DE102006040759B3

DE102006040759B3 - Toleranzausgleichsanordnung

Info

Publication number: DE102006040759B3
Application number: DE200610040759
Authority: DE
Inventors: Gerd Baumgartner; Bernd Lipp
Original assignee: KARL BERRANG GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: BERRANG SE, DE; Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-09-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Toleranzausgleichsanordnung zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen einem ersten (1) und einem zweiten Bauteil (2) mit einer Schraube (3) mit einem Außengewinde einer ersten Gangrichtung, die durch die beiden Bauteile (1, 2) hindurch steckbar und mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil (1) abstützbar ist, einer Mutter (4) mit einem Innengewinde einer entgegengesetzten zweiten Gangrichtung, die mit dem zweiten Bauteil (2) fest verbunden ist, und einer Ausgleichsbuchse (5), die eine durchgehende Bohrung mit einem Innengewinde einer ersten Gangrichtung passend zum Außengewinde der Schraube (3) und ein Außengewinde der zweiten Gangrichtung passend zum Innengewinde der Mutter (4) hat, wobei die Ausgleichsbuchse (5) durch Reibschluss mit der Schraube (3) verbindbar ist, und bei Überwindung des Reibschlusses relativ zur Schraube (3) drehbar ist, so dass die Schraube (3), wenn sie in die Ausgleichsbuchse (5) eingesteckt und gedreht wird, die Ausgleichsbuchse (5) durch Reibschluss mitdreht und hierdurch entgegen der Einsteckrichtung aus der Mutter (4) zwecks Toleranzausgleich herausschraubt und, wenn sich die Ausgleichsbuchse (5) an das erste Bauteil (1) angelegt hat, mit dem Innengewinde der Ausgleichsbuchse (5) zum Verspannen der beiden Bauteile (1, 2) verschraubbar ist, wobei der Reibschluss zwischen der Ausgleichsbuchse (5) und der Schraube (3) durch einen Klebstoff erzeugt wird. Um diese bekannte ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Toleranzausgleichsanordnung zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil mit einer Schraube mit einem Außengewinde einer ersten Gangrichtung, die durch die beiden Bauteile hindurch steckbar und mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil abstützbar ist, einer Mutter mit einem Innengewinde einer entgegengesetzten zweiten Gangrichtung, die mit dem zweiten Bauteil fest verbunden ist, und einer Ausgleichsbuchse, die eine durchgehende Bohrung mit einem Innengewinde der ersten Gangrichtung passend zum Außengewinde der Schraube und ein Außengewinde der zweiten Gangrichtung passend zum Innengewinde der Mutter hat, wobei die Ausgleichsbuchse durch Reibschluss mit der Schraube verbindbar ist, und bei Überwindung des Reibschlusses relativ zur Schraube drehbar ist, so dass die Schraube, wenn sie in die Ausgleichsbuchse eingesteckt und gedreht wird, die Ausgleichsbuchse durch Reibschluss mitdreht und hierdurch entgegen der Einsteckrichtung aus der Mutter zwecks Toleranzausgleich herausschraubt und, wenn sich die Ausgleichsbuchse an das erste Bauteil angelegt hat, mit dem Innengewinde der Ausgleichsbuchse zum Verspannen der beiden Bauteile verschraubbar ist, wobei der Reibschluss zwischen der Ausgleichsbuchse und der Schraube durch einen Klebstoff erzeugt wird
Eine solche Toleranzausgleichsanordnung ist aus der DE 42 28 625 C1 bekannt.
Bei dieser bekannten Toleranzausgleichsanordnung wird der Reibschluss zwischen der Mutter und der Ausgleichsbuchse durch einen Klebstoff erzeugt.
Diese bekannte Toleranzausgleichsanordnung weist gewisse Schwächen auf und ist daher verbesserungsbedürftig.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Toleranzausgleichsanordnung insgesamt zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Toleranzausgleichsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass es sich bei dem Klebstoff um einen mikroverkapselten Klebstoff handelt, dass die Ausgleichsbuchse an einem Ende einen Flansch aufweist, mit dem sie im montierten Zustand an dem ersten Bauteil anliegt, und dass die Ausgleichsbuchse an ihrem dem Flansch abgewandten Ende einen Anlagebund aufweist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als das Außengewinde der Schraube.
Durch die Wahl des Klebstoffes kann in besonders einfacher Weise ein sicherer Reibschluss zwischen der Mutter und der Ausgleichsbuchse realisiert werden. Außerdem können infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die eingeleiteten Kräfte sicher verteilt und das Spiel zwischen dem Innengewinde der Mutter und dem Außengewinde der Ausgleichsbuchse kompensiert werden.
Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Toleranzausgleichsanordnung.
Damit die Ausgleichsbuchse definiert aufgeweitet werden kann, ist bei der vorstehend skizzierten Ausgestaltung die Ausgleichsbuchse vorteilhafterweise zumindest im Bereich des Anlagebundes geschlitzt ausgebildet. Hierdurch wird auf einfache und gleichzeitig zuverlässige Weise eine sichere Spielkompensation zwischen der Mutter und der Ausgleichsbuchse gewährleistet.
Um bei schwergängigem Gewinde, z. B. verursacht durch Späne oder Verschmutzung, die Ausgleichsbuchse wieder aus der Mutter herausdrehen zu können, ist als Notfunktion die Ausgleichsbuchse im Bereich des Flansches mit einem Innensechskant versehen, so dass die Ausgleichsbuchse mit Hilfe eines Innensechskantschlüssel aus der Mutter entfernt werden kann.
Der mikroverkapselte Klebstoff kann nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung auf das Außengewinde der Schraube und dort vorteilhafterweise nur auf das dem Kopf entgegengesetzte Ende der Schraube aufgebracht sein.
Alternativ kann nach einer zweiten Ausführungsform der mikroverkapselte Klebstoff auch auf das Innengewinde der Ausgleichsbuchse und dort vorteilhafterweise nur auf das der Schraube zugewandte Ende der Ausgleichsbuchse aufgebracht sein.
Besonders einfach gestaltet sich die Anbringung der Mutter, wenn diese nach einer bevorzugten Weiterbildung als Schweißmutter ausgebildet ist, die an dem zweiten Bauteil angeschweißt ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Diese zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Toleranzausgleichsanordnung.
Die in der einzigen Figur dargestellte Toleranzausgleichsanordnung dient zum Verspannen eines ersten Bauteils 1 und eines zweiten Bauteils 2 und gleichzeitigem Toleranzausgleich im Abstand A zwischen den beiden Bauteilen 1 und 2. Der Abstand A zwischen den beiden Bauteilen 1 und 2 unterliegt Schwankungen aufgrund fertigungsbedingter Bauteiltoleranzen und/oder montagebedingter Toleranzen in der Vor- bzw. Endmontage, welche durch die erfindungsgemäße Toleranzausgleichsanordnung ausgeglichen werden.
Die Toleranzausgleichsanordnung besteht aus einer Schraube 3, einer Mutter 4 und einer Ausgleichsbuchse 5. Zusätzlich kann eine Beilagscheibe 6 für die Schraube 3 vorgesehen werden.
Die Schraube 3 ist eine übliche Schraube mit einem Kopf 7 und einem rechtsgängigen Außengewinde. Das Außengewinde ist zumindest in dem vom Kopf 7 der Schraube 3 abgewandten Bereich mit einem mikroverkapselten Klebstoff beschichtet.
Die Mutter 4 ist als Scheißmutter ausgebildet ist und an dem zweiten Bauteil 2 festgelegt. Sie weist ein linksgängiges Innengewinde auf.
Die Ausgleichsbuchse 5 besteht aus einem hohlen Buchsenkörper mit einem an einem Ende vorgesehenen Flansch 8 und weist ein rechtsgängiges Innengewinde, das passend zu dem rechtsgängigen Außengewinde der Schraube 3 ausgebildet ist, sowie ein linksgängiges Außengewinde, das passend zu dem linksgängigen Innengewinde der Mutter 4 ausgebildet ist, auf. Außerdem ist die Ausgleichsbuchse 5 mit einem Anlagebund 9 versehen, der einen kleineren Innendurchmesser als das Außengewinde der Schraube 3 aufweist und an dem vom Flansch 8 abgewandten Ende der Ausgleichsbuchse 5 angeordnet ist. Dies kann z. B. durch einen gewindelosen Abschnitt im Bereich des Anlagebundes 9 realisiert werden. Zumindest im Bereich des Anlagebundes 9 ist die Ausgleichsbuchse 5 geschlitzt und beispielsweise in 4 Segmente aufgeteilt, um ein präzises Aufweiten der Ausgleichsbuchse 5 zu gewährleisten. Weiterhin ist im Bereich des Flansches 8 ein Innensechskant 10 angeordnet, mit dessen Hilfe, z. B. bei einer Schwergängigkeit des Gewindes, die Ausgleichsbuchse 5 wieder aus der Mutter 4 herausgedreht werden kann.
Anstatt das Außengewinde der Schraube 3 mit dem mikroverkapselten Klebstoff zu beschichten kann auch das Innengewinde der Ausgleichsbuchse 5 im Bereich des Flansches 8 mit dem mikroverkapselten Klebstoff beschichtet werden.
Die erfindungsgemäße Toleranzausgleichsanordnung funktioniert wie folgt:
Zunächst wird die Mutter 4 mit dem zweiten Bauteil 2 verschweißt, dann wird die Ausgleichsbuchse 5 in die Mutter 4 eingeschraubt. Wenn die Bauteile 1 und 2 mit gegenseitigem Abstand A vormontiert sind, wird die Schraube 3 durch zueinander ausgerichtete Löcher der Bauteile 1 und 2 in Einsteckrichtung in die Ausgleichsbuchse 5 geschraubt. Dabei kommt es durch den auf das Außengewinde der Schraube 3 bzw. das Innengewinde der Ausgleichsbuchse 5 aufgetragenen mikroverkapselten Klebstoff zu einem Reibschluss zwischen der Schraube 3 und der Ausgleichsbuchse 5.
Wird nun die Schraube 3 weiter gedreht, so dreht sie die Ausgleichsbuchse 5 durch den über den mikroverkapselten Klebstoff erzeugten Reibschluss zwischen dem Außengewinde der Schraube 4 und dem Innengewinde der Ausgleichsbuchse 5 mit. Da das Außengewinde der Ausgleichsbuchse 5 und das Innengewinde der Mutter 4 als linksgängiges Gewinde (also gegensinnig zum rechtsgängigen Außengewinde der Schraube 3) ausgebildet sind, wird die Ausgleichsbuchse 5 von der Schraube 3 entgegen der Einsteckrichtung aus der Mutter 4 solange heraus gedreht, bis die Ausgleichsbuchse 5 mit ihrem Flansch 8 an der Unterseite des ersten Bauteils 1 anliegt. Da nun die Ausgleichsbuchse 5 an dem ersten Bauteil 1 fest anliegt, kann sie von der Schraube 3 nicht mehr weiter gedreht werden. Nunmehr ist der Abstand zwischen den beiden Bauteilen 1, 2 festgelegt.
Wird jetzt die Schraube 3 unter Überwindung des Reibschlusses zwischen der Schraube 3 und der Ausgleichsbuchse 5 weiter gedreht, schraubt sich die Schraube 3 in die Ausgleichsbuchse 5 hinein. Dabei läuft das vordere Ende des Außengewindes der Schraube 3 auf den am unteren Ende der Ausgleichsbuchse 5 angeordneten Anlagebund 9 auf. Da der Anlagebund 9 einen geringeren Innendurchmesser als das Außengewinde der Schraube 3 aufweist und die Ausgleichsbuchse 5 in diesem Bereich geschlitzt ausgebildet ist, wird beim weiteren Eindrehen der Schraube 3 in die Ausgleichsbuchse 5 diese im Bereich des Anlagebundes 9 aufgeweitet, wodurch das Spiel zwischen dem Außengewinde der Ausgleichsbuchse 5 und dem Innengewinde der Mutter 4 eliminiert wird. Nunmehr sind die beiden Bauteile 1 und 2 im Abstand A fest miteinander verspannt.
Dadurch, dass infolge des Aufweitens des Anlagebundes 9 das Spiel zwischen dem Außengewinde der Ausgleichsbuchse 5 und dem Innengewinde der Mutter 4 eliminiert wird, ist die erfindungsgemäße Toleranzausgleichsanordnung auch besonders gut in der Lage, dynamische Belastungen aufzunehmen. Auch wird hierdurch ein Ausschlagen des Gewindes vermieden.
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.

1: erstes Bauteil
2: zweites Bauteil
3: Schraube
4: Mutter
5: Ausgleichsbuchse
6: Beilagscheibe
7: Kopf
8: Flansch
9: Anlagebund
10: Innensechskant

Claims

Toleranzausgleichsanordnung zum selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen einem ersten (1) und einem zweiten Bauteil (2) mit einer Schraube (3) mit einem Außengewinde einer ersten Gangrichtung, die durch die beiden Bauteile (1, 2) hindurch steckbar und mit ihrem Kopf an dem ersten Bauteil (1) abstützbar ist, einer Mutter (4) mit einem Innengewinde einer entgegengesetzten zweiten Gangrichtung, die mit dem zweiten Bauteil (2) fest verbunden ist, und einer Ausgleichsbuchse (5), die eine durchgehende Bohrung mit einem Innengewinde einer ersten Gangrichtung passend zum Außengewinde der Schraube (3) und ein Außengewinde der zweiten Gangrichtung passend zum Innengewinde der Mutter (4) hat, wobei die Ausgleichsbuchse (5) durch Reibschluss mit der Schraube (3) verbindbar ist, und bei Überwindung des Reibschlusses relativ zur Schraube (3) drehbar ist, so dass die Schraube (3), wenn sie in die Ausgleichsbuchse (5) eingesteckt und gedreht wird, die Ausgleichsbuchse (5) durch Reibschluss mitdreht und hierdurch entgegen der Einsteckrichtung aus der Mutter (4) zwecks Toleranzausgleich herausschraubt und, wenn sich die Ausgleichsbuchse (5) an das erste Bauteil (1) angelegt hat, mit dem Innengewinde der Ausgleichsbuchse (5) zum Verspannen der beiden Bauteile (1, 2) verschraubbar ist, wobei der Reibschluss zwischen der Ausgleichsbuchse (5) und der Schraube (3) durch einen Klebstoff erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Klebstoff um einen mikroverkapselten Klebstoff handelt, dass die Ausgleichsbuchse (5) an einem Ende einen Flansch (8) aufweist, mit dem sie im montierten Zustand an dem ersten Bauteil (1) anliegt, und dass die Ausgleichsbuchse (5) an ihrem dem Flansch (8) abgewandten Ende einen Anlagebund (9) aufweist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als das Außengewinde der Schraube (3).
Toleranzausgleichsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (5) zumindest im Bereich des Anlagebundes (9) geschlitzt ausgebildet ist.
Toleranzausgleichsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (5) im Bereich des Flansches (8) einen Innensechskant (10) aufweist.
Toleranzausgleichsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mikroverkapselte Klebstoff auf das Außengewinde der Schraube (3) aufgebracht ist.
Toleranzausgleichsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mikroverkapselte Klebstoff nur auf das dem Kopf (7) entgegengesetzte Ende der Schraube (3) aufgebracht ist.
Toleranzausgleichsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mikroverkapselte Klebstoff auf das Innengewinde der Ausgleichsbuchse (5) aufgebracht ist.
Toleranzausgleichsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mikroverkapselte Klebstoff nur auf das der Schraube (3) zugewandte Ende der Ausgleichsbuchse (5) aufgebracht ist.
Toleranzausgleichsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Mutter (4) als Schweißmutter ausgebildet ist, die an dem zweiten Bauteil (2) angeschweißt ist.