DE202007008154U1

DE202007008154U1 - Montageeinheit für eine Befestigungseinrichtung mit Toleranzausgleich

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Publication number: DE202007008154U1
Application number: DE200720008154
Authority: DE
Original assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Current assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2017-06-12

Abstract

Montageeinrichtung für eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Bauteils B an einem Bauteil A mit Ausgleich von Toleranzen im Abstand zwischen den beiden Bauteilen, welche Montageeinheit eine zentrale Achse (Z) hat und aufweist:
eine Basiseinheit (2) mit einem hülsenförmigen Käfig (10) und einer in dem Käfig axial unverschiebbar und drehfest angeordneten Basismutter (12), und
eine Verstelleinheit (4) mit einer Gewindehülse (30), die zur Vormontage der Montageeinheit in die Basismutter (12) einschraubbar und bei Benutzung der Befestigungseinrichtung zwecks Toleranzausgleich aus der Basismutter (12) herausschraubbar ist, um in Anlage mit dem Bauteil B bewegt zu werden,
wobei an dem Käfig (10) mindestens zwei federnde Clipse (14) angeformt sind, die jeweils einen axial verlaufenden Halteabschnitt (18) mit einem hakenförmigen Ende (20) aufweisen, die durch Öffnungen (A2) des Bauteils A durchsteckbar sind, um die Basiseinheit (2) am Bauteil A anzubringen,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Clips (14) einen quer zu dem Halteabschnitt...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montageeinheit für eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Bauteils B an einem Bauteil A mit Ausgleich von Toleranzen im Abstand zwischen den beiden Bauteilen.
Derartige Befestigungseinrichtungen mit Toleranzausgleich sind in großer Vielfalt bekannt. Beispielsweise zeigt DE 20 2006 012 493 des Anmelders eine Befestigungseinrichtung mit einer Basiseinheit, einer Verstelleinheit und einer Befestigungsschraube. Die Basiseinheit besteht aus einer am Bauteil A festlegbaren Blindnietmutter, einer Verstellgewindemutter und einem hülsenförmigen Käfig, welcher die Verstellgewindemutter aufnimmt und mit der Blindnietmutter verbindet. Die Verstelleinheit besteht aus einer Gewindehülse, einer Anlageplatte und einer Mitnehmerbuchse, welche die Gewindehülse und die Anlageplatte verbindet. Die Gewindehülse der Verstelleinheit ist in die Verstellgewindemutter der Basiseinheit über eine erste Gewindepaarung einer ersten Gangrichtung einschraubbar. Die Befestigungsschraube ist über eine zweite Gewindepaarung einer entgegengesetzten zweiten Gangrichtung in die am Bauteil A festgelegte Blindnietmutter einschraubbar und bildet mit der Mitnehmerbuchse eine lösbare Mitschleppverbindung, um beim Drehen der Befestigungsschraube die Verstelleinheit mitzudrehen und dadurch die Anlageplatte zwecks Toleranzausgleich in Anlage mit dem Bauteil B zu bewegen. Bei dieser Befestigungseinrichtung können die Basiseinheit und die Verstelleinheit zu einer Montageeinheit vormontiert werden, die beispielsweise von einem Zulieferer an einen Endkunden geliefert wird, der dann die Montageeinheit durch Setzen der Blindnietmutter an dem Bauteil A befestigt. Vorzugsweise werden die Basiseinheit und die Verstelleinheit in der Montageeinheit durch eine Transportsicherung unverlierbar zusammengehalten.
Eine Montageeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus EP 1 215 401 B1 bekannt. Bei dieser Montageeinheit wird die Basiseinheit nicht durch eine Blindnietmutter, sondern durch federnde Clipse an dem Bauteil A angebracht. Die federnden Clipse bestehen jeweils aus einem axial verlaufenden Halteabschnitt, der mit seinem einen Ende an einem der Stirnenden des Käfigs angeformt und an seinem anderen Ende hakenförmig ausgebildet ist. Die axial verlaufenden Halteabschnitte mit ihren hakenförmigen Enden sind jeweils durch ein Loch des Bauteils A hindurchsteckbar, um die Basiseinheit am Bauteil A festzulegen. Ähnliche Clipse zum Anbringen eines Basiselementes einer Toleranzausgleichseinrichtung an einem Bauteil sind aus DE 42 24 575 C2 bekannt.
Diese Art von Clipsen ist nur für einen sehr eingeschränkten Dickenbereich des Bauteils verwendbar, so dass die Clipse an unterschiedliche Dickenbereiche des Bauteils A angepasst werden müssen. Dies erfordert einen entsprechenden Herstellungsaufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montageeinheit für eine Befestigungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass sie für Bauteile eines möglichst großen Dickenbereiches geeignet ist, ohne dass die federnden Clipse an unterschiedliche Bauteildicken angepasst werden müssen.
Diese Aufgabe wird bei einer Montageeinheit für eine Befestigungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Montageeinheit weist jeder Clips einen quer zu dem Halteabschnitt verlaufenden Zwischenabschnitt auf, der mit seinem einem Ende am Umfang des Käfigs angeformt ist und an seinem anderen Ende abgewinkelt in den Halteabschnitt übergeht.
Die Zwischenabschnitte der Clipse, die im unverformten Zustand der Clipse vorzugsweise in einer Radialebene liegen, verleihen den Clipsen eine relativ große Flexibilität in axialer Richtung. Die Basiseinheit der erfindungsgemäß ausgebildeten Befestigungseinrichtung kann daher an Bauteilen stark unterschiedlicher Dicke angeklemmt werden, ohne dass es eine spezielle Anpassung der Clipse an die Bauteildicke erfordert. Die große Flexibilität der Clipse in axialer Richtung stellt sicher, dass die Clipse und damit die Basiseinheit am zugehörigen Bauteil erschütterungsfrei gehalten werden, auch wenn die Dicke des Bauteils innerhalb weiter Grenzen variiert. Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel kann die Basiseinheit und damit die Montageeinheit der Befestigungseinrichtung problemlos an Bauteilen einer Dicke von 0,8 bis 4 mm angeklemmt werden.
Der Käfig der Basiseinheit besteht vorzugsweise aus Kunststoff, während die Basismutter der Basiseinheit vorzugsweise aus Metall besteht. Die Basismutter kann dann im Käfig auf unterschiedliche Weise festgelegt werden. Beispielsweise wird die Basismutter im Käfig mit dem Kunststoff des Käfigs umspritzt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Basismutter im Käfig durch einen Presssitz festzulegen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines hülsenförmigen Käfigs für eine erfindungsgemäße ausgebildete Montageeinheit;
2 eine Seitenansicht des Käfigs in 1;
3 eine perspektivische Ansicht einer an einem Bauteil A festgelegten Basiseinheit mit einem Käfig gemäß 1, 2 für eine erfindungsgemäß ausgebildete Montageeinheit;
4 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Montageeinheit mit einer Basiseinheit gemäß 3 und einer Verstelleinheit;
5 eine Seitenansicht einer Basiseinheit gemäß 3, die an einem Bauteil A größerer Dicke festgelegt ist;
6 eine der 5 entsprechende Seitenansicht der Basiseinheit mit darin angeordneter Verstelleinheit;
7 eine Seitenansicht einer Befestigungseinrichtung mit der Montageeinheit gemäß 6, welche Bauteile A und B beabstandet zueinander mit selbsttätigem Toleranzausgleich verbindet.
Die in 7 dargestellte Befestigungseinrichtung dient zum Befestigen eines Bauteils B an einem Bauteil A. Die beiden Bauteile A, B haben einen Abstand voneinander, der aufgrund von Montage- und/oder fertigungsbeding ten Toleranzen variieren kann. Die dargestellte Befestigungseinrichtung ermöglicht einen selbsttätigen Ausgleich dieser Toleranzen, wie beispielsweise in der eingangs erwähnten DE 20 2006 012 493 ausführlich beschrieben wird.
Die Befestigungseinrichtung besteht aus einer Basiseinheit 2, einer Verstelleinheit 4, einer Befestigungsschraube 8 und einer Gegenmutter 9 (7). Die Basiseinheit 2 und die Verstelleinheit 4 sind zu einer Montageeinheit 6 (4, 6) zusammensetzbar. Aufbau und Funktionsweise der Befestigungseinrichtung und Montageeinheit entsprechen weitgehend denjenigen in DE 20 2006 012 493 , soweit im Folgenden nichts anderes beschrieben wird.
Die Basiseinheit 2 hat eine zentrale Achse Z und besteht aus einem hülsenförmigen Käfig 10 und einer Basismutter 12, die von dem Käfig 10 aufgenommen wird.
Die – in 3 und 7 schematisch angedeutete – Basismutter 12 ist beispielsweise eine herkömmliche Sechskantmutter, die aus Metall, insbesondere Stahl, besteht. Der hülsenförmig ausgebildete Käfig 10 hat einen sechseckigen Querschnitt, der an den sechseckigen Umriss der Basismutter 12 angepasst ist. Der Käfig 10 besteht zweckmäßigerweise aus einem elastisch verformbaren Kunststoff, so dass er durch Spritzgießen hergestellt werden kann.
Die Basismutter 12 ist im Käfig 10 festgelegt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Basismutter 12 mit dem Kunststoff des Käfigs 10 umspritzt wird. Eine andere Möglichkeit ist, die Basismutter 12 in den Käfig 10 einzupressen, so dass die Basismutter 12 mit Presssitz im Käfig 10 gehalten wird.
Der Käfig 10, der in den 1 und 2 als Einzelteil und im unverformten Zustand dargestellt ist, ist mit zwei diametral gegenüberliegenden federnden Clipsen 14 versehen. Jeder Clips 14 ist bandförmig ausgebildet und besteht aus einem Zwischenabschnitt 16 und einem Halteabschnitt 18 mit einem hakenförmigen Ende 20.
Die Zwischenabschnitte 16 sind mit ihrem einen Ende am Außenumfang des Käfigs 10 angeformt, und zwar in vorgegebenem axialen Abstand zu dem (in 1, 2) unteren Stirnende des Käfigs 10. Die Zwischenabschnitte 16 lie gen in einer bezüglich der zentralen Achse Z radialen Ebene und haben einen ungefähr L-förmigen Verlauf. Anders ausgedrückt, besteht der Zwischenabschnitt 16 aus zwei Schenkeln, die in der besagten Radialebene ungefähr rechtwinklig zueinander verlaufen.
An seinem freien Ende geht jeder Zwischenabschnitt 16 in den zugehörigen Halteabschnitt 18 über. Die Halteabschnitte 18 sind zu den Zwischenabschnitten 16 so abgewinkelt, dass sie quer zu diesen verlaufen. Genauer gesagt, sind die Halteabschnitte 18 im unverformten Zustand der Clipse 14 (1 bis 4) unter einem rechten Winkel zu den freien Enden der Zwischenabschnitte 16 abgewinkelt. Die Zwischenabschnitte 16 verleihen den Clipsen 14 eine relativ große Flexibilität in axialer Richtung, so dass die Halteabschnitte 18 mit den hakenförmigen Enden 20 relativ zum übrigen Teil des Käfigs 10 axial verstellt werden können, wie im Folgenden genauer erläutert wird.
Die Clipse 14 dienen dazu, den Käfig 10 mit der darin festgelegten Basismutter 12 an dem Bauteil A anzubringen (3, 4). Zu diesem Zweck sind den diametral gegenüberliegenden Clipsen 14 im Bauteil A zwei durchgehende Löcher A2 zugeordnet, deren Abstand demjenigen der Halteabschnitte 18 der beiden Clipse 14 entspricht.
Um die Basiseinheit 2 am Bauteil A anzubringen, wird das Basisteil 2 auf das Bauteil A so aufgesetzt, dass die Halteabschnitte 18 mit den hakenförmigen Enden 20 durch die Löcher A2 des Bauteils A hindurchgesteckt werden. Die hakenförmigen Enden 20 werden hierbei elastisch verformt.
Wenn die hakenförmigen Enden 20 vollständig durch die Löcher A2 hindurchgesteckt sind, federn sie in ihre Ausgangslage zurück. Der Käfig 10 liegt dann mit seinem unteren Stirnende an der Oberseite des Bauteils A auf, so dass er von den Clipsen 14 an dem Bauteil A festgeklemmt wird.
Wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, liegen in diesem Zustand die Zwischenabschnitte 16 der Clipse 14 auf der von den hakenförmigen Enden 10 abgewandten Seite des Bauteils A mit entsprechendem axialen Abstand zur Oberseite des Bauteils A. Wenn, wie in den 3 und 4 dargestellt, die Dicke des Bauteils A nur geringfügig größer als der Abstand x (2) zwi schen der Oberseite der hakenförmigen Enden 20 und der unteren Stirnseite des Käfigs 10 ist, so sind die Clipse 14 im montierten Zustand der Basiseinheit 2 nur geringfügig verformt.
Wenn dagegen, wie in den 5 bis 7 dargestellt, die Dicke des Bauteils A wesentlich größer als der Abstand x ist, so werden die Zwischenabschnitte 16 der Clipse 14 aus ihrer Radialebene heraus verformt, um das Bauteil A zwischen der unteren Stirnseite des Käfigs 10 und den hakenförmigen Enden 20 der Clipse 14 einspannen zu können. Es kommt dann zu einer entsprechenden Schrägstellung der Halteabschnitte 18, was jedoch der Klemmwirkung keinen Abbruch tut. Die Zwischenabschnitte 16 in Verbindung mit dem verwendeten elastisch verformbaren Kunststoff verleihen somit den Clipsen 14 eine hohe Flexibilität in axialer Richtung, so dass der Käfig 10 und somit die Basiseinheit 2 an Bauteilen angebracht werden können, deren Dicke innerhalb weiter Grenzen variiert.
Die Löcher A2 im Bauteil A sind gegenüber der Breite der bandförmigen Clipse 14 etwas überdimensioniert. Die Basiseinheit 2 ist daher relativ zu dem Bauteil A geringfügig radial verschiebbar, wodurch ein möglicher Achsversatz ausgeglichen werden kann.
Wenn auch in 3 die Basiseinheit 2 ohne die Verstelleinheit 4 am Bauteil A angebracht ist, sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Basiseinheit 2 und die Verstelleinheit 4 erst zur Montageeinheit 6 vormontiert werden können, ehe der Käfig 10 mit Hilfe der Clipse 14 am Bauteil A angebracht wird. Die 4 und 6 zeigen die Montageeinheit 6 in ihrem am Bauteil A angebrachten Zustand.
Die Montageeinheit 6 ist mit einer Transportsicherung 22 (4, 6) versehen, die die Basiseinheit 2 und die Verstelleinheit 4 im vormontierten Zustand verliersicher zusammenhält, so dass die Montageeinheit 6 beispielsweise beim Zulieferer vormontiert und vom Zulieferer als Baueinheit an den Endkunden geliefert werden kann.
Die Transportsicherung 22 weist einen Vorsprung 24 auf, der vom Außenumfang der Verstelleinheit 4 radial nach außen vorsteht. Wie insbesondere in 4 zu sehen ist, wirkt der Vorsprung 24 mit einem Federfinger 26 zusammen, der am Außenumfang des Käfigs 10 angeformt ist und axial über das obere Stirnende des Käfigs 10 vorsteht. Zur Transportsicherung 26 gehört ferner ein fester Anschlag 28, der beabstandet zu dem Federfinger 26 ebenfalls am Außenumfang des Käfigs 10 angeformt ist und axial über das obere Stirnende des Käfigs 10 vorsteht.
Wenn die Verstelleinheit 4 zur Vormontage der Montageeinheit 6 in die Basiseinheit 2 eingeschraubt wird und sich ihrer Endlage nähert, gelangt der Anschlag 24 in Berührung mit dem Federfinger 26. Der axial nach oben ragende Federfinger 26 wird von dem radial vorstehenden Vorsprung 24 umgebogen, so dass sich der Vorsprung 24 am Federfinger 26 vorbei bewegen kann, worauf der Federfinger 26 in seine Ausgangslage zurückfedert. Der Federfinger 26 sichert somit die Verstelleinheit 4 gegen ein unbeabsichtigtes Herausdrehen aus der Basiseinheit 2.
Wenn sich der Vorsprung 24 am Federfinger 26 vorbei bewegt hat, gelangt er in Anlage mit dem festen Anschlag 28, der axial nach oben in den Weg des radialen Vorsprungs 24 ragt. Die Verstelleinheit 4 kann somit nicht mehr weiter in die Basiseinheit 2 hineingedreht werden, wodurch ein Verkontern zwischen der Verstelleinheit 4 und der Basiseinheit 2 verhindert wird.
Die Verstelleinheit 4, die in 4, 6 und 7 andeutungsweise dargestellt ist, kann wie in der eingangs erwähnten DE 20 2006 012 493 ausgebildet sein. In diesem Fall besteht sie aus einer Gewindehülse 30, einer Anlageplatte 32 und einer Mitnehmerbuchse 34. Die Verstelleinheit 4 kann jedoch auch in anderer Weise ausgebildet sein und beispielsweise aus einem einstückigen Teil bestehen.
In jedem Fall ist die Verstelleinheit 4 mit einem Außengewinde 36 versehen, das mit dem Innengewinde der Basismutter 12 eine Gewindepaarung einer ersten Gangrichtung bildet. Ferner ist die Verstelleinheit 4 so ausgebildet, dass sie mit der Schraube 8 eine reibschlüssige Mitschleppverbindung (nicht gezeigt) eingehen kann, die sich oberhalb eines vorgegebenen Drehmomentes löst.
Die Befestigung des Bauteils B an dem Bauteil A in vorgegebenem Abstand zu diesem mit selbsttätigem Ausgleich von Toleranzen im Abstand zwischen den Bauteilen A und B erfolgt im Prinzip in der gleichen Weise, wie dies in DE 20 2006 012 493 beschrieben wird. Kurz gesagt, wird die Schraube 8 durch ein Loch im Bauteil B hindurch in die Verstelleinheit 4 eingesteckt und gedreht, wodurch die Verstelleinheit 4 über die Mitschleppverbindung aus der Basiseinheit 6 herausgedreht wird, bis die Verstelleinheit 4 an dem Bauteil B anschlägt. Die Schraube 8 kann nun durch die Basiseinheit 2 und ein Loch A4 im Bauteil A hindurchbewegt werden, bis der Kopf der Schraube 8 am Bauteil B anliegt. Die Schraube 8 und Gegenmutter 9 bilden eine zweite Gewindepaarung einer Gangrichtung, die entgegengesetzt zu der Gangrichtung der ersten Gewindepaarung (zwischen der Basiseinheit 2 und der Verstelleinheit 4) ist. Die Bauteile A und B können daher unter spielfreier Zwischenlage der Basiseinheit 2 und Verstelleinheit 4 durch die Schraube 8 und Gegenmutter 9 miteinander verspannt werden.

Claims

Montageeinrichtung für eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Bauteils B an einem Bauteil A mit Ausgleich von Toleranzen im Abstand zwischen den beiden Bauteilen, welche Montageeinheit eine zentrale Achse (Z) hat und aufweist: eine Basiseinheit (2) mit einem hülsenförmigen Käfig (10) und einer in dem Käfig axial unverschiebbar und drehfest angeordneten Basismutter (12), und eine Verstelleinheit (4) mit einer Gewindehülse (30), die zur Vormontage der Montageeinheit in die Basismutter (12) einschraubbar und bei Benutzung der Befestigungseinrichtung zwecks Toleranzausgleich aus der Basismutter (12) herausschraubbar ist, um in Anlage mit dem Bauteil B bewegt zu werden, wobei an dem Käfig (10) mindestens zwei federnde Clipse (14) angeformt sind, die jeweils einen axial verlaufenden Halteabschnitt (18) mit einem hakenförmigen Ende (20) aufweisen, die durch Öffnungen (A2) des Bauteils A durchsteckbar sind, um die Basiseinheit (2) am Bauteil A anzubringen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Clips (14) einen quer zu dem Halteabschnitt (18) verlaufenden Zwischenabschnitt (16) aufweist, der mit seinem einen Ende am Umfang des Käfigs (10) angeformt ist und an seinem anderen Ende abgewinkelt in den Halteabschnitt (18) übergeht.
Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (16) jedes der Clipse (14) im unverformten Zustand der Clipse in einer Radialebene liegt, die sich im eingebauten Zustand der Montageeinheit (6) auf der von dem hakenförmigen Ende (20) abgewandten Seite des Bauteils A befindet.
Montageeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (16) jedes der Clipse (14) in der besagten Radialebene einen ungefähr L-förmigen Verlauf hat.
Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (16) und der Halteabschnitt (18) jedes der Clipse (14) im unverformten Zustand der Clipse im Wesentlichen rechtwinklig zueinander abgewinkelt sind.
Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit dem Bauteil A, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteabschnitte (18) der Clipse (14) bezüglich der Löcher (A2) des Bauteils A so dimensioniert sind, dass die Basiseinheit (2) zum Ausgleich eines Achsversatzes radial beweglich ist.
Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (2) und die Verstelleinheit (4) im vormontierten Zustand durch eine Transportsicherung (22) unverlierbar zusammengehalten sind.
Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung aufweist: einen Vorsprung (24), der vom Außenumfang der Verstelleinheit (4) radial vorsteht ist, und einen Federfinger (26), der am Außenumfang des Käfigs (10) angeformt ist und axial über eines der Stirnenden des Käfigs (10) vorsteht, um mit dem Vorsprung (22) der Verstelleinheit (4) zwecks Transportsicherung zusammenzuwirken.
Montageeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (22) ferner einen festen Anschlag (28) aufweist, der am Außenumfang des Käfigs (10) beabstandet zu dem Federfinger (10) angeformt ist und axial über das besagte Stirnende des Käfigs (10) vorsteht, um ein Verkontern der Verstelleinheit (4) beim Einschrauben in die Basiseinheit (2) zu verhindern.
Montageeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (10) der Basiseinheit (2) aus Kunststoff besteht.
Montageeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Basismutter (12) der Basiseinheit (2) aus Metall besteht.
Montageeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basismutter (12) durch Umspritzen mit dem Kunststoff des Käfigs (10) im Käfig festgelegt ist.
Montageeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basismutter (12) durch einen Presssitz im Käfig (10) festgelegt ist.