DE4437177A1 - Vehicle tow=hole fixing element - Google Patents
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Abstract
Description
Insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugherstellung finden vielfach Blechteile mit sogenannten Gewindedurchzügen oder Gewindetuben Verwendung. Derartige Gewindedurchzüge werden durch ein kombiniertes Tiefzieh- und Fließpreßverfahren gefertigt, wobei die Gewinde entweder nachträglich in eine glatt gepreßte Hülse eingeschnitten oder durch Pressen um einen Gewindekern hergestellt werden.Find particularly in the field of motor vehicle manufacture often sheet metal parts with so-called thread runs or Threaded tubes use. Such thread runs are through a combined deep-drawing and extrusion process manufactured, the thread either subsequently in a smoothly pressed sleeve cut or by pressing around a thread core can be produced.
Derartige Blechteile mit Gewindedurchzügen sind beispielsweise durch die DE 38 43 772, die DE 42 23 551 und die DE 93 17 886 bekanntgeworden.Such sheet metal parts with threads are for example through the DE 38 43 772, DE 42 23 551 and DE 93 17 886 known.
Alle derartigen, bekannten Gewindedurchzüge weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie hohen Querkräften nur schwer standhalten. Hohe Querkräfte treten beispielsweise dann auf, wenn ein solches Befestigungselement als Abschleppöse bei einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden soll.However, all such known thread runs have the Disadvantage that they have high transverse forces difficult withstand. High lateral forces occur, for example, if such a fastener as a towing eye a motor vehicle is to be used.
Die Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Befestigungselement vorzuschlagen, das ein Blechteil mit Gewindedurchzug umfaßt, jedoch in der Lage ist, hohe Querkräfte aufzunehmen.The object of the invention is therefore a fastening element to propose that includes a sheet metal part with a threaded passage, but is able to absorb high lateral forces.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Befestigungselement der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is based on a fastener of the type mentioned above by the characteristic features of claim 1 solved.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung möglich.By the measures mentioned in the subclaims advantageous developments and designs of the invention possible.
Demgemäß zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Befestigungselement dadurch aus, daß ein Stützteil zur seitlichen Abstützung des Gewindedurchzugs in dessen Mündungsbereich vorhanden ist. Durch ein derartiges Stützteil wird das freie Ende des Gewindedurchzugs gehaltert. Hierdurch kann sich der Gewindedurchzug beim Auftreten von hohen Querkräften an der in den Durchzug eingeschraubten Schraube nicht mehr zur Seite hin wegbiegen. Der Gewindedurchzug ist nunmehr nicht nur in seinem Übergangsbereich in das Blechteil sondern auch an seinem freien Ende über das Stützteil fixiert.Accordingly, one according to the invention is distinguished Fastening element characterized in that a support part for lateral support of the thread passage in its Mouth area is present. By such a support part the free end of the thread pull is held. Hereby the thread pull can occur when high Shear forces on the screw screwed into the passage no longer bend to the side. The thread pull is now not only in its transition area into the sheet metal part but also at its free end over the support part fixed.
Vorzugsweise wird das Stützteil ebenfalls aus einem Metallblech geformt. Dadurch ist auch das Stützteil in der Lage, eine stabile Halterung des Gewindedurchzugs zu bewirken. Aufgrund der zumindest teilweise gleichen Fertigungsweise eines Stützteils aus Metallblech wie des Blechteils mit dem Gewindedurchzug können unter Umständen hierzu auch dieselben Fertigungsmaschinen eingesetzt werden.Preferably, the support part is also made of one Shaped sheet metal. This also makes the support part in the Able to provide a stable mounting for the thread pull effect. Because of the at least partially the same Manufacturing method of a support part made of sheet metal like the Sheet metal part with the thread passage can under certain circumstances the same manufacturing machines are used for this purpose.
Vorteilhafterweise weist das Stützteil eine Aufnahmebohrung auf, die von dem Gewindedurchzug durchsetzt wird. Ein derart ausgebildetes Stützteil umfaßt den Gewindedurchzug entlang seinem gesamten Umfang und ist in der Lage, den Gewindedurchzug in sämtliche Querrichtungen und damit gegen sämtliche möglicherweise auftretenden Querkräfte abzustützen. The support part advantageously has a receiving bore which is penetrated by the thread passage. Such a formed support part comprises the thread passage along its entire scope and is able to Thread passage in all transverse directions and thus against to support all possible transverse forces.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Ränder der Aufnahmebohrung des Stützteils ringförmig aufgewölbt. Durch eine solche Aufwölbung ergibt sich eine größere Auflagefläche an der Außenseite des Gewindedurchzugs und somit eine stabilere Halterung.In an advantageous embodiment, the edges of the Receiving hole of the support part arched in a ring. By such a bulge results in a larger contact area on the outside of the thread passage and thus a more stable bracket.
Um die Stützwirkung des Stützteils weiter zu verstärken, kann in einer weiteren Ausführung der Erfindung das Stützteil im Bereich der ringförmigen Aufwölbung mit einer Materialverstärkung versehen werden.In order to further strengthen the support effect of the support part, in a further embodiment of the invention, the support part in Area of the annular bulge with a Material reinforcement.
Durch das Anbringen eines Vorsprungs im Mündungsbereich, d. h. in der Nähe des freien Endes des Gewindedurchzugs kann das Stützteil gegen ein Herunterrutschen von dem Gewindedurchzug gesichert werden.By attaching a ledge in the mouth area, d. H. near the free end of the thread passage the support member against slipping off of that Thread passage can be secured.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Blechteil eine Hohlform auf, auf deren Innenseite der Gewindedurchzug angeordnet und das Stützteil aufgenommen ist. Hierbei liegt das Stützteil sowohl an der Innenwandung der Hohlform des Blechteils als auch an der Außenwandung des Gewindedurchzugs an.In a preferred embodiment, the sheet metal part has a Hollow shape on the inside of which the thread pull arranged and the support member is included. Here lies the support part both on the inner wall of the hollow shape of the Sheet metal part as well as on the outer wall of the thread passage at.
Durch eine derartige Formgebung des Blechteils ist es möglich, ein Stützteil vorzusehen, das den Gewindedurchzug entlang des Umfangs des Gewindedurchzugs in jeder beliebigen Richtung an der Innenwandung des Blechteils abzustützen.It is through such a shaping of the sheet metal part possible to provide a support member that the thread passage along the circumference of the thread passage in any Support direction on the inner wall of the sheet metal part.
Vorzugsweise wird das Stützteil als eine Scheibe ausgebildet, die in ihrem Umriß an die Hohlform des Blechteils angepaßt ist. Durch die Verwendung einer durchgehenden Scheibe als Stützteil wird der Gewindedurchzug in jede Seitenrichtung gegenüber allen möglichen Querkräften abgestützt.The support part is preferably designed as a disk, adapted in shape to the hollow shape of the sheet metal part is. By using a continuous disc as Supporting part is the thread pull in each side direction supported against all possible transverse forces.
Weiterhin ist es empfehlenswert, den Außenrand des Stützteils mit einem an der Innenwand der Hohlform des Blechteils anliegenden Fortsatz zu versehen. Hierdurch wird die Auflagefläche des Stützteils an dem Blechteil vergrößert, wodurch die über das Stützteil abgeleiteten Querkräfte über eine größere Fläche des Blechteils aufgefangen werden.It is also recommended to use the outer edge of the support part with one on the inner wall of the hollow shape of the sheet metal part to provide adjacent extension. This will make the Contact surface of the support part on the sheet metal part enlarged, whereby the transverse forces derived via the support part are transferred via a larger area of the sheet metal part can be collected.
Es ist empfehlenswert, die Hohlform des Blechteils im Bereich des aufgenommenen Stützteils zylinder- oder kegelstumpfförmig auszubilden. Ein entsprechend angepaßtes Stützteil ist somit ringförmig. Diese Ausformung des Blechteils hat den Vorteil, daß in Verbindung mit dem angepaßten ringförmigen Blechteil die Belastbarkeit in jede Querrichtung gleich groß ist. Im Falle einer kegelstumpfförmigen Ausbildung ist hierbei die Belastbarkeit naturgemäß größer als bei einer Zylinderform.It is recommended to use the hollow shape of the sheet metal part in the area of the received support part cylindrical or frustoconical to train. A correspondingly adapted support part is thus ring-shaped. This shape of the sheet metal part has the advantage that in connection with the adapted annular sheet metal part the load capacity is the same in every transverse direction. in the In the case of a frustoconical formation, this is Resilience is naturally greater than with a cylindrical shape.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ragt der Gewindedurchzug aus dem Blechteil heraus und das Stützteil liegt sowohl an der Außenwandung des Gewindedurchzugs als auch an der Außenwandung oder an dem Außenrand des Blechteils an. Um hierbei den Gewindedurchzug entlang seines gesamten Umfangs abzustützen, empfiehlt es sich, das Stützteil als Hohlform auszubilden, auf dessen Innenseite das Blechteil aufgenommen wird.In a further advantageous embodiment of the invention protrudes the thread pull out of the sheet metal part and that Support part is both on the outer wall of the Thread passage as well as on the outer wall or on the Outer edge of the sheet metal part. To thread the thread It is recommended to support along its entire circumference themselves to form the support part as a hollow shape, on the Inside the sheet metal part is added.
Vorteilhafterweise wird in einem solchen Fall der Außenrand des Blechteils mit einem an der Innenwand der Hohlform des Stützteils anliegenden Fortsatz versehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden über das Blechteil die vom Gewindedurchzug aufgenommenen Querkräfte auf das Stützteil übertragen und von diesem aufgrund des genannten Fortsatzes auf einer größeren Fläche aufgenommen. Hierdurch wird die Belastbarkeit des Stützteils im Bereich des anliegenden Fortsatzes erhöht.In such a case, the outer edge is advantageous of the sheet metal part with a on the inner wall of the hollow shape Provide support part adjacent extension. In the present Embodiment are on the sheet metal part from Thread pull absorbed transverse forces on the support part transferred and from this due to the aforementioned extension recorded on a larger area. This will make the Resilience of the support part in the area of the adjacent Appendage increased.
Bei einer solchen Ausführungsform ist es von Vorteil, die Hohlform des Stützteils im Bereich des aufgenommenen Blechteils zylinder- oder kegelstumpfförmig auszubilden. Hierdurch wird wiederum die Abstützung des Gewindedurchzugs in jede Querrichtung gleichermaßen bewirkt, so daß die Belastbarkeit des vorliegenden Befestigungselements in jede Querrichtung gleich groß ist.In such an embodiment, it is advantageous that Hollow shape of the support part in the area of the recorded Form sheet metal part cylindrical or frustoconical. This in turn supports the thread passage in each transverse direction equally, so that the Resilience of the present fastener in each Transverse direction is the same size.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Various embodiments of the invention are in the Drawing shown and are based on the following Description explained in more detail.
Im einzelnen zeigenShow in detail
Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Befestigungselements, Fig. 1 a cross section of a fastening element according to the invention,
Fig. 2 eine Draufsicht eines Befestigungselements gemäß Fig. 1, FIG. 2 shows a top view of a fastening element according to FIG. 1,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Befestigungselements, Fig. 3 shows a second embodiment of a fastener,
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4 shows a third embodiment of the invention,
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Befestigungselement gemäß Fig. 4 und Fig. 5 is a plan view of a fastener according to Fig. 4 and
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselements. Fig. 6 shows another embodiment of a fastener according to the invention.
Im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemaß den Fig. 1 und 2 umfaßt ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 1 ein hohlförmiges Blechteil 2, mit einem nach innen ragenden Gewindedurchzug 3. Der Gewindedurchzug 3 ist in seinem Mündungsbereich 4, d. h. in der Nähe seines freien Endes, über ein ringscheibenförmiges Stützteil 5 am Blechteil 2 abgestützt. Der Gewindedurchzug 3 durchsetzt eine passende Bohrung des Stützteils 5 und ist an dessen Unterseite mit einem ringförmigen Vorsprung 7 versehen. Das Stützteil 5 ist in einem kegelstumpfförmigen Bereich 8 des Blechteils 2 aufgenommen, der nach unten hin in einen pyramidenförmigen Bereich 9 mit abgerundeten Kanten 10 übergeht. An jeder Unterseite des pyramidenförmigen Bereichs 9 befindet sich ein Verankerungslappen 11, mit dem das Befestigungsteil 1 an einem zu befestigenden Bauteil, beispielsweise einem Querträger eines Fahrzeugrahmens oder an einem Blech einer selbsttragenden Karosserie befestigt werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine Schweiß- oder Schraubverbindung bewerkstelligt werden.In the first embodiment of the invention according to FIGS . 1 and 2, a fastening element 1 according to the invention comprises a hollow sheet-metal part 2 with an inwardly projecting thread passage 3 . The thread passage 3 is supported in its mouth region 4 , ie in the vicinity of its free end, on the sheet metal part 2 via an annular disk-shaped support part 5 . The thread passage 3 passes through a suitable bore of the support part 5 and is provided on the underside thereof with an annular projection 7 . The support part 5 is received in a frustoconical area 8 of the sheet metal part 2 , which merges downwards into a pyramid-shaped area 9 with rounded edges 10 . On each underside of the pyramid-shaped area 9 there is an anchoring tab 11 with which the fastening part 1 can be fastened to a component to be fastened, for example a cross member of a vehicle frame or to a sheet metal of a self-supporting body. This can be accomplished, for example, by a welded or screw connection.
In den Gewindedurchzug 3 wird von oben ein nicht dargestellter Schraubbolzen eingeschraubt, der über weitere Bauteile, beispielsweise eine Abschleppöse und eine Abschleppstange in beliebiger Richtung unter Zug oder unter Druck gesetzt wird. Hierbei können am Gewindedurchzug 3, insbesondere in dessen Mündungsbereich 4 hohe Querkräfte d. h. in der vorliegenden Darstellung Kräfte mit horizontaler Komponente, auftreten. Damit der Gewindedurchzug 3 diesen Querkräften nicht nachgibt, ist das Stützteil 5 in das Blechteil 2 aufgenommen, wobei sich das Stützteil 5 an der Wandung des Blechteils 2 im kegelstumpfförmigen Bereich 8 abstützt. Ein derartiges Befestigungselement 1 kann somit hohen Querkräften ausgesetzt werden.A screw bolt (not shown) is screwed into the thread passage 3 from above and is placed under tension or pressure in any direction via further components, for example a towing eye and a towing rod. In this case, high transverse forces, that is to say in the present illustration, forces with a horizontal component can occur at the thread passage 3 , in particular in its mouth region 4 . So that the thread passage 3 does not yield to these transverse forces, the support part 5 is accommodated in the sheet metal part 2 , the support part 5 being supported on the wall of the sheet metal part 2 in the frustoconical region 8 . Such a fastener 1 can thus be exposed to high transverse forces.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Form durch einen ringförmigen Fortsatz 12 des Stützteils 5 an dessen Außenrand. Dieser Fortsatz liegt im kegelstumpfformigen Bereich 8 an der Innenwand der Hohlform des Blechteils 2 an. Hierdurch werden die durch das Stützteil 5 übertragenen Querkräfte am Blechteil 2 über eine größere Fläche verteilt, so daß dieses an dieser Stelle höheren Belastungen ausgesetzt werden kann oder mit entsprechend geringerer Wandstärke ausgebildet werden kann.The embodiment of FIG. 3 differs from the shape described above by an annular extension 12 of the support member 5 on its outer edge. This extension lies in the frustoconical area 8 on the inner wall of the hollow shape of the sheet metal part 2 . As a result, the transverse forces transmitted through the supporting part 5 are distributed over a larger area on the sheet metal part 2 , so that this can be subjected to higher loads at this point or can be formed with a correspondingly smaller wall thickness.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ragt der Gewindedurchzug 13 aus dem Blechteil 14 heraus. In diesem Fall ist das Stützteil 15 hohlförmig ausgebildet und das Blechteil 14 in das Stützteil 15 aufgenommen. Das Stützteil 15 stützt wiederum den Gewindedurchzug 13 in dessen Mündungsbereich 16 ab und wird von dem Gewindedurchzug 13 durch eine Bohrung 17 durchsetzt.In the embodiment shown in FIG. 4, the thread passage 13 protrudes from the sheet metal part 14 . In this case, the support part 15 is hollow and the sheet metal part 14 is received in the support part 15 . The support part 15 in turn supports the threaded passage 13 in its mouth region 16 and is penetrated by the threaded passage 13 through a bore 17 .
Das Stützteil 15 liegt somit sowohl an der Außenwandung des Gewindedurchzugs 13 als auch an der Außenwandung oder dem Außenrand 18 des Blechteils 14 an. Der Außenrand 18 ist wiederum als ringförmiger Fortsatz ausgebildet, der sich parallel an die Innenseite des Stützteils 15 anschmiegt.The support part 15 thus lies both on the outer wall of the threaded passage 13 and on the outer wall or the outer edge 18 of the sheet metal part 14 . The outer edge 18 is in turn formed as an annular extension which nestles parallel to the inside of the support part 15 .
Vorliegend ist das Stützteil mit einem kegelstumpfförmigen Bereich 19 versehen, der nach unten in einen pyramidenförmigen Bereich 20 mit abgerundeten Kanten 21 übergeht. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Befestigungselement 1 über Verankerungslappen 22 mit den zu befestigenden Bauteilen verbunden.In the present case, the support part is provided with a frustoconical region 19 which merges downwards into a pyramid-shaped region 20 with rounded edges 21 . In this exemplary embodiment, the fastening element 1 is connected to the components to be fastened via anchoring tabs 22 .
Das Stützteil 15 und das Blechteil 14 mit Gewindedurchzug 13 haben gewissermaßen gegenüber dem vorgenannten Ausführungsbeispiel mit Blechteil 2, Gewindedurchzug 3 und Stützteil 5 ihre Position getauscht. Mit Ausnahme des Gewindedurchzugs 13 bzw. 3 weist das Stützteil 15 des dritten Ausführungsbeispiels die gleiche Form auf wie das Blechteil 2 des erstgenannten Ausführungsbeispiels.The support part 15 and the sheet metal part 14 with thread passage 13 have to a certain extent changed their position compared to the aforementioned embodiment with sheet metal part 2 , thread passage 3 and support part 5 . With the exception of the thread passage 13 or 3 , the support part 15 of the third embodiment has the same shape as the sheet metal part 2 of the first embodiment.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 stützt das Stützteil 15 das Blechteil 14 sowohl im Bereich seiner Bohrung 17, d. h. im Bereich der Mündung 16 des Gewindedurchzugs 13 als auch im Bereich der Auflage des Außenrands 18 ab. In diesem Fall nimmt das Stützteil 15 sämtliche Kräfte auf, die über einen in dem Gewindedurchzug 13 eingeschraubten Schraubbolzen auf das Blechteil 14 ausgeübt werden. Vorliegend ist also das Stützteil 15 für die Übertragung samtlicher Zug- oder Schubkräfte auf das über die Verankerungslappen 22 verbundene Bauteil verantwortlich.In the embodiment according to FIG. 4, the support part 15 supports the sheet metal part 14 both in the area of its bore 17 , ie in the area of the mouth 16 of the threaded passage 13, and in the area of the support of the outer edge 18 . In this case, the support part 15 absorbs all forces which are exerted on the sheet metal part 14 via a screw bolt screwed into the threaded passage 13 . In the present case, the support part 15 is therefore responsible for the transmission of all tensile or shear forces to the component connected via the anchoring tabs 22 .
Die vierte dargestellte Ausführungsform gemäß Fig. 6 unterscheidet sich vom dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 durch eine ringförmige Aufwölbung 23 bzw. 24 im Bereich der Bohrung 17, d. h. an der Spitze des kegelstumpfförmigen Bereichs 19. Diese ringförmige Aufwölbung 23, 24 kann entweder mit einer Materialverstärkung, wie durch Bezugszeichen 24 dargestellt, oder ohne eine solche Materialverstärkung, siehe Bezugszeichen 23, hergestellt werden. Bereits eine ringförmige Aufwölbung ohne Materialverstärkung 23 bedeutet eine Erhöhung der Belastbarkeit, da der Druck von Querkräften, die zwischen dem Gewindedurchzug 13 und dem Stützteil 15 zu übertragen sind, auf eine größere Fläche verteilt werden.The fourth illustrated embodiment according to FIG. 6 differs from the third embodiment according to FIG. 4 by an annular bulge 23 or 24 in the region of the bore 17 , ie at the tip of the frustoconical region 19 . This annular bulge 23 , 24 can either be produced with a material reinforcement, as represented by reference number 24 , or without such a material reinforcement, see reference number 23 . Even an annular bulge without material reinforcement 23 means an increase in the load-bearing capacity, since the pressure of transverse forces that are to be transmitted between the threaded passage 13 and the support part 15 are distributed over a larger area.
Bei der Verwendung einer ringförmigen Aufwölbung mit Materialverstärkung 24 wird die Auflagefläche zwischen Gewindedurchzug 13 und Stützteil 15 weiter vergrößert und zudem die Belastbarkeit des Stützteils 15 im Bereich der ringförmigen Aufwölbung 24 erhöht. Hierdurch kann das Stützteil 15 wesentlich größere Querkräfte, die im Mündungsbereich 16 des Gewindedurchzugs 13 auftreten, abstützen.When using an annular bulge with material reinforcement 24 , the contact surface between the threaded passage 13 and the support part 15 is further increased and the load capacity of the support part 15 in the region of the annular bulge 24 is also increased. As a result, the support part 15 can support significantly greater transverse forces which occur in the mouth region 16 of the thread passage 13 .
BezugszeichenlisteReference list
1 Befestigungselement
2 hohlförmiges Blechteil
3 Gewindedurchzug
4 Mündungsbereich
5 Stützteil
6 Bohrung
7 Vorsprung
8 kegelstumpfförmiger Bereich
9 pyramidenförmiger Bereich
10 abgerundete Kante
11 Verankerungslappen
12 Fortsatz
13 Gewindedurchzug
14 Blechteil
15 Stützteil
16 Mündungsbereich
17 Bohrung
18 Außenwand
19 kegelstumpfförmiger Bereich
20 pyramidenförmiger Bereich
21 abgerundete Kante
22 Verankerungslappen
23 ringförmige Aufwölbung
24 ringförmige Aufwölbung 1 fastener
2 hollow sheet metal part
3 thread passage
4 mouth area
5 support part
6 hole
7 head start
8 frustoconical area
9 pyramid-shaped area
10 rounded edges
11 anchoring tabs
12 continuation
13 thread passage
14 sheet metal part
15 support part
16 mouth area
17 hole
18 outer wall
19 frustoconical area
20 pyramid-shaped area
21 rounded edge
22 anchoring tabs
23 annular bulge
24 annular bulges
Claims (14)
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