DE102022127873A1 - Fastening element, component arrangement and method for fastening a first component and a second component to one another by means of a fastening element - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement (42), das einen ersten Grundkörper (52a), einen zu diesem koaxial angeordneten, zweiten Grundkörper (52b), ein erstes Ende (50a) und ein gegenüberliegendes zweites Ende (50b), einen das erste Ende (50a) und den ersten Grundkörper umfassenden ersten Elementbereich (42a), einen zweiten Elementbereich (42b), der das zweite Ende (50b) und den zweiten Grundkörper (52b) umfasst, und einen Trennflansch (56), der optional eine Werkzeugaufnahme mit Außenangriff umfasst, aufweist, der in der Längserstreckungsrichtung (z) zwischen dem ersten Elementbereich (42a) und dem zweiten Elementbereich (42b) angeordnet ist, wobei am ersten Grundkörper (52a) ein erstes Außengewinde (54a) und am zweiten Grundkörper (52b) ein zweites Außengewinde (54b) angeordnet ist. Dabei umfasst das Befestigungselement (42) am zweiten Ende (50b) eine Werkzeugkoppeleinrichtung (62), die einen Schraubenkopfantrieb (64) bereitstellt, zum drehschlüssigen Koppeln mit einem Einschraubwerkzeug, wobei die Werkzeugkoppeleinrichtung (62) einen ersten Durchmesser (D) aufweist, der maximal so groß ist wie ein zweiter Kerndurchmesser (DK) eines Kerns des zweiten Außengewindes (54b).The invention relates to a fastening element (42) which has a first base body (52a), a second base body (52b) arranged coaxially thereto, a first end (50a) and an opposite second end (50b), a first element region (42a) comprising the first end (50a) and the first base body, a second element region (42b) which comprises the second end (50b) and the second base body (52b), and a separating flange (56) which optionally comprises a tool holder with external engagement, which is arranged in the longitudinal direction (z) between the first element region (42a) and the second element region (42b), wherein a first external thread (54a) is arranged on the first base body (52a) and a second external thread (54b) is arranged on the second base body (52b). The fastening element (42) comprises at the second end (50b) a tool coupling device (62) which provides a screw head drive (64) for rotationally locking coupling with a screwing tool, wherein the tool coupling device (62) has a first diameter (D) which is at most as large as a second core diameter (DK) of a core of the second external thread (54b).

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement zum Befestigen eines ersten Bauteils an zumindest einem zweiten Bauteil, wobei das Befestigungselement einen sich in einer Längserstreckungsrichtung erstreckenden ersten Grundkörper mit einer sich parallel zur Längserstreckungsrichtung erstreckenden ersten Drehachse aufweist, einen in der Längserstreckungsrichtung neben dem ersten Grundkörper angeordneten zweiten Grundkörper mit einer sich parallel zur Längserstreckungsrichtung erstreckenden zweiten Drehachse, die koaxial zur ersten Drehachse ausgerichtet ist, bezogen auf die Längserstreckungsrichtung ein erstes Ende und ein gegenüberliegendes zweites Ende, einen das erste Ende umfassenden ersten Elementbereich, der den ersten Grundkörper umfasst, einen in der Längserstreckungsrichtung neben dem ersten Elementbereich angeordneten zweiten Elementbereich, der das zweite Ende und den zweiten Grundkörper umfasst, einen Trennflansch, der in der Längserstreckungsrichtung zwischen dem ersten Elementbereich und dem zweiten Elementbereich angeordnet ist, wobei am ersten Grundkörper im ersten Elementbereich ein erstes Außengewinde angeordnet ist und am zweiten Grundkörper im zweiten Elementbereich ein zweites Außengewinde. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Bauteilanordnung sowie ein Verfahren zum Befestigen eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils aneinander.The invention relates to a fastening element for fastening a first component to at least one second component, wherein the fastening element has a first base body extending in a longitudinal direction with a first axis of rotation extending parallel to the longitudinal direction, a second base body arranged in the longitudinal direction next to the first base body with a second axis of rotation extending parallel to the longitudinal direction, which is aligned coaxially to the first axis of rotation, with a first end and an opposite second end relative to the longitudinal direction, a first element region comprising the first end, which comprises the first base body, a second element region arranged in the longitudinal direction next to the first element region, which comprises the second end and the second base body, a separating flange which is arranged in the longitudinal direction between the first element region and the second element region, wherein a first external thread is arranged on the first base body in the first element region and a second external thread is arranged on the second base body in the second element region. Furthermore, the invention also relates to a component arrangement and a method for fastening a first component and a second component to one another.

Die US 2 82 3574 A beschreibt eine selbstschneidende Schraube, die einen ersten Schraubenbereich und einen zweiten Schraubenbereich aufweist, die durch einen Flansch voneinander separiert sind. Der Flansch dient dazu, die Eindringtiefe der selbstschneidenden Schraube zu limitieren. Beide Bereiche der selbstschneidenden Schraube können mit einem Außengewinde versehen sein.The US 2 82 3574 A describes a self-tapping screw that has a first screw area and a second screw area that are separated from each other by a flange. The flange serves to limit the penetration depth of the self-tapping screw. Both areas of the self-tapping screw can be provided with an external thread.

Weiterhin beschreibt die EP 3 889 448 A1 ein Befestigungselement zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil. Das Befestigungselement ist dabei mehrteilig ausgeführt und umfasst zum einen ein stiftartiges Verbindungselement mit zwei Befestigungsbereichen, von denen einer mit einem Außengewinde versehen sein kann. Die beiden Befestigungsbereiche können zudem ebenfalls durch einen Trennflansch voneinander separiert sein. Weiterhin umfasst das Befestigungselement noch eine Hülse zum Einsetzen in eine Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils, und ein Ausgleichselement, das mit einer Aufnahme zum Aufnehmen des ersten Befestigungsbereichs versehen ist und das zum Einsetzen und Verstellen in eine Längsrichtung in die Hülse konfiguriert ist. Dabei ist im Ausgleichselement eine Antriebsschnittstelle vorgesehen, mittels derer das Ausgleichselement in der Hülse in Längsrichtung verstellbar ist. Mit diesem Befestigungselement sollen beispielsweise eine Heckleuchte oder eine Seitenleuchte an einem Karosseriebauteil befestigt werden. Durch dieses Befestigungselement soll gleichzeitig ein Toleranzausgleich bereitstellbar sein, wodurch sich das Befestigungselement relativ komplex gestaltet, insbesondere durch seinen mehrteiligen Aufbau.Furthermore, the EP 3 889 448 A1 a fastening element for connecting a first component to a second component. The fastening element is designed in several parts and comprises a pin-like connecting element with two fastening areas, one of which can be provided with an external thread. The two fastening areas can also be separated from one another by a separating flange. The fastening element also comprises a sleeve for insertion into a receiving opening in the first component, and a compensating element which is provided with a receptacle for receiving the first fastening area and which is configured for insertion and adjustment in a longitudinal direction in the sleeve. A drive interface is provided in the compensating element, by means of which the compensating element can be adjusted in the longitudinal direction in the sleeve. This fastening element is intended to be used to attach a rear light or a side light to a body component, for example. This fastening element is also intended to provide tolerance compensation, which makes the fastening element relatively complex, in particular due to its multi-part structure.

Grundsätzlich gibt es die verschiedensten Befestigungselemente, die für jeweilige unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten gedacht oder optimiert sind. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit einem Befestigungselement, dessen bevorzugte Verwendung in der Befestigung einer Unterbodenverkleidung und/oder eines Unterfahrschutzes an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs beziehungsweise an einem Batterierahmen einer Hochvoltbatterie eines solchen Kraftfahrzeugs liegt. Diverse moderne batterieelektrische Fahrzeuge, die auch als BEV (Battery Electric Vehicle) bezeichnet werden, versuchen, einen maximal geschlossenen und ebenen Unterboden umzusetzen, um die Reichweite zu maximieren, da ein ebener Unterboden einen geringen Strömungswiderstand hat und damit zu einem geringeren Verbrauch und einer höheren Reichweite führt. Da Batterien, insbesondere Hochvoltbatterien, von ihrer Leistungs- und Energiedichte heute noch nicht so weit sind, dass sie einfach und kompakt im Fahrzeug verortet werden können, braucht man entsprechend viel Bauraum für diese Komponente. Der sogenannte Footprint, das heißt die Längs- und Querausrichtung, der Hochvoltbatterie erstreckt sich meist auf den kompletten Bereich zwischen den Rädern eines solchen Fahrzeugs und auch die Höhe der Batterie fällt meist so signifikant aus, dass in der Regel kein Bauraum für eine klassische Unterbodenverkleidung unterhalb der Batterie vorhanden ist. Die Batterie befindet sich oftmals im Zentrum des Fahrzeugs unterhalb der Fahrgastzelle integriert und stellt lokal den tiefsten Punkt des Fahrzeugs dar. Unterhalb der Batterie ist oftmals ein Hochvoltbatterie-Unterfahrschutz montiert. In Fahrzeuglängsrichtung vorne und/oder hinten daran anschließend werden oftmals zusätzliche Unterbodenverkleidungsteile montiert. Der Nachteil der bisherigen Umsetzung einer solchen Unterbodenverkleidungsanbindung besteht darin, dass die Unterbodenverkleidungsaufnahme in den meisten Fällen außerhalb der Anbindung des Hochvoltbatterie-Unterfahrschutzes umgesetzt werden muss bzw. separat oder zusätzlich am Batterierahmen umgesetzt werden muss. Zudem müssen entsprechend viele Befestigungspunkte und somit auch Verbindungselemente, wie Bolzen und Muttern, Schrauben und so weiter umgesetzt werden, um sowohl den Hochvoltbatterie-Unterfahrschutz als auch die Unterbodenverkleidung entsprechend separat fixieren zu können. Eine zeitlich separate Fixiermöglichkeit, das heißt in separaten Prozessschritten der Fixierung von Unterfahrschutz und Unterbodenverkleidung, ist dabei sehr vorteilhaft, da dies deutlich weniger aufwendig ist.Basically, there are a wide variety of fastening elements that are intended or optimized for different possible uses. The present invention deals with a fastening element whose preferred use is to attach an underbody panel and/or an underrun protection to a body of a motor vehicle or to a battery frame of a high-voltage battery of such a motor vehicle. Various modern battery-electric vehicles, also known as BEVs (Battery Electric Vehicles), attempt to implement a maximally closed and flat underbody in order to maximize the range, since a flat underbody has low flow resistance and thus leads to lower consumption and a longer range. Since batteries, especially high-voltage batteries, are not yet so advanced in terms of their power and energy density that they can be easily and compactly located in the vehicle, a correspondingly large amount of installation space is required for this component. The so-called footprint, i.e. the longitudinal and transverse alignment, of the high-voltage battery usually extends to the entire area between the wheels of such a vehicle and the height of the battery is also usually so significant that there is usually no space for a classic underbody panel underneath the battery. The battery is often integrated in the center of the vehicle below the passenger cell and represents the lowest point of the vehicle locally. A high-voltage battery underrun protection is often mounted underneath the battery. Additional underbody paneling parts are often mounted at the front and/or rear of the vehicle in the longitudinal direction. The disadvantage of the previous implementation of such an underbody panel connection is that the underbody panel mount in most cases has to be implemented outside the connection of the high-voltage battery underrun protection or has to be implemented separately or in addition to the battery frame. In addition, a corresponding number of fastening points and thus also connecting elements such as bolts and nuts, screws and so on have to be implemented in order to be able to fix both the high-voltage battery underrun protection and the underbody panel separately. A temporally separate fixation option, i.e. in separate process steps of the fixie The use of underrun protection and underbody paneling is very advantageous as it is much less complex.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Befestigungselement, eine Bauteilanordnung und ein Verfahren bereitzustellen, welche eine besonders effiziente, bauteilsparende und fertigungstechnisch einfache Befestigung zweier Bauteile oder auch mehrerer Bauteile aneinander ermöglichen.The object of the present invention is therefore to provide a fastening element, a component arrangement and a method which enable a particularly efficient, component-saving and manufacturing-technically simple fastening of two components or even several components to one another.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Befestigungselement, durch eine Bauteilanordnung und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.This object is achieved by a fastening element, by a component arrangement and by a method having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent patent claims, the description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Befestigungselement zum Befestigen eines ersten Bauteils an zumindest einem zweiten Bauteil weist einen sich in einer Längserstreckungsrichtung erstreckenden ersten Grundkörper mit einer sich parallel zur Längserstreckungsrichtung erstreckenden ersten Drehachse auf, einen in der Längserstreckungsrichtung neben dem ersten Grundkörper angeordneten zweiten Grundkörper mit einer sich parallel zur Längserstreckungsrichtung erstreckenden zweiten Drehachse, die koaxial zur ersten Drehachse ausgerichtet ist, bezogen auf die Längserstreckungsrichtung ein erstes Ende und ein gegenüberliegendes zweites Ende, einen das erste Ende und den ersten Grundkörper umfassenden ersten Elementbereich, einen in der Längserstreckungsrichtung neben dem ersten Elementbereich angeordneten zweiten Elementbereich, der das zweite Ende und den zweiten Grundkörper umfasst, und einen Trennflansch, der in der Längserstreckungsrichtung zwischen dem ersten Elementbereich und dem zweiten Elementbereich angeordnet ist, wobei am ersten Grundkörper im ersten Elementbereich ein erstes Außengewinde angeordnet ist und am zweiten Grundkörper im zweiten Elementbereich ein zweites Außengewinde. Dabei weist das Befestigungselement am zweiten Ende eine Werkzeugkoppeleinrichtung, die einen Schraubenkopfantrieb bereitstellt, zum drehschlüssigen Koppeln mit einem Einschraubwerkzeug auf, wobei die Werkzeugkoppeleinrichtung einen ersten Durchmesser senkrecht zur zweiten Drehachse aufweist, der maximal so groß ist wie ein zweiter Kerndurchmesser eines Kerns des zweiten Außengewindes.A fastening element according to the invention for fastening a first component to at least one second component has a first base body extending in a longitudinal direction with a first axis of rotation extending parallel to the longitudinal direction, a second base body arranged in the longitudinal direction next to the first base body with a second axis of rotation extending parallel to the longitudinal direction, which is aligned coaxially to the first axis of rotation, a first end and an opposite second end with respect to the longitudinal direction, a first element region comprising the first end and the first base body, a second element region arranged in the longitudinal direction next to the first element region, which comprises the second end and the second base body, and a separating flange which is arranged in the longitudinal direction between the first element region and the second element region, wherein a first external thread is arranged on the first base body in the first element region and a second external thread is arranged on the second base body in the second element region. The fastening element has a tool coupling device at the second end, which provides a screw head drive, for rotationally locking coupling with a screwing tool, wherein the tool coupling device has a first diameter perpendicular to the second axis of rotation, which is at most as large as a second core diameter of a core of the second external thread.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass sich ein Befestigungselement, welches zwei Elementbereiche mit jeweiligen Außengewinden und einem dazwischen befindlichen Trennflansch bereitstellt, vorteilhaft genutzt werden kann, um zwei Bauteile aneinander oder sogar zwei Bauteile an einem dritten Bauteil zu befestigen, und zwar vorteilhafterweise in zwei zeitlich unabhängigen Befestigungsschritten. Beispielsweise ist es mittels des Befestigungselements möglich, zunächst mit dem ersten Elementbereich einen Unterfahrschutz an einem Karosseriebauteil oder Gehäusebauteil eines Batteriegehäuses anzuschrauben, und dann zu einem beliebig späteren Zeitpunkt das Verkleidungsbauteil am ersten Elementbereich des Befestigungselements zu befestigen. Damit können gleichzeitig drei Bauteile aneinander an einer gemeinsamen Befestigungsstelle befestigt werden, ohne dass die Montage dieser Bauteile aneinander gleichzeitig erfolgen muss, wie dies zum Beispiel bei der Verwendung einer herkömmlichen Schraube oder eines herkömmlichen Bolzens der Fall wäre Dies vereinfacht den Montage- und Befestigungsprozess enorm. Zudem können durch die Nutzung gemeinsamer Besfestigungspunkte für verschiedene Bauteile, die zum Beispiel an der Karosserie und/oder dem Batteriegehäuse befestigt werden sollen, zahlreiche Befestigungselemente eingespart werden, was wiederum Kosten und Gewicht spart, sowie vor allem auch Bauraum, der gerade bei Elektrofahrzeugen äußerst begrenzt ist, vor allem im Bereich des Hochvoltspeichers, da dort diverse Leitungen, Crash-Strukturen vorne, hinten und auch seitlich im Schwellerbereich verortet sind, die entsprechend viel Bauraum benötigen. Vor allem aber beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass auch das Befestigen des Befestigungselements an sich, zum Beispiel das Einschrauben in ein Bauteil, je nach Ausgestaltung der Einschraubmöglichkeit mehr oder weniger vorhandenen Freiraum um das Befestigungselement erfordert. Vor allem bei solchen zweigeteilten Befestigungselementen, die mit zwei von einem Flansch separierten Anbindungsbereichen, zum Beispiel Schraubbereichen, ausgestaltet sind, ist der Angriffspunkt für ein Schraubwerkzeug oftmals durch eine entsprechende Geometrie am Trennflansch umgesetzt. Dies erfordert entweder ein extrem großes Schraubwerkzeug, das in axialer Richtung über die Hälfte des Befestigungselements bis zum Flansch gestülpt werden kann, oder ein Schraubwerkzeug, ähnlich einem Schraubenschlüssel zum seitlichen Ansetzten am Flansch, wobei dann der Schraubvorgang selbst vor allem in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse eines solchen Befestigungselements enorm viel Freiraum erfordert. Gerade im Bereich einer Hochvoltbatterie steht ein solcher Freiraum typischerweise nicht zur Verfügung. Das endseitige Vorsehen einer Werkzeugkoppeleinrichtung, die einen Schraubenkopfantrieb bereitstellt, ermöglicht dagegen ein sehr bauraumeffizientes Koppeln mit einem einfachen Einschraubwerkzeug und auch eine sehr bauraumeffiziente Ausführung des Einschraubvorgangs selbst. Um ein einfaches Beispiel zu nennen, kann zum Beispiel das zweite Ende einfach mit einem Schlitz oder einer kreuzförmigen Vertiefung ausgebildet sein, in die entsprechend ein Schlitzschraubendreher oder Kreuzschlitzschraubendreher zum Einschrauben des Befestigungselements in axialer Richtung eingeführt werden kann. Dies beansprucht in radialer Richtung bezogen auf die Drehachse keinerlei oder kaum Freiraum für die Durchführung des Einschraubvorgangs. Um trotz des endseitigen Vorsehens einer solchen Werkzeugkoppeleinrichtung die Funktionalität des zweiten Außengewindes nicht zu beeinträchtigen, das heißt auch weiterhin zu ermöglichen, dass ein Bauteil oder eine Mutter auf dieses zweite Außengewinde aufgeschraubt werden kann, ist es zudem sehr vorteilhaft, dass die Werkzeugkoppeleinrichtung so ausgebildet ist, dass diese einen Außendurchmesser aufweist, der maximal so groß ist wie der Kerndurchmesser des Kerns des zweiten Außengewindes. Damit kann zum Beispiel eine auf das zweite Außengewinde aufzuschraubende Mutter einfach über die Werkzeugkoppeleinrichtung hinweg geschoben werden, ohne mit dieser zu kollidieren. Somit kann insgesamt ein Befestigungselement bereitgestellt werden, welches auf extrem effiziente und bauraumsparende Weise die Befestigung von zwei oder sogar mehr als zwei Bauteilen aneinander ermöglicht, vor allem im Rahmen eines Montageprozesses mit zeitlich entkoppelten einzelnen Befestigungsschritten für das erste und das zweite Bauteil.The invention is based on the finding that a fastening element which provides two element regions with respective external threads and a separating flange located between them can be advantageously used to fasten two components to one another or even two components to a third component, advantageously in two fastening steps which are independent of one another at different times. For example, using the fastening element it is possible to first screw an underrun protection onto a body component or housing component of a battery housing using the first element region, and then to fasten the trim component to the first element region of the fastening element at any later time. This means that three components can be fastened to one another at a common fastening point at the same time without these components having to be mounted to one another at the same time, as would be the case, for example, when using a conventional screw or bolt. This enormously simplifies the assembly and fastening process. In addition, by using common fastening points for different components that are to be attached to the body and/or the battery housing, for example, numerous fastening elements can be saved, which in turn saves costs and weight, and above all installation space, which is extremely limited in electric vehicles, especially in the area of the high-voltage storage unit, since various cables and crash structures are located at the front, rear and also on the side in the sill area, which require a corresponding amount of installation space. Above all, however, the invention is based on the knowledge that fastening the fastening element itself, for example screwing it into a component, requires more or less free space around the fastening element depending on the design of the screwing option. In particular with such two-part fastening elements that are designed with two connection areas separated by a flange, for example screw areas, the point of attack for a screwing tool is often implemented by a corresponding geometry on the separating flange. This requires either an extremely large screwing tool that can be pulled over half of the fastening element in the axial direction up to the flange, or a screwing tool, similar to a wrench, for sideways application to the flange, whereby the screwing process itself then requires an enormous amount of free space, especially in the radial direction in relation to the axis of rotation of such a fastening element. Such free space is typically not available, especially in the area of a high-voltage battery. The provision of a tool coupling device at the end, which provides a screw head drive, on the other hand, enables very space-efficient coupling with a simple screwing tool and also a very space-efficient execution of the screwing process itself. To give a simple example, the second end can simply be designed with a slot or a cross-shaped recess into which accordingly, a slotted screwdriver or Phillips screwdriver can be inserted in the axial direction to screw in the fastening element. In the radial direction relative to the axis of rotation, this requires no or hardly any free space for carrying out the screwing process. In order not to impair the functionality of the second external thread despite the provision of such a tool coupling device at the end, i.e. to continue to enable a component or a nut to be screwed onto this second external thread, it is also very advantageous for the tool coupling device to be designed in such a way that it has an external diameter that is at most as large as the core diameter of the core of the second external thread. This means that, for example, a nut to be screwed onto the second external thread can simply be pushed over the tool coupling device without colliding with it. Overall, a fastening element can thus be provided which enables two or even more than two components to be fastened to one another in an extremely efficient and space-saving manner, especially as part of an assembly process with temporally decoupled individual fastening steps for the first and second components.

Schraubenkopfantriebe werden zum Teil auch als Schraubenprofile bezeichnet. Solche Schraubenkopfantriebe dienen dem Ansatz eines Schraubendrehers oder Schraubenschlüssels. Der Schraubenkopfantrieb kann also zum Beispiel als eine in Richtung des Trennflansches weisende Vertiefung im zweiten Ende eingebracht sein oder auch als entsprechende Erhöhung in Richtung weg vom Trennflansch abstehen und eine entsprechende Außengeometrie zum drehschlüssigen Koppeln mit einem Schraubwerkzeug aufweisen. Dabei sind zahlreiche verschiedene solche geeigneten Schraubenkopfantriebe aus dem Stand der Technik bekannt. Die am häufigsten gebräuchlichen Schraubenkopfantriebe stellen zum Beispiel einen Schlitzkopf, einen Außensechskant, einen Außenvierkant, einen Innensechskant, auch Imbus genannt, einen Innensechsrund, auch Torx genannt, einen Innenvielzahn, einen Innenvierkant oder einen Kreuzschlitz dar. Bevorzugt wird das zweite Ende mit einem vertieften Torx-Profil oder Sechskantprofil ausgeführt, in das entsprechend ein Torx-Schraubendreher oder ein Sechskant-Schraubendreher in axialer Richtung zum Einschrauben des Befestigungselements eingeführt werden kann. Durch einen Torx-Schraubenkopfantrieb oder Sechskant-Schraubenkopfantrieb kann vorteilhafterweise mehr Drehmoment übertragen werden ohne das Gewinde am Verbindungselement bzw. Befestigungselements frühzeitig zu beschädigen.Screw head drives are sometimes also referred to as screw profiles. Such screw head drives serve as the attachment point for a screwdriver or wrench. The screw head drive can therefore be introduced, for example, as a recess in the second end pointing in the direction of the separating flange or as a corresponding elevation protruding away from the separating flange and having a corresponding external geometry for rotationally locking coupling with a screwing tool. Numerous different such suitable screw head drives are known from the state of the art. The most commonly used screw head drives are, for example, a slotted head, an external hexagon, an external square, an internal hexagon, also known as an Allen key, an internal hexagon, also known as a Torx, an internal multi-tooth, an internal square or a Phillips slot. The second end is preferably designed with a recessed Torx profile or hexagon profile into which a Torx screwdriver or a hexagon screwdriver can be inserted in the axial direction to screw in the fastening element. A Torx screw head drive or hexagon screw head drive can advantageously transmit more torque without prematurely damaging the thread on the connecting element or fastening element.

Der Kerndurchmesser eines Kerns eines Außengewindes, wie hier des zweiten Außengewindes, ist bekanntlich definiert als der kleinste Durchmesser der Gewindegeometrie. Dieser kann zum Beispiel durch den Außendurchmesser des zweiten Grundkörpers definiert sein. Der Außendurchmesser eines jeweiligen Grundkörpers kann also gleich dem Kerndurchmesser des jeweiligen Außengewindes sein beziehungsweise diesen Kerndurchmesser definieren. Der zweite Grundkörper ist zudem bevorzugt zylindrisch ausgebildet, zumindest im Bereich des Außengewindes. Der erste Grundkörper kann ebenfalls zylindrisch ausgebildet sein, kann aber auch eine andere Geometrie haben, z.B. Kegelförmig oder in Richtung des ersten Endes konisch zulaufend, insbesondre linear konisch zulaufend oder nicht linear konisch zulaufend, d.h. mit einer Krümmung in Längsrichtung. Die Grundkörper sind vorzugsweise als Vollkörper ausgebildet, d.h. nicht hohl, insbesondere ggf. bis auf eine die den Schraubenkopfantrieb bereitstellende, in das zweite Ende vertiefte Geometrie. Weiterhin sind die erste und zweite Drehachse identisch. Die Drehachse stellt dabei diejenige Achse dar, um die das Befestigungselement gedreht wird, um z.B. in das erste Bauteil eingeschraubt zu werden, oder um die eine Mutter Gedreht wird, wenn diese auf das Befestigungselement aufgeschraubt wird.The core diameter of a core of an external thread, such as the second external thread here, is known to be defined as the smallest diameter of the thread geometry. This can be defined, for example, by the external diameter of the second base body. The external diameter of a respective base body can therefore be equal to the core diameter of the respective external thread or define this core diameter. The second base body is also preferably cylindrical, at least in the area of the external thread. The first base body can also be cylindrical, but can also have a different geometry, e.g. conical or tapering towards the first end, in particular linearly tapering or non-linearly tapering, i.e. with a curvature in the longitudinal direction. The base bodies are preferably designed as solid bodies, i.e. not hollow, in particular possibly except for a geometry recessed into the second end that provides the screw head drive. Furthermore, the first and second axes of rotation are identical. The axis of rotation represents the axis around which the fastening element is rotated, e.g. to be screwed into the first component, or around which a nut is rotated when it is screwed onto the fastening element.

Das Befestigungselement ist dabei zudem einstückig ausgeführt. Mit anderen Worten muss das Befestigungselement nicht erst aus Einzelteilen zusammengesetzt werden. All die genannten vom Befestigungselement umfassten Teile und Abschnitte sind dabei integraler Bestandteil des Befestigungselements selbst. Keines der genannten Teile des Befestigungselements, zum Beispiel die Grundkörper oder der Trennflansch, können zerstörungsfrei voneinander entfernt werden. Dies vereinfacht die Fertigung des Befestigungselements und auch die Montage beziehungsweise die Befestigung der Bauteile aneinander, da das Befestigungselement im Zuge der Befestigung nicht erst aus Einzelteilen zusammengesetzt werden muss.The fastening element is also made in one piece. In other words, the fastening element does not have to be assembled from individual parts. All of the parts and sections included in the fastening element are an integral part of the fastening element itself. None of the parts of the fastening element mentioned, for example the base body or the separating flange, can be removed from one another without causing damage. This simplifies the manufacture of the fastening element and also the assembly or fastening of the components to one another, since the fastening element does not have to be assembled from individual parts during the fastening process.

Grundsätzlich kann das Befestigungselement aus jedem beliebigen Material gefertigt sein, wobei vor allem eine Fertigung aus einem metallischen Material aus Stabilitätsgründen vorteilhaft ist. Die Kombination aus einem Grundkörper mit einem daran angeordneten Außengewinde kann eine Schraube beziehungsweise einen Schraubenhals oder auch einen Bolzen bereitstellen. Die Enden der jeweiligen Elementbereiche können dabei grundsätzlich ebenfalls beliebig ausgebildet sein, zum Beispiel stumpf oder auch spitz zulaufend.In principle, the fastening element can be made from any material, although manufacturing from a metallic material is particularly advantageous for reasons of stability. The combination of a base body with an external thread arranged on it can provide a screw or a screw neck or even a bolt. The ends of the respective element areas can also be designed in any way, for example blunt or tapered.

Weiterhin können das erste und das zweite Außengewinde gleichartig ausgebildet sein oder auch verschieden, und beispielsweise auch einen unterschiedlichen oder gleichen Außendurchmesser und/oder Innendurchmesser, das heißt Kerndurchmesser, aufweisen. Entsprechend können auch der erste und der zweite Grundkörper gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Länge in der Längserstreckungsrichtung und/oder in Bezug auf ihren Durchmesser senkrecht zur Längserstreckungsrichtung oder auch hinsichtlich ihrer Geometrie.Furthermore, the first and the second external thread can be of the same design or different, and for example also have a have different or identical outer diameters and/or inner diameters, i.e. core diameters. Accordingly, the first and second base bodies can also be identical or different, for example with regard to their length in the longitudinal direction and/or with regard to their diameter perpendicular to the longitudinal direction or also with regard to their geometry.

Zudem kann der Durchmesser eines jeweiligen Grundkörpers, beziehungsweise auch der Außendurchmesser eines jeweiligen Außengewindes, wie oben bereits erwähnt, im Verlauf der Längserstreckungsrichtung konstant sein oder zunehmen beziehungsweise abnehmen. Der Außendurchmesser des zweiten Außengewindes ist dabei bevorzugt im Verlauf der Längserstreckungsrichtung konstant. Dies ermöglicht es, eine Mutter auf den zweiten Elementbereich aufzuschrauben. Dies wiederum erlaubt eine besonders einfache Befestigung eines Bauteils am zweiten Elementbereich, vor allem wenn der erste Elementbereich bereits an einem weiteren Bauteil befestigt beziehungsweise eingeschraubt ist. Entsprechend ist es bevorzugt, dass der erste Elementbereich dazu vorgesehen ist, zuerst in ein Bauteil eingeschraubt zu werden. Je nach Ausgestaltung dieser Schraubverbindung kann das erste Außengewinde in Längserstreckungsrichtung mit einem konstanten Durchmesser ausgebildet sein oder aber auch mit einem sich verringernden Außendurchmesser mit zunehmendem Abstand vom Trennflansch. Dies erlaubt beispielsweise auch die Ausgestaltung des ersten Elementbereichs als selbstfurchende Schraube bzw. Flow-Drill-Schraube oder ähnliches.In addition, the diameter of a respective base body or the outer diameter of a respective external thread, as already mentioned above, can be constant or increase or decrease in the course of the longitudinal direction. The outer diameter of the second external thread is preferably constant in the course of the longitudinal direction. This makes it possible to screw a nut onto the second element area. This in turn allows a component to be attached to the second element area particularly easily, especially if the first element area is already attached or screwed into another component. Accordingly, it is preferred that the first element area is intended to be screwed into a component first. Depending on the design of this screw connection, the first external thread can be designed with a constant diameter in the longitudinal direction or with an outer diameter that decreases with increasing distance from the separating flange. This also allows, for example, the design of the first element area as a self-tapping screw or flow-drill screw or similar.

Das erste und/oder das zweite Außengewinde kann sich des Weiteren über den gesamten ersten beziehungsweise zweiten Grundkörper erstrecken oder nicht über die gesamte Länge des Grundkörpers sondern nur über einen Teilabschnitt dieses jeweiligen Grundkörpers in Längserstreckungsrichtung.The first and/or the second external thread can further extend over the entire first or second base body or not over the entire length of the base body but only over a partial section of this respective base body in the longitudinal direction.

Weiter stellt es eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn der erste Grundkörper mit dem ersten Außengewinde gewindefurchend und/oder fließlochformend ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann der erste Grundkörper in Kombination mit dem ersten Außengewinde eine gewindefurchende Schraube darstellen und/oder eine fließlochformende Schraube, die auch als Flow-Drill-Schraube bezeichnet werden kann. Eine gewindefurchende Schraube kann dabei beim Einschrauben in ein Loch ohne Innengewinde ein entsprechendes Innengewinde in dieses Loch einschneiden. Eine fließlochformende Schraube kann sogar in ein Bauteil, insbesondere in dünnes Bauteil, z.B. ein Blech, eingeschraubt werden, welches kein Loch oder keine Öffnung aufweist. Dies ist besonders bei Dünnblechverarbeitungsanwendungen sehr vorteilhaft. Hierbei können vorteilhafterweise Werkstücke ohne Vorloch mit einseitiger Fügerichtung miteinander verbunden werden. Dies eignet sich beispielsweise sehr gut dazu, einen Unterfahrschutz an ein Karosseriebauteil und/oder Gehäusebauteil eines Hochvoltbatteriegehäuses anzubringen beziehungsweise zu fügen. Eine solche Flow-Drill-Schraube ist dazu ausgelegt, ein Fließloch mit lehrenhaltigem Muttergewinde zu formen. Hierdurch kann eine hochfeste Verbindung hergestellt werden.Furthermore, it is a further very advantageous embodiment of the invention if the first base body with the first external thread is designed to be thread-forming and/or flow-drilling. In other words, the first base body in combination with the first external thread can be a thread-forming screw and/or a flow-drilling screw, which can also be referred to as a flow-drill screw. A thread-forming screw can cut a corresponding internal thread into a hole without an internal thread when screwed into this hole. A flow-drilling screw can even be screwed into a component, in particular into a thin component, e.g. a sheet metal, which has no hole or opening. This is particularly advantageous in thin sheet metal processing applications. In this case, workpieces without a pilot hole can advantageously be connected to one another with a one-sided joining direction. This is very suitable, for example, for attaching or joining an underrun protection to a body component and/or housing component of a high-voltage battery housing. Such a flow drill screw is designed to form a flow hole with a true-to-gauge nut thread. This allows a high-strength connection to be made.

Außerdem wird hierbei rückseitig am Bauteil, in welches der erste Elementbereich ein- oder durchgeschraubt werden soll, kein Bauraum zum Vorsehen einer Mutter oder ähnlichem benötigt. Nichtsdestoweniger ist es dennoch denkbar, dass auch der erste Elementbereich als Bolzen ausgebildet ist, auf welchem eine Mutter zur Befestigung zum Beispiel des ersten Bauteils am ersten Elementbereich aufschraubbar ist, bzw. welcher in eine am ersten Bauteil angeordnete und fixierte, z.B. angeschweißte, Mutter eingeschraubt werden kann.In addition, no installation space is required on the back of the component into which the first element area is to be screwed or through to provide a nut or similar. Nevertheless, it is still conceivable that the first element area is also designed as a bolt onto which a nut can be screwed to fasten the first component to the first element area, for example, or which can be screwed into a nut arranged and fixed on the first component, e.g. welded on.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Grundkörper mit dem zweiten Außengewinde als ein Bolzen ausgebildet, auf welchem eine Mutter zur Befestigung des zweiten Bauteils zwischen dem Trennflansch und der Mutter aufschraubbar ist. Dies ist besonders vorteilhaft, vor allem wenn das zweite Bauteil am Befestigungselement befestigt werden soll, wenn dieses bereits am ersten Bauteil befestigt ist, zum Beispiel eingeschraubt ist. Handelt es sich beim zweiten Bauteil zum Beispiel um eine Unterbodenverkleidung, so weist diese typischerweise sehr große Abmessungen auf, sodass es vorteilhaft ist, diese mittels des Befestigungselements positionieren und im Anschluss daran befestigen zu können, ohne dabei das Befestigungselement relativ zum zweiten Bauteil drehen zu müssen. Das Positionieren kann z.B. mittels einer Führung und/oder einer Aufnahme des Bauteils erfolgen. Die Ausgestaltung als Bolzen erlaubt es vorteilhafterweise, einfach ein entsprechendes Loch im zweiten Bauteil vorzusehen, dieses über den Bolzen zu stecken und dann das aufgesteckte zweite Bauteil durch das Aufschrauben einer Mutter zu befestigen. In dem Fall muss dann lediglich die Mutter gedreht werden, und weder das zweite Bauteil noch das bereits am ersten Bauteil befestigte Befestigungselement.In a further advantageous embodiment of the invention, the second base body with the second external thread is designed as a bolt, onto which a nut can be screwed to fasten the second component between the separating flange and the nut. This is particularly advantageous, especially if the second component is to be fastened to the fastening element when this is already fastened to the first component, for example screwed in. If the second component is, for example, an underbody panel, this typically has very large dimensions, so that it is advantageous to be able to position it using the fastening element and then fasten it without having to rotate the fastening element relative to the second component. Positioning can be done, for example, using a guide and/or a holder for the component. The design as a bolt advantageously makes it possible to simply provide a corresponding hole in the second component, put this over the bolt and then fasten the attached second component by screwing on a nut. In this case, only the nut needs to be turned, and neither the second component nor the fastening element already attached to the first component.

Weiterhin kann es in diesem Fall auch vorgesehen sein, dass ein Abschnitt des zweiten Grundkörpers, welcher sich unmittelbar an den Trennflansch anschließt, kein Außengewinde aufweist. Da das zweite Bauteil vorzugsweise ohnehin auf den zweiten Elementbereich aufgesteckt und nicht aufgeschraubt werden soll, ist in diesem sich unmittelbar an den Trennflansch anschließenden Bereich des Grundkörpers kein Außengewinde erforderlich. Nichtsdestoweniger kann hier dennoch ein Außengewinde, nämlich ein Teil des zweiten Außengewindes, vorgesehen sein, was mehr Anwendungsmöglichkeiten für das Befestigungselement zulässt. Hierdurch kann das Befestigungselement also noch flexibler eingesetzt werden. Außerdem ist dies vor allem bei besonders dünn ausgestalteten zweiten Bauteilen, die auf dem zweiten Elementbereich aufgebracht beziehungsweise an diesem befestigt werden sollen, vorteilhaft.Furthermore, in this case it can also be provided that a section of the second base body which is directly connected to the separating flange does not have an external thread. Since the second component is preferably to be plugged onto the second element area anyway and not screwed on, No external thread is required in the area of the base body that is directly connected to the separating flange. Nevertheless, an external thread, namely a part of the second external thread, can still be provided here, which allows more application possibilities for the fastening element. This means that the fastening element can be used even more flexibly. This is also particularly advantageous for particularly thin second components that are to be applied to or attached to the second element area.

Der Trennflansch selbst kann eine maximale Eindringtiefe festlegen, bis zu welcher der erste Elementbereich in das erste Bauteil oder eine Bauteilanordnung mit dem ersten Bauteil angeschraubt werden kann. Zusätzlich dient er aber auch als Anlagefläche für die betreffenden Bauteile. Daher stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn der Trennflansch eine erste und gegenüberliegende zweite ebene Anlagefläche aufweist, deren jeweilige Flächennormalen parallel zur Längserstreckungsrichtung ausgerichtet sind, wobei der Trennflansch eine in einer radialen Richtung im Wesentlichen konstante Dicke aufweist, die einen Abstand zwischen der ersten und zweiten Anlagefläche definiert. Grundsätzlich können die beiden Anlageflächen des Trennflansches auch anders ausgebildet sein. Sehr vorteilhaft ist es jedoch, wenn diese möglichst eben ausgebildet sind und ihre Flächennormalen wie beschrieben parallel zur Längserstreckungsrichtung ausgerichtet sind. Dadurch lässt sich eine besonders homogene Kraft- und Druckverteilung über diesen Trennflansch auf das erste und/oder zweite Bauteil oder andere an den Anlageflächen anliegende Bauteile bereitstellen. Eine Beschädigung der zu befestigenden Bauteile durch lokale Erhöhungen auf den Anlageflächen können hierdurch vorteilhafterweise vermieden werden.The separating flange itself can define a maximum penetration depth up to which the first element region can be screwed into the first component or a component arrangement with the first component. In addition, however, it also serves as a contact surface for the components in question. Therefore, a further advantageous embodiment of the invention is when the separating flange has a first and opposite second flat contact surface, the respective surface normals of which are aligned parallel to the longitudinal direction, wherein the separating flange has a thickness that is essentially constant in a radial direction and defines a distance between the first and second contact surface. In principle, the two contact surfaces of the separating flange can also be designed differently. However, it is very advantageous if they are designed to be as flat as possible and their surface normals are aligned parallel to the longitudinal direction as described. This makes it possible to provide a particularly homogeneous force and pressure distribution via this separating flange to the first and/or second component or other components resting on the contact surfaces. Damage to the components to be fastened due to local elevations on the contact surfaces can thereby advantageously be avoided.

Weiterhin ist es auch denkbar, dass der Trennflansch mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Außengeometrie ausgebildet ist, die ebenfalls eine Kopplung mit einem Schraubwerkzeug erlaubt. Der Trennflansch kann also optional auch eine zusätzliche Werkzeugaufnahme mit Außenangriff umfassen. Auch hierdurch können wiederum die Verwendungsmöglichkeiten des Befestigungselements ausgeweitet werden. Da es aber im vorliegenden Anwendungsfall bevorzugt ist, das Befestigungselement in ein Bauteil einzuschrauben, in dem die endseitige Werkzeugkoppeleinrichtung verwendet wird, kann der Trennflansch in einem Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung auch eine kreisförmige Außengeometrie aufweisen. Nichtsdestoweniger ist es auch denkbar, dass der Trennflansch in einem Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung eine vieleckige Außengeometrie aufweist oder zumindest eine bezüglich der ersten und zweiten Drehachse nicht rotationssymmetrische Außengeometrie.Furthermore, it is also conceivable that the separating flange is designed with an outer geometry running in the circumferential direction, which also allows coupling with a screwing tool. The separating flange can therefore optionally also comprise an additional tool holder with external engagement. This in turn can also expand the possible uses of the fastening element. However, since in the present application it is preferred to screw the fastening element into a component in which the end-side tool coupling device is used, the separating flange can also have a circular outer geometry in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. Nevertheless, it is also conceivable that the separating flange has a polygonal outer geometry in a cross section perpendicular to the longitudinal direction or at least an outer geometry that is not rotationally symmetrical with respect to the first and second axes of rotation.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Bauteilanordnung mit einem erfindungsgemäßen Befestigungselement oder einer seiner Ausgestaltungen.Furthermore, the invention also relates to a component arrangement with a fastening element according to the invention or one of its embodiments.

Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Bauteilanordnung mindestens das erste Bauteil und das mindestens eine zweite Bauteil aufweist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der erste Elementbereich am ersten Bauteil angeordnet ist, sodass das erste Bauteil den ersten Elementbereich kontaktiert, zum Beispiel indem der erste Elementbereich in das erste Bauteil eingeschraubt ist, und der zweite Elementbereich am zweiten Bauteil dieses kontaktierend angeordnet ist. Dadurch können in vorteilhafter Weise die beiden Bauteile aneinander befestigt werden. Der zweite Elementbereich muss dabei nicht notwendigerweise auch in das zweite Bauteil eingeschraubt sein. Insbesondere ist dies weniger bevorzugt, sondern stattdessen die Ausbildung des zweiten Elementbereichs als Bolzen bevorzugt, auf den eine Mutter aufgeschraubt werden kann.It is furthermore advantageous if the component arrangement has at least the first component and at least one second component. It is furthermore preferred that the first element region is arranged on the first component so that the first component contacts the first element region, for example by the first element region being screwed into the first component and the second element region being arranged on the second component so as to contact it. This advantageously enables the two components to be fastened to one another. The second element region does not necessarily have to be screwed into the second component. In particular, this is less preferred; instead, the design of the second element region as a bolt onto which a nut can be screwed is preferred.

Daher stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Bauteilanordnung eine Mutter aufweist, die auf den zweiten Elementbereich aufgeschraubt ist, sodass das zweite Bauteil zwischen dem Trennflansch und der Mutter angeordnet ist und insbesondere an der zweiten Anlagefläche des Trennflansches anliegt. Dies hat den Vorteil, dass zum Anordnen beziehungsweise Befestigen des zweiten Bauteils am Befestigungselement keine Drehbewegung zwischen dem zweiten Bauteil und dem Befestigungselement erfolgen muss. Das zweite Bauteil kann zum Beispiel einfach auf den zweiten Elementbereich aufgesteckt werden und anschließend die Mutter angeschraubt werden.Therefore, it represents a further advantageous embodiment of the invention if the component arrangement has a nut that is screwed onto the second element area, so that the second component is arranged between the separating flange and the nut and in particular rests against the second contact surface of the separating flange. This has the advantage that no rotational movement between the second component and the fastening element is required to arrange or fasten the second component to the fastening element. The second component can, for example, simply be placed onto the second element area and the nut can then be screwed on.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das zweite Bauteil ein Durchgangsloch mit einem Innendurchmesser größer als ein Außendurchmesser des zweiten Außengewindes auf, wobei der zweite Elementbereich zum Teil durch das Durchgangsloch durchgeführt ist. Dadurch kann also das zweite Bauteil einfach auf den zweiten Elementbereich aufgesteckt werden, ohne eine erforderliche Drehbewegung. Das Durchgangsloch im zweiten Bauteil ist darüber hinaus mit einem Innendurchmesser ausgebildet, insbesondere einem minimalen Innendurchmesser, der kleiner ist als ein maximaler Außendurchmesser des Trennflansches. Dadurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass das zweite Bauteil auf dem Trennflansch, insbesondere auf der zweiten Anlagefläche, aufliegt. Hierdurch lässt sich über den Trennflansch, insbesondere durch seine Dicke, auch ein gewünschter Abstand zwischen dem zweiten Bauteil und dem an der ersten Anlagefläche anliegenden Bauteil einstellen. Das Durchgangsloch im zweiten Bauteil kann zum Beispiel kreisförmig ausgebildet sein. Dieses weist dann entsprechend einen konstanten Durchmesser auf. Dieser ist vorzugsweise auch kleiner als ein minimaler Durchmesser des Trennflansches.According to a further advantageous embodiment of the invention, the second component has a through hole with an inner diameter larger than an outer diameter of the second external thread, wherein the second element region is partially guided through the through hole. As a result, the second component can be easily placed on the second element region without any rotational movement being required. The through hole in the second component is also designed with an inner diameter, in particular a minimum inner diameter, which is smaller than a maximum outer diameter of the separating flange. This advantageously makes it possible for the second component to rest on the separating flange, in particular on the second contact surface. This also makes it possible to achieve a desired Set the distance between the second component and the component resting on the first contact surface. The through hole in the second component can be circular, for example. This then has a constant diameter. This is preferably also smaller than a minimum diameter of the separating flange.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Bauteilanordnung ein drittes Bauteil auf, an welchem der erste Elementbereich dieses kontaktierend angeordnet ist, wobei das dritte Bauteil zwischen dem ersten Bauteil und dem Trennflansch angeordnet ist und insbesondere an der ersten Anlagefläche des Trennflansches anliegt. Damit können also vorteilhafterweise mittels des Befestigungselements sogar drei Bauteile aneinander befestigt werden. Zunächst kann zum Beispiel das dritte Bauteil am ersten Bauteil befestigt werden, indem der erste Elementbereich in diese beiden Bauteile eingeschraubt wird, mindestens bis die erste Anlagefläche des Trennflansches am dritten Bauteil zur Anlage kommt. Dadurch sind das erste und das dritte Bauteil mittels des Befestigungselements zueinander fixiert. Anschließend und vorteilhafterweise zeitlich entkoppelt kann nunmehr das zweite Bauteil ebenfalls am Befestigungselement und damit am ersten und dritten Bauteil angeordnet werden, indem zum Beispiel wie beschrieben das zweite Bauteil mit seinem Durchgangsloch über den zweiten Elementbereich gesteckt und anschließend mittels einer aufgeschraubten Mutter fixiert wird. Die Befestigung dieser drei Bauteile aneinander kann damit an einer gleichen Befestigungsstelle mit einem gemeinsamen Befestigungselement und dennoch zeitlich entkoppelt bewerkstelligt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the component arrangement has a third component on which the first element region is arranged in contact, the third component being arranged between the first component and the separating flange and in particular resting on the first contact surface of the separating flange. This means that even three components can advantageously be fastened to one another using the fastening element. First, for example, the third component can be fastened to the first component by screwing the first element region into these two components, at least until the first contact surface of the separating flange comes into contact with the third component. The first and third components are thus fixed to one another using the fastening element. Subsequently and advantageously decoupled in time, the second component can now also be arranged on the fastening element and thus on the first and third components, for example by inserting the second component with its through hole over the second element region as described and then fixing it using a screwed-on nut. The fastening of these three components to one another can thus be accomplished at the same fastening point with a common fastening element and yet decoupled in time.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt das erste Bauteil ein Batteriegehäuse, insbesondere eine als Hohlprofil ausgebildete Seitenwand des Batteriegehäuses und/oder ein innerhalb eines Rahmens des Batteriegehäuses verlaufender, als Hohlprofil ausgebildeter Steg bzw. Trennwand zwischen Batteriemodulen und/oder ein lasttragendes Profil des Batteriegehäuses, für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs oder ein Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Profilbauteil und/oder einen Querträger und/oder einen Längsträger dar. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das zweite Bauteil eine Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs darstellt. Insbesondere ist es zudem bevorzugt, dass das dritte Bauteil einen Unterfahrschutz des Kraftfahrzeugs darstellt.In a further advantageous embodiment of the invention, the first component is a battery housing, in particular a side wall of the battery housing designed as a hollow profile and/or a web or partition wall between battery modules designed as a hollow profile and running within a frame of the battery housing and/or a load-bearing profile of the battery housing, for a high-voltage battery of a motor vehicle or a body component of the motor vehicle, in particular a profile component and/or a cross member and/or a longitudinal member. Furthermore, it is advantageous if the second component is an underbody panel of the motor vehicle. In particular, it is also preferred that the third component is an underrun protection of the motor vehicle.

Hierdurch lässt es sich also vorteilhafterweise bewerkstelligen, zunächst den Unterfahrschutz zum Beispiel an der Karosserie oder direkt am Batteriegehäuse zu befestigen und anschließend an der gleichen Befestigungsstelle die Unterbodenverkleidung anzubinden. Wie oben zum ersten, zweiten und dritten Bauteil beschrieben, kann also zunächst ein Unterfahrschutz unterseitig an einer Batterie beziehungsweise dem Batteriegehäuse angeordnet werden und dieses dann an vorzugsweise mehreren Befestigungspunkten mittels jeweils eines Befestigungselements durch Einschrauben des ersten Elementbereichs befestigt werden, bis der Trennflansch am Unterfahrschutz zur Anlage kommt. Anschließend kann das betreffende Verkleidungsbauteil, das heißt Unterbodenverkleidungsbauteil, an geeigneter Stelle positioniert werden, und mit seinen entsprechenden Durchgangslöchern auf die jeweiligen zweiten Elementbereiche der Befestigungselemente aufgesteckt und unterseitig mittels Muttern fixiert werden. Dies erlaubt eine besonders einfache und vorteilhafte Montage dieser drei Bauteile aneinander.This makes it advantageous to first attach the underrun protection to the body or directly to the battery housing, for example, and then to connect the underbody paneling to the same fastening point. As described above for the first, second and third components, an underrun protection can first be arranged on the underside of a battery or the battery housing and then attached to preferably several fastening points using a fastening element by screwing in the first element area until the separating flange comes into contact with the underrun protection. The paneling component in question, i.e. the underbody paneling component, can then be positioned at a suitable location and plugged with its corresponding through holes onto the respective second element areas of the fastening elements and fixed on the underside using nuts. This allows these three components to be assembled together in a particularly simple and advantageous manner.

Die Unterbodenverkleidung kann dabei eine Unterbodenverkleidung für einen Heckbereich des Kraftfahrzeugs darstellen und/oder für einen Frontbereich des Kraftfahrzeugs und/oder für einen oder beide Seitenschwellerbereiche. Derartige Unterbodenverkleidungen, sowie auch der Unterfahrschutz sind im Wesentlichen eben und ausgebildet und erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeughochachse. Außerdem stellen sie die untere Außenseite eines Kraftfahrzeugs bereit, an welchem sie angeordnet sind. Als Unterfahrschutz wird dabei das Bauteil bezeichnet, welches bezüglich der Fahrzeughochachse direkt unterhalb der Batterie angeordnet ist, ggf. mit noch zwischen der Batterie und dem Unterfahrschutz befindlichen Elementen. Der Unterfahrschutz erstreckt sich jedoch in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung im Wesentlichen genausoweit wie die Batterie. Der Unterfahrschutz kann dabei einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Die übrigen unterseitig am Fahrzeug angeordneten Verleidungsbauteile, die sich zum Beispiel in Fahrzeuglängs- und/oder Querrichtung weiter erstrecken als die Batterie, werden vorliegend als Unterbodenverkleidung bezeichnet. Auch diese kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein.The underbody paneling can represent an underbody paneling for a rear area of the motor vehicle and/or for a front area of the motor vehicle and/or for one or both side sill areas. Such underbody panels, as well as the underrun protection, are essentially flat and designed and extend essentially perpendicular to the vehicle's vertical axis. They also provide the lower outside of a motor vehicle on which they are arranged. The underrun protection refers to the component that is arranged directly below the battery with respect to the vehicle's vertical axis, possibly with elements still located between the battery and the underrun protection. However, the underrun protection extends essentially as far in the vehicle's longitudinal and transverse directions as the battery. The underrun protection can be designed in one or more parts. The other cladding components arranged on the underside of the vehicle, which extend further in the vehicle's longitudinal and/or transverse directions than the battery, for example, are referred to here as underbody paneling. This can also be designed in one or more parts.

All diese Unterbodenverkleidungsbauteile können in gleicher vorteilhafter Weise an der Karosserie und/oder dem Batteriegehäuse, insbesondere mit dem daran bereits befestigten Unterfahrschutz, befestigt werden. Zur Befestigung dieser drei Bauteile, nämlich der Unterbodenverkleidung, des Unterfahrschutzes und des Batteriegehäuses bzw. der Karosserie aneinander ist insbesondere nicht nur eine einzige Befestigungsstelle unter Verwendung eines einzigen Befestigungselements vorgesehen, sondern es können grundsätzlich je nach Auslegung beliebig viele Befestigungsstellen definiert sein, an denen jeweils zur Befestigung ein erfindungsgemäßes Befestigungselement oder eines seiner Ausführungsformen zum Einsatz kommt.All of these underbody paneling components can be attached to the body and/or the battery housing in an equally advantageous manner, in particular with the underrun protection already attached thereto. In order to attach these three components, namely the underbody paneling, the underrun protection and the battery housing or the body to one another, not only a single attachment point using a single fastening element is provided, but in principle, depending on the design, any number of fastening points can be defined, at each of which a fastening element according to the invention or one of its embodiments is used for fastening.

Die direkte Befestigung des Unterbodenverkleidungsbauteils am Unterfahrschutz ermöglicht zudem die Vermeidung eines Spalts zwischen Unterfahrschutz und Unterbodenverkleidung, der sich aerodynamisch nachteilig auswirkt. Weiterhin können die Befestigungsstellen, an welchen der erste Elementbereich in das Batteriegehäuse eingeschraubt wird, so positioniert sein, dass der erste Elementbereich dabei in das Innere des Hohlprofils der Seitenwand des Batteriegehäuses eingeschraubt wird. Mit anderen Worten kann die Seitenwand zwei durch eine Hohlkammer beabstandete Wandelemente aufweisen und ein diese beiden Wandelemente verbindendes Bodenelement. Der erste Elementbereich des Befestigungselements kann dann zum Beispiel in diesen Bodenbereich eingeschraubt werden, sodass das erste Ende des Befestigungselements beim Einschrauben dem Hohlraum zwischen den beiden Wandelementen zugewandt ist. Im eingeschraubten Zustand kann das erste Ende dabei sich dann letztendlich im Hohlraum dieses Hohlprofils der Seitenwand befinden. Dies stellt eine besonders bauraumeffiziente Positionierung des Befestigungselements beziehungsweise des Anschraubpunkts dar, der mit anderen Bauteilen, wie Kabelführungen oder Kühlleitungen oder ähnlichem, nicht kollidiert. Insbesondere ist dies vorteilhaft, da die Hohlräume in den Hohlprofilen der Seitenwände ohnehin üblicherweise ungenutzt sind.The direct attachment of the underbody panel component to the underrun protection also makes it possible to avoid a gap between the underrun protection and the underbody panel, which has a negative aerodynamic effect. Furthermore, the attachment points at which the first element area is screwed into the battery housing can be positioned in such a way that the first element area is screwed into the interior of the hollow profile of the side wall of the battery housing. In other words, the side wall can have two wall elements spaced apart by a hollow chamber and a base element connecting these two wall elements. The first element area of the fastening element can then be screwed into this base area, for example, so that the first end of the fastening element faces the hollow space between the two wall elements when screwed in. When screwed in, the first end can then ultimately be located in the hollow space of this hollow profile of the side wall. This represents a particularly space-efficient positioning of the fastening element or the screwing point, which does not collide with other components, such as cable guides or cooling lines or the like. This is particularly advantageous since the cavities in the hollow profiles of the side walls are usually unused anyway.

Die Unterbodenverkleidung und der Unterfahrschutz können damit vorteilhafterweise an der Karosserie und/oder dem Batteriegehäuse an einer gleichen Befestigungsstelle mit demselben Befestigungselement befestigt werden. Die Unterbodenverkleidung und der Unterfahrschutz sind beispielsweise jeweils an mehreren Befestigungsstellen an der Karosserie und/oder dem Batteriegehäuse befestigt, wobei der Unterfahrschutz und die Unterbodenverkleidung an allen diesen Befestigungsstellen mit einem jeweiligen gleichen Befestigungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung befestigt sein können, das heißt die Befestigungsstellen, an welchen der Unterfahrschutz am ersten Bauteil, nämlich dem Batteriegehäuse und/oder der Karosserie, befestigt ist, stellen die gleichen Befestigungsstellen dar, an welchen die Unterbodenverkleidung am ersten Bauteil befestigt ist. Damit kann der vorhandene Bauraum maximal effizient ausgenutzt werden und die Anzahl an benötigten Befestigungselementen auf ein Minimum reduziert werden.The underbody paneling and the underrun protection can thus advantageously be attached to the body and/or the battery housing at the same attachment point with the same fastening element. The underbody paneling and the underrun protection are each attached to the body and/or the battery housing at several attachment points, for example, whereby the underrun protection and the underbody paneling can be attached to all of these attachment points with a respective identical fastening element according to an embodiment of the invention, i.e. the attachment points at which the underrun protection is attached to the first component, namely the battery housing and/or the body, represent the same attachment points at which the underbody paneling is attached to the first component. This allows the available installation space to be used as efficiently as possible and the number of required fastening elements to be reduced to a minimum.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bauteilanordnung oder einer ihrer Ausgestaltungen. Das Kraftfahrzeug kann zum Beispiel die Hochvoltbatterie mit dem beschriebenen Batteriegehäuse aufweisen, sowie die Unterbodenverkleidung und den Unterfahrschutz. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug dabei eines oder mehrere der beschriebenen Befestigungselemente aufweisen.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with a component arrangement according to the invention or one of its embodiments. The motor vehicle can, for example, have the high-voltage battery with the described battery housing, as well as the underbody paneling and the underrun protection. In particular, the motor vehicle can have one or more of the described fastening elements.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Befestigen eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils aneinander mittels eines erfindungsgemäßen Befestigungselements oder eines seiner Ausgestaltungen. Dabei wird der erste Elementbereich am ersten Bauteil mittels eines mit dem Schraubenkopfantrieb des zweiten Endes in Eingriff gebrachten Schraubwerkzeugs befestigt und das zweite Bauteil am zweiten Elementbereich zeitlich nach dem Befestigen des ersten Elementbereichs am ersten Bauteil befestigt.Furthermore, the invention also relates to a method for fastening a first component and a second component to one another by means of a fastening element according to the invention or one of its embodiments. The first element region is fastened to the first component by means of a screwing tool brought into engagement with the screw head drive of the second end and the second component is fastened to the second element region after the first element region has been fastened to the first component.

Die für das erfindungsgemäße Befestigungselement und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages mentioned for the fastening element according to the invention and its embodiments apply equally to the method according to the invention.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Befestigungselement und der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the fastening element according to the invention and the component arrangement according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the method according to the invention are not described again here.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments. The invention therefore also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments have not been described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

• 1 eine schematische Darstellung einer Untenansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugs mit einem an einer Hochvoltbatterie angeordneten Unterfahrschutz sowie einer Unterbodenverkleidung;
• 2 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Bauteilanordnung mit einer Hochvoltbatterie, einem Unterfahrschutz und einer Unterbodenverkleidung;
• 3 eine schematische Darstellung einer Untenansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugs als Beispiel für eine Bauteilanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• 4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bauteilanordnung mit einem Befestigungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
• 5 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bauteilanordnung mit einem Befestigungselement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Exemplary embodiments of the invention are described below.

• 1 a schematic representation of a bottom view of a part of a motor vehicle with an underrun protection arranged on a high-voltage battery and an underbody panel;
• 2 a schematic and perspective representation of a component arrangement with a high-voltage battery, an underrun protection and an underbody panel;
• 3 a schematic representation of a bottom view of a part of a motor vehicle as an example of a component arrangement according to an embodiment of the invention;
• 4 a schematic cross-sectional view of a component arrangement with a fastening element according to an embodiment of the invention; and
• 5 a schematic cross-sectional representation of a component arrangement with a fastening element according to a further embodiment of the invention.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the components of the embodiments described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and which also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure should also include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by other features of the invention already described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, identical reference symbols designate functionally identical elements.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Untenansicht eines Teils eines Kraftfahrzeugs 10. Zu sehen ist hierbei insbesondere ein Unterfahrschutz 12, welcher eine vorliegend nicht zu sehende Hochvoltbatterie überdeckend angeordnet ist, sowie eine heckseitige Unterbodenverkleidung 14. Der Unterfahrschutz 12 ist dabei mittels vielzähliger Befestigungselemente, vorliegend ausgestaltet zum Beispiel als Schrauben 16, an ersten Befestigungsstellen 18 an der Batterie befestigt. Von diesen Befestigungsstellen 18 sind insbesondere nur einige markiert und entsprechend mit einem Bezugszeichen versehen. Die Unterbodenverkleidung 14 ist ebenfalls am Kraftfahrzeug 10 angebunden, insbesondere an der Kraftfahrzeugkarosserie 20, zum Beispiel ebenfalls mittels Schrauben oder anderer Befestigungselemente, und zwar an den Befestigungsstellen 22. 1 shows a schematic representation of a bottom view of a part of a motor vehicle 10. In particular, an underrun protection 12 can be seen, which is arranged to cover a high-voltage battery (not visible here), as well as a rear underbody panel 14. The underrun protection 12 is attached to the battery at first attachment points 18 by means of numerous fastening elements, in this case designed as screws 16, for example. Of these fastening points 18, only a few are marked and provided with a corresponding reference symbol. The underbody panel 14 is also connected to the motor vehicle 10, in particular to the motor vehicle body 20, for example also by means of screws or other fastening elements, specifically at the fastening points 22.

2 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung einer Bauteilanordnung 24, die wiederum eine Hochvoltbatterie 26 und einen unterseitig an dieser angeordneten Unterfahrschutz 12 umfasst, sowie eine Unterbodenverkleidung 14, die ebenfalls an der Hochvoltbatterie 26, insbesondere an einem Batteriegehäuseteil 28 eines Batteriegehäuses 30 der Hochvoltbatterie 26, angebunden beziehungsweise befestigt ist. Das Batteriegehäuse 28 kann zum Beispiel als Rahmenwand oder Seitenwand des Batteriegehäuses 30 ausgebildet sein, wobei diese Seitenwand wiederum als Hohlprofil ausgebildet ist. Die Anbindung des Unterfahrschutzes 12 sowie der Unterbodenverkleidung 14 erfolgt auch hierbei wiederum über jeweilige separate Anbindungsstellen 18 für den Unterfahrschutz 12 und Anbindungsstellen 22 für die Unterbodenverkleidung 14. Zudem erfolgt die Befestigung hierbei mittels Schrauben 16. 2 shows a schematic and perspective view of a component arrangement 24, which in turn comprises a high-voltage battery 26 and an underrun protection 12 arranged on the underside thereof, as well as an underbody panel 14, which is also connected or fastened to the high-voltage battery 26, in particular to a battery housing part 28 of a battery housing 30 of the high-voltage battery 26. The battery housing 28 can be designed, for example, as a frame wall or side wall of the battery housing 30, with this side wall in turn being designed as a hollow profile. The underrun protection 12 and the underbody panel 14 are also connected here via respective separate connection points 18 for the underrun protection 12 and connection points 22 for the underbody panel 14. In addition, the fastening is carried out here by means of screws 16.

Die Unterbodenverkleidungsaufnahme ist in den meisten Fällen außerhalb der Anbindung des Hochvoltbatterieunterfahrschutzes 12 umgesetzt. Außerdem müssen entsprechend viele Befestigungspunkte 18, 22 und somit auch Verbindungselemente 16, zum Beispiel Bolzen und Muttern oder Schrauben, umgesetzt werden, um sowohl den Hochvoltbatterieunterfahrschutz 12 als auch die Unterbodenverkleidung 14 entsprechend separat fixieren zu können. 1 und 2 illustrieren beispielhaft die Anzahl der üblicherweise umgesetzten Verbindungselemente 16, Aufnahmepunkte 18, 22 und Anbindungskonzepte für den Hochvoltbatterieunterfahrschutz 12 und die Unterbodenverkleidung 14 hinten, das heißt in einem Heckbereich 32. Ein weiterer Nachteil bisheriger Anbindungskonzepte besteht zudem darin, dass die Anbindung der Unterbodenverkleidung 14 unter Umständen mit dem erforderlichen Bauraum für Medien wie Kühlung, Hochvoltverkabelung und so weiter, und Stecker beziehungsweise Header kollidieren kann. Außerdem entsteht durch die in Längsrichtung L entzerrte Anbindung von Hochvoltbatterieunterfahrschutz 12 und Unterbodenverkleidung 14 ein relativ merklicher Spalt 34 zwischen beiden Komponenten, welche nachteilig aus Sicht Aerodynamik ist. Dies ist dadurch bedingt, dass ein glatter Boden durch diesen Spalt 34 unterbrochen ist, was sich wieder nachteilig auf den Verbrauch und die Reichweite auswirkt. Eine Kraftfahrzeughochachse beziehungsweise deren Richtung ist vorliegend mit H bezeichnet.In most cases, the underbody panel mount is implemented outside the connection of the high-voltage battery underrun protection 12. In addition, a corresponding number of fastening points 18, 22 and thus also connecting elements 16, for example bolts and nuts or screws, must be implemented in order to be able to fix both the high-voltage battery underrun protection 12 and the underbody panel 14 separately. 1 and 2 illustrate by way of example the number of connecting elements 16, mounting points 18, 22 and connection concepts usually implemented for the high-voltage battery underrun protection 12 and the underbody panel 14 at the rear, i.e. in a rear area 32. A further disadvantage of previous connection concepts is that the connection of the underbody panel 14 can, under certain circumstances, collide with the required installation space for media such as cooling, high-voltage cabling and so on, and plugs or headers. In addition, the equalized connection of the high-voltage battery underrun protection 12 and the underbody panel 14 in the longitudinal direction L creates a relatively noticeable gap 34 between the two components, which is disadvantageous from an aerodynamic point of view. This is due to the fact that a smooth floor is interrupted by this gap 34, which in turn has a detrimental effect on consumption and range. A motor vehicle vertical axis or its direction is designated H in this case.

Diese Nachteile können nun vorteilhafterweise durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen vermieden werden. Die neue Idee umfasst dabei eine multifunktionale Anbindung des Hochvoltbatterieunterfahrschutzes 12 und der Unterbodenverkleidung 14, wie dies nun nachfolgend näher erläutert wird.These disadvantages can now be advantageously avoided by the invention and its embodiments. The new idea includes a multifunctional connection of the high-voltage battery underrun protection 12 and the underbody paneling 14, as will now be explained in more detail below.

3 zeigt dabei eine schematische Darstellung einer Bauteilanordnung 36 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese zeigt wiederum einen Unterfahrschutz 12, der an einer Karosserie 20 und/oder an einer Hochvoltbatterie 26, insbesondere eines Batteriegehäuses 30, insbesondere einer Seitenwand 28 eines solchen Batteriegehäuses 30 angeordnet ist, sowie eine Unterbodenverkleidung 14, die ebenfalls an der Karosserie 20 beziehungsweise der Hochvoltbatterie 26 angebunden ist. Diese Komponenten können im Wesentlichen wie zuvor beschrieben angeordnet und ausgebildet sein bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede: Zur Anbindung des Unterfahrschutzes 12 und der Unterbodenverkleidung 14 werden nunmehr hier vorteilhafterweise zum Teil gleiche Anbindungsstellen 38 genutzt. Insbesondere erfolgt die Anbindung an diesen Anbindungsstellen 38 zudem auf besonders vorteilhafte Weise auch über ein jeweiliges gemeinsames Befestigungselement 42, wie dieses später noch näher beschrieben wird. Vor allem zur Anbindung des Unterfahrschutzes 12 können optional noch weitere vorliegend nicht näher dargestellte Anbindungsstellen vorgesehen sein, die nicht gemeinsam mit der Unterbodenverkleidung 14 geteilt werden. Auch die Unterbodenverkleidung 14 kann an weiteren Stellen an die Karosserie 20 angebunden sein, ohne dass an diesen Stellen gleichzeitig auch der Unterfahrschutz 12 an der Karosserie 20 angebunden ist. Nichtsdestoweniger können durch das Vorsehen dieser geteilten, d.h. gemeinsamen, Anbindungsstellen 38 sowohl der Montageaufwand als auch der Bauteilaufwand und der erforderliche Bauraum deutlich reduziert werden. Somit können vorteilhafterweise der Unterfahrschutz 12 als auch die Unterbodenverkleidung 14, zum Beispiel die für den Heckbereich 32 und/oder auch eine für den Frontbereich der Kraftfahrzeugs 10, der vorliegend nicht dargestellt ist, sowie optional auch Unterbodenverkleidungsteile im Seitenschwellerbereich teilweise an denselben Stellen 38 verschraubt werden und somit die schon vorhandenen Anbindungspunkte des Hochvoltbatterieunterfahrschutzes 12 gleichsam auch für die Aufnahme der Unterbodenverkleidungsumfänge mit verwendet werden. Die Anbindung des Unterfahrschutzes 12 wird also gleichzeitig für die Anbindung der Unterbodenverkleidung 14 genutzt. 3 shows a schematic representation of a component arrangement 36 according to an embodiment of the invention. This in turn shows an underrun protection 12, which is arranged on a body 20 and/or on a high-voltage battery 26, in particular a battery housing 30, in particular a side wall 28 of such a battery housing 30, as well as an underbody panel 14, which is also connected to the body 20 or the high-voltage battery 26. These components can be arranged and designed essentially as described above, except for the differences described below: To connect the underrun protection 12 and the underbody panel 14, partially identical connection points 38 are now advantageously used here. In particular, the connection at these connection points 38 is also made in a particularly advantageous manner via a respective common fastening element 42, as will be described in more detail later. In particular, for the connection of the underbody protection 12, further connection points, not shown in more detail here, which are not shared with the underbody panel 14, can optionally be provided. The underbody panel 14 can also be connected to the body 20 at other points without the underbody protection 12 also being connected to the body 20 at these points at the same time. Nevertheless, by providing these shared, i.e. common, connection points 38, both the assembly effort and the component effort and the required installation space can be significantly reduced. Thus, the underrun protection 12 and the underbody paneling 14, for example the one for the rear area 32 and/or one for the front area of the motor vehicle 10, which is not shown here, as well as optionally also underbody paneling parts in the side sill area, can advantageously be partially screwed on at the same points 38 and thus the existing connection points of the high-voltage battery underrun protection 12 can also be used to accommodate the underbody paneling. The connection of the underrun protection 12 is therefore used at the same time for the connection of the underbody paneling 14.

Um dies weiterhin auf besonders vorteilhafte Weise bewerkstelligen zu können und dabei vor allem den Montageprozess zur Befestigung des Unterfahrschutzes 12 zeitlich unabhängig von der Befestigung der Unterbodenverkleidung 14 ausführen zu können, wird hierfür ein neues Standardelement, welches als Befestigungselement 42 genutzt wird, definiert. Dieses wird später im Zusammenhang mit 4 und 5 näher erläutert. Dies ermöglicht eine multifunktionale Anbindung für den Unterfahrschutz 12, der Hochvoltbatterie 26 und der Unterbodenverkleidung 14. Die Unterbodenverkleidung 14 kann dann entsprechend auch bis auf den Unterfahrschutz 12 heran verlängert werden, insbesondere in der dargestellten Längsrichtung L, die wiederum senkrecht zu einer Fahrzeughochachse H gerichtet ist. Dadurch kann der zuvor erwähnte Spalt 34 (vergleiche 2) maximal geschlossen werden beziehungsweise vollkommen eliminiert werden. Dadurch kann die Aerodynamik verbessert werden, der Verbrauch gesenkt werden und die Reichweite erhöht werden.In order to be able to continue to do this in a particularly advantageous manner and, above all, to be able to carry out the assembly process for fastening the underrun protection 12 independently of the fastening of the underbody panel 14, a new standard element is defined for this purpose, which is used as fastening element 42. This will be described later in connection with 4 and 5 explained in more detail. This enables a multifunctional connection for the underrun protection 12, the high-voltage battery 26 and the underbody panel 14. The underbody panel 14 can then be extended up to the underrun protection 12, in particular in the longitudinal direction L shown, which in turn is directed perpendicular to a vehicle vertical axis H. This allows the previously mentioned gap 34 (see 2 ) can be closed as much as possible or eliminated completely. This can improve aerodynamics, reduce fuel consumption and increase the range.

4 und 5 zeigen jeweils eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils einer Bauteilanordnung 36 mit einem jeweiligen Befestigungselement 42 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Zunächst soll die Bauteilanordnung 36 und das Befestigungselement 42 mit Bezug auf 4 beschrieben werden. Neben diesem Befestigungselement 42 umfasst die dargestellte Bauteilanordnung 36 ein erstes Bauteil 44, welches zum Beispiel einen Teil der Karosserie 20 und/oder einen Teil des Gehäuses 30 der Hochvoltbatterie 26, zum Beispiel die Seitenwand 28, darstellen kann, ein zweites Bauteil 46, welches zum Beispiel die Unterbodenverkleidung 14 darstellen kann, und vorliegend auch ein drittes Bauteil 48, welches zum Beispiel den Unterfahrschutz 12 darstellen kann. Das Befestigungselement 42 weist dabei einen ersten Elementbereich 42a und einen zweiten Elementbereich 42b auf, die bezüglich der hier dargestellten z-Richtung, die gleichzeitig zu einer Längserstreckungsrichtung des Befestigungselements 42 korrespondieren kann, nebeneinander angeordnet sind. Bezogen auf die bestimmungsgemäße Einbaulage des Befestigungselements 42 und der Bauteilanordnung 36 am Kraftfahrzeug 10 bei Verwendung zur Befestigung von Unterfahrschutz 12, Unterbodenverkleidung 14 und Karosserie 20 bzw. Batteriegehäuse 30 aneinander, wie z.B. zu 3 beschreiben, korrespondiert die hier dargestellte z-Richtung zur zuvor definierten Fahrzeughochrichtung H (vgl. 3). Der erste Elementbereich 42a weist ein erstes Ende 50a auf und der zweite Elementbereich 42b ein zweites Ende 50b des Befestigungselements 42 bezüglich der dargestellten z-Richtung. Weiterhin weist der erste Elementbereich 42a einen sich in Längserstreckungsrichtung z erstreckenden ersten Grundkörper 52a mit einem an diesem angeordneten ersten Außengewinde 54a auf, und der zweite Elementbereich 42 weist einen zweiten sich in Längserstreckungsrichtung z erstreckenden Grundkörper 52b mit einem an diesem angeordneten zweiten Außengewinde 54b auf. Die Gewindeform der Außengewinde 54a, 54b kann je nach Anwendungsfall ausgestaltet sein. Vor allem der zweite Elementbereich 42b ist bevorzugt als Bolzen 61 ausgestaltet. Entsprechend kann der Grundkörper 52b des zweiten Elementbereichs 42b im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Zwischen dem ersten und zweiten Elementbereich 42a, 42b ist zudem ein Trennflansch 56 angeordnet. Diese weist in diesem Beispiel eine konstante Dicke d in radialer Richtung auf. Die radiale Richtung ist dabei insbesondere senkrecht zu einer dem ersten und zweiten Grundkörper 52a, 52b zugeordneten Drehachse A. Auf das zweite Außengewinde 54b kann dann eine korrespondierende Mutter 58 aufgeschraubt werden, die ebenfalls Teil der Bauteilanordnung 36 sein kann. 4 and 5 each show a schematic cross-sectional view of a part of a component arrangement 36 with a respective fastening element 42 according to embodiments of the invention. First, the component arrangement 36 and the fastening element 42 will be described with reference to 4 be described. In addition to this fastening element 42, the component arrangement 36 shown comprises a first component 44, which can represent, for example, a part of the body 20 and/or a part of the housing 30 of the high-voltage battery 26, for example the side wall 28, a second component 46, which can represent, for example, the underbody paneling 14, and in the present case also a third component 48, which can represent, for example, the underrun protection 12. The fastening element 42 has a first element region 42a and a second element region 42b, which are arranged next to one another with respect to the z-direction shown here, which can simultaneously correspond to a longitudinal extension direction of the fastening element 42. In relation to the intended installation position of the fastening element 42 and the component arrangement 36 on the motor vehicle 10 when used to fasten the underrun protection 12, underbody paneling 14 and body 20 or battery housing 30 to one another, such as for example 3 describe, the z-direction shown here corresponds to the previously defined vehicle vertical direction H (cf. 3 ). The first element region 42a has a first end 50a and the second element region 42b has a second end 50b of the fastening element 42 with respect to the z-direction shown. Furthermore, the first element region 42a has a first base body 52a extending in the longitudinal direction z with a first external thread 54a arranged on it, and the second element region 42 has a second base body 52b extending in the longitudinal direction z with a second external thread 54b arranged on it. The thread shape of the external threads 54a, 54b can be designed depending on the application. In particular, the second element region 42b is preferably designed as a bolt 61. Accordingly, the base body 52b of the second element region 42b can be essentially cylindrical. A separating flange 56 is also arranged between the first and second element regions 42a, 42b. In this example, this has a constant thickness d in the radial direction. The radial direction is in particular perpendicular to a rotation axis A assigned to the first and second base bodies 52a, 52b. A corresponding nut 58, which can also be part of the component arrangement 36, can then be screwed onto the second external thread 54b.

Der erste Elementbereich 42a ist in diesem Beispiel als Flow-Drill-Schraube 60 ausgebildet. Somit ist der erste Elementbereich 42a dazu ausgelegt, ein Gewinde in das erste Bauteil 44 zu schneiden, wenn der erste Elementbereich 42a in das erste Bauteil 44 eingeschraubt wird. Damit muss vorteilhafterweise kein Vorloch in das erste Bauteil 44 eingebracht sein, um das Befestigungselement 36 einschrauben zu können.In this example, the first element region 42a is designed as a flow drill screw 60. Thus, the first element region 42a is designed to cut a thread into the first component 44. when the first element region 42a is screwed into the first component 44. This advantageously means that no pilot hole has to be made in the first component 44 in order to be able to screw in the fastening element 36.

Vorteilhafterweise weist nunmehr das zweite Ende 50b eine Werkzeugkoppeleinrichtung 62 mit einem Schraubenkopfantrieb 64 auf. Dadurch ist vorteilhafterweise eine Werkzeugaufnahme für ein Schraubwerkzeug für die Montage bereitgestellt. Diese Werkzeugaufnahme beziehungsweise der Schraubenkopfantrieb 64 kann zum Beispiel als Innensechskant, Torx, Kreuz, Schlitz, Square, Phillips und so weiter ausgebildet sein. Damit ist die Werkzeugkoppeleinrichtung 62 vorteilhafterweise dazu ausgelegt, mit einem Schraubwerkzeug drehschlüssig zu koppeln, um mittels eines solchen Schraubwerkzeugs das Befestigungselement 36 zum Einschrauben in das erste Bauteil 44 um die Achse A zu rotieren beziehungsweise zu drehen. Die Werkzeugkoppeleinrichtung 62 weist hierbei zudem einen Durchmesser D auf, welcher maximal so groß ist wie ein Kerndurchmesser DK eines Kerns des zweiten Außengewindes 54b. In diesem Beispiel sind der Durchmesser D der Werkzeugkoppeleinrichtung 62 und der Kerndurchmesser DK identisch und der Grundkörper 52b weist einen über seine gesamte Länge in z-Richtung nahezu konstanten Durchmesser auf, der diesem Kerndurchmesser DK entspricht. Damit behindert die Werkzeugkoppeleinrichtung 62 vorteilhafterweise nicht die Möglichkeit, eine Mutter 58 auf den zweiten Elementbereich 42b aufzuschrauben.The second end 50b now advantageously has a tool coupling device 62 with a screw head drive 64. This advantageously provides a tool holder for a screwing tool for assembly. This tool holder or the screw head drive 64 can be designed, for example, as a hexagon socket, Torx, cross, slot, square, Phillips and so on. The tool coupling device 62 is thus advantageously designed to couple to a screwing tool in a rotationally locking manner in order to rotate or turn the fastening element 36 about the axis A by means of such a screwing tool for screwing into the first component 44. The tool coupling device 62 also has a diameter D which is at most as large as a core diameter DK of a core of the second external thread 54b. In this example, the diameter D of the tool coupling device 62 and the core diameter DK are identical and the base body 52b has a diameter which is almost constant over its entire length in the z direction and which corresponds to this core diameter DK. Thus, the tool coupling device 62 advantageously does not hinder the possibility of screwing a nut 58 onto the second element region 42b.

Das Vorsehen dieser Werkzeugkoppeleinrichtung 62 am zweiten Ende 50b des Befestigungselements 42 ermöglicht einen sehr raumeffizienten Einschraubvorgang, bei welchem vor allem in radialer Richtung nicht viel Freiraum erforderlich ist.The provision of this tool coupling device 62 at the second end 50b of the fastening element 42 enables a very space-efficient screwing process in which not much free space is required, especially in the radial direction.

Der Trennflansch 56 muss dabei entsprechend nicht so ausgebildet sein, dass an diesem ein Einschraubwerkzeug angreifen kann. Die Außenkontur des Trennflansches 56 kann entsprechend mit einer beliebigen Geometrie ausgeformt sein, z.B. auch rund bzw. kreisförmig. Optional kann durch den Trennflansch 56 dennoch ein Bund mit Montageangriff, beispielsweise Außensechskant, External Square, External Fivepoint, und so weiter bereitgestellt sein. Der Trennflansch 56 stellt zudem eine erste Anlagefläche 56a sowie eine gegenüberliegende zweite Anlagefläche 56b bereit. An diesen können die entsprechenden Bauteile, in diesem Fall der Unterfahrschutz 48 und die Unterbodenverkleidung 46, auf den jeweiligen Seiten des Trennflansches 56 zur Anlage kommen.The separating flange 56 does not have to be designed in such a way that a screwing tool can engage it. The outer contour of the separating flange 56 can be shaped accordingly with any geometry, e.g. round or circular. Optionally, the separating flange 56 can still provide a collar with assembly engagement, e.g. external hexagon, external square, external five-point, and so on. The separating flange 56 also provides a first contact surface 56a and an opposite second contact surface 56b. The corresponding components, in this case the underrun protection 48 and the underbody paneling 46, can come into contact with these on the respective sides of the separating flange 56.

Um nun diese Bauteile 44, 48, 46 aneinander mittels des beschriebenen Befestigungselements 42 aneinander zu befestigen, ist es bevorzugt vorgesehen, dass zunächst die Flow-Drill-Schraube 60 in das erste Bauteil 44 eingeschraubt wird, während das dritte Bauteil 48 am ersten Bauteil 44 angeordnet ist. Dadurch wird das dritte Bauteil 48 am ersten Bauteil 44 fixiert. Der Einschraubvorgang ist beendet, sobald die erste Anlagefläche 56a am dritten Bauteil 48 zur Anlage kommt. Anschließend kann das zweite Bauteil 46 auf den zweiten Elementbereich 42b aufgesteckt werden. Dazu kann im zweiten Bauteil 46 ein entsprechendes Loch beziehungsweise eine Durchgangsöffnung 66 vorgesehen sein, deren Durchmesser größer ist als ein Außendurchmesser des zweiten Außengewindes 54b. Dadurch kann das zweite Bauteil 46 einfach über das Außengewinde 54b translatorisch ohne das Ausführen einer Drehbewegung bewegt werden, bis dieses an der zweiten Anlagefläche 56b des Trennflansches 56 zur Anlage kommt. Zur Fixierung wird, wenn das zweite Bauteil 46 auf dem zweiten Elementbereich 42b angeordnet ist, die Mutter 58 aufgeschraubt. Die Mutter 58 kann dabei so weit angeschraubt beziehungsweise angezogen werden, bis das zweite Bauteil 46 am Trennflansch 56, insbesondere an der zweiten Anlagefläche 56b, zur Anlage kommt beziehungsweise ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht ist.In order to fasten these components 44, 48, 46 to one another using the fastening element 42 described, it is preferably provided that the flow drill screw 60 is first screwed into the first component 44, while the third component 48 is arranged on the first component 44. This fixes the third component 48 to the first component 44. The screwing-in process is completed as soon as the first contact surface 56a comes to rest on the third component 48. The second component 46 can then be placed on the second element area 42b. For this purpose, a corresponding hole or through-opening 66 can be provided in the second component 46, the diameter of which is larger than an outer diameter of the second external thread 54b. This allows the second component 46 to be moved simply in a translational manner over the external thread 54b without performing a rotary movement until it comes to rest on the second contact surface 56b of the separating flange 56. For fixing, when the second component 46 is arranged on the second element region 42b, the nut 58 is screwed on. The nut 58 can be screwed on or tightened until the second component 46 comes to rest on the separating flange 56, in particular on the second contact surface 56b, or a predetermined torque is reached.

5 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bauteilanordnung 36 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese kann insbesondere wie zu 4 beschrieben ausgebildet sein, bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede. Diese Unterschiede beziehen sich dabei vorliegend auf die Ausbildung des ersten Elementbereichs 42a, welcher vorliegend nicht als Flow-Drill-Schraube 60, sondern stattdessen ebenfalls als Bolzen 68 ausgebildet ist. Zur Befestigung des ersten Elementbereichs 42a am ersten Bauteil 44 kann zum einen im Bauteil 44 selbst, sowie insbesondere auch im Bauteil 48, vorab eine Durchgangsöffnung angeordnet sein, insbesondere mit einem Durchmesser, der größer ist als ein Außendurchmesser des ersten Außengewindes 54a. In Bezug auf die z-Richtung ist auf der dem Befestigungselement 42 gegenüberliegenden Seite des Bauteils 44 eine Mutter 70 angeordnet, zum Beispiel am Bauteil 44 angeschweißt. Das erste Außengewinde 54a des ersten Elementbereichs 42a kann damit vorteilhafterweise in die Mutter 70 eingeschraubt werden, insbesondere bis wiederum der Flansch 56 am dritten Bauteil 48 zur Anlage kommt. Dadurch ist das Befestigungselement 42 am ersten Bauteil 44 und am dritten Bauteil 48 fixiert, und insbesondere diese beiden Bauteile 44, 48 aneinander befestigt. 5 shows a schematic cross-sectional view of a component arrangement 36 according to a further embodiment of the invention. This can be in particular as 4 described, except for the differences described below. These differences relate in the present case to the design of the first element region 42a, which in the present case is not designed as a flow drill screw 60, but instead also as a bolt 68. In order to fasten the first element region 42a to the first component 44, a through-opening can be arranged in advance in the component 44 itself, and in particular also in the component 48, in particular with a diameter that is larger than an outer diameter of the first external thread 54a. With respect to the z-direction, a nut 70 is arranged on the side of the component 44 opposite the fastening element 42, for example welded to the component 44. The first external thread 54a of the first element region 42a can thus advantageously be screwed into the nut 70, in particular until the flange 56 comes to rest on the third component 48. As a result, the fastening element 42 is fixed to the first component 44 and to the third component 48, and in particular these two components 44, 48 are fastened to one another.

Grundsätzlich ist durch das beschriebene Befestigungselement 42 im oberen Bereich eine geeignete Geometrie bereitgestellt, das heißt im ersten Elementbereich 42a, um den Unterfahrschutz 12 am Hochvoltbatterierahmen 28 montieren zu können. Der untere Teil, das heißt der zweite Elementbereich 42b, umfasst eine Aufnahmegeometrie, beispielsweise einen Bolzen 41 mit Gewinde 54b, um die Bodenverkleidung 14 aufzunehmen. Damit ist vorteilhafterweise ein multifunktionales Verbindungselement bereitgestellt.Basically, the described fastening element 42 provides a suitable geometry in the upper area, i.e. in the first element area 42a, in order to secure the underrun protection 12 to be able to mount it on the high-voltage battery frame 28. The lower part, i.e. the second element region 42b, comprises a receiving geometry, for example a bolt 41 with a thread 54b, in order to receive the floor panel 14. This advantageously provides a multifunctional connecting element.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein funktionsintegriertes Aufnahmekonzept für die Unterbodenverkleidung an Hochvoltbatterien bei elektrifizierten Fahrzeugen durch den Einsatz multifunktionaler Verbindungselemente, bereitgestellt durch die beschriebenen Befestigungselemente, bereitgestellt werden kann. Dies ermöglicht insbesondere ein multifunktionales Anbindungskonzept für die Unterbodenverkleidung. Durch die Verwendung der oben beschriebenen multifunktionalen Verbindungselemente ist es möglich, Gewicht zu sparen, da man die Anzahl von Verbindungselementen, wie Bolzen, Schrauben und so weiter, um zirka 50 Prozent lokal reduzieren kann. Zudem eröffnet die Doppelnutzung der Anbindungspunkte von Hochvoltbatterie-Unterfahrschutz und Unterbodenverkleidung mehr Flexibilität im Package, da man negative Auswirkungen auf das Package, wie auf Medien, Komponenten im direkten Umfeld der Hochvoltbatterie minimieren beziehungsweise ausschließen kann. Darüber hinaus erlaubt dieses multifunktionale Anbindungskonzept die Umsetzung eines nahezu idealen, bündigen Übergangs zwischen Hochvoltbatterieunterfahrschutz und Unterbodenverkleidung, insbesondere mit einem geringen Spalt zwischen den Komponenten, was wiederum der Reichweite und dem Energieverbrauch zugutekommt. Somit wird durch dieses multifunktionale Verbindungselement, das durch das Befestigungselement bereitgestellt ist, ein Kombi-Verbindungselement mit zahlreichen Vorteilen bereitgestellt.Overall, the examples show how the invention can provide a functionally integrated mounting concept for the underbody paneling on high-voltage batteries in electrified vehicles through the use of multifunctional connecting elements provided by the fastening elements described. In particular, this enables a multifunctional connection concept for the underbody paneling. By using the multifunctional connecting elements described above, it is possible to save weight, as the number of connecting elements, such as bolts, screws, etc., can be reduced locally by around 50 percent. In addition, the dual use of the connection points of the high-voltage battery underrun protection and underbody paneling opens up more flexibility in the package, as negative effects on the package, such as on media, components in the immediate vicinity of the high-voltage battery, can be minimized or excluded. In addition, this multifunctional connection concept allows the implementation of an almost ideal, flush transition between the high-voltage battery underrun protection and underbody paneling, in particular with a small gap between the components, which in turn benefits the range and energy consumption. Thus, this multifunctional connecting element provided by the fastening element provides a combination connecting element with numerous advantages.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• US 2823574 A [0002]US 2823574 A [0002]
• EP 3889448 A1 [0003]EP 3889448 A1 [0003]

Claims (10)

Befestigungselement (42) zum Befestigen eines ersten Bauteils (44) an zumindest einem zweiten Bauteil (46), wobei das Befestigungselement (42) aufweist: - einen sich in einer Längserstreckungsrichtung (z) erstreckenden, ersten Grundkörper (52a) mit einer sich parallel zur Längserstreckungsrichtung (z) ersteckenden ersten Drehachse (A), - einen in der Längserstreckungsrichtung (z) neben dem ersten Grundkörper (52a) angeordneten, zweiten Grundkörper (52b) mit einer sich parallel zur Längserstreckungsrichtung (z) erstreckenden zweiten Drehachse (A), die koaxial zur ersten Drehachse (A) ausgerichtet ist, - bezogen auf die Längserstreckungsrichtung (z) ein erstes Ende (50a) und ein gegenüberliegendes zweites Ende (50b); - einen das erste Ende (50a) umfassenden ersten Elementbereich (42a), der den ersten Grundkörper (52a) umfasst; - einen in der Längserstreckungsrichtung (z) neben dem ersten Elementbereich (42a) angeordneten zweiten Elementbereich (42b), der das zweite Ende (50b) und den zweiten Grundkörper (52b) umfasst, - einen Trennflansch (56), der in der Längserstreckungsrichtung (z) zwischen dem ersten Elementbereich (42a) und dem zweiten Elementbereich (42b) angeordnet ist; - wobei am ersten Grundkörper (52a) im ersten Elementbereich (42a) ein erstes Außengewinde (54a) angeordnet ist und am zweiten Grundkörper (52b) im zweiten Elementbereich (42b) ein zweites Außengewinde (54b); dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (42) am zweiten Ende (50b) eine Werkzeugkoppeleinrichtung (62), die einen Schraubenkopfantrieb (64) bereitstellt, zum drehschlüssigen Koppeln mit einem Einschraubwerkzeug aufweist, wobei die Werkzeugkoppeleinrichtung (62) einen ersten Durchmesser (D) senkrecht zur zweiten Drehachse (A) aufweist, der maximal so groß ist wie ein zweiter Kerndurchmesser (DK) eines Kerns des zweiten Außengewindes (54b).Fastening element (42) for fastening a first component (44) to at least one second component (46), the fastening element (42) comprising: - a first base body (52a) extending in a longitudinal direction (z) with a first axis of rotation (A) extending parallel to the longitudinal direction (z), - a second base body (52b) arranged in the longitudinal direction (z) next to the first base body (52a) with a second axis of rotation (A) extending parallel to the longitudinal direction (z) and aligned coaxially to the first axis of rotation (A), - a first end (50a) and an opposite second end (50b) with respect to the longitudinal direction (z); - a first element region (42a) comprising the first end (50a), which comprises the first base body (52a); - a second element region (42b) arranged in the longitudinal direction (z) next to the first element region (42a), which comprises the second end (50b) and the second base body (52b), - a separating flange (56) arranged in the longitudinal direction (z) between the first element region (42a) and the second element region (42b); - wherein a first external thread (54a) is arranged on the first base body (52a) in the first element region (42a) and a second external thread (54b) is arranged on the second base body (52b) in the second element region (42b); characterized in that the fastening element (42) has at the second end (50b) a tool coupling device (62) which provides a screw head drive (64) for rotationally locking coupling with a screwing tool, wherein the tool coupling device (62) has a first diameter (D) perpendicular to the second axis of rotation (A), which is at most as large as a second core diameter (DK) of a core of the second external thread (54b). Befestigungselement (42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grundkörper (52a) mit dem ersten Außengewinde (54a) gewindefurchend und/oder fließlochformend ausgebildet ist.Fastening element (42) according to Claim 1 , characterized in that the first base body (52a) with the first external thread (54a) is designed to be thread-forming and/or flow-hole-forming. Befestigungselement (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Grundkörper (52b) mit dem zweiten Außengewinde (54b) als ein Bolzen (61) ausgebildet ist, auf welchen eine Mutter (58) zur Befestigung des zweiten Bauteils (46) zwischen dem Trennflansch (56) und der Mutter (58) aufschraubbar ist.Fastening element (42) according to one of the preceding claims, characterized in that the second base body (52b) with the second external thread (54b) is designed as a bolt (61) onto which a nut (58) for fastening the second component (46) between the separating flange (56) and the nut (58) can be screwed. Befestigungselement (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennflansch (56) eine erste und gegenüberliegende zweite, ebene Anlagefläche (56a, 56b) aufweist, deren jeweilige Flächennormalen parallel zur Längserstreckungsrichtung (z) ausgerichtet sind, wobei der Trennflansch (56) eine in einer radialen Richtung im Wesentlichen konstante Dicke (d) aufweist, die einen Abstand zwischen der ersten und zweiten Anlagefläche (56a, 56b) definiert.Fastening element (42) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating flange (56) has a first and opposite second, flat contact surface (56a, 56b), the respective surface normals of which are aligned parallel to the longitudinal extension direction (z), wherein the separating flange (56) has a thickness (d) which is substantially constant in a radial direction and which defines a distance between the first and second contact surfaces (56a, 56b). Bauteilanordnung (36) mit einem Befestigungselement (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Bauteilanordnung (36) mindestens das erste Bauteil (44) und das mindestens eine zweite Bauteil (46) aufweist, - wobei der erste Elementbereich (42a) am ersten Bauteil (44) dieses kontaktierend angeordnet ist, insbesondere in das erste Bauteil (44) eingeschraubt ist, - wobei der zweite Elementbereich (42b) am zweiten Bauteil (46) dieses kontaktierend angeordnet ist.Component arrangement (36) with a fastening element (42) according to one of the preceding claims, characterized in that - the component arrangement (36) has at least the first component (44) and the at least one second component (46), - wherein the first element region (42a) is arranged on the first component (44) in contact with the latter, in particular is screwed into the first component (44), - wherein the second element region (42b) is arranged on the second component (46) in contact with the latter. Bauteilanordnung (36) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilanordnung (36) eine Mutter (58) aufweist, die auf den zweiten Elementbereich (42b) aufgeschraubt ist, so dass das zweite Bauteil (46), zwischen dem Trennflansch (56) und der Mutter (58) angeordnet ist, und insbesondere an der zweiten Anlagefläche (56b) des Trennflanschs (56) anliegt.Component arrangement (36) according to Claim 5 , characterized in that the component arrangement (36) has a nut (58) which is screwed onto the second element region (42b), so that the second component (46) is arranged between the separating flange (56) and the nut (58), and in particular rests against the second contact surface (56b) of the separating flange (56). Bauteilanordnung (36) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (46) ein Durchgangsloch (66) mit einem Innendurchmesser größer als ein Außendurchmesser des zweiten Außengewindes (54b) aufweist, wobei der zweite Elementbereich (42b) zum Teil durch das Durchgangsloch (66) durchgeführt ist.Component arrangement (36) according to one of the Claims 5 or 6 , characterized in that the second component (46) has a through hole (66) with an inner diameter larger than an outer diameter of the second external thread (54b), wherein the second element region (42b) is partially passed through the through hole (66). Bauteilanordnung (36) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilanordnung (36) ein drittes Bauteil (48) aufweist, an welchem der erste Elementbereich (42a) dieses kontaktierend angeordnet ist, wobei das dritte Bauteil (48) zwischen dem ersten Bauteil (44) und dem Trennflansch (56) angeordnet ist, und insbesondere an der ersten Anlagefläche (56a) des Trennflansches (56) anliegt.Component arrangement (36) according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that the component arrangement (36) has a third component (48) on which the first element region (42a) is arranged in contact with it, wherein the third component (48) is arranged between the first component (44) and the separating flange (56), and in particular rests against the first contact surface (56a) of the separating flange (56). Bauteilanordnung (36) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass - das erste Bauteil (44) ein Batteriegehäuse (30), insbesondere eine als Hohlprofil ausgebildete Seitenwand (28) des Batteriegehäuses (30) und/oder ein innerhalb des Batteriegehäuses (30) verlaufender, als Hohlprofil ausgebildeter Steg bzw. Trennwand und/oder ein lasttragendes Profil, für eine Hochvoltbatterie (26) eines Kraftfahrzeugs (10) oder ein Karosseriebauteil (20) des Kraftfahrzeugs (10), insbesondere ein Profilbauteil und/oder einen Querträger und/oder einen Längsträger darstellt; und - das zweite Bauteil (46) eine Unterbodenverkleidung (14) des Kraftfahrzeugs (10) darstellt; - und insbesondere das dritte Bauteil (48) ein Unterfahrschutz (12) des Kraftfahrzeugs (10) darstellt.Component arrangement (36) according to one of the Claims 5 until 8th , characterized in that - the first component (44) is a battery housing (30), in particular a side designed as a hollow profile tenwand (28) of the battery housing (30) and/or a web or partition wall running within the battery housing (30) and designed as a hollow profile and/or a load-bearing profile, for a high-voltage battery (26) of a motor vehicle (10) or a body component (20) of the motor vehicle (10), in particular a profile component and/or a cross member and/or a longitudinal member; and - the second component (46) represents an underbody panel (14) of the motor vehicle (10); - and in particular the third component (48) represents an underrun protection (12) of the motor vehicle (10). Verfahren zum Befestigen eines ersten Bauteils (44) und eines zweiten Bauteils (46) aneinander mittels eines Befestigungselements (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend die Schritte: - Befestigen des ersten Elementbereichs (42a) am ersten Bauteil (44) mittels eines mit dem Schraubenkopfantrieb (64) des zweiten Endes (50b) in Eingriff gebrachten Schraubwerkzeugs, und - Befestigen des zweiten Bauteils (46) am zweiten Elementbereich (42b) zeitlich nach dem Befestigen des ersten Elementbereichs (42a) am ersten Bauteil (44).Method for fastening a first component (44) and a second component (46) to one another by means of a fastening element (42) according to one of the Claims 1 until 4 , comprising the steps of: - fastening the first element region (42a) to the first component (44) by means of a screwing tool engaged with the screw head drive (64) of the second end (50b), and - fastening the second component (46) to the second element region (42b) after fastening the first element region (42a) to the first component (44).

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