DE19904534A1 - Component fixing unit for e.g. car instrumentation panels allows a specified distance to be maintained when components are sunk into soft material - Google Patents
Component fixing unit for e.g. car instrumentation panels allows a specified distance to be maintained when components are sunk into soft materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Anbauteiles auf einer nachgiebigen Auflagefläche eines harten Trägers mittels einer Schraubenverbindung bestehend aus ineinandergreifenden Schrauben- und Muttergewinden.The invention relates to a device for fastening a Attachment on a resilient bearing surface of a hard Carrier consisting of a screw connection interlocking screw and nut threads.
Beim Verschrauben von Anbauteilen auf weichen Flächen, bei spielsweise an einem Haut-Schaum-Träger-Verbund, wie er insbesondere zur Bildung von Instrumententafeln in Kraftfahr zeugen bekannt ist, hängt das Einsinken des Anbauteiles vom Schichtaufbau, insbesondere dessen Nachgiebigkeit sowie dessen Höhe, insbesondere der Schaumstoffhöhe, und der Aufla gefläche des Anbauteiles ab. Weitere Faktoren sind Hautdicken schwankungen des Verbundes, unterschiedliche Federraten des Verbundes, insbesondere in Abhängigkeit von der Hautdicke. Hieraus ergeben sich unterschiedlich starke Verformungen des Verbundes beim Verschrauben mit gleichem Drehmoment und ein unterschiedliches Langzeit-Setzverhalten der Schrauben verbindung. Außerdem können sich unterschiedliche und un gleichmäßige Spalte zwischen dem Anbauteil und der Außenflä che des Verbundes ergeben.When screwing attachments onto soft surfaces, at for example on a skin-foam-carrier composite, such as his especially for the formation of instrument panels in motor vehicles testify is known, the sinking of the attachment depends on Layer structure, in particular its compliance and its height, especially the foam height, and the Aufla surface of the attachment. Skin thickness is another factor fluctuations in the bond, different spring rates of the composite, especially depending on the thickness of the skin. This results in different degrees of deformation of the composite when screwing with the same torque and a different long-term setting behavior of the screws connection. In addition, different and un uniform gaps between the attachment and the outer surface surface of the network.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Einsinken des Anbau teiles in die nachgiebige Auflagefläche auf ein bestimmtes Maß eingestellt ist.The object of the invention is a device of the beginning to create the type mentioned, in which the sinking of the cultivation part in the resilient contact surface to a certain one Dimension is set.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei in den Unteran sprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung enthalten sind. This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved, wherein in the Unteran contain advantageous developments of the invention are.
Die Erfindung sieht einen Abstandhalter vor, an welchem das Muttergewinde befestigt ist und der am harten Träger abge stützt wird. Der Abstandhalter besitzt ferner eine Anlageflä che für das Anbauteil, welche die Schraubenachse umgibt und vom Träger einen bestimmten axialen Abstand aufweist. Hier durch wird gewährleistet, daß beim Verschrauben des Anbautei les das Einsinken in die nachgiebige Auflagefläche, welche von einer nachgiebigen Beschichtung, beispielsweise einem Haut-Schaum-Träger-System, gebildet werden kann, auf das vom Abstandhalter vorgegebene Maß begrenzt und somit unabhängig von den Eigenschaften der nachgiebigen Beschichtung einge stellt ist. In bevorzugter Weise kommt die Erfindung bei Instrumententafeln von Kraftfahrzeugen zur Anwendung.The invention provides a spacer on which the Mother thread is attached and abge on the hard support is supported. The spacer also has a contact surface che for the attachment that surrounds the screw axis and has a certain axial distance from the carrier. Here by ensures that when screwing the attachment les sinking into the resilient bearing surface, which of a compliant coating, for example one Skin-foam carrier system that can be formed on the skin Spacers are limited to the specified size and are therefore independent from the properties of the compliant coating represents is. The invention preferably comes into play Instrument panels of motor vehicles for use.
Am Abstandhalter kann zumindest ein am Träger abstützbares Stützelement vorgesehen sein, welches auf einem Umfang um die Schraubenverbindungsachse den bestimmten axialen Abstand zur Anlagefläche für das Anbauteil festlegt. Hierzu kann das jeweilige Stützelement zumindest zum Teil als Spreizelement ausgebildet sein, welches an seinem freien Ende eine am Träger verankerbare Stützfläche aufweist und somit die Wir kung eines Widerhakens besitzen kann. Das Stützelement kann zur Erzielung der Abstandhalterwirkung ein etwa parallel zur Schraubenachse verlaufendes Stützteil und ein hierzu im spitzen Winkel nach außen verlaufendes Spreizteil, das die Widerhakenwirkung gewährleistet, aufweisen. Das Stützelement kann federnd ausgebildet sein, so daß der Abstandhalter durch eine Öffnung oder eine Ausnehmung im Träger, deren Öffnungs radius geringer als der Stützradius der Stützfläche des Stützelementes ist, schiebbar ist. In bevorzugter Weise kann der Abstandhalter in Form eines Dübels ausgebildet sein, der ähnlich wie ein Spreizdübel aufgrund der Widerhakenwirkung seiner Stützelemente wirkt. Der Abstandhalter kann bei der Montage in einfacher Weise von der Rückseite durch die Öff nung des Trägers, die auch in der nachgiebigen Trägerbe schichtung vorgesehen ist, hindurchgeschoben werden, wobei sich die Stützelemente nach dem Hindurchschieben an ihren Stützflächen am Träger, welcher als Spritzgußteil ausgebildet sein kann, verkrallen. Hierdurch wird verhindert, daß der Abstandhalter beim Verschrauben aus der Öffnung wieder her ausgedrückt wird. Der Abstandhalter ist somit unverlierbar am Träger vorgesehen.At least one supportable on the carrier can be on the spacer Support element may be provided, which around the circumference Bolt connection axis the determined axial distance to Defines the contact surface for the attachment. For this, the respective support element at least partially as an expansion element be formed, which at its free end a Carrier has anchored support surface and thus the us can have a barb. The support element can to achieve the spacer effect approximately parallel to Screw axis extending support part and a acute angle outward spreading that the Guaranteed barb effect. The support element can be resilient so that the spacer through an opening or a recess in the carrier, the opening thereof radius less than the support radius of the support surface of the Support element is slidable. In a preferred manner the spacer may be in the form of a dowel, the similar to an expansion anchor due to the barb effect its support elements acts. The spacer can Assembly in a simple manner from the back through the public tion of the carrier, which is also in the compliant carrier Layering is provided, are pushed through, wherein the support elements after pushing through on them Support surfaces on the carrier, which is designed as an injection molded part can be clawed. This prevents the Spacer when screwing out of the opening again is expressed. The spacer is therefore captive on Carrier provided.
Das Muttergewinde kann an einem Halteelement vorgesehen sein, welches aus einem Stück mit dem Abstandhalter gebildet ist. Es kann sich hier um ein Kunststoff-Formteil handeln. In bevorzugter Weise sind jedoch der Abstandhalter und das Halteelement aus einem Blech-Stanzbiegeteil gebildet.The nut thread can be provided on a holding element, which is made in one piece with the spacer. It can be a molded plastic part. In however, the spacer and that are preferred Holding element formed from a sheet metal stamped and bent part.
Um beim Verschrauben des Anbauteils ein Verdrehen des Ab standhalters und des Muttergewindes zu verhindern, kann am harten Träger, der beispielsweise durch Spritzgießen herge stellt ist, eine Verdrehsicherung insbesondere in Form einer Rippe vorgesehen sein, die formschlüssig an dem das Mutterge winde aufweisenden Halteelement anliegt.To prevent the Ab and the mother thread to prevent hard carrier, for example by injection molding is an anti-rotation device in particular in the form of a Rib may be provided, which is form-fitting on the Mutterge winch-holding element is present.
Das Muttergewinde kann einstückig am Halteelement gebildet sein und beispielsweise als Blechschraubengewinde in herkömm licher Weise ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, ein metrisches Gewinde vorzusehen, welches in ein Kunststoff teil, welches am Halteteil befestigt ist, eingeformt ist. In bevorzugter Weise ist das Kunststoffteil faserverstärkt. The nut thread can be formed in one piece on the holding element be and for example as a self-tapping screw thread in conventional be trained. However, it is also possible to provide a metric thread, which is in a plastic part, which is attached to the holding part, is molded. In the plastic part is preferably fiber-reinforced.
Am Abstandhalter kann eine weitere Stützfläche vorgesehen sein, welche entgegengesetzt zum Stützelement am Träger anliegt und ein Widerlager für die Verankerung des Stützele mentes am Träger bildet. Die Stützfläche kann einstückig mit dem Halteelement und dem Abstandhalter ausgebildet sein und hierzu an einem plattenförmigen Stanzteil vorgesehen sein. Das plattenförmige Stanzteil und das Halteteil, welches das Muttergewinde aufweist, verlaufen in bevorzugter Weise paral lel zueinander und können durch ein beim Biegen sich bilden des Biegeteil miteinander verbunden sein.Another support surface can be provided on the spacer be opposite to the support element on the carrier abuts and an abutment for the anchoring of the Stützele mentes on the wearer. The support surface can be made in one piece with the holding element and the spacer be formed and for this purpose, be provided on a plate-shaped stamped part. The plate-shaped stamped part and the holding part, which the Has mother thread, preferably run parallel lel to each other and can form when bending of the bent part to be connected.
In vorteilhafter Weise wird eine definierte Lage der Anbau teile und ein prozeßsicherer Spaltverlauf sichergestellt. Dies erreicht man unabhängig von lokalen Schwankungen, insbe sondere der Hautdicke am Haut-Schaum-Träger-Verbund. Ferner ist die definierte Lage des Anbauteils insbesondere in axia ler Richtung bezüglich des festen Trägers unabhängig von der Größe der Auflagefläche des Anbauteils. Außerdem werden Setzerscheinungen des nachgiebigen Beschichtungwerkstoffes, insbesondere des Schaumstoffs, im Langzeitverhalten vermie den. Der Abstandhalter ist gegebenenfalls demontierbar, nachrüstbar und für unterschiedliche Anbauteile geeignet.A defined position of the cultivation is advantageous parts and a reliable gap course ensured. This is achieved regardless of local fluctuations, especially in particular the skin thickness on the skin-foam-carrier composite. Further is the defined position of the attachment, especially in axia ler direction with respect to the solid support regardless of Size of the contact surface of the attachment. Also be Signs of settling of the flexible coating material, especially the foam, in long-term behavior the. The spacer can be removed if necessary, retrofittable and suitable for different attachments.
Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.Using the figures, the Invention explained in more detail.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungs beispiel der Erfindung in einer Ansicht von schräg oben; Figure 1 is a perspective view of an embodiment of the invention in an oblique view from above.
Fig. 2 in perspektivischer Darstellung das Ausführungs beispiel der Fig. 1 in einer Ansicht schräg von unten; und Fig. 2 is a perspective view of the embodiment example of Figure 1 in an oblique view from below. and
Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung eines Aus führungsbeispiels als Bestandteil einer Schrauben verbindung zum Befestigen eines Anbauteils auf einem Träger mit nachgiebiger Beschichtung. Fig. 3 is a sectional view of an exemplary embodiment from part of a screw connection for attaching an attachment on a support with a flexible coating.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt einen Abstandhalter 2, welcher in Form eines Dübels ausgebil det ist. Der dübelförmige Abstandhalter 2 ist aus zwei Stanz blechteilen gebildet, die zur Dübelform um eine Schraubenach se 10 gebogen sind. An den beiden Stanzteilen des Abstandhal ters 2 sind Stützelemente 8, beispielsweise durch Stanzen angeformt. Beim Ausführungsbeispiel sind vier derartige Stützelemente 8 vorgesehen. Die Stützelemente 8 besitzen einen Spreizteil 12, welcher im spitzen Winkel bezüglich der Schraubenachse 10 nach außen gebogen sind. An den freien Enden der Spreizteile 12 befinden sich Stützflächen 7, wel che, wie einzelnen noch erläutert wird, an einem harten Träger 1 abstützbar und verankerbar sind. Die Spreizteile 12 gehen an jedem Stützelement 8 in ein im wesentlich parallel zur Schraubenachse 10 verlaufende Stützteile 11 über.The embodiment shown in the figures has a spacer 2 , which is ausgebil det in the form of a dowel. The dowel-shaped spacer 2 is formed from two stamped sheet metal parts which are bent to form a dowel around a screw axis 10 . On the two stamped parts of the spacer 2 support elements 8 are formed , for example by stamping. In the exemplary embodiment, four such support elements 8 are provided. The support elements 8 have an expansion part 12 which is bent outwards at an acute angle with respect to the screw axis 10 . At the free ends of the expansion parts 12 there are support surfaces 7 , which, as will be explained in more detail below, can be supported and anchored on a hard support 1 . On each support element 8, the expansion parts 12 merge into a support parts 11 which runs essentially parallel to the screw axis 10 .
Die beiden Stanzteile des dübelförmigen Abstandhalters 2 sind über Biegeteile 22 mit einem Biegewinkel von 90° mit Längs kanten eines plattenförmigen Stanzteiles 20 verbunden. Am Stanzteil 20 ist eine Stützfläche 19 gebildet, welche, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, an die Unterseite des harten Trägers 1 anlegbar ist. Das Stanzteil 20 ist über ein Biege teil 21 mit einem Biegewinkel von 180° einstückig mit einem ebenfalls plattenförmigen Halteelement 18 verbunden. Der Abstandhalter 2, das Stanzteil 20 und das Halteelement 18 können somit aus einem Werkstück aus Kunststoff oder Blech bestehen. Durch entsprechendes Stanzen und Biegen ergeben sich die beschriebenen Bauteile.The two stamped parts of the dowel-shaped spacer 2 are connected via bent parts 22 with a bending angle of 90 ° with longitudinal edges of a plate-shaped stamped part 20 . A support surface 19 is formed on the stamped part 20 and, as can be seen from FIG. 3, can be placed on the underside of the hard carrier 1 . The stamped part 20 is connected in one piece via a bending part 21 with a bending angle of 180 ° to a likewise plate-shaped holding element 18 . The spacer 2 , the stamped part 20 and the holding element 18 can thus consist of a workpiece made of plastic or sheet metal. The described components result from appropriate punching and bending.
An der Unterseite des Halteelementes 18 befindet sich ein Muttergewinde 3, welches mit einem Schraubengewinde 6 an einer Schraube 24 zur Bildung der erforderlichen Schrauben verbindung verschraubt werden kann. Bei dem Muttergewinde 3 kann es sich in herkömmlicher Weise um ein Blechschraubenge winde handeln, das einstückig an das Halteelement 18 ange formt ist. Das Muttergewinde 3 kann jedoch auch ein metri sches Gewinde sein und gegebenenfalls in ein faserverstärktes Kunststoffteil, welches am Halteelement 18 befestigt ist, eingeformt sein.On the underside of the holding element 18 there is a nut thread 3 , which can be screwed to a screw thread 6 on a screw 24 to form the required screw connection. In the nut thread 3 , it can be in a conventional manner a Blechblechge thread, which is integrally formed on the holding element 18 . The nut thread 3 can, however, also be a metric thread and, if appropriate, be molded into a fiber-reinforced plastic part which is fastened to the holding element 18 .
Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, kann mit Hilfe der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung und der Schraube 24 eine Schraubenverbindung hergestellt werden, mit welcher ein Anbauteil 5 auf einer nachgiebigen Auflagefläche des harten Trägers 1 befestigt wird. Die Nachgiebigkeit der Auflageflä che ergibt sich bei der Anordnung der Fig. 3 aus einer nach giebigen Beschichtung 14 auf dem harten Träger 1, welcher ein Spritzgußteil sein kann. Die nachgiebige Beschichtung 14 besteht aus einem Schaumstoff 16, welcher auf dem Träger 1 aufliegt, und einer außenliegenden Haut 15. Eine derartige nachgiebige Beschichtung ist beispielsweise bei Instrumenten tafeln eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Die Haut 15, der Schaumstoff 16 und der Träger 1 bilden einen Verbund 17 (Haut-Schaum-Träger-Verbund).As can be seen from FIG. 3, with the aid of the device shown in FIGS. 1 and 2 and the screw 24, a screw connection can be produced, with which an attachment 5 is fastened on a resilient contact surface of the hard carrier 1 . The resilience of the support surface arises in the arrangement of FIG. 3 from a flexible coating 14 on the hard carrier 1 , which can be an injection molded part. The flexible coating 14 consists of a foam 16 , which rests on the carrier 1 , and an outer skin 15 . Such a resilient coating is provided for example in instrument panels of a motor vehicle. The skin 15 , the foam 16 and the carrier 1 form a composite 17 (skin-foam-carrier composite).
Zur Montage des Anbauteiles 5 wird der dübelförmige Abstand halter durch eine Öffnung 13 im Verbund 17 hindurchgesteckt und soweit eingedrückt, bis die Stützflächen 7 an den freien Enden der Stützelemente 8 auf der Oberseite des Trägers 1 sich abstützen. Dabei kommt die Stützfläche 19 am plattenför migen Stanzteil 20 in Anlage an der gegenüberliegenden Fläche des Trägers 1 und bildet ein Widerlager für das Verkrallen und Verankern der Stützelemente 8 am Träger 1.To assemble the attachment 5 , the dowel-shaped spacer is inserted through an opening 13 in the composite 17 and pressed in until the support surfaces 7 are supported on the free ends of the support elements 8 on the top of the carrier 1 . Here, the support surface 19 on the plattenför shaped stamping part 20 comes into contact with the opposite surface of the carrier 1 and forms an abutment for clawing and anchoring the support elements 8 on the carrier 1st
Anschließend wird das Anbauteil 5 auf die Außenseite der Haut 15 aufgelegt und durch eine Öffnung im Anbauteil 5, welche mit der Öffnung 13 des Verbundes 17 fluchtet, die Schraube 24 mit ihrem Schraubengewinde 6 unter Zwischenlage einer Unter legscheibe 9 eingesetzt und mit dem Muttergewinde 3 ver schraubt. Beim Verschrauben wird das Anbauteil 5 auf die Außenhaut 15 gedrückt und mit einer bestimmten Eindrücktiefe in die nachgiebige Beschichtung 14 eingedrückt, bis die Unterseite des Anbauteils 5 auf die Anlagefläche 4 des Ab standhalters 2 zur Anlage kommt. Wie insbesondere aus der Fig. 1 zu ersehen ist, umgeben die Anlageflächen 4 der beiden Stanzteile des Abstandhalters 2 die Schraubenachse 10, so daß an einem Umfang um diese Schraubenachse 10 das Anbauteil 5 auf dem Abstandhalter 2 aufliegt. An der Unterseite wird der Abstandhalter über die Stützelemente 8 am harten Träger 1 abgestützt. Der Stützumfang, auf welchem die Stützflächen 7 der Stützelemente 8 liegen, besitzt einen größeren Radius als die Öffnung 13 im Verbund 17 und insbesondere im Träger 1. Die Stützelemente 8 und insbesondere die Spreizteile 12 der Stützelemente sind so ausgebildet, daß sie beim Hindurch schieben des Abstandhalters 2 federnd nach innen verformt werden und zur Erzielung ihrer Stützfunktion sich nach dem Durchschieben auf den erforderlichen Spreizumfang ausdehnen, welcher die Stützwirkung gewährleistet. Die Stützelemente 8 wirken daher wie Widerhaken, welche den Abstandhalter 2 unverlierbar am Träger 1 festlegen. Wie schon erläutert, bildet die Stützfläche 19, welche an der anderen Oberfläche des Trägers 1 anliegt, das hierzu erforderliche Widerlager.Then the attachment 5 is placed on the outside of the skin 15 and inserted through an opening in the attachment 5 , which is aligned with the opening 13 of the composite 17 , the screw 24 with its screw thread 6 with the interposition of a washer 9 and with the nut thread 3 screws. When screwing the attachment 5 is pressed onto the outer skin 15 and pressed into the flexible coating 14 with a certain indentation until the underside of the attachment 5 comes into contact with the contact surface 4 of the holder 2 . As can be seen in particular from FIG. 1, the contact surfaces 4 of the two stamped parts of the spacer 2 surround the screw axis 10 , so that the attachment 5 rests on the spacer 2 on a circumference around this screw axis 10 . On the underside, the spacer is supported on the hard support 1 via the support elements 8 . The support circumference, on which the support surfaces 7 of the support elements 8 lie, has a larger radius than the opening 13 in the composite 17 and in particular in the carrier 1 . The support elements 8 and in particular the expansion parts 12 of the support elements are designed such that they are resiliently deformed when the spacer 2 is pushed through and, in order to achieve their support function, expand to the required expansion range after being pushed through, which ensures the support effect. The support elements 8 therefore act like barbs, which fix the spacer 2 captively on the carrier 1 . As already explained, the support surface 19 , which rests on the other surface of the carrier 1 , forms the abutment required for this.
Aus der Fig. 3 ist zu ersehen, daß im plattenförmigen Stanz teil 20 eine Öffnung vorgesehen ist, damit das Schraubenge winde 6 mit dem Muttergewinde 3 verschraubt werden kann.From Fig. 3 it can be seen that an opening is provided in the plate-shaped stamping part 20 so that the screw thread 6 can be screwed to the nut thread 3 .
Eine Verdrehsicherung 23 in Form einer an den Trägern 1
angeformten Rippe liegt entlang dem Biegeteil 21 am Abstand
halter 2 an. Durch diesen Formschluß wird ein Verdrehen des
Abstandhalters 2 und des Muttergewindes 3 beim Einsetzen der
Schraube 24 verhindert. Die Verdrehsicherung 23 kann eine
zusätzlich an den Trägern 1 angeformte Rippe aufweisen,
welche im rechten Winkel zur dargestellten Rippe verläuft,
und an einer der Längskanten des plattenförmigen Halteelemen
tes 18 anliegt. Dieser Formschluß mit der Verdrehsicherung 23
wird beim Einsetzen des Abstandhalters 2 in die Öffnung 13
des Verbundes 17 gebildet.
1 Träger
2 Abstandhalter
3 Muttergewinde
4 Anlagefläche
5 Anbauteil
6 Schraubengewinde
7 Stützfläche
8 Stützelement
9 Unterlegscheibe
10 Schraubenachse
11 Stützteil
12 Spreizteil
13 Öffnung
14 nachgiebige Beschichtung
15 Haut
16 Schaumstoff
17 Verbund
18 Halteelement
19 Stützfläche
20 Stanzteil
21 Biegeteil
22 Biegeteil
23 Verdrehsicherung
24 Schraube
An anti-rotation device 23 in the form of a rib formed on the supports 1 lies along the bent part 21 on the spacer 2 . This positive locking prevents the spacer 2 and the nut thread 3 from rotating when the screw 24 is inserted. The anti-rotation device 23 can have an additional molded-on rib 1 , which extends at right angles to the illustrated rib, and bears against one of the longitudinal edges of the plate-shaped holding element 18 . This positive connection with the anti-rotation device 23 is formed when the spacer 2 is inserted into the opening 13 of the composite 17 . 1 carrier
2 spacers
3 nut threads
4 contact surface
5 attachment
6 screw threads
7 support surface
8 support element
9 washer
10 screw axis
11 support part
12 expansion part
13 opening
14 compliant coating
15 skin
16 foam
17 Association
18 holding element
19 support surface
20 stamped part
21 bent part
22 bent part
23 Anti-rotation device
24 screw
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DE19904534A Withdrawn DE19904534A1 (en) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Component fixing unit for e.g. car instrumentation panels allows a specified distance to be maintained when components are sunk into soft material |
Country Status (1)
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