DE202007008643U1

DE202007008643U1 - Verschraubungselement

Info

Publication number: DE202007008643U1
Application number: DE200720008643
Authority: DE
Original assignee: NEDSCHROEF WEERT BV
Current assignee: NEDSCHROEF WEERT BV
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2017-06-21

Abstract

Verschraubungselement zum Verschrauben zweier Bauteile mit variablem Abstand zueinander mit
– einer Basismutter (1) mit einem ersten Innengewinde (11),
– einer relativ zur Basismutter (1) in axialer Richtung (10) mittels eines zweiten Innengewindes (12) in der Basismutter (1) verschraubbaren Ausgleichsbuchse (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
– erstes und zweites Innengewinde (11, 12), gegenläufige Gewinde sind, und
– die Ausgleichsbuchse (2) in ihrem Innenumfang (3) als Widerstandselement (4) ausgestaltet ist, welches gegenüber einer hindurchgeführten, in das erste Innengewinde (11) passenden, Schraube (20) ein Widerstandsmoment aufweist, welches größer ist als die Reibung im zweiten Innengewinde (12) zwischen Ausgleichsbuchse (2) und Basismutter (1).

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Verschraubungselement, bestehend aus zwei gegeneinander verschraubbaren Einzelteilen.
II. Technischer Hintergrund
Das zugrunde liegende Problem besteht darin, dass bei Montagearbeiten in der Industrie, insbesondere im Automobilbau, häufig zwei Bauteile gegeneinander fixiert, z. B. verschraubt, werden sollen, deren Abstand zueinander variieren kann und auch nicht egalisiert werden kann, etwa wegen Herstellungstoleranzen.
Natürlich ist es dabei bereits bekannt, diesen jeweils unterschiedlich großen Abstand durch angepasste Abstandshalter entweder in unterschiedlichen Dicken oder in unterschiedlicher Anzahl aufzufüllen und anschließend durch die Abstandselemente hindurch zu verschrauben.
Zum einen ist diese Vorgehensweise jedoch sehr zeitintensiv und umständlich, insbesondere nicht automatisierbar, zum anderen steht dann – bei Verwendung einer immer gleich langen Schraube entsprechend dem maximalen Abstand – in den meisten Fällen die Schraube auf der Gegenseite aus einem der Bauteile mehr oder weniger weit hervor, was für viele Anwendungsfälle ebenfalls nicht akzeptabel ist.
Des Weiteren sind abstandsausgleichende Verschraubungselemente durchaus bekannt, jedoch muss vor dem eigentlichen Verschrauben der Bauteile gegeneinander in einem separaten Arbeitsschritt der Abstandsausgleich durchgeführt werden, so dass der Montagevorgang durch mehrere Arbeitsschritte wiederum sehr zeitintensiv wird.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es wird daher ein Verschraubungselement, beispielsweise in Form einer Schweißmutter oder Einpressmutter, benötigt, welches einen Abstandsausgleich realisieren kann und dennoch einfach und kostengünstig herzustellen ist sowie möglichst einfach und schnell zu montieren ist.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch ein Verschraubungselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dabei besteht das Funktionsprinzip darin, dass durch Einschrauben der Schraube, welche die beiden miteinander zu verbindenden Bauteile gegeneinander verschrauben soll und die zu diesem Zweck in das Verschraubungselement eingeschraubt wird, während des Einschraubvorganges automatisch und ohne zusätzliche Maßnahmen die beiden Einzelteile, aus denen das Verschraubungselement besteht, durch ein axiales Verschrauben relativ zueinander soweit auseinander bewegt werden, dass der vorhandene Abstand zwischen den beiden zu verbin denden Bauteilen genau ausgefüllt und die beiden Bauteile dadurch automatisch mit Hilfe dieses Verschraubungselements gegeneinander abgestützt werden.
Die beiden Einzelteile sind eine am ersten Bauteil drehfest angeordnete Basismuttern und eine demgegenüber verschraubbare Ausgleichsbuchse.
Die Abstandsanpassung wird erreicht, indem die Ausgleichsbuchse relativ zur Basismutter, auf der sie koaxial aufgeschraubt oder in die sie eingeschraubt ist, durch das Einführen und Vorwärtsschrauben der Schraube automatisch aus der Basismutter soweit rückwärts geschraubt und herausgeschraubt wird, bis die Ausgleichsbuchse mit ihrer freien vorderen Stirnfläche an dem anderen Bauteil anliegt.
Danach überwindet die Schraube das gegenüber der Ausgleichsbuchse vorhandenen Widerstandsmoment, da die Ausgleichsbuchse ja axial anliegt, die Ausgleichsbuchse dreht sich nicht mehr mit der Schraube mit und im weiteren Verlauf erreicht die Schraube das passende Gegengewinde in der Basismutter, wodurch die Verbindung der beiden Teile mit dem Festziehen der Schraube in der Basismutter beendet wird.
Die Schraube muss also nur ein einziges Mal angesetzt und nur in einer Richtung gedreht werden, ohne dass dabei die Direktbewegung abgesetzt oder gestoppt werden muss.
Die Einzelteile, aus denen das Verschraubungselement besteht, sind einfach und kostengünstig herzustellen und können so miteinander verbunden werden, dass sie für den Montagevorgang ein einheitliches Bauteil bilden, bei dem die Einzelteile unverlierbar aneinander befestigt sind.
Die Montage selbst wird weiterhin dadurch vereinfacht, dass vom Monteur das Einführen und Festziehen der Befestigungsschraube durchgeführt werden muss und dadurch automatisch auch eine Längenanpassung des Verschraubungselements ohne weitere Maßnahmen und Arbeitsschritte durchgeführt wird.
Dies wird durch eine spezifische Gestaltung des Verschraubungselements erreicht:
Zum einen ist das Innengewinde in der Basismutter, welches die Befestigungsschraube aufnehmen soll, gegenläufig ausgebildet zu dem Gewinde zwischen Basismutter und Ausgleichsbuchse. Typischerweise wird das erste Innengewinde in der Basismutter für die Befestigungsschraube ein Rechtsgewinde sein, das andere Gewinde dagegen ein Linksgewinde.
Zusätzlich ist der Innenumfang der Ausgleichsbuchse als Widerstandselement gegenüber der in das Verschraubungselement einzuschraubenden Befestigungsschraube ausgebildet:
Die Befestigungsschraube wird von der Rückseite der Ausgleichsbuchse her in das Verschraubungselement eingeführt und durchläuft daher zunächst die Ausgleichsbuchse, bevor sie das Innengewinde in der Basismutter erreicht.
Unabhängig davon, ob die Befestigungsschraube hinsichtlich ihres Durchmessers abgestuft ist oder nur einen einzigen Durchmesser, beispielsweise bestehend in Form eines über die gesamte Länge der Befestigungsschraube durchgehenden Außengewindes, besitzt, soll die Ausgleichsbuchse an ihrem Innenumfang aufgrund des Widerstandselementes beim Einschrauben der Schraube gegenüber dieser ein solches Widerstandsmoment erzeugen, welches größer ist als die Reibung im Gewinde zwischen Ausgleichsbuchse und Basismutter.
Dies bewirkt, dass beim Einschrauben der Schraube die Ausgleichsbuchse zunächst mit der Schraube mitdreht, aufgrund der entgegengerichteten Steigung des Gewindes zwischen Basismutter und Ausgleichsbuchse sich jedoch nicht mit der Schraube vorwärts bewegt, sondern aus der Basismutter rückwärts herausgeschraubt wird. Dies setzt sich so lange fort, bis die Ausgleichsbuchse axial an dem anderen Bauteil anliegt, durch welches die Befestigungsschraube vor Einführen in das Verschraubungselement hindurchgeführt wurde, und welches mit dem ersten Bauteil, an dem die Basismutter drehfest fixiert ist, verschraubt werden soll.
Dann verklemmt die Ausgleichsbuchse aufgrund der axialen Anlage an dem Bauteil zwischen dem Bauteil und der Basismutter, so dass beim weiteren Vorwärtsschrauben der Schraube die Ausgleichsbuchse nicht mehr mitdreht. Die Schraube wird nun weiter in das Innengewinde der Basismutter eingedreht und gegenüber diesem festgezogen, wobei das Verschraubungselement den Abstand zwischen den beiden Bauteilen vollständig ausfüllt.
Aus diesem Vorgang wird bereits ersichtlich, dass die Montage der Verschraubung sehr einfach von statten geht:
Der Monteur steckt die Schraube durch die dafür vorgesehene Bohrung im ersten Bauteil in das dahinter positionierte Verschraubungselement von der Seite der Ausgleichsbuchse her ein, bis diese das dortige Widerstandselement erreicht.
Dann beginnt er mit der Einschraubbewegung der Schraube, die ohne Absetzen fortgesetzt wird, zunächst unter Mitnahme der Ausgleichsbuchse und danach ohne Unterbrechung bis zum Festziehen in dem Innengewinde der Basismutter, nachdem dieses erreicht ist und welches axial mit dem Widerstandselement in der Ausgleichsbuchse und damit der Ausgleichsbuchse insgesamt fluchtet.
Die Montage wird weiterhin dadurch erleichtert, dass die Einzelteile des mehrteiligen Verschraubungselementes unverlierbar zusammengehalten werden und dadurch bereits vor der Montage wie ein Einzelteil gehandhabt werden können.
Zu diesem Zweck ist die Ausgleichsbuchse unverlierbar an der Basismutter angeordnet, wofür im Stand der Technik unterschiedliche Möglichkeiten bekannt sind. Da es für die Montage des Verschraubungselementes jedoch wichtig ist, dass die Ausgleichsbuchse zu Beginn des Montagevorgangs maximal weit in der Basismutter eingeschraubt ist – entsprechend dem minimal zu erwartenden Abstand zwischen den beiden zu verschraubenden Bauteilen – wurde erfindungsgemäß eine spezielle Vorgehensweise der unverlierbaren Befestigung von Basismutter und Ausgleichsbuchse gegeneinander gewählt:
Dabei wird zwischen diesen beiden Einzelteilen eine Druckfeder angeordnet, die im vollständig oder fast vollständig eingeschraubten Zustand der Ausgleichsbuchse diese gegenüber der Basismutter vorspannt. Aufgrund der axialen Vorspannung wird sich die Ausgleichsbuchse selbsttätig, z. B. aufgrund Erschütterungen etc., nicht mehr aus der Basismutter herausschrauben.
Zusätzlich ist dabei eine formschlüssige Dreh-Sicherung zwischen der Feder und der Ausgleichsbuchse durch eine Raste gegeben, und andererseits sind Verhakungsmittel an der Feder angeordnet, die ein Mitdrehen gegenüber der Basismutter in Ausdrehrichtung der Ausgleichsbuchse verhindern.
Dies bewirkt zum einen, dass über den reinen Kraftschluss durch die axiale Vorspannung hinaus ein Herausdrehen der Ausgleichsbuchse auch aufgrund der formschlüssigen Rastverbindung zuverlässig verhindert wird.
Des weiteren bewirkt diese Verrastung zwischen Feder und Ausgleichsbuchse jedoch auch, dass beim Zusammenbauen von Basismutter, Feder und Ausgleichsbuchse beim Einschrauben der Ausgleichsbuchse in die Basismutter akustisch erkannt wird, wann die Ausgleichsbuchse weit genug eingeschraubt ist, nämlich dann, wenn die Rastvertiefung in der Ausgleichsbuchse das erste Mal die Raste der Feder überläuft.
Eine besonders einfache Bauform einer axial wirkenden Feder mit diesen Zusätzen ist eine ringförmige Scheibe aus Blech oder Federstahl, die in der Seitenansicht V-förmig in der Mitte gekantet ist und an den von den Kantungen am weitesten beabstandeten Umfangsbereichen nach außen offene Aussparungen aufweist, deren Ecken zum Umfang als Verhakungsmittel dienen.
Die Ausgleichsbuchse ist vorzugsweise im Inneren der Basismutter angeordnet, könnte jedoch auch entlang deren Außenumfang verschraubt werden.
Das Widerstandselement im innenumfang der Ausgleichsbuchse – die vorzugsweise wie die Basismutter ebenfalls aus Metall besteht – besteht aus Kunststoff, der gegenüber der Schraube in Umfangsrichtung ein Widerstandsmoment erzeugt, beispielsweise, indem das hindurchzuführende Außengewinde der Schraube einen größeren Außendurchmesser besitzt als der freie Durchgang durch das Widerstandselement.
Aus Gründen der einfachen Herstellbarkeit ist der Kunststoff des Widerstandselements im runden Innenumfang der Ausgleichsbuchse nicht als Beschichtung oder Ähnliches aufgebracht, sondern als Kunststoffbuchse, die einen unrunden, insbesondere polygonen, Außenumfang besitzt und in einer zur Rückseite, also von der Basismutter abgewandten, Seite, offene, entsprechend unrunde koaxiale Ausnehmung der Ausgleichsbuchse eingesetzt, insbesondere eingepresst ist. Dadurch ist in Drehrichtung ein Formschluss zwischen Kunststoffbuchse und Ausgleichsbuchse gegeben.
Die Basismutter ist vorzugsweise als Schweißmutter ausgebildet und weist deshalb an ihrem radial vorstehenden Flansch auf einer Stirnseite eine oder mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Erhebungen auf, zum Verschweißen gegenüber dem einen der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile. Die Basismutter könnte jedoch ebenso gut als Einstanzmutter oder Einpressmutter ausgebildet sein.
Die Ausgleichsbuchse steht auf ihrer Rückseite aus der Basismutter axial vor und besitzt dort einen radial vorstehenden flanschartig verbreiterten Rand zur Vergrößerung der Auflagefläche gegenüber dem anderen der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile, um dort die Abstützung zu verbessern.
Das Gewinde zwischen Ausgleichsbuchse und Basismutter ist vorzugsweise in axialer Richtung abgestuft ausgebildet, um den Herstellungsvorgang zu verbilligen.
c) Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1: das Verschraubungselement, befestigt am ersten Bauteil, im Längsschnitt,
2: das Verschraubungselement mit eingesteckter Schraube,
3: das Verschraubungselement bereits in Kontakt mit dem zweiten Bauteil,
4: die fertig hergestellte Schraubverbindung,
5: die Feder in Aufsicht und Seitenansicht,
6: die Ausgleichsbuchse von der vorderen Stirnseite.
In 1 ist das Verschraubungselement mit seiner Basismutter 1 – die als Schweißmutter ausgebildet ist – bereits an dem erstem Bauteil 18 durch Verschweißen befestigt, in dem die Schweißmutter 1 mit ihren verbreiterten Flansch auf der Außenseite des Bauteiles 18 aufliegt und mit diesem verschweißt ist.
In der Basismutter 1 ist ein erstes Innengewinde 11 ausgebildet, welches zur Aufnahme der Befestigungsschraube dienen soll und sich etwa im axialen Längenbereich des verbreiterten Flansches zum Verschweißen am Bauteil 18 befindet.
Die Basismutter 1 weist ferner einen rohrförmigen Fortsatz koaxial zur Durchgangsöffnung 9, also dem Innengewinde 11, auf, wie auch das gesamte Verschraubungselement rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
Der rohrförmige Fortsatz 1a besitzt einen größeren Innendurchmesser als das erste Innengewinde 11 und erstreckt sich durch eine entsprechend großdimensionierte Öffnung im ersten Bauteil 18 durch dieses hindurch in Richtung des zweiten der miteinander zu verschraubenden Bauteile 19.
Von der dortigen Rückseite der Basismutter 1 aus ist in ein zweites Innengewinde 12, welches sich im Innenumfang des rohrförmigen Fortsatzes 1a befindet, eine Ausgleichsbuchse 2 mit einem entsprechenden Außengewinde auf ihrem Außenumfang eingeschraubt, die wie die Basismutter 1 vorzugsweise ebenfalls aus Metall besteht.
Die Ausgleichsbuchse 2 steht axial aus der Rückseite der Basismutter 1 vor und weist dort eine flanschartige Verbreiterung 16 auf, um später eine vergrößerte Abstützfläche gegenüber dem zweiten Bauteil 19 aufzuweisen. Dieses zweite Bauteil 19 befindet sich in einem vorgegebenen, nicht immer gleichen Abstand 17 zum ersten Bauteil 18, weshalb das Verschraubungselement einen Abstandsausgleich realisieren muss.
Das zweite Innengewinde 12 zwischen Basismutter 1 und Ausgleichsbuchse 2 ist hinsichtlich der Drehrichtung umgekehrt zum ersten Innengewinde 11 ausgeführt und vorzugsweise ein Linksgewinde.
In 1 ist die Ausgleichsbuchse 2 soweit in die Basisbuchse 1 eingeschraubt, dass die flanschartige Verbreiterung 16 fast das hintere stirnseitige Ende des rohrförmigen Fortsatzes 1a erreicht und eine Druckfeder 13, die als Ringfeder ausgebildet ist, zwischen der vorderen Stirnfläche 2a der Ausgleichsbuchse 2 und einer entsprechenden, nach hinten gerichteten, Schulter der Basismutter 1 eingelegt ist.
Die Durchgangsöffnung der Ringfeder 13 liegt wiederum koaxial zum Innengewinde 11 und der Durchgangsöffnung 9. In dem in 1 dargestellten Montagezustand bzw. Auslieferungszustand ist die Ringfeder 13 auf Druck vorgespannt und verspannt dadurch im zweiten Innengewinde 12 Basismutter 1 und Abstands buchse 2 axial gegeneinander, so dass dort ein ungewolltes gegenseitiges Verschrauben nicht stattfindet.
Im Innenumfang 3 der Abstandsbuchse 2 ist ferner ein einer zu deren stirnseitiger Rückseite offenen, polygonen Aussparung 15 eine Kunststoffbuchse 4' eingesetzt, deren runder Innenumfang 3' kleiner ist als der Innenumfang 3 der Abstandsbuchse 2 und auch kleiner als der Außendurchmesser des ersten Innengewindes 11.
Diese Kunststoffbuchse 4' ist von der Rückseite her in die Abstandsbuchse 2 eingeschoben, vorzugsweise eingepresst und wird am axialen Herausrutschen nach hinten zusätzlich durch die in der Vergrößerung der 1a dargestellten, radial die hintere Stirnfläche der Kunststoffbuchse 4' übergreifenden Haltenasen 5, die radial nach innen federnd, vorzugsweise einstückig, an der Abstandsbuchse 2 ausgebildet sind, vermieden.
In dem zweiten Bauteil 19 ist eine Durchgangsöffnung – fluchtend zur Durchgangsöffnung 9 im Verschraubungselement – ausgebildet, die groß genug ist, um die gegen das erste Innengewinde 11 zu verschraubende Befestigungsschraube 20 hindurchzustecken, wie in 2 und folgende dargestellt.
Der Ablauf der Verschraubung der Bauteile 18 und 19 gegeneinander ist in den 2 bis 4 dargestellt:
In 2 ist die Schraube 20, die über ihre gesamte Schaftlänge mit einem gleichbleibenden Außengewinde 21 – einem Rechtsgewinde – ausgestattet ist, bereits durch das zweite Bauteil 19 hindurchgeführt und mit seinem ersten Gewindegang in die Kunststoffbuchse 4' selbstschneidend eingedreht, da der Innenumfang 3' der Kunststoffbuchse größer ist als der Außendurchmesser des Außengewindes 21, vorzugsweise jedoch kleiner als der Kerndurchmesser des Aussengwindes 21 der Schraube 20.
Dadurch entwickelt beim weiteren Vorwärtsdrehen der Schraube 20 im Uhrzeigersinn die Kunststoffbuchse 4' ein immer größeres Widerstandsmoment gegenüber der Schraube 20, so dass sie im Uhrzeigersinn mit der Schraube 20 mitgedreht wird und – aufgrund der formschlüssigen Verbindung zwischen Kunststoffbuchse 4 und Abstandsbuchse 2 über die polygone Aussparung 15 – auch die Ausgleichsbuchse 2.
Da die Ausgleichsbuchse 2 jedoch über ein Linksgewinde 12 in der Basismutter 1 eingeschraubt ist, bewirkt dieses Drehen im Uhrzeigersinn eine axiale Rückwärtsbewegung der Ausgleichsbuchse 2 nach hinten, d.h. aus der Basismutter 1 heraus in Richtung auf das zweite Bauteil 19 zu. Dabei dreht die Ringfeder 13 nicht mit der Ausgleichsbuchse 2 mit:
Wie die 5 zeigen, ist die Ringfeder 13 ein ursprünglich ebener, kreisförmiger Ring, der durch Kantung um eine seiner Radialrichtungen in der Seitenansicht V-förmig verformt ist.
In dem von der Kantung 7 am weitesten entfernten Umfangsbereichen sind auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten in dem Ring nach außen offene, U-förmige oder V-förmige Aussparungen 14 angeordnet, deren Ecken 14a zum Außenumfang hin sich bei einem versuchten Drehen der Ringfeder 13 in der entsprechenden Anlagefläche der Basismutter 1 verhaken, weshalb insbesondere diejenige Flanke der Ausnehmung 14, die betrachtet von der Seite der Ausgleichsbuchse 2 her, die rechte Flanke ist, in ihrem äußeren Bereich zusätzlich nach außen abgeschrägt ist.
Wenn die Ausgleichsbuchse 2 eine bestimmte Strecke axial aus der Basismutter 1 herausgeschraubt ist, ist die Ringfeder 13 ohnehin axial entlastet und vorerst funktionslos.
Nachdem – wie in 3 ersichtlich – die Ausgleichsbuchse 2 mit ihrer hinteren Stirnfläche und der flanschartigen Verbreiterung 16 an dem zweiten Bauteil 19 anliegt und zunehmend gegenüber diesem verpresst wird, wird dadurch auch der Widerstand im zweiten Innengewinde 12 gegenüber der Schraube 20 immer größer, bis er schließlich das Widerstandsmoment zwischen Außengewinde 21 der Schraube 20 und Kunststoffbuchse 4' übersteigt. Dies hat zur Folge, dass die Drehbewegung der Ausgleichsbuchse 2 in Anlage am Bauteil 19 zum Stillstand kommt und bei weiterem Vorwärtsdrehen der Schraube 20 im Uhrzeigersinn diese sich axial durch die Kunststoffbuchse 4 vorwärts schraubt und weiter axial bewegt, bis sie das erste Innengewinde 11 erreicht, welches zum Außengewinde 21 passt.
Nunmehr wird die Schraube 20 weitergedreht und die Buchse 4 dreht nicht mit, bis der Kopf der Schraube auf der Außenfläche des Bauteiles 19 gemäß 4 anliegt und mit dem vorgeschriebenen Anzugsmoment festgezogen wird und der Montagevorgang ist beendet.
Hinsichtlich des dabei stattgefundenen Durchlaufens des Außengewindes 21 der Schraube 20 durch die gekantete Ringfeder 13 ist zu bemerken, dass die Durchgangsöffnung 9' der in 5a dargestellten, entlasteten Ringfeder 13 oval ist und ihre kleinere Querachse kleiner ist als der Außendurchmesser des Außengewindes 21, die längere Querachse dagegen größer.
Die Schraube erreicht zunächst die Kantung 7 der Ringfeder 13, da die Ringfeder 13 mit der Kantung 7 in Richtung Ausgleichsbuchse 2 eingelegt ist. Dort ist der Abstand zwischen den beiden Kantungen groß genug, um ein einschrauben des Außengewindes 21 zuzulassen.
Im weiteren Verlauf schraubt sich die Schraube 20 durch die Durchgangsöffnung 9' der Ringfeder 13 und drückt die Ringfeder 13 dabei radial auseinander, in dem sie sie axial entgegen der durchgeführten Kantung der Ringfeder 13 etwas flacher zieht.
Die Ringfeder 13 wirkt daher nach Fertigstellen der Verschraubung eine zusätzliche Schraubensicherung, da eine Verdrehung der Ringfeder wegen der Ecken 14a relativ zur Basismutter 1 verhindert ist.
Für die Vormontage des Verschraubungselementes in dem in 1 dargestellten Ausgangszustand ist die Ringfeder 13 ebenfalls von Bedeutung:
Wie die stirnseitige Aufsicht auf die vordere Stirnfläche der Abstandsbuchse 2 in 6 zeigt, sind über die vordere Stirnfläche der Abstandsbuchse 2 radial verlaufende Nuten 8 angeordnet und zwar vier Stück über den Umfang gleichmäßig verteilt.
Diese sind hinsichtlich ihrer Breite und Tiefe so dimensioniert, dass die in Richtung Abstandsbuchse 2 gerichtete Kantung 7 der Ringfeder 13, die als axialer Fortsatz 6 wirkt, darin aufgenommen werden kann.
Beim Zusammenbau des Verschraubungselements wird nach Einlegen der Ringfeder 13 mit den Aussparungen 14 zur Basismutter 1 hin und der Kantung 7 zur Ausgleichsbuchse 2 hin die Ausgleichsbuchse 2 in der rohrförmigen Fortsatz 1a der Basismutter 1 eingeschraubt und zwar soweit, bis zu hören ist, dass das erste mal die Kantung 7 der Ringfeder 13 in die Nuten 8 der Abstandsbuchse 2 hörbar einrastest oder diese gar das erste mal überläuft.
Dadurch ist ohne weitere Kontrollmaßnahmen der richtige Zusammenbau des Verschraubungselementes in der Vormontage erfolgt.

1: Basismutter
1a: rohrförmiger Fortsatz
2: Ausgleichsbuchse
2a: vordere Stirnfläche
3: Innenumfang
4: Widerstandselement
4': Kunststoffbuchse
5: Haltenasen
6: Fortsatz
7: Kantung
8: Nuten
9: Durchgangsöffnung
10: axiale Richtung
11: erstes Innengewinde
12: zweites Innengewinde
13: Druckfeder
14: Aussparungen
14a: Ecke
15: Polygone Aussparung
16: Verbreiterung
17: Abstand
18: erstes Bauteil
19: zweites Bauteil
20: Schraube
21: Außengewinde

Claims

Verschraubungselement zum Verschrauben zweier Bauteile mit variablem Abstand zueinander mit – einer Basismutter (1) mit einem ersten Innengewinde (11), – einer relativ zur Basismutter (1) in axialer Richtung (10) mittels eines zweiten Innengewindes (12) in der Basismutter (1) verschraubbaren Ausgleichsbuchse (2), dadurch gekennzeichnet, dass – erstes und zweites Innengewinde (11, 12), gegenläufige Gewinde sind, und – die Ausgleichsbuchse (2) in ihrem Innenumfang (3) als Widerstandselement (4) ausgestaltet ist, welches gegenüber einer hindurchgeführten, in das erste Innengewinde (11) passenden, Schraube (20) ein Widerstandsmoment aufweist, welches größer ist als die Reibung im zweiten Innengewinde (12) zwischen Ausgleichsbuchse (2) und Basismutter (1).
Schraubverbindung, bestehend aus einem ersten (18) und einem zweiten (19) durch Verschrauben gegeneinander zu fixierenden Bauteilen, einer Schraube (20) und einem Verschraubungselement zum Einschrauben der Schraube (2), welches mit dem ersten Bauteil (18) drehfest verbunden ist, mit folgender Gestaltung des Verschraubungselements: – einer Basismutter (1) mit einem ersten Innengewinde (11), – einer relativ zur Basismutter (1) in axialer Richtung (10) mittels eines zweiten Innengewindes (12) in der Basismutter (1) verschraubbaren Ausgleichsbuchse (2), – einem ersten und einem zweiten Innengewinde (11, 12), die gegenläufige Gewinde sind, und – einer Ausgleichsbuchse (2), die in ihrem Innenumfang (3) als Widerstandselement (4) ausgestaltet ist, weiches gegenüber einer hindurchgeführten, in das erste Innengewinde (11) passenden, Schraube (20) ein Widerstands moment aufweist, welches größer ist als die Reibung im zweiten Innengewinde (R) zwischen Ausgleichsbuchse (2) und Basismutter (1).
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (4) das Widerstandsmoment auch gegenüber einem Außengewinde (21) der Schraube (20) aufweist, welches in das erste Innengewinde (11) passt.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenumfang (3) des Widerstandselementes (4) kleiner ist als der Außendurchmesser des Außengewindes (21), insbesondere größer als der Kerndurchmesser des Außengewindes (21).
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (2) unverlierbar an der Basismutter (1) angeordnet ist.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (2) im Inneren der Basismutter (1) angeordnet ist und axial aus der Basismutter (1) vorsteht.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (4) aus Kunststoff besteht, durch welches sich das Aussengewinde (21) der Schraube (20), insbesondere selbstschneidend, hindurchschrauben muss.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (4) als Kunststoffbuchse (4') ausgebildet ist, die mit einem unrunden, insbesondere polygonen, Außenumfang in einer entsprechenden Ausnehmung der Ausgleichsbuchse (2) drehfest, insbesondere formschlüssig, angeordnet ist.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbuchse (4') in Längsrichtung kraftschlüssig in der Ausgleichsbuchse (2) angeordnet ist.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Basismutter (1) und/oder Ausgleichsbuchse (2) aus Metall bestehen und insbesondere die Basismutter (1) als Schweißmutter ausgebildet ist.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbuchse (4') in axialer Richtung vollständig innerhalb des Längenbereiches der Ausgleichsbuchse (2) angeordnet ist.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (2) an ihrem von der Basismutter (1) abgewandten, hinteren Ende radial nach innen die Kunststoffbuchse (4') hintergreifende Haltenasen (5) aufweist, die einstückig und in radialer Richtung nach innen insbesondere federnd zusammen mit der Ausgleichsbuchse (2) ausgebildet sind.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Durchmesser des ersten Innengewindes (11) und des Innenumfanges (3) des Widerstandselements (4) gleich groß sind.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Basismutter (1) und der Ausgleichsbuchse (2) eine die Durchgangsöffnung (9) umgebende, axial wirkende Druckfeder (13) angeordnet ist, die axial so dimensioniert ist, dass sie bei fast vollständig eingeschraubter Ausgleichsbuchse (2) auf Druck vorgespannt wird.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (13) axial in Richtung Ausgleichsbuchse (2) vorstehend wenigstens einen Fortsatz (6) aufweist, der in eine oder mehrere Vertiefungen der vorderen Stirnfläche (2a) der Ausgleichsbuchse (2) passt.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (13) radial oder axial gegen die Basismutter (1) vorstehende Verhakungsmittel, insbesondere Ecken (14a), aufweist.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (13) eine Ringscheibe ist, die in der Seitenansicht V-förmig gekantet ist und mit der Kantung (7) als beidseitige Fortsätze (6) gegen die Ausgleichsbuchse (2) gerichtet ist und die Ausnehmungen in der Stirnfläche (2a) radiale Nuten (8) sind.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (8) im 90°-Abstand über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den von der Abkantung (7) entferntesten Umfangsbereichen der Ringfeder radial nach außen offene Aussparungen (14) vorhanden sind, deren wenigstens eine scharfe Ecke gegenüber dem Außenumfang der Ringfeder als Verhakungsmittel in der Basismutter (1) wirkt.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Ecken (14a) der Aussparungen (14), nämlich die entgegen der Einschraubrichtung der Ausgleichsbuchse (2) in die Basismutter gerichtete Ecke (14a), gerundet oder abgeschrägt ist oder die zu dieser Ecke (14a) führende Flanke der Aussparung (14) von der Radialrichtung stärker abweicht als die der anderen Ecke (14b).
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass in der Ringfeder (13) im ungekanteten Zustand der Ringfeder mindestens so groß ist wie der freie Durchlass im ersten Innengewinde (11), im gekanteten Verwendungszustand der Ringfeder (13) in einer Querrichtung jedoch kleiner ist als der freie Durchlass des ersten Innengewindes (11).
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Innengewinde (12) zwischen Ausgleichsbuchse (2) und Basismutter (1) in axialer Richtung ein abgestuftes Gewinde ist.
Verschraubungselement bzw. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbuchse (2) an ihrer hinteren Stirnfläche (2b) eine radiale, flanschartige Verbreiterung (16) nach Außen aufweist.