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Title:
COMPONENT CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/106909
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a component connection 1, having a first component 2 in which a first hole is provided; a second component 3 in which a second hole is provided; a connecting element 4 which has two interconnected spheres 4b, 4c or two interconnected spherical elements, wherein centres of the two spheres or spherical elements are located on a straight line 5 which extends perpendicular to a first equatorial plane 4d of the first sphere 4b or of the first spherical element; and perpendicular to a second equatorial plane 4e of the second sphere 4c or the second spherical element, an edge 2a of the first hole and an edge 3a of the second hole both extending into an undercut area situated between the two equatorial planes, such that an interlocking and/or frictional connection is produced in said undercut area, said connection resisting pulling-apart forces acting on the two components.

Inventors:
HAMMER MAIK (DE)
NIEKERK JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/078123
Publication Date:
July 23, 2015
Filing Date:
December 17, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
F16B5/06; F16B21/07
Foreign References:
US4158335A1979-06-19
GB2470179A2010-11-17
US5562375A1996-10-08
DE102010040547A12012-03-15
DE102011087282A12013-02-07
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Claims:
Patentansprüche

1 . Bauteilverbindung (1 ), mit

- einem ersten Bauteil (2), in dem ein erstes Loch vorgesehen ist,

- einem zweiten Bauteil (3), in dem ein zweites Loch vorgesehen ist,

- einem Verbindungselement (4), das zwei miteinander verbundene Kugeln (4b, 4c) oder zwei miteinander verbundene kugelförmige Elemente aufweist, wobei Mittelpunkte der beiden Kugeln oder kugelförmigen Elemente auf einer Geraden (5) liegen, die

- senkrecht zu einer ersten Äquatorebene (4d) der ersten Kugel (4b) oder des ersten kugelförmigen Elements und

- senkrecht zu einer zweiten Äquatorebene (4e) der zweiten Kugel (4c) oder des zweiten kugelförmigen Elements ist,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand (2a) des ersten Lochs und ein Rand (3a) des zweiten Lochs jeweils in einen zwischen den beiden Äquatorebenen (4d, 4e) befindlichen Hinterschnittbereich ragt, wodurch sich im Hinterschnittbereich ein Form- und / oder Reibschluss ergibt, der sich auf die beiden Bauteile (2, 3) wirkenden Auseinanderziehkräften widersetzt.

2. Bauteilverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (2, 3) im Bereich der beiden Löcher einzig und allein über das Verbindungselement (4) form- und / oder reibschlüssig miteinander verbunden sind.

3. Bauteilverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (2a) des ersten Lochs klemmend an der ersten Kugel (4b) oder dem ersten kugelförmigen Eiement und / oder der Rand (3a) des zweiten Lochs klemmend an der zweiten Kugel (4c) oder dem zweiten kugelförmigen Element anliegt.

4. Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kugeln (4b, 4c) oder die kugelförmigen Elemente über ein Distanzstück (4a) miteinander verbunden sind.

5. Bauteilverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kugeln (4b, 4c) oder kugelförmigen Elemente mit dem Distanzstück (4a) verschweißt sind.

6. Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des ersten Lochs mindestens ein aufgebogenes, klemmkragenartiges Element (6a, 6b, 6c) aufweist, welches an der ersten Kugel (4b) oder an dem ersten kugelförmigen Element anliegt.

7. Bauteilverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung des ersten Lochs verteilt mehrere klemmkragenartige Elemente (6a, 6b, 6c) vorgesehen sind, die an der ersten Kugel oder dem ersten kugelförmigen Element anliegen.

8. Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (3a) des zweiten Lochs mindestens ein aufgebogenes, klemmkragenartiges Element (6a, 6b, 6c) aufweist, welches an der zweiten Kugei (4c) oder einem zweiten kugelförmigen Element anliegt.

9. Bauteilverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung des zweiten Lochs verteilt mehrere klemmkragenartige Elemente (6a, 6b, 6c) vorgesehen sind, die an der zweiten Kugel (4c) oder dem zweiten kugelförmigen Element anliegen.

10. Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine klemmkragenartige Element (6a, 6b, 6c) des ersten und / oder des zweiten Lochs biegeelastisch ist.

1 1 . Bauteilverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die beiden Ränder (2a, 3a) ineinander abgewandte Richtungen aufgebogen sind.

Description:
Bauteilverbindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteilverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Bauteilverbindung ist aus der WO 2013 017381 A1 bekannt. Aus Fig. 3 der WO 2013 017381 A1 ist eine Bauteilverbindung mit zwei Blechen bekannt, die jeweils ein Durchgangsloch aufweisen. Durch das Durchgangsloch hindurch erstreckt sich ein Verbindungselement, welches durch eine Passscheibe gebildet ist, auf deren einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Kugel aufgeschweißt ist. Auf die beiden Kugeln ist jeweils ein Clipelement aufgeclipst. Die Clipelemente übergreifen die in den beiden Blechen vorgesehenen Durchgangslöcher und klemmen die beiden Bleche zusammen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfachere Bauteilverbindung zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Bauteilverbindung mit einem ersten Bauteil, in dem ein erstes Loch vorgesehen ist und einem zweiten Bauteil, in dem ein zweites Loch vorgesehen ist. Bei den beiden Bauteilen kann es sich bspw. um Blechbauteile, d.h. um Bauteile aus Metall, aus Kunststoff oder anderen Materialien handeln. Die beiden Bauteile können auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Bauteil um ein Blechbauteil (z.B. um ein Stahlblechbauteil, ein Aluminiumblechbauteil o.a.) und bei dem zweiten Bauteil um ein Kunststoffbauteil, insbesondere um ein faserverstärktes Kunststoffbauteil, handeln.

Die Bauteilverbindung weist ferner ein Verbindungselement auf, welches wiederum zwei miteinander verbundene Kugeln oder zwei miteinander verbundene kugelförmige Elemente aufweist. Die Kugeln oder kugelförmigen Elemente können unmittelbar miteinander verbunden sein, z.B. über eine Schweißverbindung. Alternativ dazu können sie auch über ein Verbindungsstück miteinander verbunden sein, z.B. jeweils über eine Schweißverbindung. Bei dem Verbindungsstück kann es sich bspw. um ein platten- oder scheibenartiges Bauteil oder um ein bolzenartiges Bauteil handeln. Sofern die Kugeln oder kugelförmigen Elemente über ein bolzenartiges Bauteil miteinander verbunden sind, hat das Verbindungselement eine hantelähnliche Gestalt.

Die Mittelpunkte der beiden Kugeln oder kugelförmigen Elemente liegen auf einer Geraden, die senkrecht zu einer ersten Äquatorebene der ersten Kugel oder des ersten kugelförmigen Elements und senkrecht zu einer Äquatorebene der zweiten Kugel oder des zweiten kugelförmigen Elements ist.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass ein Rand des ersten Lochs und ein Rand des zweiten Lochs jeweils in einen zwischen den beiden Äquatorebenen befindlichen Hinterschnittbereich ragt, wodurch sich im Hinterschnittbereich ein Form- und / oder Reibschluss ergibt, der sich auf die beiden Bauteile wirkenden„Auseinanderziehkräften" widersetzt. Im Bereich der beiden Löcher wird somit einzig und allein über das Verbindungselement ein Form- und / oder Reibschluss zwischen den beiden Bauteilen erzeugt.

!m Unterschied zu der eingangs erwähnten WO 2013 017381 A1 sind also keine weiteren Bauteile, wie z.B. Clipelemente erforderlich, um im Bereich der beiden Löcher einen Form- und / oder Reibschluss zwischen den beiden Bauteilen herzustellen. Insofern ist die vorliegende Bauteilverbindung konstruktiv besonders einfach und kostengünstig. Gemäß der vorliegenden Erfindung greifen die beiden Bauteile also form- und/oder reibschlüssig in den Hinterschnittbereich des Verbindungselements ein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rand des ersten Lochs klemmend an der ersten Kugel oder dem ersten kugelförmigen Element und / oder der Rand des zweiten Lochs klemmend an der zweiten Kugel oder dem zweiten kugelförmigen Element anliegt.

Sofern die beiden Kugeln oder kugelförmigen Elemente des Verbindungselements über ein Distanzstück miteinander verbunden sind, kann vorgesehen sein, dass die beiden Kugeln oder kugeiförmigen Elemente jeweils mit dem Distanzstück verschweißt sind. Das Verbindungselement kann ganz oder teilweise aus Metall, z.B. aus Stahl, oder Aluminium hergestellt sein. Alternativ dazu kann das Verbindungselement aber auch aus einem anderen Material, wie z.B. Kunststoff hergestellt sein.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Rand des ersten Lochs mindestens ein aufgebogenes,„klemmkragenartiges Element" aufweist, welches an der ersten Kugel oder dem ersten kugelförmigen Element anliegt. Insbesondere können in Umfangsrichtung des ersten Lochs verteilt mehrere klemmkragenartige Elemente vorgesehen sein, die an der ersten Kugel oder dem ersten kugelförmigen Element anliegen.

Der Rand des zweiten Lochs kann ganz analog gestaltet sein, d.h. es kann vorgesehen sein, dass der Rand des zweiten Lochs mindestens ein aufgebogenes, klemmkragenartiges Element aufweist, welches an der zweiten Kugel oder dem zweiten kugelförmigen Element anliegt. Ganz analog können entlang des Rands des zweiten Lochs auch mehrere verteilt angeordnete klemmkragenartige Elemente vorgesehen sein.

Vorzugsweise ist das mindestens eine klemmkragenartige Element des ersten und / oder des zweiten Lochs biegeelastisch. Das mindestens eine klemmkragenartige Element des ersten und / oder des zweiten Lochs kann somit federnd von außen her an der ihm zugeordneten Kugel oder dem ihm zugeordneten kugelförmigen Element anliegen.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Bauteilverbindung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein mit einem Loch versehenes Bauteil mit drei Klemmkrägen.

Fig. 1 zeigt eine Bauteilverbindung 1 mit einem ersten Bauteil 2 und einem zweiten Bauteil 3. Bei den beiden Bauteilen kann es sich bspw. um Blechbauteile handeln. In dem ersten Bauteil 2 ist ein erstes Loch vorgesehen. In dem zweiten Bauteil 3 ist ein zweites Loch vorgesehen. Die beiden Bauteile 2, 3 sind so zueinander ausgerichtet, dass die darin vorgesehenen Löcher in etwa oder exakt konzentrisch zueinander sind. Durch die Löcher hindurch erstreckt sich ein Verbindungselement 4. Das Verbindungselement 4 weist zwei über ein plattenförmiges Distanzstück 4a miteinander verbundene Kugeln 4b, 4c auf. Die beiden Kugeln 4b, 4c sind auf einander gegenüberliegenden Seiten des Distanzstücks 4a angeordnet. Die beiden Kugeln 4b, 4c können bspw. mit dem Distanzstück 4a verschweißt sein.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegen Mittelpunkte der beiden Kugeln 4b, 4c auf einer Geraden 5. Zwischen einer ersten Äquatorebene 4d der Kugel 4b und einer zweiten Äquatorebene 4e der Kugel 4c befindet sich ein „Hinterschnittbereich". Die beiden Äquatorebenen 4d, 4e sind senkrecht zur Geraden 5.

Wie aus Fig, 1 ersichtlich ist, erstreckt sich ein Rand 2a des ersten Lochs des im ersten Bauteil 2 vorgesehenen Lochs in den zwischen den beiden Äquatorebenen 4d, 4e vorgesehenen Hinterschnittbereich, Ebenso erstreckt sich ein Rand 3a des im zweiten Bauteil 3 vorgesehenen Lochs in den zwischen den Äquatorebenen 4d, 4e befindlichen Hinterschnittbereich. Dadurch ergibt sich zwischen den Rändern 2a, 3a der beiden Bauteile 2, 3 und dem Verbindungselement 4 ein Formschluss, der sich einem Auseinanderziehen der beiden Bauteile 2, 3 widersetzt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Ränder 2a, 3a sogar klemmend an der Kugel 4b bzw. 4c an, so dass sich zusätzlich zu dem Formschluss noch ein Reibschluss ergibt.

Es kann vorgesehen sein, dass nicht der gesamte umlaufende Rand der Löcher in den Hinterschnittbereich ragt bzw. an den Kugeln 4b, 4c anliegt.

Vielmehr kann, wie in Fig. 2 dargestellt, vorgesehen sein, dass der Rand des im zweiten Bauteil 2 und / oder im dritten Bauteil 3 vorgesehenen Lochs in Umfangsrichtung verteilt mehrere schräg nach oben abstehende, klemmkragenartige Elemente 6a, 6b, 6c aufweist, die schräg von unten her gegen die zugeordnete Kugel 4b, 4c drücken. Die klemmkragenartigen Elemente 6a, 6b, 6c können einstückig mit dem betreffenden Bauteil 2 verbunden sein. Das Loch und die klemmkragenartigen Elemente 6a, 6b, 6c können bspw. durch Stanzen in dem betreffenden Bauteil 2 erzeugt werden, wobei, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, die klemmkragenartigen Elemente 6a, 6b, 6c (vgl. Fig. 2) etwas schräg nach oben aufgebogen sein können.

Zur Herstellung einer Bauteilverbindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, brauchen lediglich die beiden Bauteile 2, 3 konzentrisch zueinander ausgerichtet und auf die Kugeln 4b bzw. 4c des Verbindungselements 4 aufgeclipst werden.