DE202004020658U1

DE202004020658U1 - Verbindung von zwei Bauteilen, insbesondere einer Fahrzeugstruktur

Info

Publication number: DE202004020658U1
Application number: DE202004020658U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2014-06-19

Abstract

Verbindung von zwei Bauteilen (1, 2), insbesondere einer Fahrzeugstruktur, von denen ein Bauteil (1) eine durch Wandungen (1a) begrenzte Hohlkammer (1b) aufweist, mittels eines die beiden Bauteile (1, 2) durchdringenden, Spannkräfte erzeugenden Verbindungsmittels (3), wie Schraubenbolzen (3a) und Mutter (3b) oder Schließringbolzen und Schließring, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hohlkammer (1b) des einen Bauteils (1) eine aus zwei Hülsenelementen (4a, 4b) gebildete verstellbare Distanzhülse (4) angeordnet ist, wobei die Hülsenelemente (4a, 4b) mit einem zusammenwirkenden Gewinde (4c) und Kontaktflächen (4d) versehen sind, die in montierter Stellung der Distanzhülse (4) jeweils spielfrei gegen die zugewandte Wandung (1a) der Hohlkammer (1b) anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung von zwei Bauteilen, insbesondere einer Fahrzeugstruktur, von denen ein Bauteil eine durch Wandungen begrenzte Hohlkammer aufweist, mittels eines die beiden Bauteile durchdringenden, Spannkräfte erzeugenden Verbindungsmittels, wie Schraubenbolzen und Mutter oder Schließringbolzen und Schließring.
Es sind Verbindungen der vorgenannten Art bekannt, bei denen das Verbindungsmittel durch Bohrungen gesteckt wird, die in den die Hohlkammer begrenzenden Wandungen des ersten Bauteils sowie im zweiten Bauteil enthalten sind. Hierbei sollten nur Spannkräfte erzeugt werden, die nicht zu einer Verformung der Wandungen der Hohlkammer führen. Da diese Spannkräfte relativ niedrig sind, eignet sich eine solche Verbindung nur für Anwendungen mit geringer Beanspruchung. Um höhere Spannkräfte zu ermöglichen, ist es bekannt, die Hohlkammer zumindest im Bereich der Verbindungsstelle auszugießen. Das Ausgießen ist wegen des notwendigen Aushärtens der Gießwerkstoffe zeitaufwändig, wobei eine ausreichende Aussteifung der Hohlkammer aufgrund des niedrigen E-Moduls der in Frage kommenden Gießwerkstoffe häufig nicht erzielt werden kann. Eine andere bekannte Möglichkeit liegt darin, an der Verbindungsstelle eine durchgehende Distanzhülse einzusetzen. Die Distanzhülse hat jedoch den Nachteil, dass bei stärkeren Beanspruchungen der Verbindung ein Abheben des Verbindungsmittels nicht verhindert wird, weil die Hohlkammer durch die Distanzhülse von innen her nicht überbrückt wird, so dass sich die Wandungen der Hohlkammer relativ zur Distanzhülse bewegen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung der gattungsgemäßen Art auf möglichst einfache und leicht montierbare Weise so zu gestalten, dass eine das dauerfeste Übertragen auch hoher Kräfte zulassende Verblockung der Wandungen der Hohlkammer erreicht wird, wobei diese Verblockung unabhängig von fertigungsbedingten Maßtoleranzen der Hohlkammer wirken soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass innerhalb der Hohlkammer des einen Bauteils eine aus zwei Hülsenelementen gebildete verstellbare Distanzhülse angeordnet ist, wobei die Hülsenelemente mit einem zusammenwirkenden Gewinde und Kontaktflächen versehen sind, die in montierter Stellung der Distanzhülse jeweils spielfrei gegen die zugewandte Wandung der Hohlkammer anliegen.
Die mit dem Gegenstand nach der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Verstellbarkeit der Distanzhülse eine leichte Montage innerhalb der Hohlkammer des Bauteils, ein Ausgleich der Maßtoleranzen der Hohlkammer und eine wirksame Verblockung der Hohlkammer ermöglich sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Dazu gehört die in Anspruch 4 aufgezeigte Möglichkeit, eine der die Hohlkammer begrenzenden Wandungen mit einer Montageöffnung zu versehen, die das Einbringen der verstellbaren Distanzhülse in die Hohlkammer auch dann erlaubt, wenn die Stirnseiten des Bauteils und damit auch die Hohlkammer nicht ohne weiteres zugänglich sind.
Im weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in der Zeichnung prinzipartig dargestellt ist. Es zeigen
1 eine verstellbare Distanzhülse in Seitenansicht,
2 den Schnitt nach der Linie II – II in 1,
3 ein Bauteil mit einer Hohlkammer und die darin eingesetzte Distanzhülse, die sich außerhalb der eigentlichen Verbindungsstelle befindet,
4 einen der 3 entsprechenden Querschnitt, wobei die Distanzhülse an der Verbindungsstelle platziert ist,
5 eine fertig montierte Verbindung von zwei Bauteilen.
Gemäß 1 und 2 besteht eine verstellbare Distanzhülse 4 aus zwei Hülsenelementen 4a und 4b, die mit einem zusammenwirkenden Gewinde 4c versehen sind. Dieses Gewinde 4c ist vorzugsweise als Feingewinde ausführt. Die beiden Hülsenelemente 4a und 4b haben jeweils Kontaktflächen 4d und einen Bund 4e, der ihre Kontaktflächen 4d überragt.
Das in den 3, 4 und 5 gezeigte Bauteil 1 weist eine durch Wandungen 1a begrenzte Hohlkammer 1b auf. Bei diesem Bauteil 1 kann es sich um ein Strangpressprofil handeln. Vor einem Einführen der Distanzhülse 4 in die Hohlkammer 1b werden ihre Hülsenelemente 4a und 4b über das Gewinde 4c so zueinander verstellt, dass die Außenflächen der Bunde 4e einen Abstand zueinander haben, der kleiner ist als der innere Abstand der Wandungen 1a des Hohlprofils 1b (siehe 3). Wenn sich die Distanzhülse 4 an der Verbindungsstelle innerhalb der Hohlkammer 1b befindet, werden die Hülsenelemente 4a und 4b über das Gewinde 4c in Richtung auf die Wandungen 1b geschraubt, bis ihre jeweilige Kontaktfläche 4d gegen die entsprechende Wandung 1a spielfrei anliegt und der jeweilige Bund 4e in eine Bohrung 1c der Wandung 1a zentrierend eingreift. Für das Verstellen der Hülsenelemente 4a und 4b weist die Distanzhülse 4 Ansatzpunkte 4f für ein Montagewerkzeug auf, das ein Verdrehen des Gewindes 4c ermöglicht. Als Montagewerkzeug eignet sich beispielsweise ein Flachschraubenzieher, der in Schlitze der Distanzhülse 4 einsteckbar ist.
Die Distanzhülse 4 kann von einer der Stirnseiten des Bauteils 1 in die Hohlkammer 1b eingeführt und darin in Längsrichtung zur Verbindungsstelle hin verschoben werden. In manchen Fällen sind jedoch die Stirnseiten des Bauteils 1 und damit auch die Hohlkammer 1b nicht ohne weiteres zugänglich. Um auch in einer solchen Situation die Distanzhülse 4 in die Hohlkammer 1b einbringen zu können, enthält gemäß 3 eine der Wandungen 1a der Hohlkammer 1b eine Montageöffnung 1d.
Bei der in 5 gezeigten fertig montierten Verbindung durchdringt ein Spannkräfte erzeugendes Verbindungsmittel 3 ein außerhalb der Hohlkammer 1b angeordnetes zweites Bauteil 2, das z. B. Stege 2a aufweist, sowie das durch die Distanzhülse 4 verblockte erste Bauteil 1. Als Verbindungsmittel 3 eignen sich zum Beispiel ein Schraubenbolzen 3a und eine Mutter 3b (wie dargestellt) oder ein Schließringbolzen und ein zugehöriger Schließring. Da die Distanzhülse 4 statisch steif ausgeführt ist und die Wandungen 1a der Hohlkammer 1b von innen zuverlässig stützt, ist auch bei hohen auftretenden Kräften eine dauerfeste Verbindung gewährleistet.
Falls der in Zeichnungsebene der 5 linke Steg 2a nicht vorhanden ist, befindet sich das zweite Bauteil 2 nur an einer Seite des ersten Bauteils 1. Bei dieser Situation bietet es sich an, das innere Hülsenelement 4a anstelle der in 5 gezeigten Durchgangsbohrung mit einem Innengewinde zu versehen, das ein Anschrauben des zweiten Bauteils 2 an die mit dem ersten Bauteil 1 verblockte Distanzhülse 4 ermöglicht. Die Mutter 3b wird dann nicht benötigt.

1: erstes Bauteil
1a: Wandung
1b: Hohlkammer
1c: Bohrung
1d: Montageöffnung
2: zweites Bauteil
2a: Steg
3: Verbindungsmittel
3a: Schraubenbolzen
3b: Mutter
4: verstellbare Distanzhülse
4a: erstes Hülsenelement
4b: zweites Hülsenelement
4c: Gewinde
4d: Kontaktfläche
4e: Bund
4f: Ansatzpunkt für ein Montagewerkzeug zum Betätigen des
: Gewindes 4c

Claims

Verbindung von zwei Bauteilen (1, 2), insbesondere einer Fahrzeugstruktur, von denen ein Bauteil (1) eine durch Wandungen (1a) begrenzte Hohlkammer (1b) aufweist, mittels eines die beiden Bauteile (1, 2) durchdringenden, Spannkräfte erzeugenden Verbindungsmittels (3), wie Schraubenbolzen (3a) und Mutter (3b) oder Schließringbolzen und Schließring, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hohlkammer (1b) des einen Bauteils (1) eine aus zwei Hülsenelementen (4a, 4b) gebildete verstellbare Distanzhülse (4) angeordnet ist, wobei die Hülsenelemente (4a, 4b) mit einem zusammenwirkenden Gewinde (4c) und Kontaktflächen (4d) versehen sind, die in montierter Stellung der Distanzhülse (4) jeweils spielfrei gegen die zugewandte Wandung (1a) der Hohlkammer (1b) anliegen.
Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (4a, 4b) jeweils einen ihre Kontaktfläche (4d) überragenden Bund (4e) aufweisen, der in eine Bohrung (1c) innerhalb der Wandung (1a) der Hohlkammer (1b) eingreift.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (4) Ansatzpunkte (4f) für ein Montagewerkzeug aufweist, das ein Betätigen des Gewindes (4c) ermöglicht.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der die Hohlkammer (1b) begrenzenden Wandungen (1a) eine Montageöffnung (1d) enthält, die das Einbringen der verstellbaren Distanzhülse (4) in die Hohlkammer (1b) ermöglicht.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (4c) der Distanzhülse (4) als Feingewinde ausführt ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Hülsenelement (4a) ein Innengewinde aufweist, das ein Anschrauben des zweiten Bauteils (2) an die mit dem ersten Bauteil (1) verblockte Distanzhülse (4) ermöglicht.