DE102018111049A1

DE102018111049A1 - Verbindung zwischen zwei bauteilen mit toleranzausgleich sowie ein verbindungsverfahren hierfür

Info

Publication number: DE102018111049A1
Application number: DE102018111049.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Jodeleit
Original assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Current assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2019-11-14
Also published as: US11933348B2; US20210231144A1; US20240183373A1; CN210440347U; CN109899347B; WO2019215186A1; CN109899347A

Abstract

Vorliegende Erfindung beschreibt eine Verbindung zwischen zumindest einem ersten Bauteil A und einem zweiten Bauteil B mit einer Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B. Während eine Ausgleichshülse (10) einen Abstand zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B überbrückt, wird die gesamte Verbindung über einen nicht-zerstörungsfrei lösbaren Blindniet fixiert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen zumindest einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil mithilfe einer Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil. Des Weiteren betrifft vorliegende Erfindung ein Verbindungsverfahren, um ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil mithilfe der Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich aneinander zu befestigen.
Hintergrund der Erfindung
Im Stand der Technik sind Befestigungsanordnungen mit einem selbsttätigen Toleranzausgleich bekannt. Derartige Befestigungsanordnungen gehen beispielsweise aus folgenden Patentanmeldungen hervor: DE 10 2014 100 697 A1 , DE 10 2007 037 242 A1 , WO 2015/131218 A1 und DE 10 2012 102 906 A1 .
Als wesentliche Bestandteile weisen diese Befestigungsanordnungen mit selbsttätigem Toleranzausgleich eine Basiseinheit auf, die zumeist an dem ersten Bauteil festgelegt ist. Über ein Gewinde ist an der Basiseinheit eine Verstelleinheit drehbar befestigt. Sobald eine Schraube als Befestigungselement in die Befestigungsanordnung, hier die hülsenförmige Basiseinheit und die hülsenförmige Verstelleinheit eingeschraubt wird, sorgt ein Mitschlepper der Verstelleinheit für ein Mitdrehen der Verstelleinheit mit der einzuschraubenden Befestigungsschraube. Dieses Mitdrehen sorgt dafür, dass ein Abstand zwischen dem ersten und einem zweiten einander gegenüberliegend angeordneten Bauteilen selbsttätig ausgeglichen wird, bis die Verstelleinheit am zweiten Bauteil anliegt. Nachfolgend wird dann die Verbindung der beiden Bauteile über die dazwischen angeordnete Befestigungsanordnung mithilfe der eingeschraubten Schraube und einem weiblichen Gewindeelement festgezogen. Dieses weibliche Gewindeelement wird beispielsweise durch eine Mutter gebildet, wie es in WO 2015/131218 A1 beschrieben ist.
In den anderen oben genannten Dokumenten des Standes der Technik, wie beispielsweise in DE 10 2012 102 906 A1 , besteht das Basiselement aus einer Blindnietmutter. Diese Blindnietmutter wird in einer Öffnung des ersten Bauteils festgelegt. Diese feste Anordnung stellt somit ein weibliches Gewinde bereit, in welches die Befestigungsschraube nach erfolgtem selbsttätigem Toleranzausgleich zwischen den beiden aneinander zu befestigenden Bauteilen eingeschraubt wird.
Diese automatischen Toleranzausgleichssysteme zeichnen sich dadurch aus, dass die einzuschraubende Befestigungsschraube über ihre Drehung und einen geeignet angeordneten Mitschlepper die Verstelleinheit mitdreht. Da die Verstelleinheit ein Gewinde aufweist, dessen Gangrichtung der Gangrichtung des Gewindes der Befestigungsschraube entgegengesetzt ist, wird die Verstelleinheit beim Einschrauben der Befestigungsschraube in die Basiseinheit aus dieser Basiseinheit heraus geschraubt. Auf diese Weise werden selbsttätig vorhandene Toleranzen zwischen den gegenüberliegend angeordneten Bauteilen ausgeglichen.
Trotz dieser vorteilhaften selbsttätigen Funktionsweise bekannter Toleranzausgleichssysteme können sich die hier verwendeten Befestigungsschrauben aufgrund mechanischer Belastungen in der Bauteilverbindung lösen. Derartige mechanische Belastungen sind beispielsweise Vibrationen in zumindest einem der miteinander verbundenen Bauteile.
Zwar erscheint es zunächst als Vorteil, dass die bekannten automatischen Toleranzausgleichssysteme aufgrund der Nutzung der Befestigungsschraube wieder lösbar sind, doch ergeben sich auch aus dieser Vorgehensweise Nachteile. Denn aufgrund der mechanischen Belastungen der miteinander verbundenen Bauteile führt ein Lösen einer vorhandenen Verbindung häufig dazu, dass diese beiden Bauteile nicht mehr passgenau miteinander verbunden werden können. Entsprechend weist die neu hergestellte Verbindung Toleranzen auf, die eine reduzierte Festigkeit der neu hergestellten Verbindung und/oder ein schlechteres ästhetisches Erscheinungsbild der miteinander verbundenen Bauteile zur Folge haben.
Es ist daher die Aufgabe vorliegender Erfindung, eine alternative Verbindung zwischen zumindest einem ersten und einem zweiten Bauteil mithilfe einer Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik weniger anfällig für mechanische Belastungen und damit verlässlicher in der hergestellten Verbindung ist.
Zusammenfassung vorliegender Erfindung
Die obige Aufgabe wird durch eine Verbindung zwischen zumindest einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil mit einer Befestigungsanordnung mit einem, insbesondere nicht selbsttätigen, Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 27 sowie durch eine Befestigungsanordnung gemäß dem unabhängigen Patentspruch 15 gelöst. Des Weiteren löst obige Aufgabe ein Verbindungsverfahren für zumindest ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil mithilfe einer Befestigungsanordnung mit einem, insbesondere nicht-selbsttätigen, Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 12 und 29. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen vorliegender Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den anhängenden Patentansprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Verbindung wird mithilfe einer Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich zwischen zumindest einem ersten Bauteil A und einem zweiten Bauteil B hergestellt. Diese Befestigungsanordnung zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus: eine Ausgleichshülse, die einen inneren, insbesondere gewindefreien, Durchgangskanal und an einer radialen Außenseite ein Außengewinde umfasst, wobei das Außengewinde passend zu einem Aufnahmegewinde einer Bohrung des ersten Bauteils A ausgebildet ist, in der die Ausgleichshülse für einen Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B durch Drehung axial verstellbar angeordnet ist, die Ausgleichshülse weist endseitig und dem Bauteil A abgewandt eine abstützende Stirnseite, vorzugsweise einen radialen Stützkragen, auf, an dem das zweite Bauteil B anliegt, wobei in dem Durchgangskanal ein Blindniet nicht zerstörungsfrei lösbar befestigt ist, sodass das zweite Bauteil B zwischen dem Stützkragen und einem Setzkopf des Blindniets fixiert ist.
Mit Hilfe der oben beschriebenen Befestigungsanordnung werden das erste Bauteil A und das zweite Bauteil B fest miteinander verbunden. Dabei sorgt die Ausgleichshülse dafür, dass sich die beiden Bauteile A, B innerhalb der Verbindung aneinander abstützen. Eine nicht lösbare Integrität der Verbindung zwischen zumindest dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B wird durch den Blindniet garantiert. Zu diesem Zweck stützt sich einerseits der Setzkopf des Blindniets gegenüberliegend zur abstützenden Stirnseite der Ausgleichshülse am Bauteil B ab, während gleichzeitig die Ausgleichshülse über ihre Gewindeverbindung mit dem ersten Bauteil A axial stabil verbunden ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verwendung des Blindniets werden die beiden Bauteile A, B über die Ausgleichshülse gegeneinander festgelegt. Da die durch den Blindniet hergestellte form- und reibschlüssige Verbindung zwischen dem Setzkopf und einem vorzugsweise zu bildenden Schließkopf nicht zerstörungsfrei lösbar ist, ist die hier hergestellte Verbindung zwischen den Bauteilen A, B auch weniger anfällig gegen mechanische Belastungen, wie beispielsweise Schwingungen, im Vergleich zu Schraubverbindungen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der platzsparenden Konstruktion eines Blindniets im Vergleich zu Schraubverbindungen bestehend aus Gewindebolzen und Mutter oder Blindnietmutter. Vorteilhafterweise ist der Setzkopf und der Schließkopf platzsparender als bspw. Ein Schraubenkopf und eine Mutter ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung weist der Blindniet einen hülsenartigen Nietschaft mit einem endseitig angeordneten Setzkopf auf, der in dem Durchgangskanal der Ausgleichshülse aufnehmbar ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist in dem hülsenartigen Nietschaft ein Nietdorn angeordnet, der an einem dem Setzkopf abgewandten Ende des Nietschafts einen Nietdornkopf aufweist.
Gemäß bekannter Konstruktionskonzepte von Blindnieten weist der erfindungsgemäß verwendete Blindniet ebenfalls einen hülsenartigen Nietschaft auf. Dieser hülsenartige Nietschaft wird beim Herstellen der Verbindung durch den axial in den Nietschaft hineingezwängten Nietdornkopf aufgeweitet, um einen Schließkopf zu bilden. In Abstimmung mit der Ausgleichshülse ist der hülsenartige Nietschaft vorzugsweise derart dimensioniert, dass er möglichst passgenau oder mit geringen radialen Toleranzen in den Durchgangskanal der Ausgleichshülse hinein passt. Auf diese Weise wird vorzugsweise vermieden, dass mechanische Belastungen in radialer Richtung der Ausgleichshülse und/oder des hülsenartigen Nietschafts durch eventuelle Toleranzen zwischen dem Außendurchmesser des hülsenartigen Nietschafts und dem Innendurchmesser der Ausgleichshülse die vorliegende Verbindung beeinträchtigen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung ist eine Länge des Nietschafts derart an eine Länge der Ausgleichshülse angepasst, dass in einem fixierten Zustand der beiden Bauteile A, B ein Schließkopf des Blindniets benachbart zu einem dem Stützkragen abgewandten Ende der Ausgleichshülse angeordnet ist. Entsprechend ist in der hergestellten Verbindung der Schließkopf bevorzugt außerhalb des Durchgangskanals angeordnet.
Die oben beschriebene bevorzugte Ausgestaltung des Nietschafts stellt sicher, dass ein aufweitbarer Bereich des Nietschafts vorzugsweise außerhalb der Ausgleichshülse angeordnet ist. Der dann in axialer Richtung in den Nietschaft gezogene Nietdornkopf ist aufgrund dieser Anordnung in der Lage, den Nietschaft in radialer Richtung aufzuweiten, um außerhalb des Durchgangskanals der Ausgleichshülse den Nietkopf zu bilden.
Alternativ zu dieser Befestigungsanordnung ist es ebenfalls bevorzugt, innerhalb des Durchgangskanals die Ausbildung des Schließkopfes durch das radiale Aufweiten des Nietschafts durch den Nietdornkopf zu realisieren. Auf diese Weise entsteht eine reibschlüssige Verbindung des Schließkopfes innerhalb des Durchgangskanals, der die beiden Bauteile A, B aneinander fixiert. Beide oben beschriebenen bevorzugten Alternativen der erfindungsgemäßen Verbindung fixieren den über die Ausgleichshülse festgelegten Abstand zwischen den Bauteilen A, B. Dieser Abstand und diese Verbindung ist nur über eine Zerstörung des Blindniets lösbar. Somit führen mechanische Belastungen der hergestellten Verbindung nicht zu einer Beeinträchtigung der Anordnung und Genauigkeit sowie der Festigkeit der Verbindung zwischen den Bauteilen A, B.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung ist eine radiale Außenseite des Nietschafts derart an eine radiale Innenseite des Durchgangskanals der Ausgleichshülse angepasst, dass die radiale Außenseite des Nietschafts sowie die radiale Innenseite des Durchgangskanals eine reibschlüssige und/oder eine formschlüssige Verbindung miteinander bilden.
Diese bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbindung und insbesondere der in dieser Verbindung verwendeten Befestigungsanordnung ermöglichen, dass mithilfe des in die Ausgleichshülse eingesetzten Blindniets diese Ausgleichshülse auf einen Abstand zwischen den beiden Bauteilen A, B eingestellt werden kann. Dazu ist hervorzuheben, dass die Ausgleichshülse über die bereits oben genannte Gewindeverbindung in der Bohrung des ersten Bauteils A axial durch Drehen verstellbar angeordnet ist. Sobald der Nietschaft des Blindniets in den Durchgangskanal der Ausgleichshülse eingesetzt worden ist, gewährleistet die reibschlüssige Verbindung und/oder die formschlüssige Verbindung, dass die Ausgleichshülse während einer Drehung des Nietschafts mitgedreht wird. Entsprechend ist es möglich, über das Drehen des Nietschafts die Ausgleichshülse in ihrer axialen Position über die Gewindeverbindung mit dem ersten Bauteil A passend auf den Abstand zum zweiten Bauteil B einzustellen. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise der Nietschaft so lange gedreht, bis die abstützende Stirnseite oder vorzugsweise der radiale Stützkragen der Ausgleichshülse am zweiten Bauteil B anliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorliegender Erfindung weist der Nietschaft ein Mehrkant-Außenprofil auf, das in ein Mehrkant-Innenprofil des Durchgangskanals formschlüssig eingreift. Gemäß unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsformen wird ein derartiges Mehrkant-Außenprofil und ein komplementär dazu ausgebildetes Mehrkant-Innenprofil durch ein Dreikant-, ein Vierkant-, ein Sechskant- oder ein anderes entsprechendes Profil gebildet. Da die Mehrkant-Profile in ihrem Querschnitt nicht rotationssymmetrisch aufgebaut sind, entsteht zwischen Mehrkant-Außenprofil des Nietschafts und Mehrkant-Innenprofil des Durchgangskanals eine formschlüssige Verbindung bei Drehung um die koaxial zueinander angeordneten Längsachsen des Nietschafts und der Ausgleichshülse.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung weist die radiale Innenseite des Durchgangskanals eine elastische Verjüngung auf, sodass eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Nietschaft vorhanden ist. Vorzugsweise besteht die elastische Verjüngung aus mindestens einem radial einwärts ragenden Steg im Durchgangskanal und/oder einem in einer radialen Vertiefung des Durchgangskanals angeordneten O-Ring.
Gemäß der zuletzt genannten bevorzugten Ausführungsform wird der Durchgangskanal der Ausgleichshülse durch ein bevorzugtes elastisches Element derart verjüngt, dass der in den Durchgangskanal eingesetzte Nietschaft eine kraftschlüssige bzw. reibschlüssige Verbindung zwischen der Ausgleichshülse und dem Blindniet bildet. Für eine derartige Anordnung ist beispielsweise ein umlaufender oder ein an einzelnen Umfangspositionen angeordneter radial einwärts ragender Steg innerhalb des Durchgangskanals bevorzugt.
Des Weiteren ist bevorzugt, einen radial einwärts ragenden O-Ring im Durchgangskanal derart anzuordnen, dass dieser den Durchgangskanal in Bezug auf den Außendurchmesser des Nietschafts derart verengt, dass ein eingesetzter Nietschaft im Bereich des O-Rings reibschlüssig geklemmt wird. Auch diese kraftschlüssige Verbindung stellt in gleicher Weise wie die bereits oben beschriebene formschlüssige Verbindung zwischen Ausgleichshülse und Blindniet sicher, dass eine Drehung des Blindniets auf die Ausgleichshülse übertragen wird. Dies stellt sicher, dass durch Drehen des Blindniets ein gezieltes Verstellen der Ausgleichshülse innerhalb der Gewindeverbindung mit dem ersten Bauteil A sichergestellt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist das Aufnahmegewinde der Bohrung des ersten Bauteils A in der radialen Innenwand der Bohrung ausgebildet oder die Bohrung des ersten Bauteils A weist eine fest im Bauteil A angeordnete Gewindehülse auf, deren Innengewinde passend zum Außengewinde der Ausgleichshülse ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist der Nietschaft angestaucht, um eine reibschlüssige Verbindung zur Ausgleichshülse zu unterstützen. Ein Stauchen des Nietschafts in seiner axialen Richtung führt dazu, dass der Nietschaft in radialer Richtung aufgeweitet wird. Auf diese Weise entsteht eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem aufgeweiteten Nietschaft, der in den Durchgangskanal der Ausgleichshülse eingepresst wird. Diese reibschlüssige Verbindung ist in ihren Eigenschaften vergleichbar mit der oben diskutierten reibschlüssigen Verbindung zwischen Ausgleichshülse und Nietschaft aufgrund der elastischen Verjüngung des Durchgangskanals.
Vorliegende Erfindung offenbart zudem ein Verbindungsverfahren für zumindest ein erstes Bauteil A an einem zweiten Bauteil B mit Hilfe einer Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B. Dieses erfindungsgemäße Verbindungsverfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: Eindrehen einer Ausgleichshülse in ein Aufnahmegewinde einer Bohrung des ersten Bauteils A, deren Außengewinde passend zum Aufnahmegewinde ausgebildet ist, Einstecken eines Blindniets in einer Einsetzrichtung durch eine Befestigungsöffnung am zweiten Bauteil B in einen inneren, insbesondere gewindefreien, Durchgangskanal der Ausgleichshülse, bis ein Nietkopf des Blindniets am zweiten Bauteil B gegenüber der Ausgleichshülse anliegt, Drehen der Ausgleichshülse im Aufnahmegewinde derart, dass ein Abstand zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B überbrückt wird, Versetzen eines Nietdorns des im Durchgangskanal der Ausgleichshülse angeordneten Blindniets, sodass ein Schließkopf des Blindniets benachbart zu einem der abstützenden Stirnseite der Ausgleichshülse abgewandten Ende der Ausgleichshülse ausgebildet und das zweite Bauteil B zwischen der abstützenden Stirnseite und dem Setzkopf des Blindniets fixiert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Befestigungsanordnung ist an der abstützenden Stirnseite der Ausgleichshülse ein radialer Stützkragen angeordnet. Dieser bildet eine zusätzliche Auflagefläche in axialer Richtung, sodass sich die Ausgleichshülse am zweiten Bauteil B abstützen kann. Entsprechend wird bevorzugt das zweite Bauteil B zwischen dem Stützkragen und dem Setzkopf des Blindniets fixiert. Da die Ausgleichshülse über das bereits oben diskutierte Gewinde in der Öffnung des ersten Bauteils A gehalten wird, sorgt die Fixierung über den Blindniet für eine feste Verbindung zwischen den Bauteilen A und B, die sich beide an der Ausgleichshülse abstützen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsverfahrens wird zum Überbrücken des Abstands zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B die Ausgleichshülse manuell gedreht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verbindungsverfahrens wird die Ausgleichshülse mit Hilfe eines Werkzeugs oder mit Hilfe des eingesteckten Blindniets über eine reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung gedreht, um ein gleichzeitiges Abstützen der Bauteile A und B an der Ausgleichshülse zu gewährleisten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung weist das erfindungsgemäße Verbindungsverfahren den weiteren Schritt auf: Trennen des Nietdorns vom Nietdornkopf, nachdem der Schließkopf ausgebildet worden ist.
Vorliegende Erfindung offenbart zudem eine weitere erfindungsgemäße Befestigungsanordnung. Die Befestigungsanordnung mit einem nicht-selbsttätigen Toleranzausgleich weist die folgenden Merkmale auf: ein hülsenähnliches Ausgleichselement, welches an einem ersten axialen Ende eine abstützende Stirnseite mit einer Eingangsöffnung in einen inneren Kanal und benachbart zu einem zweiten axialen Ende ein Außengewinde an einer radialen Außenseite oder ein Innengewinde an einer radialen Innenseite aufweist, ein Basiselement mit einer Stützfläche an einem dem Ausgleichselement abgewandten ersten axialen Basisende, welches über eine reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung an einem der Stützfläche abgewandten zweiten axialen Basisende mit dem zweiten axialen Ende des Ausgleichselements verbunden ist, wobei der innere Kanal des Ausgleichselements benachbart zur Eingangsöffnung eine Durchgangsverengung aufweist, die einen axialen Hinterschnitt im inneren Kanal in Richtung Eingangsöffnung bildet.
Eine weitere erfindungsgemäße Befestigungsanordnung umfasst die Kombination aus einem Ausgleichselement und einem Basiselement. Diese beiden Elemente sind mittels Kraftschluss oder Formschluss verstellbar aneinander befestigt, sodass sie über ihre gemeinsame Länge einen Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegend angeordneten Bauteilen A, B überbrücken können. Sobald der Abstand zwischen den beiden Bauteilen A, B abstützend überbrückt ist, wird die Befestigungsanordnung erfindungsgemäß bevorzugt mit Hilfe eines Blindniets fixiert. Diese Verbindung zwischen dem Blindniet und der Befestigungsanordnung ist nicht zerstörungsfrei lösbar, wie es beispielsweise bei der Nutzung eines Gewindebolzens der Fall wäre. Dazu verankert sich der Schließkopf des Blindniets in dem inneren Kanal des Ausgleichselements, sodass zwischen dem Schließkopf und dem Setzkopf des Blindniets das Ausgleichselement und das zweite Bauteil fixiert sind.
Gemäß unterschiedlicher Ausgestaltungen vorliegender erfindungsgemäßer Befestigungsanordnung ist die Verbindung zwischen dem Ausgleichselement und dem Basiselement formschlüssig oder kraftschlüssig ausgestaltet. Zu diesem Zweck ist beispielsweise eine Gewindeverbindung zwischen dem Basiselement und dem Ausgleichselement vorgesehen. Des Weiteren ist es ebenfalls bevorzugt, eine kraftschlüssige Verbindung zu nutzen.
Da sowohl das Ausgleichselement wie auch das Basiselement den jeweils angrenzenden Bauteilen A, B zugewandte Stützflächen aufweisen, werden mögliche mechanische Belastungen ausgehend von den Bauteilen A, B über diese Stützflächen und die Befestigungsanordnung abgetragen. Die Verbindung aus Ausgleichselement und Basiselement hat den Vorteil, dass vor dem Herstellen der Verbindung zwischen Bauteil A und Bauteil B die Länge der Befestigungsanordnung auf den Abstand zwischen den Bauteilen A, B eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck sieht eine bevorzugte Ausführungsform vorliegender Erfindung vor, die Stützfläche des Basiselements am ersten Bauteil A zu fixieren. Ausgehend von dieser Verbindung erfolgt dann die Anpassung an den Abstand zwischen den beiden Bauteilen A, B vorzugsweise über ein Drehen des Ausgleichselements. Abschließend wird der Blindniet derart gesetzt, dass sich der Schließkopf des Blindniets im inneren Kanal des Ausgleichselements verankert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Befestigungsanordnung stellt die Durchgangsverengung des inneren Kanals eine teilweise oder vollständig umlaufende radiale Stützfläche bereit, an der ein Schließkopf eines Blindniets formschlüssig in Richtung Eingangsöffnung verankerbar ist.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den im inneren Kanal des Ausgleichselements ausgebildeten Schließkopf hinter der oben genannten Durchgangsverengung zu verankern. Zwar ist es ebenfalls denkbar, den Schließkopf mittels Presssitz in dem inneren Kanal ohne Durchgangsverengung fest zu klemmen, wobei eine derartige Verbindung gerade in einem Ausgleichselement aus Kunststoff wie auch in Ausgleichselementen anderer Materialien nicht verlässlich fixierbar wäre. Daher wird die Durchgangsverengung als axialer Hinterschnitt verwendet, an der sich der Schließkopf formschlüssig verankert. Diese Durchgangsverengung bildet bevorzugt ein radial einwärts ragender Steg. Dieser ist gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen vorliegender Erfindung vollständig umlaufend oder in Teilstücken umlaufend an der Innenseite des inneren Kanals ausgebildet. Zur Nutzung der Durchgangsverengung als Verankerung wird der Schließkopf axial benachbart zur Durchgangsverengung ausgebildet. Der Schließkopf weist einen größeren Außendurchmesser auf als der Freiraum, der durch die Durchgangsverengung im inneren Kanal eingeschlossen ist. Entsprechend kann der Schließkopf trotz mechanischer Belastung die Durchgangsverengung in axialer Richtung nicht passieren und fixiert auf diese Weise das Ausgleichselement, damit auch das verbundene Basiselement und das zweite Bauteil zwischen dem Schließkopf und dem Setzkopf des Blindniets.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung weist die Durchgangsverengung eine innere, radial nicht rotationssymmetrische Kontur, insbesondere eine mehreckige Kontur, auf, mit der eine Drehung eines Blindniets oder eines Werkzeugs auf das Ausgleichselement übertragbar ist.
Während die Durchgangsverengung als Hinterschnitt in axialer Richtung für den Schließkopf des Blindniets verwendet wird, ist ebenfalls bevorzugt, diese Durchgangsverengung als reibschlüssige Verbindung oder formschlüssige Verbindung zur Übertragung einer Drehung auf das Ausgleichselement zu verwenden. Im Speziellen sollte zu diesem Zweck der Nietschaft des Blindniets oder ein Werkzeug durch eine Bauteilöffnung im zweiten Bauteil in den inneren Kanal eingesteckt werden. Bei einer passenden Gestaltung der Durchgangsverengung wird eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Nietschaft oder einem Werkzeug ausgebildet, sobald der Nietschaft oder das Werkzeug die Durchgangsverengung durchläuft.
Über eine Drehung des Nietschafts oder des Werkzeugs wird das Ausgleichselement gedreht. Sofern eine Gewindeverbindung zwischen Basiselement und Ausgleichselement vorliegt, lässt sich über diese Drehung die Länge der Befestigungsanordnung auf den zu überbrückenden Abstand zwischen den Bauteilen A, B einstellen. Um die bevorzugte Übertragung einer Drehung auf das Ausgleichselement zu gewährleisten, weist bevorzugt die Durchgangsverengung eine nicht rotationssymmetrische innere Kontur auf. Diese ist beispielsweise eckig, sodass ein eckiges Werkzeug oder ein in seiner Außenkontur eckig ausgebildeter Nietschaft das Ausgleichselement mitdrehen würde.
In gleicher Weise ist es bevorzugt, dass die radiale Innenseite oder zumindest Teile der radialen Innenseite der Durchgangsverengung federnd ausgebildet sind, um eine reibschlüssige Verbindung zwischen einem Nietschaft oder einem Werkzeug herstellen zu können. Auch eine derartige reibschlüssige Verbindung ist in der Lage, die Drehung von Werkzeug oder Blindniet auf das Ausgleichselement zu übertragen. Entsprechend weist die Durchgangsverengung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung eine elastische radiale Innenseite auf, mit der eine reibschlüssige Mitschlepperverbindung herstellbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform vorliegender erfindungsgemäßer Befestigungsanordnung durchläuft der innere Kanal das Ausgleichselement vollständig und umfasst angrenzend an das zweite axiale Ende des Ausgleichselements das Innengewinde an der radialen Innenseite. Basierend auf dieser bevorzugten Konstruktion des Ausgleichselements ist eine vorteilhafte Gewindeverbindung zwischen dem Ausgleichselement und dem Basiselement herstellbar. Gemäß einer entsprechenden bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung weist das Basiselement einen Gewindebolzen mit einem Gewindeschaft und einem Kopf auf und ein Außengewinde des Gewindeschafts, der das zweite axialen Basisende bildet, ist passend zum Innengewinde des inneren Kanals ausgebildet.
Basierend auf den oben beschriebenen Konstruktionen lässt sich der Gewindeschaft des Basiselements in das Innengewinde des inneren Kanals des Ausgleichselements einschrauben. Da vorzugsweise das Ausgleichselement den inneren Kanal vollständig durchläuft und somit das Ausgleichselement ähnlich einer Hülse ausgebildet ist, ist der Gewindeschaft entsprechend der geforderten Länge der Befestigungsanordnung vollständig in dem inneren Kanal aufnehmbar oder aus diesem fast vollständig herausschraubbar. Auf diese Weise lassen sich flexibel mögliche Abstände zwischen den beiden Bauteilen A, B über die Gewindeverbindung zwischen Ausgleichselement und Basiselement einstellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Befestigungsanordnung ist das Basiselement T-förmig ausgebildet und umfasst einen tellerförmigen Kopf, der sich radial über den Gewindeschaft hinaus erstreckt und die Stützfläche abgewandt vom Ausgleichselement bildet.
Die T-förmige Ausgestaltung des Basiselements hat den Vorteil, dass mechanische Lasten zwischen Basiselement und erstem Bauteil A über eine größere Fläche, hier die Stützfläche, abgetragen werden können. Zudem stellt die Stützfläche die bevorzugte Möglichkeit bereit, das Basiselement an dem ersten Bauteil zu fixieren. Dieses Fixieren erfolgt beispielsweise über ein Kleben oder Verschweißen von Basiselement und erstem Bauteil.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Befestigungsanordnung weist das Ausgleichselement einen zylindrischen Schaft mit dem inneren Kanal auf, an dem angrenzend an das zweite Ende des Ausgleichselements an der radialen Außenseite das Außengewinde vorgesehen ist und in dem der innere Kanal als Sackloch oder als Durchgangskanal durch den zylindrischen Schaft realisiert ist.
Gemäß einer weiteren konstruktiven Alternative des Ausgleichselements ist für eine Gewindeverbindung zwischen Ausgleichselement und Basiselement an der radialen Außenseite des Ausgleichselements das Außengewinde vorgesehen. Dieses Außengewinde wird vorzugsweise mit dem Basiselement in Form einer Gewindehülse mit einem Innengewinde verbunden. Dieses Innengewinde ist passend zum Außengewinde des Ausgleichselements ausgebildet. Innerhalb des Ausgleichselements ist weiterhin der innere Kanal vorgesehen, der die Durchgangsverengung zur axialen Verankerung des Schließkopfes des Blindniets bereitstellt. Aufgrund der Gewindeverbindung zwischen Außengewinde des Ausgleichselements und Innengewinde des Basiselements erstreckt sich bevorzugt die Gewindeverbindung über einen längeren Umfang als es bei der oben beschriebenen Verbindung zwischen Innengewinde des Ausgleichselements und Gewindebolzen des Basiselements der Fall ist. Diese zusätzlichen abtragenden Flächen eröffnen die Möglichkeit, höhere mechanische Lasten zwischen den Bauteilen A, B über die Befestigungsanordnung abzuleiten. Zudem ermöglicht vorzugsweise ein durchgehender innerer Kanal, im Rahmen eines Einstell- oder Positionierungsvorgangs vor der Befestigung der Befestigungsanordnung durch diesen inneren Kanal auf das erste Bauteil zuzugreifen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Befestigungsanordnung ist das Basiselement T-förmig ausgebildet. Zudem weist das T-förmige Basiselement einen tellerförmigen Stützflansch auf, der sich in radialer Richtung endseitig von der Gewindehülse erstreckt und die Stützfläche abgewandt vom Ausgleichselement bildet. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen T-förmigen Konfiguration des Basiselements aus Gewindebolzen mit Gewindeschaft und Kopf weist auch das T-förmige Basiselement mit Gewindehülse eine spezielle Stützfläche zum Abstützen auf dem ersten Bauteil auf. Diese Stützfläche wird durch den tellerförmigen Stützflansch gebildet, der radial vorstehend endseitig um die Gewindehülse des Basiselements umläuft. Während der Stützflansch mechanische Lasten über die Befestigungsanordnung zwischen den Bauteilen A, B abtragen kann, dient er ebenfalls der bevorzugten Befestigung des Basiselements am zweiten Bauteil A. Auch für diesen Stützflansch ist es bevorzugt, das Basiselement über den Stützflansch am ersten Bauteil zu fixieren, beispielsweise mittels Kleben, Schweißen oder über eine andere gängige Befestigungsmethode.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist das Ausgleichselement T-förmig ausgebildet und weist am ersten axialen Ende einen sich radial erstreckenden Stützkragen auf, der eine radial verlaufende Stützfläche abgewandt vom Basiselement bildet. In ähnlicher Weise, wie es funktionell oben bereits im Hinblick auf den verwendeten Stützflansch und andere Stützflächen beschrieben worden ist, weist auch das T-förmige Ausgleichselement einen sich radial erstreckenden Stützkragen auf. Dieser Stützkragen definiert eine Fläche, die der Lastabtragung zwischen dem zweiten Bauteil und der Befestigungsanordnung dient.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung weist diese einen ungesetzten Blindniet mit Nietdorn auf.
Vorliegende Erfindung offenbar zudem eine Verbindung zwischen zumindest einem ersten Bauteil A und einem zweiten Bauteil B mit einer Befestigungsanordnung mit einem nicht-selbsttätigen Toleranzausgleich gemäß einer der oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B. Diese Verbindung zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus: das Basiselement stützt sich mit der Stützfläche am ersten axialen Basisende am ersten Bauteil ab, eine Länge der Befestigungsanordnung ist über die reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Basiselement und dem Ausgleichselement derart einstellbar, dass ein Abstand zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B durch die Befestigungsanordnung überbrückt wird und sich das Basiselement am ersten Bauteil A und das Ausgleichselement im zweiten Bauteil B abstützen. Zudem ist in dem inneren Kanal des Ausgleichselements ein Blindniet nicht zerstörungsfrei lösbar befestigt, sodass das zweite Bauteil B zwischen der abstützenden Stirnseite des Ausgleichselements und einem Setzkopf des Blindniets fixiert ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der oben beschriebenen Verbindung ist in einem fixierten Zustand der beiden Bauteil A, B der Schließkopf des Blindniets im inneren Kanal des Ausgleichselements angrenzend an die Durchgangsverengung des inneren Kanals angeordnet, sodass das zweite Bauteil B zwischen dem Setzkopf und dem Schließkopf des Blindniets fixiert ist.
Vorliegende Erfindung umfasst zudem ein Verbindungsverfahren für zumindest ein erstes Bauteil A an einem zweiten Bauteil B mit Hilfe einer Befestigungsanordnung mit einem nicht-selbsttätigen Toleranzausgleich gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B. Das Verbindungsverfahren weist die folgenden Schritte auf: Aufsetzen der Stützfläche des Basiselements auf dem ersten Bauteil A, Anordnen des zweiten Bauteils B mit einer BauteilÖffnung in Ausrichtung mit der Eingangsöffnung des Ausgleichselements, Einstecken eines Werkzeugs oder eines Blindniets durch die Bauteilöffnung und die Eingangsöffnung in den inneren Kanal, sodass das Werkzeug oder der Blindniet formschlüssig und/oder kraftschlüssig zur Übertragung einer Drehung auf das Ausgleichselement mit dem Ausgleichselement verbunden ist, Drehen des Werkzeugs oder des Blindniets und Einstellen einer Länge der Befestigungsanordnung zur Überbrückung eines Abstands zwischen den Bauteilen A und B sowie Versetzen eines Nietdorn des im inneren Kanal angeordneten Blindniets und Ausbilden eines Schließkopfes des Blindniets angrenzend an die Durchgangsverengung des inneren Kanals, sodass das zweite Bauteil B zwischen einem Setzkopf des Blindniets und der abstützenden Stirnseite des Ausgleichselements fixiert wird.
Gemäß weiterer bevorzugter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verbindungsverfahrens sind weitere Schritte vorgesehen: Befestigen des Basiselements über die Stützfläche am ersten Bauteil mit einem der folgenden Verfahren oder einer Kombination davon: Kleben, Schrauben, Nieten und Schweißen. Im Hinblick auf das Fixieren mit Hilfe des Blindniets ist es zudem bevorzugt, eine formschlüssige Verbindung zwischen der Durchgangsverengung und dem Werkzeug oder dem Nietschaft zum Drehen des Ausgleichselements herzustellen. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Durchgangsverengung und dem Werkzeug oder dem Nietschaft zum Drehen des Ausgleichselements hergestellt. Zudem sieht das erfindungsgemäß bevorzugte Verbindungsverfahren vor, den Gewindeschaft des Basiselements in einen vollständig durchlaufenden inneren Kanal des Ausgleichselements einzuschrauben, der angrenzend an ein zweites axiales Ende das Innengewinde an einer radialen Innenseite aufweist. Alternativ dazu ist es ebenfalls bevorzugt, die Gewindehülse des Basiselements mit einem Innengewinde auf das Außengewinde des Ausgleichselements aufzuschrauben, welches benachbart zu dem zweiten Ende des Ausgleichselements angeordnet ist.
Figurenliste
Die bevorzugten Ausführungsformen vorliegender Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil mit einer dazwischen angeordneten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich,
2 eine bevorzugte Ausführungsform der Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil mit der Befestigungsanordnung, bevor der Blindniet zum Fixieren der beiden Bauteile über die Befestigungsanordnung eingesetzt und fixiert worden ist,
3 eine bevorzugte Ausführungsform der Ausgleichshülse,
4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Ausgleichshülse,
5 eine bevorzugte Ausführungsform des Blindniets,
6 eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Blindniets,
7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Blindniets,
8 eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Blindniets und
9 ein Flussdiagramm der bevorzugten Ausführungsform des Verbindungsverfahrens vorliegender Erfindung.
10 eine bevorzugte Ausführungsform der Befestigungsanordnung bestehend aus einem hülsenartigen Ausgleichselement in Kombination mit einem Basiselement in Form eines Gewindebolzens mit Kopf,
11 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung bestehend aus einem hülsenartigen Ausgleichselement in Kombination mit einem hülsenartigen Basiselement, welches auf ein Außengewinde des Ausgleichselements aufgeschraubt ist, und
12 ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Verbindungsverfahrens der Befestigungsanordnung gemäß den 10 und 11.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt ein erstes Bauteil A und ein zweites Bauteil B, die mit einer Befestigungsanordnung 1 mit Toleranzausgleich zwischen den Bauteilen A, B fest miteinander verbunden sind. Unter Toleranzausgleich versteht man die abstützende Überbrückung eines Abstands T zwischen den beiden einander gegenüberliegend angeordneten Bauteilen A, B. Während der Herstellung der Verbindung zwischen den Bauteilen A und B erfolgt der Toleranzausgleich nicht selbsttätig. Vielmehr wird mithilfe einer Ausgleichshülse 10 eine Überbrückung des Abstands T zwischen den Bauteilen A, B gezielt eingestellt und nachfolgend die Verbindung fixiert.
Die Ausgleichshülse 10 umfasst einen hülsenartigen Bereich 12 mit einem Außengewinde 14 und einem Durchgangskanal 16. Über das Außengewinde 14 wird bevorzugt eine Verbindung mit dem ersten Bauteil A hergestellt. Zu diesem Zweck greift das Außengewinde 14 in ein Gewinde 32 ein, welches in einer Öffnung 30 des ersten Bauteils A vorgesehen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung umfasst die Öffnung 30 im ersten Bauteil A eine radiale Innenwand mit einem zum Außengewinde 14 passenden Innengewinde. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist in der Öffnung 30 eine Gewindehülse 40 angeordnet. Vorzugsweise umfasst sie einen Gewindeschaft 42, an dessen radialer Innenseite das Gewinde 32 vorgesehen ist. Zudem weist die Gewindehülse 40 einen Radialkragen 44 auf, um sich an dem ersten Bauteil A abzustützen. Gemäß unterschiedlicher Konstruktionsmöglichkeiten ist die Gewindehülse 40 in die Öffnung 30 eingeschraubt oder in diese eingepresst oder in diese eingeklebt oder über eine Kombination der genannten Befestigungsarten befestigt.
Um eine Verbindung zwischen den Bauteilen A, B herzustellen, wird daher die Ausgleichshülse 10 in die Öffnung 30 mit Innengewinde oder in die in der Öffnung 30 angeordnete Gewindehülse 40 eingeschraubt (Schritt 1 des Verbindungsverfahrens). Nachfolgend wird bevorzugt das zweite Bauteil B benachbart zum ersten Bauteil A angeordnet. Mithilfe der Gewindeverbindung 14, 32 wird die Ausgleichshülse 10 so lange gedreht, bis die Ausgleichshülse 10 den Abstand T zwischen den Bauteilen A, B überbrückt. Entsprechend stützt sich die Ausgleichshülse 10 über die Gewindeverbindung 14, 32 am ersten Bauteil A ab. Ein dem Bauteil B zugewandtes Ende der Ausgleichshülse 10 stützt sich am zweiten Bauteil B ab.
Das dem Bauteil B zugewandte Ende der Ausgleichshülse 10 wird bevorzugt durch einen Stützkragen 18 gebildet. Der radiale Stützkragen 18 liegt vorzugsweise an einer der Ausgleichshülse 10 zugewandten Seite des Bauteils B an.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgleichshülse 10 ohne Stützkragen vorgesehen. In diesem Fall ist der hülsenartige Bereich 12 ausreichend stabil konstruiert, sodass er eine abstützende Stirnseite angrenzend an das zweite Bauteil B bereitstellt. Diese Stirnseite liegt dann in gleicher Weise wie der oben beschriebene Stützkragen 18 am Bauteil B an.
Um den Abstand T zwischen den Bauteilen A, B auszugleichen, wird die Abstandshülse 10 über ihr Außengewinde 14 in das Gewinde 32 eingeschraubt oder aus diesem ausgeschraubt (Schritt 3).
Gemäß unterschiedlicher bevorzugter Vorgehensweisen wird die Ausgleichshülse 10 manuell oder mithilfe eines Werkzeugs in der Öffnung 30 des ersten Bauteils A gedreht und somit axial versetzt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung wird zunächst ein Blindniet 50 durch eine Befestigungsöffnung 34 im Bauteil B in einer Einsetzrichtung R_E in den Durchgangskanal 16 gesteckt (Schritt 2). Bevorzugt stellt der Blindniet 50 mit der Ausgleichshülse 10 eine formschlüssige und/oder eine kraftschlüssige Verbindung her. Diese Verbindung ermöglicht ein Drehen der Ausgleichshülse 10 über ein Drehen des Blindniets 50, sodass auch über diesen Weg die Axialposition der Ausgleichshülse 10 bezogen auf das erste Bauteil A einstellbar ist.
Der Blindniet 50 ist in unterschiedlichen bevorzugten Ausführungsformen in den 2 und 5-8 dargestellt. In allen bevorzugten Ausführungsformen setzt er sich aus einem Nietdorn 52 mit einem Nietdornkopf 54 sowie einem Nietschaft 56 mit einem Setzkopf 58 zusammen. Im gesetzten Zustand des Blindniets 50 bildet der Nietdornkopf 54 gemeinsam mit einem dem Setzkopf 58 abgewandten Ende des Nietschafts 56 einen Schließkopf 60 (siehe 1, Schritt 4).
Wie oben bereits erwähnt worden ist, wird gemäß unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsformen vorliegender Erfindung der Abstand T zwischen den Bauteilen A, B durch Drehen des Blindniets 50 in der Ausgleichshülse 10 ausgeglichen bzw. überbrückt (Schritt 3). Zu diesem Zweck weist der Durchgangskanal 16 vorzugsweise eine radiale Verjüngung auf, sodass die Ausgleichshülse 10 mit dem Nietschaft 56 im Durchgangskanal 16 eine reibschlüssige Verbindung bildet. Die radiale Verjüngung im Durchgangskanal 16 besteht gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung aus einem O-Ring 70, der in einer umfänglichen Nut 72 angeordnet ist (siehe 4). Weiterhin bevorzugt ist der O-Ring 70 benachbart zum Stützkragen 18 angeordnet. Es ist ebenfalls bevorzugt, den O-Ring 70 an einer anderen axialen Position im Durchgangskanal 16 zu positionieren, solange an dieser axialen Position eine reibschlüssige Verbindung mit dem Nietschaft 56 herstellbar ist.
3 zeigt eine alternative Ausgestaltung für eine radiale Verjüngung des Durchgangskanals 16. In 3 ist die Ausgleichshülse 10 direkt über das Außengewinde 14 in die Öffnung 30 des Bauteils A eingeschraubt. Der Durchgangskanal 16 weist eine radial einwärts ragende Wulst 74 auf, die auch als umlaufender Steg, als Lippe oder als Mehrzahl von Radialstegen realisiert werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Mitschleppers 76 zeigt 2. Dieser wird durch eine Mehrzahl von Axialstegen gebildet. Diese Axialstege sind am Ende der Ausgleichshülse 10 angeordnet, welches dem Bauteil B benachbart ist. Zudem sind die Axialstege radial einwärts geneigt oder gekrümmt geformt, sodass sie einen Durchmesser definieren, der kleiner als der Durchmesser des Durchgangskanals 16 ausgebildet ist. Entsprechend wird der zwischen den Axialstegen angeordnete Nietschaft 56 und/oder der Nietdornkopf 54 reibschlüssig gehalten, sodass die Ausgleichshülse 10 einer Drehung des Blindniets 50 folgt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung, die in 6 gezeigt ist, weist der Setzkopf 58 ein Antriebsmittel 57 auf. Dieses Antriebsmittel 57 ist mit allen bevorzugten Ausführungsformen des Blindniets 50 kombinierbar. Es dient dem Angriff eines Werkzeugs, mit dem dann der Blindniet 50 und über den Blindniet 50 die Ausgleichshülse 10 gedreht und somit axial eingestellt wird.
In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls bevorzugt, einen radialen Außenrand des Setzkopfes 58 als Antriebsmittel zu gestalten. Ein Antriebsmittel ist vorzugsweise ein Vierkant oder Sechskant oder eine andere nicht rotationssymmetrische Form, die zum Angriff eines Werkzeugs geeignet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Nietschaft 56'" in 6 eine radiale Aufweitung 61 auf. Diese ist radial einwärts federnd oder elastisch vorgesehen. Setzt man den radial aufgeweiteten Nietschaft 56'" in den Durchgangskanal 16 ein, wird durch die radiale Aufweitung 61 die reibschlüssige Verbindung mit der Ausgleichshülse 10 gebildet. Diese reibschlüssige Verbindung ist allein durch die Aufweitung 61 oder die Aufweitung 61 in Kombination mit der oben diskutierten Verjüngung des Durchgangskanals 16 einsetzbar.
Vorzugsweise wird die Aufweitung 61 durch eine Aufstauchung des Nietschafts oder durch Federarme gebildet.
Weiterhin bevorzugt erfolgt die gemeinsame Drehung von Blindniet 50 und Ausgleichshülse 10 über eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Durchgangskanal 16 und dem Nietschaft 56' ; 56". Der Nietschaft 56" ist über seine gesamte Länge oder in einem Teilbereich 56' mit einem polygonalen Querschnitt, vorzugsweise hexagonal, ausgebildet. Entsprechend weist der Durchgangskanal 16 einen komplementär dazu geformten polygonalen Querschnitt auf. Wird der Nietschaft 56'; 56" in den Durchgangskanal 16 eingesteckt, bilden die aneinander angepassten nicht-rotationssymmetrischen Geometrien der radialen Innenwand des Durchgangskanals 16 und der radialen Außenwand des Nietschafts 56'; 56" eine formschlüssige, drehfeste Verbindung.
Gemäß der Ausführungsform in 7 ist ein Teilbereich 59 des Nietschafts hohlzylindrisch ausgebildet, um ein Umformen zum Schließkopf 60 durch den Nietdornkopf 54 zu unterstützen.
Sobald die Ausgleichshülse 10 passend eingestellt worden ist und den Abstand zwischen den Bauteilen A, B überbrückt, wird der Nietdornkopf 54 über den Nietdorn 52 axial versetzt. Dadurch bildet sich der Schließkopf 60 aus und die Bauteile A, B werden nicht-zerstörungsfrei lösbar aneinander fixiert (Schritt 4). In dieser Verbindung wird das Bauteil B zwischen dem Setzkopf 58 und dem Stützkragen 18 oder einer sich abstützenden Stirnseite der Ausgleichshülse 10 gehalten. Das Bauteil A ist über die Gewindeverbindung mit der Außenhülse 10 befestigt.
Abschließend wird in bekannter Weise der Nietdorn 52 vom Nietdornkopf 54 getrennt (Schritt 5).
Eine weitere erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 1'; 1" ist gemäß unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsformen in den 10 und 11 gezeigt. Mithilfe der Befestigungsanordnung 1'; 1" werden die beiden Bauteile A, B aneinander befestigt. In dieser Verbindung überbrückt die Befestigungsanordnung 1'; 1" den Abstand zwischen den beiden Bauteilen A, B. Während sich dabei ein Basiselement 150 am ersten Bauteil A abstützt, ist ein Ausgleichselement 110 über einen Blindniet 50 nicht zerstörungsfrei lösbar in der Befestigungsöffnung 34 des zweiten Bauteils B befestigt. Da das Basiselement 150 und das Ausgleichselement 110 miteinander kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sind, ist ein Abstand zwischen den Bauteilen A, B durch die Kombination des Ausgleichselements 110 und des Basiselements 150 abstützend überbrückbar. Zudem erlaubt die kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Ausgleichselement 110 und dem Befestigungselement 150 ein Einstellen der Länge der Befestigungsanordnung 1'; 1" auf den Abstand zwischen den beiden Bauteilen A, B, wie unten näher erläutert ist. Dieses Einstellen der Länge der Befestigungsanordnung 1'; 1" erfolgt nicht selbsttätig beim Verbinden der Bauteile A, B.
Das Ausgleichselement 110; 110' ist hülsenähnlich aufgebaut, wie man anhand der 10 und 11 erkennen kann. Es umfasst einen zylindrischen Schaft 112 mit einer abstützenden Stirnseite 114 in Richtung des zweiten Bauteils B. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die abstützende Stirnseite nur der dem zweiten Bauteil B zugewandten Stirnseite des zylindrischen Schafts 112 (nicht gezeigt). In der Ausführungsform der 10 und 11 wird die abstützende Stirnseite 114 vorzugsweise durch einen sich radial vom zylindrischen Schaft 110 erstreckenden Stützkragen 116 vergrößert. Innerhalb der Verbindung zwischen den beiden Bauteilen A, B stützt sich dieser am zweiten Bauteil B ab und trägt dadurch mechanische Lasten ab.
Der zylindrische Schaft 110' weist an seinem dem zweiten Bauteil B zugewandten axialen Ende eine Eingangsöffnung 118 in der Stirnseite 114 auf. Die Eingangsöffnung 118 führt in einen inneren Kanal 120, der vorzugsweise konzentrisch zur Längsachse des zylindrischen Schafts 112 angeordnet ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des inneren Kanals 120 ist dieser als Durchgangskanal ausgebildet, wie in 10 zu erkennen ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Ausgleichselement 110' als Gewindehülse mit einem Innengewinde 122 (siehe 10) und/oder einem Außengewinde 124 (siehe 11) ausgebildet sein kann. In Kombination mit dem Innengewinde 122 ist vorzugsweise ein Gewindebolzen als Basiselement 150 einsetzbar. Dabei wird ein Gewindeschaft 152 des Basiselements 150 in das Innengewinde 122 des Ausgleichselements 110 eingeschraubt, während ein Kopf 154 des Gewindebolzens in einer Verbindung von zwei Bauteilen A, B am ersten Bauteil A abstützbar ist.
Natürlich ist es ebenfalls bevorzugt, den inneren Kanal 120 - ein Durchgangskanal in 10 - als zwei getrennte Sackbohrungen vorzusehen, die sich von den einander gegenüberliegend angeordneten axialen Enden des zylindrischen Schafts 112 erstrecken (nicht gezeigt). Da die beiden Sackbohrungen nicht miteinander verbunden sind, ist der innere Kanal 120 nicht durchgängig. Dadurch wird das Weiterleiten von Flüssigkeiten oder Schmutz durch den inneren Kanal 120 vermieden, was die Verbindung zwischen den Bauteilen A, B unterstützt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der zylindrische Schaft 112 des Ausgleichselements 110' mit einem Außengewinde 124 ausgestattet (siehe 11). Das Außengewinde 124 wird vorzugsweise in Kombination mit dem Basiselement 150 genutzt, welches eine Gewindehülse 156 mit einem Innengewinde 158 aufweist (siehe 11).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Gewindehülse 156 ist diese mit einem Außengewinde ausgestattet. Das Außengewinde ermöglicht in ähnlicher Weise wie der Gewindeschaft 152 ein Einschrauben der Gewindehülse 156 in den inneren Kanal 120 angrenzend an das dem Basiselement 150 zugewandte axiale Ende des zylindrischen Schafts 112. Die Gewindehülse 126 hat allgemein und gerade im Hinblick auf das genutzte Innengewinde 158 den Vorteil, dass ein größerer Gewindedurchmesser beispielsweise im Vergleich zum Gewindebolzen 152, 154 größere Gewindeflächen zum Aufnehmen und Abtragen mechanischer Belastungen zwischen den Bauteilen A, B gewährleistet. Bezugnehmend auf den zwischen den Bauteilen A, B zur Verfügung stehenden Platz ist ebenfalls von Vorteil, den platzsparenden Gewindebolzen 152, 154 anstelle der Gewindehülse 156 einzusetzen.
Der Kopf 54 des Basiselements 150 weist an seiner dem ersten Bauteil A zugewandten Seite eine Stützfläche 160 auf. Diese liegt in einer Verbindung am ersten Bauteil A an. In ähnlicher bevorzugter Weise umfasst die Gewindehülse 156 einen tellerförmigen Stützflansch 162, der eine Stützfläche am ersten Bauteil A bereitstellt. Entsprechend ist das Basiselement 150 in den unterschiedlichen bevorzugten Ausführungsformen vorzugsweise T-förmig ausgebildet. Das gleiche gilt für ausgewählte bevorzugte Ausführungsformen des Ausgleichselements 110; 110'.
Erfindungsgemäß bevorzugt weist der innere Kanal 120 benachbart zur Eingangsöffnung 118 eine Durchgangsverengung 121 auf. Die Durchgangsverengung 121 reduziert den Durchmesser des inneren Kanals 120, sodass ein Hinterschnitt in axialer Richtung des inneren Kanals 120 gebildet wird. In diesem Zusammenhang ist der innere Kanal 120 vorzugsweise als Durchgangskanal oder als Sackloch vorgesehen.
Die Durchgangsverengung 121 ist ebenfalls bevorzugt ein radial einwärts in den inneren Kanal 120 ragender Steg oder eine Lippe. Dieser radiale Steg erstreckt sich umlaufend oder in Abschnitten von der radialen Innenwand des inneren Kanals 120. Entsprechend bildet der umlaufende Steg oder die einzelnen in Umfangsrichtung der Innenseite des inneren Kanals regelmäßig angeordneten Abschnitte eine radial oder annähernd radial verlaufende Stützfläche. Diese Stützfläche der Durchgangsverengung 121 stellt einen Hinterschnitt in axialer Richtung des inneren Kanals 120 dar.
Zur Befestigung der Befestigungsanordnung 1'; 1" am zweiten Bauteil B mit Bauteilöffnung 34 wird wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen ein Blindniet 50 verwendet. Der Blindniet 50 wird derart gesetzt, dass sich angrenzend an die Durchgangsverengung 121 im inneren Kanal 120 der Schließkopf 60 ausbildet. Da der Schließkopf 60 einen Außendurchmesser besitzt, der größer ist als der freie Innendurchmesser der Durchgangsverengung 122, wird der Schließkopf 60 auszugsicher an der Durchgangsverengung 120 gehalten. Entsprechend bildet die Durchgangsverengung 121 einen Hinterschnitt in axialer Richtung für den Schließkopf 60 des Blindniets 50.
Der Schließkopf 60 des Blindniets 50 befestigt sich bevorzugt formschlüssig im inneren Kanal 120 an der Durchgangsverengung 121. Ergänzend dazu ist es ebenfalls bevorzugt, dass der Schließkopf 60 aufgrund seiner radialen Aufweitung im inneren Kanal 120 geklemmt wird. Dadurch entsteht vorzugsweise eine zusätzliche kraftschlüssige bzw. reibschlüssige Verbindung zwischen dem Blindniet 60 und dem Ausgleichselement 110; 110'.
Um über die Befestigungsanordnung 1'; 1" die zwei Bauteile A, B aneinander zu befestigen, wird zunächst das Basiselement 150 mit der Stützfläche 160 des Stützflansches 162 auf dem ersten Bauteil A aufgesetzt (SI). Vorzugsweise wird das Befestigungselement 150 über die Stützfläche 160 am Bauteil A befestigt. Das Befestigen erfolgt gemäß unterschiedlicher bevorzugter Ausführungsformen durch Kleben, Schweißen, Reibschweißen, Nieten, Schrauben oder mit anderen bekannten Befestigungsmöglichkeiten.
Da die miteinander zu verbindenden Bauteile A, B in einem bestimmten Abstand bzw. mit einer gewissen Toleranz zueinander angeordnet sind oder werden, muss dieser Abstand durch die Länge der Befestigungsanordnung 1'; 1" überbrückt werden. Der Abstand ist dann überbrückt, wenn sich der Stützflansch 162 des Basiselements 150 am ersten Bauteil A und der Stützkragen 116 des Ausgleichselements 110; 110' am Bauteil B abstützen. Gemäß den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Befestigungsanordnung 1'; 1" sind das Ausgleichselement 110; 110' und das Basiselement 150 über eine verstellbare Gewindeverbindung aneinander gekoppelt.
Zum Einstellen der Länge der Befestigungsanordnung 1'; 1" wird das Ausgleichselement 110; 110' mit Hilfe eines Werkzeugs (nicht gezeigt) oder dem Nietschaft 56 gedreht (Schritt SIV), das/der dazu durch die Eingangsöffnung 118 in den inneren Kanal 120 gesteckt wird (Schritt SIII).
Wenn das Werkzeug oder der Nietschaft 56 in den inneren Kanal 120 gesteckt wird, passiert es/er die Durchgangsverengung 121. Die Durchgangsverengung 121 weist vorzugsweise eine radial innere, nicht rotationssymmetrische Innenkontur auf, um eine formschlüssige Verbindung mit dem Werkzeug oder dem Nietschaft zu bilden. Eine nicht rotationssymmetrische Kontur ist bevorzugt mehreckig, oval, elliptisch oder ähnlich geformt.
Während ein Werkzeug die dazu passende Außenkontur aufweist, ist es ebenfalls bevorzugt, den Nietschaft 56 zumindest abschnittsweise mit einer derartigen Kontur auszustatten. Dies wurde bereits oben unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Durchgangsverengung 121 an einer radialen Innenseite einen elastischen Bereich auf. Dieser elastische Bereich wird bevorzugt durch eine verformbare Profilierung, eine elastische Beschichtung und/oder eine radial verformbare Dimensionierung der Durchgangsverengung 121 gewährleistet. Entsprechend bildet sich mit einem in den inneren Kanal 120 eingesteckten Werkzeug (nicht gezeigt) oder einem Nietschaft 56 eine reibschlüssige Verbindung zwischen Werkzeug/Nietschaft 56 und Ausgleichselement 110; 110' aus. Die reibschlüssige Verbindung ermöglicht in gleicher Weise wie die oben beschriebene formschlüssige Verbindung eine Übertragung einer Drehung vom Werkzeug oder Nietschaft 56 auf das Ausgleichselement 110; 110'.
Sobald die Länge der Befestigungsanordnung 1'; 1" auf den Abstand zwischen den Bauteilen A, B eingestellt ist, wird die Eingangsöffnung 118 auf die Öffnung 34 im Bauteil B ausgerichtet. Dazu wird das Bauteil B passend gegenüber dem Bauteil E angeordnet oder die Befestigungsanordnung 1'; 1" wird zwischen den bereits angeordneten Bauteilen A, B passend positioniert.
In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls bevorzugt, dass zunächst das zweite Bauteil B benachbart zum Ausgleichselement 110; 110' angeordnet wird, um nachfolgend die Länge der Befestigungsanordnung 1'; 1" einzustellen. Vorzugsweise werden dazu Bauteilöffnung 34 und Eingangsöffnung 118 aufeinander ausgerichtet. Danach wird das Werkzeug (nicht gezeigt) oder der Nietschaft 56 durch die beiden Öffnungen 34, 118 in die Durchgangsverengung 121 gesteckt, um mittels Drehen die Länge der Befestigungsanordnung 1'; 1" passend einzustellen.
Sofern der Nietschaft 56 mit Nietdorn 52 und Nietdornkopf 54 nach erfolgter Längeneinstellung noch nicht in den inneren Kanal 120 eingesetzt worden ist, wird nun der Nietschaft 56 durch die Bauteilöffnung 34 und die Durchgangsverengung 121 in den inneren Kanal 120 eingesteckt (Schritt SV). Die Länge des Nietschaft 56 ist derart angepasst, dass der Nietschaft 56 und der Nietdornkopf 54 in Richtung Basiselement 150 über die Durchgangsverengung 121 hinaus ragen, um einen Schließkopf 60 zu bilden.
Anschließend wird in bekannter Weise der Nietdorn 52 in axialer Richtung weg vom Basiselement versetzt (Schritt SVI) und der Schließkopf 60 ausgebildet. Entsprechend ergibt sich eine formschlüssige und vorzugsweise kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil B, dem Blindniet 50 und dem Ausgleichselement 110; 110'. Denn der Setzkopf 58 stützt sich am Bauteil B ab und das Bauteil B sowie das Ausgleichselement 110; 110' werden über die Durchgangsverengung 121 zwischen Setzkopf 58 und Schließkopf 60 geklemmt.
Diese Verbindung ist nur lösbar, wenn der Blindniet 50 zerstört wird.
Bezugszeichenliste

1: Befestigungsanordnung
10: Ausgleichshülse
12: hülsenartiger Bereich
14: Außengewinde
16: Durchgangskanal
18: Stützkragen
30: Öffnung im Bauteil A
32: Gewinde
34: Befestigungsöffnung im Bauteil B
40: Gewindehülse
42: Gewindeschaft
44: Radialkragen
50: Blindniet
52: Nietdorn
54: Nietdornkopf
56: Nietschaft
58: Setzkopf
60: Schließkopf
61: radiale Aufweitung
70: O-Ring
72: Vertiefung
74: Wulst
A: erstes Bauteil
B: zweites Bauteil
T: Abstand
R_E: Einsetzrichtung
110; 110': Ausgleichselement
112: zylindrischer Schaft
114: abstützende Stirnseite
116: Stützkragen des Ausgleichselements
118: Eingangsöffnung
120: innerer Kanal
121: Durchgangsverengung
124: Innengewinde
126: Außengewinde
150: Basiselement
152: Gewindeschaft
154: Kopf
156: Gewindehülse
158: Innengewinde
160: Stützfläche
162: Stützflansch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014100697 A1 [0002]
DE 102007037242 A1 [0002]
WO 2015/131218 A1 [0002, 0003]
DE 102012102906 A1 [0002, 0004]

Claims

Verbindung zwischen zumindest einem ersten Bauteil A und einem zweiten Bauteil B mit einer Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B, in der die Befestigungsanordnung die folgenden Merkmale aufweist: a. eine Ausgleichshülse (10), die einen inneren, insbesondere gewindefreien, Durchgangskanal (16) und an einer radialen Außenseite ein Außengewinde (14) umfasst, wobei b. das Außengewinde (14) passend zu einem Aufnahmegewinde (32) einer Bohrung (30) des ersten Bauteils A ausgebildet ist, in der die Ausgleichshülse (10) für einen Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B durch Drehung axial verstellbar angeordnet ist, c. die Ausgleichshülse (10) weist endseitig und dem Bauteil A abgewandt eine abstützende Stirnseite, vorzugsweise einen radialen Stützkragen (18), auf, an dem das zweite Bauteil B anliegt, wobei d. in dem Durchgangskanal (16) ein Blindniet (50) nicht zerstörungsfrei lösbar befestigt ist, sodass das zweite Bauteil B zwischen der abstützenden Stirnseite und einem Setzkopf (58) des Blindniets (50) fixiert ist.
Verbindung gemäß Patentanspruch 1, in der der Blindniet (50) einen hülsenartigen Nietschaft (56) mit dem endseitig angeordneten Setzkopf (58) aufweist, der in dem Durchgangskanal (16) aufnehmbar ist.
Verbindung gemäß Patentanspruch 2, die im hülsenartigen Nietschaft (56) einen Nietdorn (52) umfasst, der an einem dem Setzkopf (58) abgewandten Ende des Nietschafts (56) einen Nietdornkopf (54) aufweist.
Verbindung gemäß Patentanspruch 3, in der eine Länge des Nietschafts (56) derart an eine Länge der Ausgleichshülse (10) angepasst ist, dass in einem fixierten Zustand der beiden Bauteile A, B ein Schließkopf (60) des Blindniets (50) benachbart einem dem Stützkragen abgewandten Ende der Ausgleichshülse (10) angeordnet ist.
Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche 2 bis 4, in der eine radiale Außenseite des Nietschafts (56) derart an eine radiale Innenseite des Durchgangskanals (16) der Ausgleichshülse (10) angepasst ist, dass sie eine reibschlüssige und/oder eine formschlüssige Verbindung bilden.
Verbindung gemäß Patentanspruch 5, in der der Nietschaft (56) ein Mehrkant-Außenprofil aufweist, das in ein Mehrkant-Innenprofil des Durchgangskanals (16) formschlüssig eingreift.
Verbindung gemäß Patentanspruch 5, in der die radiale Innenseite des Durchgangskanals (16) eine elastische Verjüngung (70) aufweist, sodass eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Nietschaft (56) vorhanden ist.
Verbindung gemäß Patentanspruch 7, in der die elastische Verjüngung (70) aus mindestens einem radial einwärts ragenden Steg im Durchgangskanal (16) und/oder einem in einer radialen Vertiefung (72) des Durchgangskanals (16) angeordneten O-Ring (70) besteht.
Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, in der der Nietschaft (56) angestaucht ist, um eine reibschlüssige Verbindung zur Ausgleichshülse (10) zu unterstützen.
Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, in der die Ausgleichshülse (10) endseitig benachbart zum ersten Bauteil A einen Mitnehmer (76) aufweist, mit dem eine reibschlüssige Verbindung mit dem Nietschaft (56) herstellbar ist.
Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, in der das Aufnahmegewinde (32) der Bohrung (30) des ersten Bauteils A in der radialen Innenwand der Bohrung (30) ausgebildet ist oder die Bohrung (30) des ersten Bauteils A eine fest im Bauteil A angeordnete Gewindehülse (40) aufweist, deren Innengewinde passend zum Außengewinde (14) der Ausgleichshülse (10) ausgebildet ist.
Verbindungsverfahren für zumindest ein erstes Bauteil A an einem zweiten Bauteil B mit Hilfe einer Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B, das die folgenden Schritte aufweist: i. Eindrehen einer Ausgleichshülse (10) in ein Aufnahmegewinde (32) einer Bohrung (30) des ersten Bauteils A, deren Außengewinde (14) passend zum Aufnahmegewinde (32) ausgebildet ist (Schritt 1), ii. Einstecken eines Blindniets (50) in einer Einsetzrichtung durch eine Befestigungsöffnung (34) am zweiten Bauteil B in einen inneren, insbesondere gewindefreien, Durchgangskanal (16) der Ausgleichshülse (10), bis ein Nietkopf (58) des Blindniets (50) am zweiten Bauteil B gegenüber der Ausgleichshülse (10) anliegt (Schritt 2), iii. Drehen der Ausgleichshülse (10) im Aufnahmegewinde (32) derart, dass ein Abstand zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B überbrückt wird (Schritt 3), iv. Versetzen eines Nietdorns (52) des im Durchgangskanal (16) der Ausgleichshülse (10) angeordneten Blindniets (50), so dass ein Schließkopf (60) des Blindniets (50) benachbart zu einem dem Stützkragen (18) abgewandten Ende der Ausgleichshülse (10) ausgebildet und das zweite Bauteil B zwischen dem Stützkragen (18) und dem Setzkopf (58) des Blindniets fixiert wird (Schritt 4).
Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 11, in dem zum Überbrücken des Abstands T zwischen den Bauteilen A und B die Ausgleichshülse (10) manuell oder mit Hilfe eines Werkzeugs oder mit Hilfe des eingesteckten Blindniets (50) über eine reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung gedreht wird.
Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 11 oder 12 mit dem weiteren Schritt: Trennen des Nietdorns (52) vom Nietdornkopf (54), nachdem der Schließkopf (60) ausgebildet worden ist (Schritt 5).
Befestigungsanordnung (1', 1"), mit den folgenden Merkmalen: ein hülsenähnliches Ausgleichselement (110; 110'), das an einem ersten axialen Ende eine abstützende Stirnseite (144) mit einer Eingangsöffnung (120) in einen inneren Kanal und benachbart zu einem zweiten axialen Ende ein Außengewinde (124) an einer radialen Außenseite oder ein Innengewinde (122) an einer radialen Innenseite aufweist, ein Basiselement (150) mit einer Stützfläche an einem dem Ausgleichselement (110; 110') abgewandten ersten axialen Basisende, welches über eine reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung an einem der Stützfläche abgewandten zweiten axialen Basisende mit dem zweiten axialen Ende des Ausgleichselements (110; 110') verbunden ist, wobei der innere Kanal (120) des Ausgleichselements (110; 110') benachbart zur Eingangsöffnung (118) eine Durchgangsverengung aufweist, die einen axialen Hinterschnitt im inneren Kanal (120) in Richtung Eingangsöffnung (118) bildet.
Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 15, in der die Durchgangsverengung (121) des inneren Kanals (120) eine teilweise oder vollständig umlaufende radiale Stützfläche bereitstellt, an der ein Schließkopf (60) eines Blindniets (50) formschlüssig in Richtung Eingangsöffnung (118)verankerbar ist.
Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 15 oder 16, in der die Durchgangsverengung (121) eine innere, radial nicht rotationssymmetrische Kontur, insbesondere mehreckig, aufweist, mit der eine Drehung eines Blindniets (50) oder eines Werkzeugs auf das Ausgleichselement (110; 110') übertragbar ist.
Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 15, 16 oder 17, in der die Durchgangsverengung (121) eine elastische radiale Innenseite aufweist, mit der eine reibschlüssige Mitschlepperverbindung herstellbar ist.
Befestigungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche 15 bis 18, in der der innere Kanal (120) das Ausgleichselement (110; 110') vollständig durchläuft und angrenzend an das zweite axiale Ende das Innengewinde (122) an der radialen Innenseite umfasst.
Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 19, in der das Basiselement (150) einen Gewindebolzen mit einem Gewindeschaft (152) und einem Kopf (154) aufweist und ein Außengewinde (126) des Gewindeschafts (152), der das zweite axiale Basisende bildet, passend zum Innengewinde (124) des inneren Kanals (120) ausgebildet ist.
Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 20, in der das Basiselement (150) T-förmig ausgebildet ist und einen tellerförmigen Kopf (154) umfasst, der sich radial über den Gewindeschaft (152) hinaus erstreckt und die Stützfläche abgewandt vom Ausgleichselement (110) bildet.
Befestigungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche 15 bis 18, in der das Ausgleichselement (110; 110') einen zylindrischen Schaft (110) mit dem inneren Kanal (120) aufweist, an dem angrenzend an das zweite Ende des Ausgleichselements (110; 110') an der radialen Außenseite das Außengewinde vorgesehen ist und in dem der innere Kanal (120) als Sackloch oder als Durchgangskanal durch den zylindrischen Schaft (112) realisiert ist.
Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 22, in der das Basiselement (150) eine Gewindehülse (156) mit einem Innengewinde (158) umfasst, welches passend zum Außengewinde (124) des Ausgleichselements (110') ausgebildet ist.
Befestigungsanordnung gemäß Patentanspruch 23, in der das Basiselement (150) T-förmig ausgebildet ist und einen tellerförmigen Stützflansch (162) aufweist, der sich in radialer Richtung endseitig von der Gewindehülse (156) erstreckt und die Stützfläche abgewandt vom Ausgleichselement (110') bildet.
Befestigungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche 15 bis 24, in der das Ausgleichselement (110; 110') T-förmig ausgebildet ist und am ersten axialen Ende einen sich radial erstreckenden Stützkragen (116) aufweist, der eine Stützfläche abgewandt vom Basiselement (150) bildet.
Befestigungsanordnung gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche 15 bis 25, die einen ungesetzten Blindniet (50) mit Nietdorn (52) umfasst.
Verbindung zwischen zumindest einem ersten Bauteil A und einem zweiten Bauteil B mit einer Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich gemäß einem der Patentansprüche 15 bis 25 zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B, in der sich das Basiselement (150) mit der Stützfläche am ersten axialen Basisende am ersten Bauteil A abstützt, eine Länge der Befestigungsanordnung über die reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Basiselement (150) und dem Ausgleichselement (110; 110') derart eingestellt ist, dass ein Abstand zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B durch die Befestigungsanordnung überbrückt wird und sich das Basiselement (150) am ersten Bauteil A und das Ausgleichselement (110; 110') am zweiten Bauteil B abstützen, und in dem inneren Kanal (120) ein Blindniet (50) nicht zerstörungsfrei lösbar befestigt ist, sodass das zweite Bauteil B zwischen der abstützenden Stirnseite des Ausgleichselements (110; 110') und einem Setzkopf (58) des Blindniets (50) fixiert ist.
Verbindung gemäß Patentanspruch 27, in der in einem fixierten Zustand der beiden Bauteile A, B ein Schließkopf (60) des Blindniets (50) im inneren Kanal (120) angrenzend an die Durchgangsverengung (121) des inneren Kanals (120) angeordnet ist, sodass das zweite Bauteil B zwischen Setzkopf (58) und Schließkopf (60) des Blindniets (50) fixiert ist.
Verbindungsverfahren für zumindest ein erstes Bauteil A an einem zweiten Bauteil B mit Hilfe einer Befestigungsanordnung mit einem Toleranzausgleich gemäß einem der Patentansprüche 15 bis 26 zwischen dem ersten Bauteil A und dem zweiten Bauteil B, dass die folgenden Schritte aufweist: i. Aufsetzen (SI) der Stützfläche (160) des Basiselements (150) auf dem ersten Bauteil A, und vorzugsweise Anordnen des zweiten Bauteils B mit einer Bauteilöffnung in Ausrichtung mit der Eingangsöffnung des Ausgleichselements, ii. Einstecken (SIII) eines Werkzeugs oder eines Blindniets (50) durch die Eingangsöffnung (118) in den inneren Kanal (120), sodass das Werkzeug oder der Blindniet (50) formschlüssig und/oder kraftschlüssig zur Übertragung einer Drehung auf das Ausgleichselement (110; 110') mit dem Ausgleichselement (110; 110') verbunden ist, iii. Drehen (SIV) des Werkzeugs oder des Blindniets (50) und Einstellen (SV) einer Länge der Befestigungsanordnung zur Überbrückung eines Abstands zwischen den Bauteilen A und B, iv. Versetzen (SVI) eines Nietdorns (52) des im inneren Kanal (120) angeordneten Blindniets (50) und Ausbilden eines Schließkopfes (60) des Blindniets (50) angrenzend an die Durchgangsverengung (121) des inneren Kanals (120), sodass das zweite Bauteil B zwischen einem Setzkopf (58) des Blindniets (50) und der abstützenden Stirnseite des Ausgleichselements (110; 110') fixiert wird.
Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 29 mit dem weiteren Schritt: Befestigen (SII) des Basiselements (150) über die Stützfläche (160) am ersten Bauteil A mit einem der folgenden Verfahren oder einer Kombination davon: Kleben, Schrauben, Nieten, Schweißen.
Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 29 oder 30 mit dem weiteren Schritt: Herstellen der formschlüssigen Verbindung zwischen der Durchgangsverengung (121) und dem Werkzeug oder dem Nietschaft (56) zum Drehen des Ausgleichselements (110; 110').
Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 29 oder 30 mit dem weiteren Schritt: Herstellen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Durchgangsverengung (121) und dem Werkzeug oder dem Nietschaft (56) zum Drehen des Ausgleichselements (110; 110').
Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 31 oder 32, des Weiteren aufweisend: Einschrauben eines Gewindeschafts (152) des Basiselements (150) in einen vollständig durchlaufenden inneren Kanal (120) des Ausgleichselements (110; 110'), der angrenzend an ein zweites axiales Ende das Innengewinde (124) an einer radialen Innenseite aufweist.
Verbindungsverfahren gemäß Patentanspruch 31 oder 32, des Weiteren aufweisend: Aufschrauben einer Gewindehülse (156) mit einem Innengewinde auf das Außengewinde (126) des Ausgleichselements (110; 110'), welches benachbart zu dem zweiten Ende des Ausgleichselements (110; 110') angeordnet ist.