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Die Erfindung betrifft eine Steckmutter.
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Steckmuttern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen ein Gewinde und einen Befestigungsabschnitt, mit dem sich die Steckmutter an einem Abschnitt eines Bauteils aufstecken lässt. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Mutter an einem Bauteil bereitgestellt werden, um mittels einer Schraube ein weiteres Bauteil an dem Bauteil zu befestigen.
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Durch Bauteiltoleranzen und Toleranzketten können zwischen Bauteilen Fugen entstehen. Häufig gestaltet es sich aufgrund von großen Toleranzen als schwierig, Bauteile in den Fugenbereichen zu verbinden, da Schraubverbindungen in der Regel solche Toleranzen nicht auffangen können. Konventionelle Steckmuttern lassen sich häufig nur bedingt bis gar nicht in die gewünschte Einbaulage bringen, wodurch die Montage erschwert wird und Bauteile beschädigt oder sogar zerstört werden können. Dies führt zu einem höheren Montageaufwand sowie Kosten für Nachbearbeitung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steckmutter bereitzustellen, die einen Toleranzausgleich ermöglicht und somit für die Verbindung von Bauteilen trotz Fugen geeignet ist.
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Zur Lösung der Aufgabe ist eine Steckmutter mit einem Gewindeschlitten sowie einem Trägerclip vorgesehen, der einen Grundabschnitt und einen Schienenabschnitt aufweist, wobei der Gewindeschlitten entlang einer Verschiebeachse verschiebbar am Schienenabschnitt gelagert ist. Indem der Gewindeschlitten, der das Gewinde aufweist, verschiebbar am Schienenabschnitt gelagert ist, lässt sich das Gewinde der aufgesteckten Steckmutter so positionieren, dass die Toleranzen von zwei Bauteilen ausgeglichen und diese somit problemlos miteinander verbunden werden können.
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Die Steckmutter ist vorzugsweise zweiteilig und der Trägerclip und/oder der Gewindeschlitten sind einstückig, insbesondere aus einem Blech gebildet, wodurch die Steckmutter kostengünstig herstellbar ist.
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Der Trägerclip kann einen Klemmabschnitt aufweisen, der zur kraftschlüssigen Befestigung des Trägerclips an einem plattenförmigen Träger vorgesehen ist, wobei der Klemmabschnitt insbesondere den Grundabschnitt und den Schienenabschnitt zumindest abschnittsweise umfasst. Mittels diesem Klemmabschnitt lässt sich die Steckmutter einfach auf die Ränder von flachen Bauteilen, wie Blechen oder Kunststoffträgern, aufstecken und befestigen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen der Grundabschnitt und der Schienenabschnitt jeweils eine Ausnehmung auf, insbesondere ein Langloch, welche/welches sich parallel zur Verschiebeachse erstreckt. Hierdurch kann eine Schraube, die in dem Innengewinde des Gewindeschlittens eingeschraubt ist, sich an den verschiedenen Positionen des Gewindeschlittens durch den Grundabschnitt und den Schienenabschnitt erstrecken und so eine sichere Befestigung gewährleisten. Indem die Ausnehmung senkrecht zur Verschieberichtung eine Breite aufweist, die im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Gewindes der Schraube entspricht, wie dies bei einem entsprechenden Langloch der Fall ist, liegt der Träger Clip zusätzlich in radialer Richtung an der Schraube an, wodurch die Stabilität der Befestigung verbessert ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Schienenabschnitt zwei zueinander parallele Führungsschienen auf, die durch zwei entgegengesetzte Kanten des Schienenabschnitts gebildet sind. Auf diese Weise ist eine kostengünstige Führung für den Gewindeschlitten bereitgestellt, die zudem einen kompakten Aufbau der Steckmutter ermöglicht.
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Der Schienenabschnitt kann ein S-Profil aufweisen. Im Sinne der Erfindung wird unter einem S-Profil ein Abschnitt mit Linkskrümmung und einem anschließenden Abschnitt mit Rechtskrümmung verstanden. Das S-Profil bildet einen Absatz, an dem der Gewindeschlitten anliegen kann und somit zusätzlich gelagert ist. Ferner wird durch das S-Profil die Biegesteifigkeit des Schienenabschnitts verbessert. Zusätzlich stellt das S-Profil einen Raum zwischen dem Gewindeschlitten und dem Trägerclip bereit, der zur Befestigung des Gewindeschlittens genutzt werden kann.
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Der Trägerclip weist bevorzugt zwei an entgegengesetzten Enden des Schienenabschnitts angeordnete Trägerarme auf, die Anschläge in Verschieberichtung für den Gewindeschlitten bilden. Auf diese Weise ist der Gewindeschlitten nur zwischen diesen Anschlägen verschiebbar, und es ist sichergestellt, dass der Gewindeschlitten in Verschieberichtung verliersicher am Trägerclip gelagert ist.
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Der Gewindeschlitten kann zwei entgegengesetzt, insbesondere parallel zur Verschiebeachse angeordnete Flügelabschnitte aufweisen. Diese decken zumindest abschnittsweise die Ausnehmungen im Trägerclip ab und stellen hierdurch sicher, dass Schrauben nicht seitlich am Gewindeschlitten vorbei durch die Ausnehmungen gesteckt werden können. Somit werden Montagefehler vermieden. Ferner können die Flügelabschnitte Anschläge in Verschieberichtung bilden, mit denen der Gewindeschlitten in seinen äußersten Verschiebepositionen an dem Trägerclip anliegt. Die Flügelabschnitte sind derart gestaltet, dass eine gute Kraftübertragung zwischen Trägerclip und Gewindeschlitten bereitgestellt ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Gewindeschlitten ein M5 Innengewinde auf, dessen Gewindeachse insbesondere im Wesentlichen senkrecht zum Grundabschnitt steht. Im Sinne der Erfindung wird unter „im Wesentlichen senkrecht” auch eine Lage der Gewindeachse verstanden, die erst im eingebauten Zustand, d. h. wenn der Trägerclip an einem entsprechenden Träger befestigt ist, senkrecht zum Grundabschnitt steht. Hierdurch wird die Stabilität der Steckmutter verbessert, wodurch diese größere Kräfte aufnehmen kann.
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Bevorzugt weist der Gewindeschlitten zwei entgegengesetzt angeordnete Halteabschnitte auf, an denen der Gewindeschlitten auf dem Schienenabschnitt entlang der Verschiebeachse verschiebbar befestigt ist. Auf diese Weise ist der Gewindeschlitten verliersicher am Trägerclip befestigt und trotzdem in Verschieberichtung verschiebbar.
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Die Halteabschnitte weisen vorzugsweise ein U-Profil auf, wodurch der Gewindeschlitten sicher auf dem Schienenabschnitt gelagert und insbesondere senkrecht zur Verschiebeachse sicher befestigt ist. Ferner sind die U-förmigen Halteabschnitte einfach herzustellen und somit kostengünstig.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Gewindeschlitten entlang der Verschiebeachse um bis zu ±4 mm, vorzugsweise um bis zu ±6 mm am Schienenabschnitt verschiebbar. Auf diese Weise ist die Steckmutter flexibel genug, um Bauteile auch über eine größere Fuge hinweg zu verbinden.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Steckmutter im eingebauten Zustand,
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2 in einer perspektivischen Ansicht die Steckmutter aus 1,
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3 in einer Draufsicht den Trägerclip der Steckmutter aus 1,
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4 in einer Seitenansicht den Trägerclip der Steckmutter aus 1, und
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5 in einer Seitenansicht den Gewindeschlitten der Steckmutter aus 1.
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In 1 ist eine Steckmutter 10 mit einem Gewindeschlitten 12 und einem Trägerclip 14 gezeigt, die auf einem Bauteil in Form eines plattenförmigen Trägers 16 aus Kunststoff befestigt ist.
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Der Trägerclip 14 hat einen ebenen Grundabschnitt 18 und einen gegenüberliegend angeordneten Schienenabschnitt 20, die mittels zweier klammerförmiger Trägerarme 22 miteinander verbunden sind. Der Grundabschnitt 18 und der Schienenabschnitt 20 bilden einen Klemmabschnitt 24, der bei der Montage auf den Rand 26 des Träger 16 aufgeschoben wird und eine kraftschlüssig Befestigung der Steckmutter 10 auf dem Träger 16 bereitstellt.
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Der Träger 16 weist ein Langloch 28 auf, das parallel zum Rand 26 angeordnet und für die Befestigung eines weiteren Trägers (nicht dargestellt) vorgesehen ist.
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In 2 ist die Steckmutter 10 mit dem Gewindeschlitten 12, der entlang der Verschiebeachse V verschiebbar am Trägerclip 14 gelagert ist, in mittiger Position dargestellt.
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Der Gewindeschlitten 12 hat einen zentralen zylinderförmigen Abschnitt 30, der senkrecht und entgegengesetzt zum Schienenabschnitt 20 vom Gewindeschlitten 12 absteht, sowie zwei zueinander entgegengesetzt, senkrecht zur Verschiebeachse V angeordnete Halteabschnitte 32, 33 und zwei zueinander entgegengesetzt, parallel zur Verschiebeachse V angeordnete Flügelabschnitte 34, 35.
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Der zylinderförmigen Abschnitt 30 weist eine konzentrische ausgebildete Bohrung 36 mit einem M5 Innengewinde 38 auf, die sich durch den gesamten Gewindeschlitten 12 erstreckt.
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Durch die Bohrung 36 ist die Gewindeachse G definiert, die im eingebauten Zustand (siehe 1) senkrecht zum Grundabschnitt 18 und dem Träger 16 steht.
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Je nach Anwendung kann auch ein Innengewinde 38 mit einer anderen Größe vorgesehen sein, insbesondere ein M6 oder M4 Innengewinde 38.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Innengewinde 38 kann ein Abschnitt vorgesehen sein, dessen Durchmesser zwischen dem Außendurchmesser und dem Kerndurchmesser der vorgesehenen Schraube liegt, damit die Schraube beim Eindrehen in diesen Abschnitt ein Gewinde schneidet und dort formschlüssig gehalten ist.
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Der Trägerclip 14 weist jeweils im Grundabschnitt 18 und im Schienenabschnitt 20 eine Ausnehmung 40, 42 auf, die derart gestaltet ist, dass im eingebauten Zustand eine in die Bohrung 36 eingesetzte Schraube sich in jeder Position des Gewindeschlittens 12 durch die Ausnehmungen 40, 42 erstrecken kann. Hierzu sind die Ausnehmungen 40, 42 als Langloch gestaltet, die parallel zu der Verschiebeachse V verlaufen und eine Breite b aufweisen, die mindestens dem Außendurchmesser der Schraube entspricht (siehe 3).
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Falls die Breite b genau dem Außendurchmesser der Schraube entspricht, hat dies zur Folge, dass die Ausnehmungen 40, 42 im nicht eingebauten Zustand leicht versetzt zueinander angeordnet sind, da der Grundabschnitt 18 und der Schienenabschnitt 20 in diesem Zustand nicht parallel zueinander stehen. In 3 liegen die Ausnehmungen 40, 42 aufgrund der Perspektive exakt übereinander und sind daher in der Zeichnung nicht voneinander zu unterscheiden.
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Der Schienenabschnitt 20 hat zwei Führungsschienen 44, 45, die durch entgegengesetzte Kanten 46, 47 des Schienenabschnitts 20 gebildet sind und parallel zur Verschiebeachse V verlaufen.
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Die Führungsschienen 44, 45 bilden jeweils ein Lager, auf denen der Gewindeschlitten 12 mit den Halteabschnitten 32, 33 entlang der Verschiebeachse V verschiebbar gelagert ist.
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Die Halteabschnitte 32, 33 sind jeweils als U-Profil 48 ausgebildet (siehe auch 5) und gewähren auf diese Weise eine sichere Führung an den Führungsschienen 44, 45 sowie eine sichere Befestigung des Gewindeschlittens 12 am Schienenabschnitt 20.
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Wie in 4 dargestellt, weist der Schienenabschnitt 20 zwischen der Ausnehmung 40 und der Führungsschiene 44 ein S-Profil 50 auf, durch den ein Raum 52 gebildet ist, in den der Halteabschnitt 32 eingreifen kann (siehe 1).
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Der Schienenabschnitt 20 weist einen Winkelabschnitt 54 auf, der zwischen der Ausnehmung 40 und der Führungsschiene 45 von dem Grundabschnitt 18 in einem spitzen Winkel weg gebogen ist, wodurch sich die Steckmutter 10 leichter auf den Träger 16 aufschieben lässt.
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Der Schienenabschnitt 20 ist ausschließlich an in Richtung der Verschiebeachse V entgegengesetzten Enden 56, 57 des Winkelabschnitts 54 mit den Trägerarmen 22 verbunden und ist in Richtung der Gewindeachse G zwischen den Trägerarmen 22 und dem Grundabschnitt 18 angeordnet.
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Wie in 5 dargestellt, weist der Gewindeschlitten 12 an seiner dem Schienenabschnitt 20 gegenüberliegenden Anlagefläche 58 ein Profil auf, das dem des Schienenabschnitts 20 entspricht, sodass der Gewindeschlitten 12 mit der gesamten Anlagefläche 58 zwischen den Führungsschienen 44, 45 am Schienenabschnitt 20 aufliegt (siehe 1). Hierdurch können Kräfte besser von der Steckmutter 10 aufgenommen werden und die Stabilität des Gewindeschlittens 12 auf dem Trägerclip 14 ist verbessert.
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Die Trägerarme 22 sind in Richtung der Verschiebeachse V an entgegengesetzten Enden 60, 61 des Trägerclips 14 angeordnet und begrenzen den zwischen ihnen angeordneten Schienenabschnitt 20 in Verschieberichtung R (siehe 2). Die jeweils dem Gewindeschlitten 12 zugewandte Seite der Trägerarme 22 bilden Anschläge 62, an denen der Gewindeschlitten 12 in den äußersten Positionen in Verschieberichtung R anliegt. Hierzu weist der Gewindeschlitten 12 ebenfalls Anschläge in Form der Flügelabschnitte 34, 35 auf.
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Die Flügelabschnitte 34, 35 haben jeweils eine Basis 64 und einen Flügel 66. Die Basis 64 ist mit dem Gewindeschlitten 12 verbunden und steht entgegengesetzt zum Schienenabschnitt 20 senkrecht von dem Gewindeschlitten 12 ab. Die Flügel 66 sind parallel zum Schienenabschnitt 20 angeordnet und stehen entgegengesetzt zum zylinderförmigen Abschnitt 30 vom Gewindeschlitten 12 ab. Auf diese Weise verdecken die Flügel 66 die Ausnehmungen 40, 42 zumindest soweit, dass eine Schraube nicht fälschlicherweise in Richtung der Gewindeachse G neben dem Gewindeschlitten 12 vorbei durch die Ausnehmungen 40, 42 gesteckt werden kann.
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In den äußersten Positionen in Verschieberichtung R des Gewindeschlittens 12 liegen die Anschläge 62 der Trägerarme 22 an den Basen 64 der Flügelabschnitte 34, 35 an, während die Flügel 66 zumindest abschnittsweise über die entsprechenden Trägerarme 22 ragen und verhindern, dass etwas zwischen dem Gewindeschlitten 12 und den Trägerarmen 22 eingeklemmt wird.
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Auf diese Weise ist der Gewindeschlitten 12 begrenzt entlang der Verschiebeachse V auf dem Trägerclip 14 verschiebbar gelagert. Von der zentralen Position aus lässt sich der Gewindeschlitten 12 um eine Strecke a in die entgegengesetzten äußersten Positionen verschieben, in denen der Gewindeschlitten 12 an den Trägerarmen 22 anliegt.
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Die Stecke a beträgt 6 mm. Je nach Einsatzgebiet können auch andere Werte für die Strecke a, um die sich der Gewindeschlitten 12 verschieben lässt, für die Steckmutter 10 vorgesehen sein, beispielsweise 4 mm.
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Indem der Gewindeschlitten 12 und damit das Innengewinde 38 verschiebbar an dem Trägerclip 14 gelagert ist, kann dass Innengewinde 38 entsprechend positioniert werden, um Toleranzunterschiede zwischen zwei zu verbindenden Bauteilen auszugleichen.
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Der Gewindeschlitten 12 und der Trägerclip 14 sind jeweils aus einem Stück Blech gebildet, das durch Umformung in die entsprechende Form gebracht wird. Bei der Herstellung der Steckmutter 10 wird der Gewindeschlitten 12 mit nur einem umgebogenen Halteabschnitt 32 auf den Schienenabschnitt 20 aufgesetzt und anschließend der entgegengesetzt angeordnete Halteabschnitt 33 entsprechend umgebogen, damit der Gewindeschlitten 12 am Schienenabschnitt 20 befestigt und auf den Führungsschienen 44, 45 verschiebbar gelagert ist.
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Am Übergang der Trägerarme 22 zum Winkelabschnitt 54 weist der Trägerclip 14 zwischen den Trägeramen 22 und dem Schienenabschnitt 20 jeweils ein Loch 68 auf, um ein definiertes Umformen des Schienenabschnitts 20 und der Trägerarme 22 bei der Herstellung zu erleichtern.
