DE3718089A1

DE3718089A1 - CONNECTION OF TWO COMPONENTS

Info

Publication number: DE3718089A1
Application number: DE19873718089
Authority: DE
Inventors: Hans-Guenther Dip Haldenwanger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1988-12-08
Also published as: DE3718089C2

Abstract

The invention relates to a connection of two components, particularly the connection of a carrier or linkage made of fibre composite to an articulated bush of a rubber bearing in a motor vehicle, at least one component having a slot and being attached to the other component by a screw penetrating the slot and having washers. To achieve a sag-free rigid connection, the washer covers the entire slot and has collars which project into the slot and act as spacers, at least in the linear sections of the slot.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zweier Bauteile aneinander, insbesondere die Verbindung eines Trägers oder Lenkers aus Faser verbundwerkstoff an einer Gelenkbüchse eines Gummilagers in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a connection of two components to one another, especially the connection of a carrier or handlebar made of fiber composite material on a joint bushing of a rubber bearing in one Motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Bei der Verbindung von Bauteilen mit Langlöchern und die Langlöcher durchdringenden Schrauben werden zumeist relativ große Unterlegschei ben verwendet, um die Spannkraft der Schrauben bzw. deren Flächen pressung in das Bauteil einzuleiten. Dabei liegen aber nur sichel förmige Abschnitte der Unterlegscheiben am zu befestigenden Bauteil an, während die übrigen Flächenabschnitte frei über dem Langloch liegen und keine Kräfte übertragen. Insbesondere bei Bauteilen aus Faserverbundwerkstoff, z. B. einem Aggregateträger aus glasfaser verstärktem Kunststoff in einem Kraftfahrzeug, der über Gummilager mit dem Aufbau des Kraftfahrzeuges verbunden ist, hat sich eine der artige Verbindung als nicht befriedigend erwiesen. Aufgrund der ge genüber Stahl geringeren Kriechfestigkeit dieses Werkstoffes bzw. wegen der relativ hohen Flächenpressungen sind unzulässige Setzun gen sowie Faserstrukturschädigungen im Verbindungsbereich nicht aus zuschließen.When connecting components with elongated holes and the elongated holes penetrating screws are usually relatively large washers ben used to the clamping force of the screws or their surfaces initiate pressure in the component. But there are only sickles shaped sections of the washers on the component to be fastened on, while the remaining surface sections freely above the elongated hole lie and transfer no forces. Especially in the case of components Fiber composite material, e.g. B. a subframe made of glass fiber Reinforced plastic in a motor vehicle that has rubber bearings is connected to the structure of the motor vehicle, has one of the like connection proved unsatisfactory. Due to the ge lower creep resistance than steel of this material or due to the relatively high surface pressures, impermissible settling and fiber structure damage in the connection area close.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Verbindung vorzu schlagen, die mit einfachen Mitteln eine günstige Krafteinleitung und eine hohe Festigkeit sicherstellt.The object of the invention is to provide a generic connection beat that with simple means a cheap introduction of force and ensures high strength.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan spruches 1 gelöst. This object is achieved with the characterizing features of the patent Proverb 1 solved.

Erfindungsgemäß werden Unterlegscheiben vorzugsweise rechteckiger Außenkonfiguration vorgeschlagen, die sich über das gesamte Langloch hinaus erstrecken und die senkrecht zur Fläche der Unterlegscheibe abgestellte Kragen aufweisen, die sich zumindest in die linearen Abschnitte des Langloches hinein erstrecken. Dadurch wird zunächst eine Tragfähigkeit der Unterlegscheiben um das gesamte Langloch her um erreicht, wodurch die Krafteinleitung wesentlich verbessert ist. Ferner wird durch die abgestellten Kragen eine Versteifung der Un terlegscheiben und damit verbunden eine gleichmäßigere Flächenpres sung im Verbindungsbereich herbeigeführt. Schließlich werden durch die Kragen Schädigungen bzw. örtliche Überbeanspruchungen im Lai bungsbereich des Langloches vermieden.According to the invention, washers are preferably rectangular External configuration suggested that extends over the entire elongated hole extend out and perpendicular to the surface of the washer have parked collars that are at least in the linear Extend sections of the elongated hole into it. This will initially a load capacity of the washers around the entire elongated hole order reached, whereby the introduction of force is significantly improved. Furthermore, the stiffened collar will stiffen the Un washers and associated a more even surface pressure solution in the connection area. Finally through the collar damage or local overuse in the lay area of the elongated hole avoided.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 5 entnehmbar. So wird mit den Merkmalen des Anspru ches 2 eine besonders steife Verbindung erzielt, bei der eine Durch biegung der Unterlegscheiben beim Anziehen der Befestigungsschrau ben vermieden ist. Ferner kann durch die Auslegung der als Abstands halter wirkenden Kragen eine definierte Vorspannung auf das Bauteil vorgegeben werden. Dadurch können unzulässige Spannungsspitzen und durch Kerbwirkung an den Randbereichen zwischen Unterlegscheibe und Bauteil hervorgerufene Strukturschädigungen ausgeschlossen werden.Advantageous and expedient developments of the invention are the Claims 2 to 5 removable. So with the characteristics of the claim ches 2 achieved a particularly rigid connection, in which a through bending of the washers when tightening the fastening screw ben is avoided. Furthermore, by interpreting the distance holder acting collar a defined preload on the component be specified. This can lead to impermissible voltage peaks and due to the notch effect at the edge areas between the washer and Structural damage caused by the component can be excluded.

Die Kragen können in einem Stanzvorgang beim Herstellen des Lang loches in der Unterlegscheibe spanlos angeformt bzw. durchgezogen werden. Sofern das Bauteil im Verbindungsbereich dicker als die Höhe der durchgezogenen Kragen ist, können die auf beiden Seiten des Bau teiles befindlichen Unterlegscheiben mit einander entgegengerichte ten Kragen gemäß Anspruch 3 versehen sein. Ferner ergibt sich dadurch ein symmetrischer Aufbau der Unterlegscheiben mit einer vereinfach ten Lagerhaltung. Alternativ dazu können jedoch auch gemäß Anspruch 4 zueinander versetzte Kragensegmente verzahnungsartig ineinander greifen. Auch dadurch können aus einem Stück gestanzte Unterlegschei ben mit deren Kragen als Abstandshalter auch bei Bauteilen größerer Dicke eingesetzt werden. Durch die Merkmale des Anspruches 5 wird in bekannter Weise ein Herausfallen der Unterlegscheiben aus dem Langloch während der Montage des Bauteiles zuverlässig vermieden.The collars can be punched in one step when making the long holes formed in the washer without cutting or pulled through will. If the component in the connection area is thicker than the height The solid collar is on both sides of the construction part washers facing each other th collar according to claim 3 may be provided. It also results from this a symmetrical structure of the washers with a simplified warehousing. Alternatively, however, can also be according to claim 4 mutually offset collar segments interlocking to grab. This can also be used to make washers stamped from one piece ben with their collar as a spacer even for larger components Thickness can be used. By the features of claim 5 in a known manner, the washers falling out of the Elongated hole reliably avoided during assembly of the component.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt inSeveral embodiments of the invention are in the following described further details. The drawing shows in

Fig. 1 ein gabelförmiges Bauteil zur Verbindung mit einer Gelenk hülse eines Gummilagers gemäß Fig. 2; FIG. 1 shows a fork-shaped member for connection with a joint sleeve of a rubber bearing according to Fig. 2;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1 durch das Bauteil und ein mit dem Bauteil mittels einer Schraube verbundenes Gummilager;2 shows a section according to line II-II of Figure 1 through the component and connected to the component by means of a screw rubber bearing..;

Fig. 3 eine Unterlegscheibe mit durchgestellten Kragen in raum bildlicher Darstellung; und Figure 3 is a washer with collared collar in spatial representation. and

Fig. 4 eine weitere Unterlegscheibe mit segmentartigen Kragen und dazwischenliegenden freien Bereichen. Fig. 4 shows another washer with segment-like collar and free areas in between.

Die Fig. 1 zeigt einen Träger 10 aus mit Glasfasern verstärktem Kunst stoff, der an seinem Endbereich in einen Gabelkopf 12 ausmündet. Der Gabelkopf 12 weist zwei Schenkel 14, 16 auf, in denen je ein Langloch 18, 20 ausgebildet ist. Fig. 1 shows a carrier 10 made of glass fiber reinforced plastic material, which opens into a fork head 12 at its end region. The fork head 12 has two legs 14, 16 , in each of which an elongated hole 18, 20 is formed.

Der Gabelkopf 12 ist mit einem weiteren Bauteil 22 des nicht dar gestellten Aufbaus eines Kraftfahrzeuges über ein Gummilager 24 ver bunden. Dabei durchdringt eine Schraube 26 sowohl die beiden Lang löcher 18, 20 des Gabelkopfes 12 als auch eine Gelenkhülse 28 des Gummilagers 24, wobei die Gelenkhülse zwischen den beiden Schenkeln 14, 16 des Gabelkopfes 12 eingespannt ist (vgl. Fig. 2).The clevis 12 is connected to a further component 22 of the construction of a motor vehicle, not shown, via a rubber bearing 24 . A screw 26 penetrates both the two elongated holes 18, 20 of the fork head 12 and a joint sleeve 28 of the rubber bearing 24 , the joint sleeve being clamped between the two legs 14, 16 of the fork head 12 (see. Fig. 2).

Beiderseits eines jeden Schenkels 14, 16 bzw. eines jeden Langloches 18, 20 ist eine Unterlegscheibe 30, 32 vorgesehen, welche Unterleg scheiben mittels eines U-förmigen Abschnittes 34 zu einer Einheit verbunden sind. Zur Konfiguration einer jeden Unterlegscheibe 30, 32 wird auch auf die Fig. 3 verwiesen, weil die dort gezeigte, ein zelne Unterlegscheibe 36 im übrigen gleicher Konfiguration ist. Die Unterlegscheiben 30, 32, 36 sind rechteckig gestaltet und weisen je ein Langloch 38 auf, welches konform den Langlöchern 18, 20 di mensioniert ist. An die linearen Abschnitte der Langlöcher 38 sind einander gegenüberliegend Kragen 40, 42 angeformt, die sich jeweils in das Langloch 18, 20 der Schenkel 14, 16 hinein erstrecken. Im montierten Zustand (vgl. Fig. 2) stützen sich die Stirnseiten der Kragen 40, 42 aneinander ab, so daß die Kragen 40, 42 als Abstands halter der Unterlegscheiben 30, 32 bzw. 36 dienen. Die Höhe der Kra gen 40, 42 ist dabei so dimensioniert, daß die Unterlegscheiben bei angezogener Schraube 26 eine definierte Vorspannung bzw. Flächen pressung auf die Schenkel 14, 16 ausüben.On both sides of each leg 14, 16 or each elongated hole 18, 20 , a washer 30, 32 is provided, which washers are connected by means of a U-shaped section 34 to form a unit. For the configuration of each washer 30, 32 , reference is also made to FIG. 3, because the individual washer 36 shown there is otherwise the same configuration. The washers 30, 32, 36 are rectangular in shape and each have an elongated hole 38 , which conforms to the elongated holes 18, 20 di dimensioned. Collars 40, 42 are formed opposite one another on the linear sections of the elongated holes 38 and each extend into the elongated hole 18, 20 of the legs 14, 16 . In the assembled state (see FIG. 2), the end faces of the collars 40, 42 are supported against one another, so that the collars 40, 42 serve as spacers for the washers 30, 32 and 36 , respectively. The height of the Kra gen 40, 42 is dimensioned so that the washers with a tightened screw 26 exert a defined bias or surface pressure on the legs 14, 16 .

Wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist, erstrecken sich die Unterlegscheiben 30, 32 bzw. 36 über die Langlöcher 18, 20 in den Schenkeln 14, 16 hinaus. Durch die eine Versteifung der Unterleg scheiben bewirkenden Kragen 40, 42 werden die von der Schraube 26 bzw. der Schraubenmutter 27 ausgeübten Spannkräfte bzw. Flächenpres sungen gleichmäßig in das Bauteil 10 eingeleitet. Ferner werden die Laibungen der Langlöcher 18, 20 durch die Kragen 40, 42 vor örtli chen Überbeanspruchungen durch den Schaft der Schraube 26 geschützt.As is readily apparent from the drawing, the washers 30, 32 and 36 extend beyond the elongated holes 18, 20 in the legs 14, 16 . Due to the stiffening of the washers causing collar 40, 42 , the clamping forces exerted by the screw 26 or the nut 27 or surface press solutions are introduced uniformly into the component 10 . Furthermore, the soffits of the elongated holes 18, 20 are protected by the collars 40, 42 from local overloads by the shaft of the screw 26 .

Bei der in der Fig. 4 gezeigten Unterlegscheibe 44, sind nur segment artige Kragen 46, 48 an das Langloch 50 angeformt. Zwischen diesen Kragen sind freie Bereiche 52, 54 ausgebildet, wobei jeweils ein Kragen 46 oder 48 einem freien Bereich 54 oder 58 diametral gegen überliegt. Dadurch kann beim Herausstanzen der Unterlegscheibe der jeweils volle Querschnitt des Langloches 50 für den Kragen 46, 48 eingesetzt werden. Bei der gezeigten symmetrischen Ausbildung der Kragen zu den freien Bereichen kann durch Kippen der Unterlegschei ben 44 um 180 Grad diese als zweite, entgegengerichtete Unterlegscheibe verwendet werden. Dabei greifen dann verzahnungsartig die Kragen 46 der Unterlegscheibe der einen Seite und die Kragen 48 der Unter legscheibe der entgegengesetzten Seite ineinander.In the washer 44 shown in FIG. 4, only segment-like collars 46, 48 are formed on the elongated hole 50 . Free areas 52, 54 are formed between these collars, each collar 46 or 48 being diametrically opposed to a free area 54 or 58 . As a result, when the washer is punched out, the full cross section of the elongated hole 50 can be used for the collar 46, 48 . In the shown symmetrical formation of the collar to the free areas by tilting the washer ben 44 by 180 degrees, this can be used as a second, opposite washer. Then mesh like a collar 46 of the washer on one side and the collar 48 of the washer on the opposite side into each other.

Die beschriebenen Unterlegscheiben sind aus Stahl durch Stanzen her gestellt. Anstelle zweier symmetrisch gleicher Unterlegscheiben kann auch nur eine Unterlegscheibe mit entsprechenden Kragen und eine zweite, ebene Unterlegscheibe verwendet sein.The washers described are made of steel by stamping posed. Instead of two symmetrically identical washers also just a washer with appropriate collar and one second flat washer can be used.

Claims

1.Connection of two components to each other, in particular a carrier or handlebar made of fiber composite material on a joint bushing egg nes rubber bearing in a motor vehicle, at least one construction part has an elongated hole and is fastened by means of an elongated hole through the penetrating screw with washers on the other component, thereby characterized in that the washer ( 30, 32; 36; 44 ) covers the entire elongated hole ( 18, 20 ) and in that the collar ( 40, 42; 46, 48 ) placed off the washer at least into the linear sections of the elongated hole ( 18, 20 ) protrude.

2. Connection according to claim 1, characterized in that a further washer is provided on the opposite side of the elongated hole, which covers the elongated hole, and that the Kra gene of a washer is supported under a defined bias of the component on the other washer or the latter Pass through slot-shaped recess ( 38 ).

3. Connection according to claims 1 and 2, characterized in that both washers are provided with mutually opposing Kra conditions ( 40, 42 ).

4. Connection according to claims 1 to 3, characterized in that flat, collarless areas ( 52, 54 ) of the washers ( 44 ) each have areas with collars ( 46, 48 ) opposite.

5. Connection according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two washers ( 30, 32 ) are connected to one another by a U-shaped section ( 34 ).