DE19836107A1 - Clamping bond between two vehicle components has sleeve in opening of one part to take clamping support which forms ring bead when bolt is tight - Google Patents

Clamping bond between two vehicle components has sleeve in opening of one part to take clamping support which forms ring bead when bolt is tight

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Abstract

A clamping bond between two vehicle components for preventing oscillation includes a clamping sleeve bush of material with elastic distortion which distorts into a ring bead when the bolt is tightened. The bond between two components, to prevent oscillating vibrations between them, has a nut (6) fitted to an opening (20) of the first component (2). A bush (10) is fitted into a matching opening (22) in the other component (4) to take a bolt (8) through it to screw into the nut. The bush is a clamping sleeve (12), of a material with elastic distortion, to take a ring support (14) of a harder material such as steel. When the bolt is tightened, to pull the two components together, the sleeve is distorted into a ring bead, clamped between the two components which prevents vibrations and oscillations being transmitted between them.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zum schwin­ gungsentkoppelten Verbinden eines ersten und eines zweiten Bauteiles in vorgege­ benem Abstand zueinander.The present invention relates to a connection arrangement for swinging uncoupled connection of a first and a second component in the preceding distance from each other.

Aus dem DE-GM G 90 01 069.8 ist bereits eine Verbindungsanordnung zum Verbinden zweier plattenförmiger Bauteile bekannt, bei der eine Blindnietmutter mit einem Spannkörper aus elastischem Werkstoff und einem in dem Spannkörper gehaltenen metallischen Gewindeelement in einer Öffnung des einen Bauteils fest­ gelegt wird. Zum Verbinden der beiden Bauteile wird eine Schraube durch eine Öffnung des anderen Bauteils hindurch in das Gewindeelement eingeschraubt, wo­ bei sich der Spannkörper aus elastischem Werkstoff zu einem Ringwulst verformt, um eine gewissen Schwingungsentkopplung zwischen den beiden Bauteilen zu er­ zielen. Um die Festigkeit der Schraubverbindung zu erhöhen, ist das Gewindeele­ ment über eine Abstandshülse an dem anderen Bauteil abgestützt. Dennoch sind der Festigkeit dieser Verbindungsanordnung gewisse Grenzen gesetzt.From DE-GM G 90 01 069.8 a connection arrangement for Connecting two plate-shaped components known, in which a blind rivet nut with a clamping body made of elastic material and one in the clamping body held metallic threaded element in an opening of one component is placed. A screw is used to connect the two components The opening of the other component is screwed into the threaded element, where the clamping body made of elastic material is deformed into an annular bead, to achieve a certain vibration decoupling between the two components aim. To increase the strength of the screw connection, the threaded element supported on the other component via a spacer sleeve. Still are the Strength of this connection arrangement set certain limits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung zum schwingungsentkoppelten Verbinden eines ersten und eines zweiten Bauteils in vor­ gegebenem Abstand zueinander zu schaffen, die bei möglichst hoher Festigkeit der Verbindung eine möglichst gute Schwingungsentkopplung zwischen den beiden Bauteilen ermöglicht.The invention has for its object a connection arrangement for vibration-decoupled connection of a first and a second component in front given distance from each other to create the highest possible strength of the Connection as good a vibration isolation between the two Components enabled.

Die diese Aufgabe lösende Erfindung ist in Patentanspruch 1 definiert.The invention solving this problem is defined in claim 1.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Verbindungsanordnung ist zusätzlich zu Mutter und Schraube eine Befestigungsbuchse vorgesehen, die aus einem hülsen­ förmigen Spannkörper eines elastisch verformbaren Werkstoffes und einem in den Spannkörper eingesetzten ringförmigen Stützelement eines härteren Werkstoffes besteht. Die Befestigungsbuchse wird zwischen den beiden Bauteilen so angeordnet, daß beim Einschrauben der Schraube in die Mutter aufgrund der Abstandsverringe­ rung zwischen den Bauteilen der hülsenförmige Spannkörper zu einem zwischen den Bauteilen eingespannten Ringwulst verformt wird, bis das Stützelement direkt oder indirekt am ersten Bauteil anschlägt. Durch den zwischen den Bauteilen einge­ spannten Ringwulst wird eine optimale Schwingungsentkopplung zwischen den Bauteilen erreicht. Dennoch ist eine hohe Festigkeit der Schraubverbindung mög­ lich, da einerseits eine Mutter hoher Festigkeit verwendet werden kann und anderer­ seits die Kraftübertragung über das Stützelement erfolgt, das ebenfalls aus einem Werkstoff hoher Festigkeit hergestellt sein kann.In the connection arrangement designed according to the invention is additional A fastening bushing is provided for nut and screw, which consists of a sleeve shaped clamping body of an elastically deformable material and one in the Clamping body used annular support element made of a harder material consists. The mounting bush is placed between the two components that when screwing the screw into the nut due to the spacer rings  tion between the components of the sleeve-shaped clamping body to an between the components clamped ring bead is deformed until the support element directly or indirectly strikes the first component. Through the between the components ring bulge is an optimal vibration decoupling between the Components reached. Nevertheless, a high strength of the screw connection is possible Lich, because a high strength nut can be used on the one hand and others on the part of the power transmission via the support element, which also consists of a High strength material can be made.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.Advantageous configurations are defined in the subclaims.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawing explained. It shows:

Fig. 1 eine Verbindungsanordnung zum Verbinden zweier Bauteile vor der Montage; Figure 1 shows a connection arrangement for connecting two components before assembly.

Fig. 2 die Verbindungsanordnung der Fig. 1 nach der Montage. Fig. 2 shows the connection arrangement of Fig. 1 after assembly.

Die in der Zeichnung dargestellte Verbindungsanordnung dient zum schwin­ gungsentkoppelten Verbinden zweier plattenförmiger Bauteile 2, 4. Bei den Bautei­ len 2, 4 handelt es sich insbesondere um Kraftfahrzeugteile wie zum Beispiel Ver­ kleidungsteile, Außenspiegel, Filtergehäuse oder dgl., wenngleich die Verbindungs­ anordnung hierauf nicht beschränkt ist.The connection arrangement shown in the drawing is used for vibration-decoupling connecting two plate-shaped components 2 , 4th The components len 2 , 4 are in particular motor vehicle parts such as, for example, clothing parts, exterior mirrors, filter housings or the like, although the connection arrangement is not restricted to this.

Die Verbindungsanordnung besteht aus einer an dem Bauteil 2 festgelegten Mutter 6, einer in die Mutter 6 einschraubbaren Schraube 8 und einer an dem Bau­ teil 4 festgelegten Befestigungsbuchse 10, die aus einem elastischen Spannkörper 12 und einem Stützelement 14 besteht.The connection arrangement consists of a set on the component 2 nut 6, a screwed into the nut 6 screw 8 and is fixed on the construction part 4 mounting sleeve 10, which consists of an elastic clamping element 12 and a support member fourteenth

Die Mutter 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Blindnietmutter ausgebildet, die in herkömmlicher Weise mittels eines Flansches 16 und eines Ringwulstes 18 in einer Öffnung 20 des Bauteils 2 festgelegt ist. Die Mutter 6 kann statt dessen jedoch auch als am Bauteil 2 angeschweißte Mutter oder irgendein an­ deres Gewindeelement, das mit einem Innengewinde zur Aufnahme des Außenge­ windes der Schraube 8 versehen ist, ausgebildet sein. Die Mutter 6 wie auch die Schraube 8 bestehen vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl oder Messing.The nut 6 is formed in the illustrated embodiment as a blind rivet nut, which is fixed in a conventional manner by means of a flange 16 and an annular bead 18 in an opening 20 of the component 2 . However, the nut 6 can instead be formed as a welded to the component 2 nut or any other threaded element which is provided with an internal thread for receiving the thread 8 of the outside thread. The nut 6 as well as the screw 8 are preferably made of metal, in particular steel or brass.

Die Befestigungsbuchse 10 besteht, wie bereits erwähnt, aus dem Spannkör­ per 12 und dem Stützelement 14, von denen der Spannkörper 12 zur Schwingungs­ entkopplung bzw. -dämpfung und das Stützelement 14 zur Kraftübertragung zwi­ schen den Bauteilen 2, 4 dient. Der Spannkörper 12 hat einen hülsenförmigen Kör­ per 12, der in eine zur Öffnung 20 des Bauteils 2 ausgerichtete Öffnung 22 des Bauteils 4 einsteckbar ist und hierin durch einen endseitigen Flansch 24 sowie über den Außenumfang verteilte Rastvorsprünge 26 (Noppen) gehalten wird. An seinem von dem Flansch 24 abgewandten Ende ist der Spannkörper 12 mit einer Ausneh­ mung 28 versehen, deren Form dem Umriß des Flansches 16 der Mutter 6 ent­ spricht, so daß der Spannkörper 12 den Flansch 16 der Schraube 6 übergreift und sich an diesem abstützt, wenn er in die Öffnung 22 des Bauteils 4 eingesteckt ist.The mounting sleeve 10 , as already mentioned, consists of the Spannkör by 12 and the support element 14 , of which the clamping body 12 for vibration isolation or damping and the support element 14 for power transmission between the components 2 , 4 is used. The clamping body 12 has a sleeve-shaped Kör per 12 which can be inserted into aligned to the opening 20 of the component 2 opening 22 of the member 4 and 26 (dimples) is retained therein by an end flange 24 as well as over the outer periphery distributed latching projections. At its end facing away from the flange 24 , the clamping body 12 is provided with a recess 28 , the shape of which corresponds to the outline of the flange 16 of the nut 6 , so that the clamping body 12 engages over and is supported on the flange 16 of the screw 6 , if it is inserted into the opening 22 of the component 4 .

Das Stützelement 14 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem hülsenförmigen Element 30 und einem zylindrischen Einsatz 32, der in das hülsen­ förmige Element 30 eingesetzt und fest damit verbunden ist. Das hülsenförmige Element 30 ist in das Innere des Spannkörpers 12 eingesetzt und wird von einem am Flansch 24 abgestützten Flansch 34 sowie einer Schnappverbindung 36 am Spann­ körper 12 gehalten. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, hat das Stützelement 14 eine deutlich geringere axiale Länge als der Spannkörper 12, so daß beim Einschrauben der Schraube 8 in die Mutter 6 die Bauteile 2, 4 aufeinander zu bewegt werden und hier­ bei der Spannkörper 12 elastisch verformt wird, bis das Stützelement 14 an der Oberseite des Flansches 16 der Mutter 6 anschlägt (was noch genauer erläutert wird).The support element 14 consists in the illustrated embodiment of a sleeve-shaped element 30 and a cylindrical insert 32 which is inserted into the sleeve-shaped element 30 and is fixedly connected thereto. The sleeve-shaped element 30 is inserted into the interior of the clamping body 12 and a flange 24 supported on the flange 34 as well as a snap connection 36 is held at the clamping body 12th As can be seen in Fig. 1, the support member 14 has a significantly smaller axial length than the clamping body 12 , so that when screwing the screw 8 into the nut 6, the components 2 , 4 are moved towards each other and here with the clamping body 12 elastic is deformed until the support element 14 strikes the top of the flange 16 of the nut 6 (which will be explained in more detail).

Wie erwähnt, besteht das Stützelement 14 aus dem hülsenförmigen Element 30 und dem zylindrischen Einsatz 32. Der Einsatz 32 ist aus einem Metall, insbe­ sondere Stahl oder Messing hergestellt, während das hülsenförmige Element 30 aus einem Kunststoff besteht. Statt dessen kann das Stützelement 14 auch einteilig aus­ gebildet werden, in diesem Fall besteht das Stützelement vorzugsweise aus einem harten Kunststoff, der in der Lage ist, die durch die Schraubverbindung erzeugten Spannkräfte zwischen den Bauteilen 2, 4 zu übertragen.As mentioned, the support element 14 consists of the sleeve-shaped element 30 and the cylindrical insert 32 . The insert 32 is made of a metal, in particular special steel or brass, while the sleeve-shaped element 30 consists of a plastic. Instead, the support element 14 can also be formed in one piece, in this case the support element is preferably made of a hard plastic that is able to transmit the clamping forces generated by the screw connection between the components 2 , 4 .

Die Montage der beschriebenen Verbindungsanordnung ist wie folgt: Die Mutter 6 wird an dem Bauteil 2 festgelegt, und die aus Spannkörper 12 und Stütz­ element 14 bestehende Befestigungsbuchse 10 wird in die Öffnung 22 des Bauteils 4 eingesteckt. Die Bauteile 2, 4 sind hierbei relativ zueinander so positioniert, daß die Öffnungen 20, 22 auf einer gemeinsamen Achse liegen, so daß der Spannkörper 12 mit seiner Ausnehmung 28 den Flansch 16 der Mutter 6 umgreift. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt.The assembly of the connection arrangement described is as follows: The nut 6 is fixed to the component 2 , and the mounting bush 10 consisting of the clamping body 12 and the support element 14 is inserted into the opening 22 of the component 4 . The components 2 , 4 are positioned relative to one another in such a way that the openings 20 , 22 lie on a common axis, so that the clamping body 12 engages around the flange 16 of the nut 6 with its recess 28 . This state is shown in Fig. 1.

Nun wird die Schraube 8 durch die Befestigungsbuchse 10 hindurchgesteckt und mit der Mutter 6 verschraubt. Hierdurch werden die Befestigungsbuchse 10 und die Mutter 6 und damit die Bauteile 2 und 4 aufeinander zu bewegt. Hierbei wird der hülsenförmige Körper des Spannkörpers 12 elastisch zu einem Ringwulst 40 ver­ formt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die axiale Relativbewegung zwischen den Bau­ teilen 2, 4 und damit die elastische Verformung des Spannkörpers 12 werden da­ durch begrenzt, daß das Stützelement 14 an dem Flansch 16 der Mutter 6 und somit indirekt an dem Bauteil 2 anschlägt. Das Stützelement 14 dient dann gewissermaßen als Distanzstück, das den Abstand zwischen den Bauteilen 2, 4 bestimmt und die Kraftübertragung übernimmt. Der Ringwulst 40 des Spannkörpers 12 ist zwischen den Bauteilen 2, 4 so eingespannt, daß er schwingungsdämpfend wirkt.Now the screw 8 is inserted through the fastening bush 10 and screwed to the nut 6 . As a result, the mounting bush 10 and the nut 6 and thus the components 2 and 4 are moved towards each other. Here, the sleeve-shaped body of the clamping body 12 is elastically formed ver to an annular bead 40 , as shown in Fig. 2. The axial relative movement between the construction parts 2 , 4 and thus the elastic deformation of the clamping body 12 are limited by the fact that the support element 14 on the flange 16 of the nut 6 and thus indirectly strikes the component 2 . The support element 14 then serves, as it were, as a spacer, which determines the distance between the components 2 , 4 and takes over the power transmission. The annular bead 40 of the clamping body 12 is clamped between the components 2 , 4 so that it has a vibration-damping effect.

Durch die beschriebene Verbindungsanordnung werden Schwingungen zwi­ schen den Bauteilen 2, 4 entsprechend der Materialkombination und der Trennung der Bauteile abgebaut, so daß sich eine Schwingungsentkopplung und eine thermi­ sche, akustische sowie elektrische Isolation ergeben.Due to the connection arrangement described, vibrations between the components 2 , 4 are reduced in accordance with the material combination and the separation of the components, so that vibration isolation and thermal, acoustic and electrical insulation result.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem das Stützelement 14 zweiteilig ausgebildet ist, sorgt der aus Metall bestehende Einsatz 32 dafür, daß die beim Anziehen der Schraube 8 entstehende Vorspannung der Schraube 8 im Betrieb erhalten bleibt. Ist dagegen das Stützelement 14 ein einstückiges Kunststoffteil, so sollte eine zusätzliche Schraubensicherung vorgesehen werden, beispielsweise in der Form, daß das Außengewinde der Schraube 8 durch eine Klebstoffverbindung (nicht gezeigt) im Innengewinde der Mutter 6 festgelegt wird.In the illustrated embodiment, in which the support element 14 is formed in two parts, the metal insert 32 ensures that the pretensioning of the screw 8 that occurs when the screw 8 is tightened is maintained during operation. If, on the other hand, the support element 14 is a one-piece plastic part, an additional screw lock should be provided, for example in the form that the external thread of the screw 8 is fixed in the internal thread of the nut 6 by an adhesive connection (not shown).

Wie bereits erwähnt, könnte statt der dargestellten Blindnietmutter auch eine andere Mutter verwendet werden, die an der Unterseite des Bauteils 2 beispiels­ weise durch Schweißen festgelegt wird. In diesem Fall würde sich der Spannkörper 12 mit seinem unteren Ende unmittelbar an der Oberseite des Bauteils 2 abstützen; eine Ausnehmung 28 wäre dann nicht erforderlich.As already mentioned, another nut could be used instead of the blind rivet nut shown, which is fixed, for example, by welding to the underside of component 2 . In this case, the clamping body 12 would be supported with its lower end directly on the top of the component 2 ; a recess 28 would then not be necessary.

Claims (10)

1. Verbindungsanordnung zum schwingungsentkoppelten Verbinden eines ersten und eines zweiten Bauteiles in vorgegebenem Abstand zueinander, mit
einer Mutter (6), die an einer Öffnung (20) des ersten Bauteils (2) festgelegt ist,
einer Befestigungsbuchse (10), die in eine zu der Öffnung (20) des ersten Bauteils (2) ausgerichteten Öffnung (22) des zweiten Bauteils (4) einsteckbar ist und die aus einem hülsenförmigen Spannkörper (12) eines elastisch verformbaren Werkstoffes und einem in den Spannkörper (12) eingesetzten ringförmigen Stütz­ element (14) eines härteren Werkstoffs besteht, und
einer Schraube (8), die durch die Befestigungsbuchse (10) hindurch in die Mutter (6) einschraubbar ist, um die beiden Bauteile (2, 4) gegeneinander zu ziehen und hierbei den hülsenförmigen Spannkörper (12) zu einem zwischen den Bauteilen (2, 4) eingespannten Ringwulst (40) zu verformen, bis das Stützelement (14) direkt oder indirekt an dem ersten Bauteil (2) anschlägt.
1. Connection arrangement for vibration-decoupled connection of a first and a second component at a predetermined distance from one another
a nut ( 6 ) which is fixed to an opening ( 20 ) of the first component ( 2 ),
a fastening bushing ( 10 ) which can be inserted into an opening ( 22 ) of the second component ( 4 ) aligned with the opening ( 20 ) of the first component ( 2 ) and which consists of a sleeve-shaped clamping body ( 12 ) made of an elastically deformable material and a the clamping body ( 12 ) used annular support element ( 14 ) consists of a harder material, and
a screw ( 8 ) which can be screwed through the fastening bushing ( 10 ) into the nut ( 6 ) in order to pull the two components ( 2 , 4 ) against each other and thereby the sleeve-shaped clamping body ( 12 ) into one between the components ( 2 , 4 ) deform the clamped annular bead ( 40 ) until the support element ( 14 ) strikes directly or indirectly on the first component ( 2 ).
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (6) als Blindnietmutter mit einem am ersten Bauteil (2) anliegenden Flansch (16) oder anderen Gegenlager ausgebildet ist.2. Connection arrangement according to claim 1, characterized in that the nut ( 6 ) is designed as a blind rivet nut with a flange ( 16 ) or other abutment bearing against the first component ( 2 ). 3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (14) beim Einschrauben der Schraube (8) in die Mutter (6) an de­ ren Flansch (16) anschlägt.3. Connection arrangement according to claim 2, characterized in that the support element ( 14 ) when screwing the screw ( 8 ) into the nut ( 6 ) on the ren flange ( 16 ) strikes. 4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (12) an seiner dem ersten Bauteil (2) zugewandten Stirnseite eine Ausnehmung (28) aufweist, über die sich der Spannkörper (12) im unverform­ ten Zustand am Flansch (16) der Mutter (6) abstützt. 4. Connection arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the clamping body ( 12 ) on its first component ( 2 ) facing end face has a recess ( 28 ) through which the clamping body ( 12 ) in the undeformed state on the flange ( 16 ) supports the nut ( 6 ). 5. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (12) durch einen Flansch (2, 4) und Rastvorsprünge (26) am zweiten Bauteil (4) gehalten wird.5. Connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping body ( 12 ) is held by a flange ( 2 , 4 ) and locking projections ( 26 ) on the second component ( 4 ). 6. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stützelement (14) durch einen Flansch (34) und eine Schnappverbindung (36) im Spannkörper (12) gesichert ist.6. Connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting element ( 14 ) is secured by a flange ( 34 ) and a snap connection ( 36 ) in the clamping body ( 12 ). 7. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (12) aus einem thermoplastischen Ela­ stomer (TPE) oder einem gummiartigen Werkstoff besteht.7. Connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping body ( 12 ) consists of a thermoplastic Ela stomer (TPE) or a rubber-like material. 8. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das einteilig ausgebildete Stützelement (14) aus Stahl oder Messing besteht.8. Connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the one-piece support element ( 14 ) consists of steel or brass. 9. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das einteilig ausgebildete Stützelement (14) aus Kunststoff be­ steht und die Schraube (8) durch eine Klebeverbindung in der Mutter (6) gesichert ist.9. Connection arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the one-piece support element ( 14 ) is made of plastic and the screw ( 8 ) is secured by an adhesive connection in the nut ( 6 ). 10. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Stützelement (14) einen hülsenförmigen Einsatz (32) aus Metall aufweist und der übrige Teil des Stützelementes (14) aus Kunststoff besteht.10. Connection arrangement according to one of claims 2-7, characterized in that the support element ( 14 ) has a sleeve-shaped insert ( 32 ) made of metal and the remaining part of the support element ( 14 ) consists of plastic.
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