DE102021003207A1 - Screw connection device for connecting two components of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindungseinrichtung (14) zum Verbinden von zwei Bauteilen (10, 12) eines Kraftwagens, mit einer sich an dem einen Bauteil (12) abstützenden Gewindeplatte (16), welche eine Gewindeöffnung (28) zur Aufnahme eines Schraubelements (20) aufweist, und mit einem sich an dem anderen Bauteil (10) abstützenden Toleranzausgleichselement (18), welches über ein Langloch (34) von dem Schraubelement (20) durchsetzt ist und an welchem sich ein Schraubkopf (46) des Schraubelements (20) abstützt, wobei das Toleranzausgleichselement als rotationssymmetrisches Tellerelement (18) ausgebildet ist, dessen Langloch (34) sich ausgehend von einer Symmetrieachse (s) zu einer Seite des Tellerelements (18) radial nach außen erstreckt.The invention relates to a screw connection device (14) for connecting two components (10, 12) of a motor vehicle, with a threaded plate (16) which is supported on one component (12) and which has a threaded opening (28) for receiving a screw element (20). and with a tolerance compensation element (18) which is supported on the other component (10) and which is penetrated by the screw element (20) via an elongated hole (34) and on which a screw head (46) of the screw element (20) is supported, wherein the tolerance compensation element is designed as a rotationally symmetrical plate element (18), the elongated hole (34) of which extends radially outward from an axis of symmetry (s) to one side of the plate element (18).
Description
Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindungseinrichtung zum Verbinden von zwei Bauteilen eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a screw connection device for connecting two components of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Eine solche Schraubverbindungseinrichtung ist beispielsweise bereits aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schraubverbindungseinrichtung zu schaffen, mittels welcher ein verbesserter Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen möglich ist.The object of the present invention is to create a screw connection device by means of which an improved tolerance compensation between the two components is possible.
Die erfindungsgemäße Schraubverbindungseinrichtung umfasst eine sich auf Seiten des einen Bauteils abstützende Gewindeplatte und ein sich auf Seiten des anderen Bauteils abstützendes Toleranzausgleichselement. Die Gewindeplatte umfasst dabei eine Gewindeöffnung zur Aufnahme eines Schraubelements, welches über ein Langloch das Toleranzausgleichselement durchsetzt. Zudem umfasst das Schraubelement einen Schraubkopf, welcher sich bei in die Gewindeöffnung der Gewindeplatte eingeschraubtem und angezogenem Schraubelement an dem Toleranzausgleichselement abstützt und somit die Schraubverbindung herstellt.The screw connection device according to the invention comprises a threaded plate which is supported on the side of one component and a tolerance compensation element which is supported on the side of the other component. The threaded plate comprises a threaded opening for receiving a screw element which penetrates the tolerance compensation element via an elongated hole. In addition, the screw element comprises a screw head which, when the screw element is screwed into the threaded opening of the threaded plate and tightened, is supported on the tolerance compensation element and thus produces the screw connection.
Um dabei eine Schraubverbindungseinrichtung zu schaffen, mittels welcher auf besonders günstige Weise ein Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen möglich ist, ist erfindungsgemäß das Toleranzausgleichselement als rotationssymmetrisches Tellerelement ausgebildet, dessen Langloch sich ausgehend von einer Symmetrieachse zu einer Seite des Tellerelements radial nach außen erstreckt. Durch die rotationssymmetrische Ausbildung des Tellerelements, beispielsweise in Form einer Scheibe oder dergleichen, ist dieses um eine Symmetrieachse frei beweglich ausgebildet, sodass sich ein verbesserter Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen realisieren lässt, indem hierbei durch rotatorische Verstellung des Tellerelements ermöglicht ist. Somit ergibt sich insbesondere ein Toleranzausgleich in zwei Richtungen beziehungsweise zwei Ebenen, was bislang einzig durch das Vorsehen eines entsprechenden Langlochs nicht möglich war. Dieses Langloch ist dabei erfindungsgemäß ausgehend von der Symmetrieachse zu einer Seite des Tellerelements sich radial nach außen erstreckend ausgebildet, sodass hierüber - neben der Rotation des Tellerelements um die Symmetrieachse - eine optimale Toleranzausgleichsmöglichkeit geschaffen ist.In order to create a screw connection device by means of which a tolerance compensation between the two components is possible in a particularly favorable manner, according to the invention the tolerance compensation element is designed as a rotationally symmetrical plate element, the elongated hole of which extends radially outward from an axis of symmetry to one side of the plate element. The rotationally symmetrical design of the plate element, for example in the form of a disk or the like, allows it to be freely movable about an axis of symmetry, so that an improved tolerance compensation between the two components can be achieved by allowing the plate element to be rotationally adjusted. In particular, this results in a tolerance compensation in two directions or two planes, which was previously not possible solely through the provision of a corresponding elongated hole. According to the invention, this elongated hole is designed to extend radially outward from the axis of symmetry to one side of the plate element, so that, in addition to the rotation of the plate element about the axis of symmetry, an optimal tolerance compensation option is created.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn das Langloch an seinem mittleren Ende durch eine kreisbogenförmige Öffnung mit der Symmetrieachse des Tellerelements als Zentrum gebildet ist. Mit anderen Worten ergibt sich hierdurch ein Langloch mit jeweiligen kreisbogenförmigen Öffnungen an den Enden, um entsprechende Anschläge für einen Schraubbolzen des Schraubelements bereitzustellen. Hierdurch ergibt sich eine optimale Verstellmöglichkeit der Schraubverbindungseinrichtung im Rahmen der durch das Langloch vorgegebenen Endanschläge.In a further embodiment of the invention, it has been shown to be advantageous if the elongated hole is formed at its middle end by an arc-shaped opening with the axis of symmetry of the plate element as the center. In other words, this results in an elongated hole with respective circular arc-shaped openings at the ends in order to provide corresponding stops for a screw bolt of the screw element. This results in an optimal possibility of adjustment of the screw connection device within the scope of the end stops predetermined by the elongated hole.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn sich das Langloch linear innerhalb des Tellerelements erstreckt. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Ausbildung des Langlochs und des Tellerelements. Gleichwohl wäre es natürlich auch denkbar, das Langloch insgesamt bogenförmig auszubilden.Furthermore, it has been shown to be advantageous if the elongated hole extends linearly within the plate element. This results in a particularly simple design of the elongated hole and the plate element. At the same time it would of course also be conceivable to design the elongated hole as a whole in an arcuate manner.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Gewindeplatte und das Tellerelement jeweils ebene Anlageseiten aufweisen, welche nach dem Anziehen des Schraubelements fest gegeneinander abgestützt sind. Auf diese Art und Weise kann ein harter Schraubfall zwischen den Elementen der Schraubverbindungseinrichtung beziehungsweise zwischen den beiden Bauteilen erzeugt werden, um so eine besonders stabile Verbindung zu erreichen.A further advantageous embodiment of the invention provides that the threaded plate and the plate element each have flat contact sides which are firmly supported against one another after the screw element has been tightened. In this way, a hard screw joint can be created between the elements of the screw connection device or between the two components in order to achieve a particularly stable connection.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Gewindeplatte und das Tellerelement vor dem Anziehen des Schraubelements entlang der durch die Anlageseiten gebildeten Ebene in zwei Raumrichtungen beziehungsweise Ebenen zueinander verlagerbar sind. Hierdurch kann in einfacher Weise eine Selbstzentrierung gewährleistet werden, da beim Anziehen des Schraubelements sich das Tellerelement und die Gewindeplatte selbsttägig zueinander ausrichten und somit im Schraubprozess besonders einfach miteinander verbunden werden können.Another advantageous embodiment of the invention provides that the threaded plate and the plate element can be displaced with respect to one another in two spatial directions or planes along the plane formed by the contact sides before the screw element is tightened. In this way, self-centering can be ensured in a simple manner, since when the screw element is tightened, the plate element and the threaded plate align themselves with one another and can thus be connected to one another in a particularly simple manner in the screwing process.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Tellerelement vor dem Anziehen des Schraubelements frei beweglich, insbesondere frei rotierbar, von dem zugeordneten Bauteil aufgenommen ist. Eine derartige Aufnahme kann beispielsweise auf einfache Weise durch eine Vertiefung innerhalb des jeweiligen Kunststoffbauteils ausgebildet werden. Auch andere Aufnahmen wie beispielsweise Sicken oder dergleichen sind denkbar.Furthermore, it has been shown to be advantageous if the plate element is received in a freely movable, in particular freely rotatable manner, by the associated component before the screw element is tightened. Such a receptacle can, for example, be formed in a simple manner by a recess within the respective plastic component. Other recordings such as beads or the like are also conceivable.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Gewindeelement fest mit dem zugeordneten Bauteil verbunden ist. Hierdurch kann das Schraubelement besonders zuverlässig und einfach angezogen werden.Finally, it has been shown to be advantageous if the threaded element is firmly connected to the associated component. As a result, the screw element can be tightened in a particularly reliable and simple manner.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave.
Dabei zeigen:
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1a ,1b eine ausschnittsweise Vorderansicht und eine ausschnittsweise Rückansicht auf eine Schraubverbindung von zwei Bauteilen eines Stoßfängerträgers eines Kraftwagens mit Schraubverbindungseinrichtungen gemäß der Erfindung, welche jeweils eine auf einer Seite des einen Bauteils sich abstützende Gewindeplatte und eine auf der gegenüberliegenden Seite am anderen Bauteil sich abstützendes Tellerelement aufweisen, welche über ein Schraubelement miteinander verbunden sind, das in eine Gewindeöffnung der Gewindeplatte eingeschraubt ist beziehungsweise ein Langloch des korrespondierenden, rotationssymmetrischen Tellerelements durchsetzt, wobei ein Schraubkopf des Schraubelements sich nach dem Anziehen der Schraubverbindungseinrichtungen an dem Tellerelement abstützt; -
2a ,2b , 2cjeweilige Perspektivansichten beziehungsweise eine Draufsicht auf die Schraubverbindungseinrichtungen gemäß der Erfindung mit der Gewindeplatte, dem Tellerelement sowie dem die beiden Teile miteinander verbindenden Schraubelement; -
3 eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Schnittansicht des Tellerelements der erfindungsgemäßen Schraubverbindungseinrichtungen; und -
4 eine Draufsicht, eine Seitenansicht sowie eine Schnittansicht der Gewindeplatte der erfindungsgemäßen Schraubverbindungseinrichtungen.
-
1a ,1b a partial front view and a partial rear view of a screw connection of two components of a bumper beam of a motor vehicle with screw connection devices according to the invention, which each have a threaded plate supported on one side of the one component and a plate element supported on the opposite side on the other component, which are connected to one another via a screw element which is screwed into a threaded opening of the threaded plate or penetrates an elongated hole of the corresponding, rotationally symmetrical plate element, a screw head of the screw element being supported on the plate element after the screw connection devices have been tightened; -
2a ,2 B 2c respective perspective views or a top view of the screw connection devices according to the invention with the threaded plate, the plate element and the screw element connecting the two parts to one another; -
3 a plan view, a side view and a sectional view of the plate element of the screw connection devices according to the invention; and -
4th a plan view, a side view and a sectional view of the threaded plate of the screw connection devices according to the invention.
In den
Hierbei umfasst die im Wesentlichen einen rechteckförmigen Grundkörper
Das Tellerelement
Wie insbesondere aus den
Wie aus
Außerdem ist aus
Wird nun die Schraubverbindung der beiden Bauteile
Aufgrund seiner Rotationssymmetrie kann dabei das Tellerelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- GB 2299391 B [0002]GB 2299391 B [0002]
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| GB2299391B (en) | 1995-03-29 | 1998-04-15 | Rover Group | Fixing arrangement for a motor vehicle panel |
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2021
- 2021-06-22 DE DE102021003207.1A patent/DE102021003207A1/en active Pending
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