DE60127785T2

DE60127785T2 - Buchse aus zwei gleitenden Elementen

Info

Publication number: DE60127785T2
Application number: DE60127785T
Authority: DE
Inventors: Wayne M. Chippewa Falls Hansen; James S. Jr. Chippewa Falls Tisol
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2021-07-20
Also published as: EP1191236A2; EP1191236A3; CA2355805C; DE60127785D1; EP1191236B1; CA2355805A1; ES2283359T3; US6553615B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zweiteilige Buchse, die zur Befestigung von Platten aneinander verwendet wird. Insbesondere gestattet die Buchse eine Bewegung in einer Ebene, um Wärmeausdehnung und -schrumpfung zwischen den Platten auszugleichen.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine Buchse dieser Art ist aus der FR-A 2 554 522 bekannt. Sie zeigt eine Montagevorrichtung zur Verwendung bei der Befestigung von Elementen einer Autokarosserie mit einem Montagekäfig zum Einführen in eine Öffnung in einem Stützelement und einem Mutterelement zur Montage eines Befestigungselements durch Einführen des Mutterelements in das Käfigelement und Befestigen des Befestigungselements an dem Mutterelement. Das Mutterelement weist Eingriffsmittel zum verschiebbaren Eingriff mit dem Montagekäfig auf.
Im Stand der Technik ist es bekannt, Buchsen zum Befestigen einer ersten Platte an einer zweiten Platte zu verwenden. Obgleich Gleitbuchsen im Stand der Technik ebenfalls dafür bekannt sind, ein Gleiten zwischen den Platten zu gestatten, haben sich diese Buchsen nach dem Stand der Technik insofern als mangelhaft erwiesen, als das Abziehdrehmoment variabel war, da der zur Herstellung dieser Buchsen verwendete Metallstanzprozess in der Regel keine guten Gewindeeingriffseigenschaften aufwies. Ebenso sind diese Gleitbuchsen nach dem Stand der Technik manchmal bezüglich ihres Drehwiderstands mangelhaft gewesen. Des Weiteren haben diese Gleitbuchsen nach dem Stand der Technik in der Regel keine guten Dichtungseigenschaften bezüglich Wasser, Staub und Schall bereitgestellt.
Zu einigen Beispielen des Stands der Technik gehören die Assimakopoulos am 14. April 1998 erteilte US-PS 5 738 476 mit dem Titel „Fastener", die Gaw Jr. am 16. Juli 1996 erteilte US-PS 5 536 125 mit dem Titel „Sliding Two-Piece Fastener", die Higgins am 9. Juli 1996 erteilte US-PS 5 533 237 mit dem Titel „Grommet Fastener Assembly for Automobiles", die Teich et al. am 16. Januar 1996 erteilte US-PS 5 484 175 mit dem Titel „Cabinet Lock and Method for Using Same", die Gugle et al. am 4. Juli 1995 erteilte US-PS 5 429 467 mit dem Titel „High Torque Screw and Grommet Fastener Assembly", die Hoyle et al. am 14. Juli 1992 erteilte US-PS 5 129 768 mit dem Titel „Sliding Grommet", die Benoit et al. am 20. November 1990 erteilte US-PS 4 971 500 mit dem Titel „Enclosed Plastic Screw Grommet", die Okada am 12. September 1989 erteilte US-PS 4 865 505 mit dem Titel „Structure for Mounting Automobile Interior Upholstering Material", die Narita et al. am 8. März 1988 erteilte US-PS 4 729 606 mit dem Titel „Apparatus for Mounting a Wheel Cap" und die Meyer am 23. August 1977 erteilte US-PS 4 043 579 mit dem Titel „Elastomeric Bumper Securing Press Fit Clip".
AUFGABEN UND KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Gleitbuchse zur Befestigung zweier Platten, wobei die Buchse einen erhöhten Drehwiderstand aufweist.
Deshalb besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Gleitbuchse zur Befestigung der Platten, wobei die Buchse ein relativ gleichmäßiges Abziehdrehmoment aufweist.
Deshalb besteht noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Gleitbuchse zur Befestigung zweier Platten, wobei die Buchse eine verbesserte Dichtungsfähigkeit bezüglich Feuchtigkeit, Staub und Schall aufweist.
Deshalb besteht eine letzte Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Gleitbuchse, die die obigen Aufgaben zu relativ geringen Herstellungskosten löst.
Diese und andere Aufgaben werden durch Bereitstellung einer zweiteiligen Buchse gelöst, die Folgendes umfasst: eine Basis, deren Raste eine rechteckige Öffnung in einer ersten Platte in Eingriff nimmt. Die zweiteilige Buchse enthält weiterhin einen Schieber, der einen verlängerten Schraubansatz mit einem quadratischen Querschnitt enthält, der in einem in der Basis ausgebildeten rechteckigen Schlitz verschiebbar in Eingriff steht. Eine zweite Platte steht über eine sich durch die zweite Platte erstreckende Schraube mit der Gleitbuchse in Eingriff und wird in dem verlängerten Schraubansatz in Eingriff genommen.
Der Schraubansatz erstreckt sich in den rechteckigen Schlitz in der Basis und wird darin in verschiebbaren Eingriff genommen. Dadurch wird die Drehung zwischen dem Schieber und der Basis reduziert. Ebenso wird durch Erstreckung des Schraubansatzes in den Körper die Festigkeit des Schraubansatzes erhöht, das Abziehdrehmoment erhöht und die Variabilität des Abziehdrehmoments verringert.
Die sich ergebende Passung zwischen der Basis und dem Schieber mit verkleinerten oder beseitigten freiliegenden Öffnungen verstärkt die Dichtung bezüglich Feuchtigkeit, Staub und Schall. Diese Dichtung kann durch Bereitstellen einer Schaumstoff- oder Kautschukunterlegscheibe zwischen der Basis und der ersten Platte weiter verbessert werden.
Des Weiteren ist die sich ergebende Ausführung relativ kostengünstig hinsichtlich ihrer Herstellung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen und aus den beigefügten Zeichnungen hervor; darin zeigen:
1 eine perspektivische Draufsicht der Gleitbuchse der vorliegenden Erfindung;
2 eine auseinandergezogene Seitenansicht der Gleitbuchse der vorliegenden Erfindung;
3 eine Draufsicht der Basis der Gleitbuchse der vorliegenden Erfindung;
4 eine teilweise als Durchsicht dargestellte Draufsicht der Gleitbuchse der vorliegenden Erfindung;
5 eine teilweise als Durchsicht dargestellte Seitenansicht der Gleitbuchse der vorliegenden Erfindung, wobei die erste und die zweite Platte als Durchsicht dargestellt sind;
6 eine teilweise als Durchsicht dargestellte Unteransicht der Gleitbuchse der vorliegenden Erfindung;
7 eine teilweise als Durchsicht dargestellte Endansicht der Gleitbuchse der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nunmehr auf die Zeichnungen im Einzelnen Bezug nehmend, in denen sich in sämtlichen der mehreren Ansichten gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, ist zu sehen, dass 1 eine perspektivische Ansicht der Gleitbuchse 10 darstellt. Die Gleitbuchse 10 enthält eine relativ festgelegte Basis 12, die in der Regel aus Acetal hergestellt ist. Des Weiteren enthält die Gleitbuchse 10 einen Schieber 14, der bezüglich der Basis 12 gleitet und in der Regel aus Polyamid 6/6 hergestellt ist. Der Fachmann wird erkennen, dass auch andere äquivalente Materialien verwendet werden können.
Die Basis 12 enthält einen Kopf 16, der allgemein planar ist und die Oberseite der Basis 12 in Ausrichtung der verschiedenen Figuren bildet. Des Weiteren enthält die Basis 12 einen rechteckigen Schaft 18, der sich von der Basis 12 nach unten erstreckt. Wie in 6 gezeigt, enthält der Schaft 18 zwei längere Wände 20, 22, die parallel zueinander verlaufen. Des Weiteren enthält der Schaft 18 zwei kürzere Wände 24, 26, die parallel zueinander und senkrecht zu den längeren Wänden 20, 22 verlaufen.
Sich nach oben erstreckende Rastnasen 28, 30 mit sich nach außen erstreckenden Rastfingern 32, 34 sind an Teilen der kürzeren Wände 24 bzw. 26 ausgebildet. Untere rampenförmige Flächen 33, 35 sind an den sich nach außen erstreckenden Rastfingern 32 bzw. 34 ausgebildet, um zu gestatten, dass die sich nach außen erstreckenden Rastfinger 32, 34 nach innen gedrückt werden, wenn der Schaft 18 in die rechteckige Öffnung 102 der ersten Platte 100 eingeführt wird (siehe 5). Oberseiten 37, 39 der sich nach außen erstreckenden Rastfinger 32, 34 verlaufen praktisch parallel zur ersten Platte 100, um die erste Platte 100 in der in 5 gezeigten Position in Rasteingriff zu nehmen.
Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich der rechteckige Schlitz 36 durch den Kopf 16 und in Längsrichtung durch den Schaft 18 und wird durch die Wände 20, 22, 24, 26 begrenzt. Die Wände 20, 22, 24, 26 enthalten untere abgeschrägte Ränder 21, 23, 25 bzw. 27.
Wie in den 1, 4 und 7 gezeigt, enthält die Oberseite 40 des Kopfs 16 Führungsschienen 42, 44, die unmittelbar neben dem rechteckigen Schlitz 36 verlaufen. Des Weiteren erstrecken sich Stämme 48, 50 von der Oberseite 40 des Kopfs 16 nach außen neben mittleren Teilen der Führungsschienen 42, 44. Vorsprünge 52, 54 erstrecken sich von den oberen Teilen der Stämme 48, 50 nach innen. Die Vorsprünge 52, 54 enthalten obere rampenförmige Flächen 56, 58, die, wie im Folgenden ausführlich erläutert werden wird, es den Stämmen 48, 50 gestatten, während der anfänglichen Montage des Schiebers 14 in die Basis 12 auseinander gedrückt zu werden.
Der Schieber 14 enthält einen allgemein planaren oberen Gleitteil 60 und einen verlängerten Schraubansatz 61 mit quadratischem Querschnitt. Wie in den 1 und 7 gezeigt, enthält der obere Gleitteil 60 sich lateral erstreckende Führungsflügel 62, 64, die in der installierten Position zwischen den Schienen 42, 44 in Gleiteingriff stehen, und sich nach innen erstreckende Vorsprünge 52 bzw. 54. Die sich lateral erstreckenden Führungsflügel 62, 64 weisen untere abgeschrägte Flächen 66 bzw. 68 auf, die sich rampenförmig gegen die oberen rampenförmigen Flächen 56, 58 bewegen, wodurch die Stämme 48, 50 auseinander gedrückt werden, wenn der Schieber 14 anfänglich mit der Basis 12 montiert wird. Nachdem die sich lateral erstreckenden Führungsflügel 62, 64 die sich nach innen erstreckenden Vorsprünge 52, 54 verlassen haben, schnappen die Stämme 48, 50 wieder in ihre Position zurück. Mit anderen Worten, während dieser anfänglichen Montage wird der Schieber 14 aus der in 2 (nicht montiert) gezeigten Ausrichtung nach unten in die Basis 12 in die in 1 (montiert) gezeigte Ausrichtung gedrückt.
Der verlängerte Schraubansatz 61 des Schiebers 14 weist einen quadratischen Querschnitt auf, der durch die Wände 70, 72, 74, 76 gebildet wird, deren Breite gleich der Breite des rechteckigen Schlitzes 36 ist (das heißt, des inneren Abstands zwischen den längeren Wänden 20, 22 des Schafts 18). In der installierten Position bewegt sich der verlängerte Schraubansatz 61 linear in dem rechteckigen Schlitz 36. Der verlängerte Schraubansatz 61 könnte rechteckig sein, aber der Abstand zwischen den Wänden 72, 76 würde gleich der Breite des rechteckigen Schlitzes 36 sein, während der Abstand zwischen den Wänden 70, 74 um ein Maß gleich der gewünschten linearen Bewegung des Schiebers 14 bezüglich der Basis 12 kleiner als die Länge des rechteckigen Schlitzes 36 sein würde.
Die Wand 72 des verlängerten Schraubansatzes 61, die an der Innenseite der längeren Wand 20 des Schafts 18 gleitet, weist ein abgeschrägtes unteres Ende 73 auf. Ebenso weist die Wand 76 des verlängerten Schraubansatzes 61, die an der Innenseite der längeren Wand 22 des Schafts 18 gleitet, ein abgeschrägtes unteres Ende 77 auf, um das anfängliche Einführen des Schiebers 14 in die Basis 12 zu unterstützen.
Die Schrauböffnung 80 erstreckt sich durch den oberen Gleitteil 60 und den verlängerten Schraubansatz 61 des Schiebers 14. Die Schrauböffnung 80 enthält einen ovalen kegelig ausgesenkten Teil 82, der an der Oberseite 84 des oberen Gleitteils 60 ausgebildet ist.
Zum Montieren der Buchse 10 wird der verlängerte Schraubansatz 61 des Schiebers 14 in den rechteckigen Schlitz 36 der Basis 12 eingeführt. Dann wird der Schieber 14 zur Basis 12 gedrückt, so dass sich die unteren abgeschrägten Flächen 66, 68 der sich lateral erstreckenden Führungsflügel 62, 64 rampenförmig gegen die oberen rampenförmigen Flächen 56, 58 bewegen, wodurch die Stämme 48, 50 so lange auseinander gedrückt werden, bis die Führungsflügel 62, 64 die sich nach innen erstreckenden Vorsprünge 52, 54 verlassen haben und die Stämme 48, 50 wieder in ihre Position zurückschnappen.
Um die montierte Buchse 10 zu installieren, führt der Benutzer in der Regel zunächst den Schaft 18 in die rechteckige Öffnung 102 (die die gleiche Form wie der Querschnitt des Schafts 18 aufweist) in der ersten Platte 100 (siehe 5) ein, bis die erste Platte 100 die sich nach außen erstreckenden Rastfinger 32, 34 der sich nach oben erstreckenden Rastnasen 28, 30 verlassen hat, so dass die erste Platte 100 zwischen dem Kopf 16 der Basis 12 und den sich nach außen erstreckenden Rastfingern 32, 34 in Eingriff steht. Eine Unterlegscheibe aus Schaumstoff, eine Dichtung aus Kautschuk oder eine ähnliche Vorrichtung (nicht gezeigt) kann zwischen der ersten Platte 100 und dem Kopf 16 installiert werden, um die Dichtungsfunktion zu verbessern. Die Schraube 300 (siehe 5) wird dann durch die Öffnung 202 der zweiten Platte 200 und in die Schrauböffnung 80 eingeführt. Dann wird die Schraube 300 auf standardmäßige Weise drehbar eingetrieben, so dass das Gewinde der Schraube 300 in die Wände der Schrauböffnung 80 schneidet und der Kopf der Schraube 300 gegen die zweite Platte 200 getrieben wird. Der begrenzte Bereich der linearen Gleitbewegung zwischen dem Schieber 14 und der Basis 12 wird dann der begrenzte Bereich der linearen Gleitbewegung (mit einem einzigen Freiheitsgrad) zwischen der ersten Platte 100 und der zweiten Platte 200.
Somit werden die mehreren oben genannten Ziele und Vorteile höchsteffektiv erreicht.

Claims

Buchse, die Folgendes umfasst: eine Basis (12) mit einem Kopf (16) und einem Schaft (18), wobei ein Schlitz (36) durch den Kopf (16) und den Schaft (18) verläuft; einen Schieber (14) mit einem durch den Schlitz (36) der Basis (12) eingeführten Ansatz (61), wobei der Schieber (14) bezüglich der Basis (12) in dem Schlitz (36) gleiten kann, und wobei eine Öffnung (80) in dem Ansatz (61) ausgebildet ist; gekennzeichnet durch an der Basis (12) ausgebildete erste Eingriffselemente (48, 52, 50, 54), die an dem Schieber (14) ausgebildete zweite Eingriffselemente (62, 64) verschiebbar in Eingriff nehmen, wodurch der Schieber (14) bezüglich der Basis (12) in dem Schlitz (36) gleitet, wobei die ersten Eingriffselemente (48, 52, 50, 54) Stämme (48, 50) mit sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen (52, 54) enthalten, und die zweiten Eingriffselemente (62, 64) laterale Flügel (62, 64) enthalten, die von den Stämmen (48, 50) in Eingriff genommen werden, und wobei die Stämme (48, 50) an dem Kopf (16) der Basis (12) ausgebildet sind.
Buchse nach Anspruch 1, bei der der Schieber (14) linear mit nur einem einzigen Freiheitsgrad in der Basis (12) gleitet.
Buchse nach Anspruch 1 oder 2, bei der Führungsschienen (42, 44) an dem Kopf (16) neben dem Schlitz (36) ausgebildet sind, wobei die lateralen Flügel (62, 64) zwischen den sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen (52, 54) und den Führungsschienen (42, 44) verschiebbar in Eingriff stehen.
Buchse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin mit an der Außenseite des Schafts (18) ausgebildeten Rastfingern (32, 34) zur Ineingriffnahme einer ersten Platte (100) zwischen den Rastfingern (32, 34) und dem Kopf (16).
Buchse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnung (80) des Ansatzes (61) zur Aufnahme einer sich durch eine zweite Platte (200) erstreckenden Schraube (300) konfiguriert ist.
Buchse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schlitz (36) rechteckig ist und eine Breite aufweist, die im Wesentlichen gleich der Breite des Ansatzes (61) ist.
Buchse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die sich nach innen erstreckenden Vorsprünge (52, 54) und die lateralen Flügel (62, 64) komplementäre rampenförmige Flächen (56, 58, 66, 68) enthalten, um die Stämme (48, 50) während der anfänglichen Montage des Schiebers (14) an der Basis (12) auseinanderzudrücken.
Buchse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnung (80) kegelig ausgesenkt (82) ist.
Buchse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Basis (12) aus Acetal und der Schieber (14) aus Polyamid hergestellt ist.