit einem Sensor als ers tes Objekt und einem Träger als zweites Objekt vorgeschlagen. Hierbei sind der Sensor und der Träger über eine solche Befestigungsanordnung aneinander be festigt.
Selbstverständlich können Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Befesti gungsanordnung auch außerhalb eines Fahrzeugs zur Befestigung von zwei Ob jekten aneinander verwendet werden.
Unter einem Sensor wird vorliegend eine Baueinheit verstanden, welche mindes tens ein Sensorelement umfasst, welches in einem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse des Sensors kann über ein Befestigungsmodul, welches den Kunst stoffflansch umfasst, an einem anderen Objekt, wie beispielsweise einem Träger befestigt werden. Das mindestens eine Sensorelement ist ausgeführt, eine physi kalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indi rekt zu erfassen und vorzugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umzuwan deln. Dies kann beispielsweise über das Aussenden und/oder das Empfangen von Schallwellen und/oder elektromagnetischen Wellen und/oder über ein Mag netfeld bzw. die Änderung eines Magnetfelds und/oder das Empfangen von Sa tellitensignalen beispielsweise eines GPS-Signals erfolgen. Möglich sind auch optische Sensorelemente, welche beispielsweise eine Fotoplatte und/oder eine fluoreszierende Fläche und/oder einen Halbleiter aufweisen, welche das Auftref fen bzw. die Intensität, die Wellenlänge, die Frequenz, den Winkel usw. der emp fangen Welle detektieren, wie beispielsweise Infrarotsensorelemente. Ebenso ist ein akustisches Sensorelement denkbar, wie beispielsweise ein Ultra schallsensorelement und/oder ein Hochfrequenzsensorelement und/oder ein Ra darsensorelement und/oder ein Sensorelement, welches auf ein Magnetfeld rea giert, wie beispielsweise ein Hallsensorelement und/oder ein magnetoresistives Sensorelement und/oder ein induktives Sensorelement, welches die Änderung eines Magnetfeldes beispielsweise über die durch magnetische Induktion entste hende Spannung registriert. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiter bildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentan spruch 1 angegebenen Befestigungsanordnung zur Befestigung von zwei Objek ten aneinander und der im unabhängigen Patentanspruch 9 angegebenen Sen soranordnung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass eine erste Steigung des ersten Wellenprofils und eine zweite Steigung des zweiten Wellenprofils jeweils größer als eine Gewinde steigung des Gewindeschafts der Schraube sein können. Durch die unterschied lichen Steigungen der Wellenprofile und des Gewindeschafts wird im ange schraubten Zustand die Vorspannkraft bewirkt. Dadurch kann ein selbsttätiges Aufdrehen bzw. Lösen der Schraubverbindung unter Belastung wirkungsvoll ver hindert oder zumindest erschwert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Befestigungsanordnung kann die erste Stei gung des ersten Wellenprofils kleiner als die zweite Steigung des zweiten Wel lenprofils sein. Zudem kann eine Höhe des zweiten Wellenprofils größer als eine Höhe des ersten Wellenprofils ist. Dadurch kann das Anschrauben der Schraube vereinfacht werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Befestigungsanordnung kann der Kunststoffflansch als Spritzgussteil aus einem faserverstärkten Kunststoff herge stellt werden. Der faserverstärkte Kunststoff ist entlang seiner Faserrichtung stär ker belastbar als senkrecht zur Faserrichtung. Zudem ist das Dehnungsverhalte des faserverstärkten Kunststoffs entlang der Faserrichtung weniger temperatur abhängig als senkrecht zur Faserrichtung. Des Weiteren kriecht und entspannt sich der faserverstärkte Kunststoff bei Belastung bzw. Entlastung entlang der Fa serrichtung langsamer als senkrecht zur Faserrichtung. Daher kann eine Faser richtung von Verstärkungsfasern des faserverstärkten Kunststoffs im Auflagebe reich des Kunststoffflansches radial zur Durchgangsöffnung verlaufen, um die Zuverlässigkeit der Losdrehsicherung zu erhöhen. So können die Verstärkungs fasern des faserverstärkten Kunststoffs entlang von Wellentälern und Wellenber gen des erstes Wellenprofils ausgerichtet sein, so dass beim Lösen der Schraube eine Druckbelastung im Bereich der Wellentäler und eine Zugbelastung im Bereich der Wellenberge entlang der Verstärkungsfasern ver läuft. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Losdrehsicherung deutlich, da die Be lastung beim Losdrehen entlang der Faserrichtung am größten ist. Ein solche Ausrichtung der Verstärkungsfasern kann beispielsweise durch eine geeignete Auswahl eines Anspritzpunktes während des Spritzgussvorgangs bewirkt wer den.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Befestigungsanordnung kann der Kunststoffflansch im Auflagebereich eine Dicke im Bereich von 2mm bis 5mm aufweisen. Dadurch kann das Kriech- und/oder Setzverhalten des Kunststoffflan sches und damit die Zuverlässigkeit der Losdrehsicherung weiter verbessert wer den.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann der Kunststoffflansch als Teil eines Befestigungsmoduls des Sensors ausgebildet sein. So kann das Befestigungsmodul mit dem Kunststoffflansch beispielsweise an ein Gehäuse des Sensors angeformt oder mit dem Gehäuse des Sensors verbunden sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Schnittdarstellung eines Ausfüh rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung mit einem Ausfüh rungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung.
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Schraube der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung aus Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung der in eine Durch gangsöffnung des Kunststoffflansches eingeführten Schraube der erfindungsge mäßen Befestigungsanordnung aus Fig. 1. Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Befestigungs moduls eines Sensors mit einem Kunststoffflansch der erfindungsgemäßen Be festigungsanordnung aus Fig. 1.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 10 zur Befestigung von zwei Objekten 2, 9 aneinander, einen Kunststoffflansch 11, welcher an einem ersten Objekt 2 ausgebildet ist und auf einem zweiten Objekt 9 aufliegt, und eine Schraube 15, welche einen Schraubenkopf 16 und einen Gewindeschaft 18 um fasst. Der Kunststoffflansch 11 umfasst eine Durchgangsöffnung 12, durch wel che der Gewindeschaft 18 der Schraube 15 geführt und so in eine korrespondie rende Gewindebohrung 9.1 im zweiten Objekt 9 eingeschraubt ist, dass eine Un terseite des Schraubenkopfs 16 an einem Auflagebereich 13 am Rand der Durchgangsöffnung 12 auf dem Kunststoffflansch 11 aufliegt. Hierbei ist am Auf lagebereich 13 des Kunststoffflansches 11 ein erstes Wellenprofil 14 eingebracht und an der Unterseite des Schraubenkopfs 16 ist ein härteres zweites Wellenpro fil 17 eingebracht, welches im angeschraubten Zustand das erste Wellenprofil 14 plastisch und elastisch deformiert und in Folge einer Vorspannkraft eine form schlüssige Losdrehsicherung bewirkt.
Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, sind eine erste Steigung A des ersten Wel lenprofils 14 und eine zweite Steigung B des zweiten Wellenprofils 17 jeweils größer als eine Gewindesteigung C des Gewindeschafts 18 der Schraube 15. Zudem ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die erste Steigung A des ersten Wellenprofils 14 kleiner als die zweite Steigung B des zweiten Wellenprofils 17. Des Weiteren ist eine Höhe des zweiten Wellenprofils 17 größer als eine Höhe des ersten Wellenprofils 14.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Befestigungsanordnung 10 ist der Kunststoffflansch 11 als Spritzgussteil aus einem faserverstärkten Kunststoff her gestellt und weist im Auflagebereich 13 eine Dicke im Bereich von 2mm bis 5mm auf. Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, verläuft eine Faserrichtung FR von Verstärkungsfasern des faserverstärkten Kunststoffs im Auflagebereich 13 des Kunststoffflansches 11 radial zur Durchgangsöffnung 12. Dadurch sind die Ver stärkungsfasern des faserverstärkten Kunststoffs entlang von Wellentälern 14.1 und Wellenbergen 14.2 des erstes Wellenprofils 14 ausgerichtet, so dass beim Lösen der Schraube 15 eine Druckbelastung im Bereich der Wellentäler 14.1 und eine Zugbelastung im Bereich der Wellenberge 14.2 entlang der Verstärkungsfa sern verläuft.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, wird die Befestigungsanordnung 10 im dar gestellten Ausführungsbeispiel in einer Sensoranordnung 1 für ein Fahrzeug 1 verwendet, um einen Sensor 2A als erstes Objekt 2 und einen Träger 9A als zweites Objekt 9 aneinander zu befestigen. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist ein Gehäuses 7 des Sensors 2A so weit in eine als Stufenbohrung ausge führte Sensoraufnahme 9.2 des Trägers 9A eingeführt, dass der Kunststoff flansch 11 auf dem Träger 9A aufliegt.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist der Kunststoffflansch 11 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Teil eines Befestigungsmoduls 5 des Sensors 2A ausge bildet. Das Befestigungsmodul 5 mit dem Kunststoffflansch 11 ist unterhalb einer Steckeraufnahme 3, welche eine externe elektrische Schnittstelle des Sensors 2A ausbildet, mit dem Gehäuse 7 des Sensors 2A verbunden. Hierzu weist das Befestigungsmodul 5 einen nicht näher bezeichneten Ringbereich auf, welcher das Gehäuse 7 des Sensors umgreift. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung 1, ist das Befestigungsmodul 5 mit dem Kunststoffflansch 11 unterhalb der Steckeraufnahme 3 an das Gehäuse 7 des Sensors 2A angeformt.

Claims

Ansprüche
1. Befestigungsanordnung (10) zur Befestigung von zwei Objekten (2, 9) aneinander, mit einem Kunststoffflansch (11), welcher an einem ersten Objekt (2) ausgebildet ist und auf einem zweiten Objekt (9) aufliegt, und einer Schraube (15), welche einen Schraubenkopf (16) und einen Ge windeschaft (18) umfasst, wobei der Kunststoffflansch (11) eine Durch gangsöffnung (12) umfasst, durch welche der Gewindeschaft (18) der Schraube (15) geführt und so in eine korrespondierende Gewindeboh rung (9.1) im zweiten Objekt (9) eingeschraubt ist, dass eine Unterseite des Schraubenkopfs (16) an einem Auflagebereich (13) am Rand der Durchgangsöffnung (12) auf dem Kunststoffflansch (11) aufliegt, wobei am Auflagebereich (13) des Kunststoffflansches (11) ein erstes Wellen profil (14) eingebracht ist und an der Unterseite des Schraubenkopfs (16) ein härteres zweites Wellenprofil (17) eingebracht ist, welches im angeschraubten Zustand in Folge einer Vorspannkraft das erste Wellen profil (14) plastisch und elastisch deformiert und eine formschlüssige Losdrehsicherung bewirkt.
2. Befestigungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Steigung (A) des ersten Wellenprofils (14) und eine zweite Steigung (B) des zweiten Wellenprofils (17) jeweils größer als eine Gewindesteigung (C) des Gewindeschafts (18) der Schraube (15) sind.
3. Befestigungsanordnung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steigung (A) des ersten Wellenprofils (14) kleiner als die zweite Steigung (B) des zweiten Wellenprofils (17) ist.
4. Befestigungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe des zweiten Wellenprofils (17) größer als eine Höhe des ersten Wellenprofils (14) ist.
5. Befestigungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffflansch (11) als Spritz gussteil aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist.
6. Befestigungsanordnung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Faserrichtung (FR) von Verstärkungsfasern des faserverstärk ten Kunststoffs im Auflagebereich (13) des Kunststoffflansches (11) ra dial zur Durchgangsöffnung (12) verläuft.
7. Befestigungsanordnung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern des faserverstärkten Kunststoffs entlang von Wellentälern (14.1) und Wellenbergen (14.2) des erstes Wellenpro fils (14) ausgerichtet sind, so dass beim Lösen der Schraube (15) eine Druckbelastung im Bereich der Wellentäler (14.1) und eine Zugbelas tung im Bereich der Wellenberge (14.2) entlang der Verstärkungsfasern verläuft.
8. Befestigungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffflansch (11) im Auflagebe reich (13) eine Dicke im Bereich von 2mm bis 5mm aufweist.
9. Sensoranordnung (1) für ein Fahrzeug (1), mit einem Sensor (2A) als erstes Objekt (2) und einem Träger (9A) als zweites Objekt (9), wobei der Sensor (2A) und der Träger (9A) über eine nach einem der Ansprü che 1 bis 8 ausgeführte Befestigungsanordnung (10) aneinander befes tigt sind.
10. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffflansch (11) als Teil eines Befestigungsmoduls (5) des Sensors (2A) ausgebildet ist.
11. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmodul (5) mit dem Kunststoffflansch (11) an ein Gehäuse (7) des Sensors (2A) angeformt oder mit dem Gehäuse (7) des Sensors (2A) verbunden ist.
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