DE102010009070B4 - Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile zur Verbindung eines Filtergehäuses mit einem Deckel sowie Vorrichtung mit der Verbindungsanordnung - Google Patents
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Abstract
Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile zur Verbindung eines Filtergehäuses mit einem Deckel, mit einer Schraube (5), die in eine Gewindebuchse (7) eindrehbar ist, wobei im Übertragungsweg zwischen der Gewindebuchse (7) und einem radial ain Dämpfungselement (8) angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement (8) axial zwischen einer Verliersicherungsbuchse (9) und dem Klemmabsatz (11) an der Schraube (5) liegt und auf seiner der Verliersicherungsbuchse (9) gegenüberliegenden Stirnseite von einer Auflagescheibe (10) begrenzt ist, und wobei das Dämpfungselement (8) auf der dem ersten Bauteil (2) abgewandten Seite des zweiten Bauteils (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verliersicherungsbuchse (9) auf der dem ersten Bauteil (2) abgewandten Seite des zweiten Bauteils (3) aufliegt und der Klemmabsatz (11) an der Schraube (5) das Dämpfungselement (8) gegen einen nach außen überstehenden Kragen der Verliersicherungsbuchse (9) drückt, wobei die Auflagescheibe unmittelbar an dem Klemmabsatz (11) der Schraube (5) anliegt.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile zur Verbindung eines Filtergehäuses mit einem Deckel, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung mit einer solchen Verbindungsanordnung.
- Stand der Technik
- Bekannt sind Luftfilter, beispielsweise aus der
DE 196 38 790 A1 , welche ein in ein Filtergehäuse einzusetzendes Filterelement aufweisen, wobei das Filtergehäuse, das üblicherweise aus Kunststoff gefertigt ist, von einem Deckel zu verschließen ist. Zur Verbindung des Deckels mit dem Filtergehäuse können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden; so ist beispielsweise bei derDE 196 38 790 A1 eine Rastverbindung zwischen Gehäuse und Deckel vorgesehen. Möglich sind aber auch andere Verbindungsarten, beispielsweise Schraubverbindungen. - Bei der Verbindung des Deckels mit dem Gehäuse ist zum einen auf eine leichte Lösbarkeit zu achten, die bevorzugt manuell und ohne Hilfsmittel durchgeführt werden kann. Zum anderen müssen die im Betrieb auftretenden Kräfte auch über längere Zeiträume ohne Beeinträchtigung der Verbindung aufgenommen werden können. Insbesondere die Vibrationen, denen der Luftfilter in Fahrzeugen ausgesetzt ist, dürfen nicht zu einem versehentlichen, unbeabsichtigten Lösen des Deckels vom Filtergehäuse führen. Um dies zu verhindern, sind bei bekannten Schraubverbindungen beispielsweise Sicherungsscheiben vorgesehen, welche jedoch ein verhältnismäßig hohes Anzugsmoment erfordern, das von der Bedienperson aufgebracht werden muss.
- Aus der
DE 197 40 799 B4 undDE 297 01 296 U1 sind Verbindungsanordungen zweier Bauteile mittels einer Schraubverbindung und eines Dämpfungselementes bekannt. Eine gattungsgemäße Verbindungsanordnung ist aus derDE 35 18 076 A1 bekannt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lösbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu schaffen, die auch erhöhten Vibrationsbelastungen standhält, wobei die Verbindung ein verhältnismäßig niedriges Anzugsmoment aufweisen soll.
- Offenbarung der Erfindung
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
- Mit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung können zwei Bauteile miteinander verbunden werden, zwei Gehäuseteile, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, wie ein Filtergehäuse mit einem Deckel, wobei sich die Verbindungsanordnung für einen Einsatz in vibrationsbelasteten Bauteilen eignet und vorzugsweise für die Verbindung von Kunststoff-Bauteilen eingesetzt wird, wenngleich auch eine Verbindung von Bauteilen aus sonstigen Materialien, beispielsweise Metall, in Betracht kommt. Trotz des Einsatzes in vibrationsbelasteten Bauteilen lässt sich die Verbindung ohne Einschränkung der Verbindungsqualität mit einem verhältnismäßig niedrigen Anzugsmoment herstellen, so dass auch das Lösen der Verbindung mit einem entsprechend reduzierten Moment möglich ist. Dies erlaubt eine manuelle Betätigung der Verbindung sowohl für das Herstellen als auch das Lösen.
- Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung liegt in der einfachen konstruktiven Ausführung. Als wesentlicher Bestandteil der Verbindungsanordnung genügt eine im Prinzip konventionell aufgebaute Schraube, die in eine Gewindebuchse, eine Mutter oder in ein sonstiges Bauteil mit Gewinde einschraubbar ist, wobei das Dämpfungselement zu einer wirksamen Schwingungsdämpfung im Übertragungsweg zwischen der Gewindebuchse bzw. dem sonstigen Gewindebauteil und einem radial auskragenden Klemmabsatz an der Schraube führt. Die Schwingungsdämpfung wirkt demnach in Übertragungsrichtung der Schraube, was zur Folge hat, dass die Kraftübertragung über die Schraube von den Schwingungen bzw. Vibrationen in den Bauteilen entlastet ist. Daher führen diese Schwingungen und Vibrationen auch nur in einem signifikant reduzierten Maße zu einem die Schraubverbindung lösenden Effekt, so dass es möglich ist, das Anzugsmoment ohne Beeinträchtigung der Verbindungsqualität zu reduzieren. Eben dies ermöglicht aber die problemlose manuelle Betätigung für das Anziehen und Lösen der Schraubverbindung.
- Die Schraube ist vorzugsweise so gestaltet, dass ein manuelles Ergreifen möglich ist. Beispielsweise ist die Schraube als Flügelschraube ausgeführt. Daneben kommen grundsätzlich aber auch Ausführungen in Betracht, in denen die Schraube mithilfe eines Werkzeuges zu betätigen ist, beispielsweise Schrauben mit einem Schlitz im Schraubenkopf, wobei auch in diesem Fall die Vorteile eines reduzierten Anzugsmoments zum Tragen kommen.
- Das Dämpfungselement wird im Hinblick auf seine dämpfenden Eigenschaften bzw. Parameter so ausgewählt, dass die in den Bauteilen auftretenden, systemspezifischen Schwingungen bzw. Vibrationen in bestmöglicher Weise in der Schraubverbindung gedämpft bzw. reduziert werden. Gemäß einer besonders einfachen und vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement ein Elastomerteil bzw. -block ist, der beispielsweise besonders weichelastisch ausgeführt ist.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Dämpfungselement auf der dem ersten Bauteil abgewandten Seite des zweiten Bauteils angeordnet ist. In dieser Ausführung ragt die Schraube durch eine Ausnehmung im ersten Bauteil hindurch und greift in das Gewinde der Gewindebuchse bzw. des Gewindebauteils ein, das sich im zweiten Bauteil befindet bzw. fest mit diesem verbunden ist. Das Dämpfungselement liegt demnach zwischen dem Klemmabsatz an der Schraube und der Oberseite des zweiten Bauteils auf der dem ersten Bauteil gegenüberliegenden Seite. Dies hat den Vorteil, dass das erste und das zweite Bauteil unmittelbar miteinander verbunden werden können, wodurch eine kompakte Bauform erreicht wird.
- Diese Ausführung kann im Falle von mehreren Dämpfungselementen mit der Anordnung eines Dämpfungselementes auf der Oberseite des zweiten Bauteils auf der dem ersten Bauteil gegenüberliegenden Seite kombiniert werden, z. B. kann ein weiteres Dämpfungselement zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil angeordnet werden.
- In eine Ausnehmung in eines der Bauteile, durch die die Schraube hindurchgeführt ist, ist eine Verliersicherungsbuchse eingesetzt, was insbesondere in der Ausführung des Bauteils als Kunststoffbauteil den Vorteil einer verbesserten Festigkeit und Stabilität hat. Das Dämpfungselement ist an der Verliersicherungsbuchse abgestützt und befindet sich insbesondere im Übertragungsweg zwischen dem Klemmabsatz an der Schraube und der Verliersicherungsbuchse, so dass der Klemmabsatz an der Schraube das Dämpfungselement gegen die Verliersicherungsbuchse drückt.
- Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass der Klemmabsatz von dem Kopf der Schraube gebildet ist. Diese ist beispielsweise als Flügelschraube ausgeführt, der Klemmabsatz ist von der unteren Fläche des Kopfes, die in einer Ebene quer zur Schraubenlängsachse liegt, gebildet.
- Es ist eine zusätzliche Auflagescheibe vorgesehen, welche ebenfalls das Dämpfungselement begrenzt. Die Auflagescheibe befindet sich vorzugsweise unmittelbar an dem Klemmabsatz an der Schraube, wobei in Kombination mit der Verliersicherungsbuchse das Dämpfungselement zweckmäßigerweise von der Verliersicherungsbuchse einerseits und der Auflageschraube andererseits eingeklemmt ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit zwei Bauteilen zeigt, welche über eine Verbindungsanordnung miteinander verbunden sind.
- Ausführungsform(en) der Erfindung
- Bei der in der Figur dargestellten Vorrichtung
1 handelt es sich beispielsweise um einen Luftfilter in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Gehäuse mit einem ersten, unteren Gehäuseteil2 und einem oberen Gehäuseteil3 , das einen Deckel bildet. In Betracht kommen auch Kraftstofffilter oder Ölfilter bzw. Ölabscheider, insbesondere in Fahrzeugen. Die Vorrichtung1 wird bei Verwendung in Kraftfahrzeugen vorzugsweise im motornahen Bereich eingesetzt, welcher erhöhten Vibrationen ausgesetzt ist. - Die Gehäuseteile
2 und3 bestehen beispielsweise aus Kunststoff. In Betracht kommt aber auch eine Ausführung aus sonstigen Materialien, insbesondere aus Metall. - Die Kunststoffteile
2 und3 sind mit Hilfe einer Verbindungsanordnung4 miteinander verbunden, die eine Schraube5 umfasst, welche im Ausführungsbeispiel als Flügelschraube ausgeführt ist, so dass der Kopf6 der Schraube5 in bequemer Weise manuell zum Eindrehen und Ausdrehen der Schraube5 ergriffen werden kann. Die Verbindung über die Verbindungsanordnung4 ist als wiederholt lösbare Verbindung ausgeführt. - Der Gewindeabschnitt der Schraube
5 greift in ein Gewinde ein, welches in einem als Gewindebuchse ausgeführten Bauteil7 eingebracht ist, wobei die Gewindebuchse verliersicher im unteren, ersten Gehäuseteil1 gehalten ist. Die Gewindebuchse7 ist beispielsweise im Wege des Warmeinsetzens mit dem Gehäuseteil2 verbunden. - Die Schraube
5 durchragt eine Ausnehmung, welche in das obere, zweite Gehäuseteil3 eingebracht ist, wobei in die Ausnehmung im oberen Gehäuseteil3 eine Verliersicherungsbuchse9 eingesetzt ist, durch die die Schraube5 hindurchragt. Um Vibrationen in der Verbindungsanordnung4 wirkungsvoll zu dämpfen, ist ein Dämpfungselement8 vorgesehen, welches im Übertragungsweg zwischen dem Kopf6 der Schraube5 und dem als Gewindebuchse7 ausgeführten Gewindebauteil angeordnet ist. Die Unterseite des Kopfes6 der Flügelschraube5 bildet hierbei einen Klemmabsatz11 , über den die Klemm- bzw. Haltekraft übertragen wird. Das Dämpfungselement8 befindet sich auf der dem ersten Bauteil2 abgewandten Seite des zweiten Bauteils3 und stützt sich an einem radial nach außen überstehenden Kragen der Verliersicherungsbuchse9 ab. Die axial gegenüberliegende Stirnseite des Dämpfungselementes8 ist von einer Auflagescheibe10 begrenzt, die unmittelbar an dem Klemmabsatz11 an der Schraube5 anliegt. Das Dämpfungselement8 ist axial somit von der Verliersicherungsbuchse9 einerseits und der Auflagescheibe10 andererseits eingefasst bzw. begrenzt. Mit dem Einschrauben der Schraube5 wird über den Klemmabsatz11 und die Auflagescheibe10 eine axiale Kraft auf das Dämpfungselement8 auf das obere Gehäuseteil3 ausgeübt. Aufgrund der wirkungsvollen Schwingungsdämpfung, die über das Dämpfungselement8 erreicht wird, genügt ein verhältnismäßig niedriges Anzugsmoment von beispielsweise maximal 4 Nm, um eine dauerhaft sichere Verbindung zwischen den Gehäuseteilen2 und3 trotz der Vibrationsbelastung zu erreichen. Dieses verhältnismäßig niedrige Anzugsmoment kann problemlos manuell aufgebracht werden; auch das Lösen der Schraube ist manuell durchführbar. - Gegebenenfalls ist auch die Schraube
5 aus Kunststoffmaterial gefertigt. - Das Dämpfungselement
8 ist beispielsweise als Elastomerteil, insbesondere als Elastomerblock ausgeführt und besteht aus einem weichelastischen Material. - Der Klemmabsatz
11 , welcher am Kopf6 der Schraube5 gebildet ist, kragt radial aus, so dass eine ausreichend große Abstützfläche für die Auflagescheibe10 bzw. das Dämpfungselement8 gebildet ist.
Claims (6)
- Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile zur Verbindung eines Filtergehäuses mit einem Deckel, mit einer Schraube (
5 ), die in eine Gewindebuchse (7 ) eindrehbar ist, wobei im Übertragungsweg zwischen der Gewindebuchse (7 ) und einem radial auskragenden Klemmabsatz (11 ) an der Schraube (5 ) ein Dämpfungselement (8 ) angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement (8 ) axial zwischen einer Verliersicherungsbuchse (9 ) und dem Klemmabsatz (11 ) an der Schraube (5 ) liegt und auf seiner der Verliersicherungsbuchse (9 ) gegenüberliegenden Stirnseite von einer Auflagescheibe (10 ) begrenzt ist, und wobei das Dämpfungselement (8 ) auf der dem ersten Bauteil (2 ) abgewandten Seite des zweiten Bauteils (3 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verliersicherungsbuchse (9 ) auf der dem ersten Bauteil (2 ) abgewandten Seite des zweiten Bauteils (3 ) aufliegt und der Klemmabsatz (11 ) an der Schraube (5 ) das Dämpfungselement (8 ) gegen einen nach außen überstehenden Kragen der Verliersicherungsbuchse (9 ) drückt, wobei die Auflagescheibe unmittelbar an dem Klemmabsatz (11 ) der Schraube (5 ) anliegt. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (
8 ) ein Elastomerteil ist. - Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabsatz (
11 ) von dem Kopf (6 ) der Schraube (5 ) gebildet ist. - Vorrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten Bauteil (
2 ) und einem zweiten Bauteil (3 ) und einer Verbindungsanordnung (4 ) zur Verbindung der beiden Bauteile (2 ,3 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3. - Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Ausführung als Luftfilter.
- Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (
2 ,3 ) aus Kunststoff gefertigt sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120316 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |