DE19724935A1

DE19724935A1 - Montage-Baugruppe

Info

Publication number: DE19724935A1
Application number: DE19724935A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dr Wismeier
Original assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Current assignee: Richard Bergner GmbH and Co
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: DE19724935C2

Description

Die Erfindung betrifft eine zum Verschrauben mit einem Basisteil einschraubfertig vorkonfektionierte Montage-Baugruppe mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen.

Eine derartige Montage-Baugruppe ist z. B. bekannt aus EP 0 272 642 B1. Dort trägt die Kopfschraube an ihrem Schaft einen Radialvorsprung, der beim Einfüh ren des Schraubenschaftes in die Hülse deren als einwärts gerichteter Ringkragen ausgebildete Querschnittsverengung elastisch aufweitet, um die Kopfschraube innerhalb der Hülse verliersicher zu halten. Hier wirkt die als einwärts gerichteter Ringkragen ausgebildete Querschnittsverengung unmittelbar als Verliersicherung über den Radialvorsprung auf die Kopfschraube ein. Diese Art der Verliersiche rung ist zwar einfach und kostengünstig aufgebaut. Sie ermöglicht jedoch nur ein begrenztes Seitenspiel der Kopfschraube innerhalb der Hülse bzw. innerhalb des mit der Hülse versehenen Baugruppenteils.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montage-Baugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein vergleichsweise großes Seitenspiel zwischen Kopfschraube und Hülse bzw. mit dem mit der Hülse versehenen Baugruppenteil ermöglicht. Besonders in der Automobilindustrie tritt nämlich durch die zuneh mende Montage vorkonfektionierter Baugruppen die Forderung nach Verbindung selementen auf, die die Fertigungsungenauigkeiten und die Fertigungstoleranzen solcher Baugruppen beim Zusammenfügen ausgleichen. Dieses Zusammenfügen wird meistenteils von Robotern vorgenommen. Darüber hinaus sollen die bei der Montage eingesetzten Verbindungselemente, im vorliegenden Fall Schrauben, unverlierbar mit den Baugruppen verbunden sein, um das Handling zu erleichtern.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst. Die Verliersicherung der Kopfschraube wird hier mittelbar durch eine den Schraubenschaft umgebende, als Kegelstumpffeder ausgebildete Schraubenfeder vorgenommen, die in einer spe ziellen Richtungsorientierung auf dem Schraubenschaft aufsitzt. Diese Richtungs orientierung ist so vorgenommen, daß ihr Sitz- bzw. Führungsteil gegenüber dem Schraubenschaft das den kleinsten Windungsdurchmesser aufweisende Kopfen de der Feder ist, während ihr den größten Windungsdurchmesser aufweisendes Fußende in Richtung auf den Schraubenkopf bzw. auf die Querschnittsverengung der Hülse steht und mit der besagten Querschnittsverengung als Verliersicherung wirkt. Sie überbrückt gewissermaßen in Radialrichtung den verhältnismäßig groß dimensionierten Ringspalt zwischen Schraubenschaft und Innendurchmesser der Hülse, der das gewünschte große Seitenspiel gewährleistet. Durch dieses große Seitenspiel ist auch ein von der Querschnittsverengung bzw. von dem einwärts gerichteten Halskragen der Hülse unbehindertes Einführen des Schraubenschaf tes mit ihrem Schaft in die Hülse möglich. Durch die Verwendung einer Kegel stumpffeder als Verliersicherung kann das Schraubengewinde über nahezu die gesamte Hülsenlänge in die besagte Hülse eintauchen, weil sich bei maximaler Kompression der Kegelstumpffeder deren Windungen weitgehend ineinanderle gen mit der Folge, daß die Feder auf eine sehr geringe Axiallänge komprimierbar ist und andererseits beim Einschraubvorgang ein großes Seitenspiel der Schrau be innerhalb der Hülse ermöglicht.

Die Kopfschraube kann eine Dünnschaftschraube sein, wobei dann die Feder mit ihrem Kopfende auf dem Dünnschaft aufsitzt und das anschließende Schrauben gewinde einen axialen Anschlag für das Kopfende der Feder bildet. Die Schraube muß jedoch keine Dünnschaftschraube sein. Es kann sich auch um eine Voll schaftschraube mit beliebigen Gewindegängen handeln, an denen sich die Feder mit ihrem Kopfende abstützt oder auf die die Feder mit ihrem Kopfende aufge schraubt ist. Ein solches Aufschrauben der Feder mit ihrem Kopfende z. B. auf den schraubenkopfseitigen Gewindeausgang ist problemlos dadurch möglich, daß sich die Federwindung durch elastisches Aufweiten einfach den vorhandenen Abmes sungsgegebenheiten anpaßt.

Anspruch 4 erleichtert die Montage der Kegelstumpffeder innerhalb der Hülse. Das Durchschlüpfen des Fußendes der Feder von der Kopfseite her durch die Querschnittsverengung hindurch läßt sich durch Anspruch 4 erleichtern.

Anspruch 6 ist auf eine Weiterbildung der Montage-Baugruppe in der Weise ge richtet, daß zusätzlich zu dem Seitenspiel eine Justierbarkeit des Baugruppenteils in Axialrichtung gegenüber dem Basisteil möglich ist. Eine solche Justierbarkeit kann nach erfolgter Montage bei bestimmten Anwendungsfällen erwünscht sein, wenn z. B. die durch einen Roboter vorgenommene Montage nicht zu dem ge wünschten Zusammenspiel zwischen dem Baugruppenteil und dem Basisteil ge führt hat. Dann kann die axiale Relativstellung zwischen diesen beiden Teilen noch nachträglich individuell eingestellt, nämlich nachjustiert werden. Diese zu sätzliche Justierbarkeit wird durch die Ansprüche 7 und 8 noch weiter unterstützt. Zielsetzung dieser Weiterbildung ist ein Verbindungselement, welches zwei Bau teile, z. B. mit Einpreß- oder Schweißmuttern bzw. mit Durchzügen versehene Ble che im Abstand voneinander fixiert, wobei einerseits beim Verschrauben recht winklig zur Montagerichtung ein Spielausgleich auch mit größeren Toleranzabwei chungen möglich ist, andererseits aber nach dem Verschrauben der Abstand der beiden Bauteile voneinander noch variiert werden kann. Es wird also im Ergebnis ein dreiachsiger Spielausgleich ermöglicht.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Grundversion der Montage-Baugruppe in Vormontagezustand.

Fig. 2 die Montage-Baugruppe nach Fig. 1 in unter Ausnutzung des gewähr leisteten Seitenspiels vollzogenem Montageendzustand.

Fig. 3 die für die Ermöglichung auch eines axialen Nachjustierens vorge nommene Weiterbildung der Montage-Baugruppe nach Fig. 1 im Vor montagezustand und

Fig. 4 die Montage-Baugruppe nach Fig. 3 in montiertem Endzustand.

Die Montage-Baugruppe gemäß Fig. 1 besteht aus einem Baugruppenteil 1, z. B. einem Gehäusedeckel, und aus einer im Baugruppenteil 1 einsitzenden Hülse 2 als verliersichere Halterung für eine in ihr in Richtung der Längsachse 3 bewegli che Kopfschraube 4.

Die Hülse 2 ist an ihrem dem Schraubenkopf 5 zugewandten Ende mit einer als axialer Verschiebeanschlag wirksamen Querschnittsverengung 6 in Form eines einwärts gerichteten Halskragens 7 versehen. Die Querschnittsverengung 6 um gibt den Schraubenschaft 8 mit erheblichem Radialspiel. Beim dargestellten Aus führungsbeispiel ist der Schraubenschaft 8 ein Dünnschaft, an dessen dem Schraubenkopf 5 abgewandten Ende das Schraubengewinde 9 mit gegenüber dem Schraubenschaft 8 größerem Außendurchmesser anschließt. Auf dem Schraubenschaft 8 sitzt eine Kegelstumpffeder 10 auf. Ihr Sitz ist so orientiert, daß sie mit ihrem Kopfende 11 dem Schraubengewinde 9 zugewandt ist, welches da durch als axialer Anschlag für die Feder 10 wirksam ist. Mit ihrem den größten Windungsdurchmesser aufweisenden Fußende 12 steht die Feder 10 zum Schraubenkopf 5 und zur Querschnittsverengung 6 bzw. zum Halskragen 7 hin, deren wirksamer Öffnungsdurchmesser kleiner ist als der Windungsdurchmesser des Fußendes 12 der Kegelstumpffeder 10, also ihres größten Windungsdurch messers.

Die Querschnittsverengung 6 bzw. der einwärts gerichtete Halskragen 7 können an ihrer außenliegenden, dem Schraubenkopf 5 zugewandten Flanke mit einer trichterähnlich wirksamen Einführungsschräge (nicht dargestellt) versehen sein, um das Einführen der Feder 10 in die Hülse von der Seite des Schraubenkopfs 5 her zu erleichtern.

Die Feder 10 ist innerhalb der Hülse 2 in Richtung der Längsachse 3 längsver schiebbar. Fig. 2 zeigt im Endmontagezustand mit dem Basisteil 13 den gro ßen Seitenversatz 14, der durch das angestrebte große Seitenspiel ermöglicht wird.

Bei der Weiterbildung gemäß Fig. 3 und 4 ist die Hülse 2 von einer Justierschrau be 14 mit Gleitsitz umgeben. Die Justierschraube 14 ist dadurch gegenüber der Hülse 2 drehbar. Die Hülse 2 steht mit ihrem einschraubseitigen, als nach außen gerichteter Auflageflansch 15 ausgebildeten Ende in Axialrichtung über die Ju stierschraube 14 hinaus. Die Justierschraube 14 trägt auf ihrem äußeren Umfang ein Schraubgewinde 16 und ist damit in ein Innengewinde 17 des Baugruppen teils 1 einschraubbar. Durch Drehung der Justierschraube 14 um die Längsach se 3 läßt sich der axiale Abstand 17 zwischen Baugruppenteil 1 und Basisteil 13 nachträglich verstellen. Dazu kann die Kopfschraube 4 notwendigenfalls leicht gelöst werden. Nach dem Justiervorgang wird die Kopfschraube 4 wieder am Ba sisteil 13 fixiert.

Mit ihrem schraubenkopfseitigen Ende, nämlich mit dem Ring- bzw. Halskragen 7 steht die Hülse 3 geringfügig über das Stirnende 18 der Justierschraube 14 hin aus. In Fixierstellung (Fig. 4) ruht der Schraubenkopf 5 auf dem Ringkragen 7 der Hülse 2, so daß die Nachjustierung des Axialabstandes 17 auch bei festgezogener Kopfschraube 4 vollziehbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Baugruppenteil
2 Hülse
3 Längsachse
4 Kopfschraube
5 Schraubenkopf
6 Querschnittsverengung
7 Ringkragen
8 Schraubenschaft
9 Schraubenwindung
10 Kegelstumpffeder
11 Kopfende
12 Fußende
13 Basisteil
14 Justierschraube
15 Auflageflansch
16 Schraubgewinde
17 Axialabstand
18 Stirnende

Claims

1. Zum Verschrauben mit einem Basisteil (13) einschraubfertig vorkonfektionierte Montage-Baugruppe

- mit einem Baugruppenteil (1), z. B. einem Gehäusedeckel und
- mit einer im Baugruppenteil (1) einsitzenden Hülse (2) als verliersichere Halterung für eine in ihr axialbewegliche Kopfschraube (4) und als in Vor montagestellung wirksames Hüllteil zur Aufnahme des Schraubengewin des (9),
- wobei die Hülse (2) an ihrem dem Schraubenkopf (5) zugewandten Ende als axialer Verschiebeanschlag eine Querschnittsverengung (6), z. B. einen einwärts gerichteten Ring- oder Halskragen (7) enthält dadurch gekennzeichnet,

daß die Querschnittsverengung (6) den Schraubenschaft (8) mit erheblichem Radialspiel umgibt und
daß eine Kegelstumpffeder (10) mit ihrem Kopfende (11) auf dem Schrauben schaft (8) aufsitzt und mit ihrem Fußende (12) zum Schraubenkopf (5) und zur Querschnittsverengung (6) hin steht, deren wirksamer Öffnungsdurchmesser kleiner ist als der Windungsdurchmesser des Fußendes (12) der Kegelstumpf feder (10).

2. Montage-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfschraube (4) eine Dünnschaftschraube ist und die Feder (10) mit ihrem Kopfende (11) auf dem Dünnschaft (4) aufsitzt, wobei das Schrauben gewinde (9) einen größeren Durchmesser aufweist als das Kopfende (11) der Feder (10).

3. Montage-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) mit ihrem Kopfende (11) auf das Schraubgewinde (9) auf geschraubt ist.

4. Montage-Baugruppe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenkopfseitige Flanke der Querschnittsverengung (6) der Hül se (2) mit einer trichterähnlich wirksamen Einführungsschräge für die Fe der (10) versehen ist.

5. Montage-Baugruppe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußende (12) der Feder (10) innerhalb der Hülse (2) längsverschieb bar ist.

6. Montage-Baugruppe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) von einer mit ihrer Achse (3) konzentrischen, auf ihrem Umfang drehbaren sowie in das Baugruppenteil (1) eingeschraubten Justier schraube (14) umgeben ist.

7. Montage-Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierschraube (14) mit ihrem basisteilseitigen Ende auf einem Au ßenringflansch (15) der Hülse (2) aufsitzt und mit ihrem anderen Ende vom Schraubenkopf (5) gehalten ist.

8. Montage-Baugruppe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Baugruppenteil (1) die Hülse (2) mit einem Gleitsitz umgibt und daß die Hülse (2) mit ihrem einschraubseitigen Ende (15) über das Baugruppen teil (1) hinaussteht.