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Patent Searching and Data


Title:
SCREW CONNECTION, ADJUSTING DEVICE AND SECURING DEVICE FOR A VEHICLE SEAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/161747
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a screw connection (2) for connecting at least two components (3.1, 3.2) by means of a screw (2.1) having an outer thread (2.1.3). Said components (3.1, 3.2) each have an opening (2.3, 2.2) for guiding through the screw (2.1). At least the first through-opening (2.2) opposite a screw head (2.1.1) comprises an inner thread (2.2.2) which corresponds to the outer thread (2.1.3) of the screw (2.1). The first through-opening (2.2) comprises, on one side facing the screw head (2.1.1), an unthreaded section (2.2.1) corresponding to a shaft (2.1.2) of the screw (2.1). Said shaft (2.1.2) of the screw (2.1) is arranged at least in sections in the unthreaded section (2.2.1). The first through-opening (2.2) is defined by an inner wall of a plunged portion of the component (3.1) facing away from the screw head (2.1.2), said plunged portion having in the transitional region between the inner thread (2.2.2) and the unthreaded section (2.2.1), a thickness (s) which corresponds at least 0.2-times to 0.4-times the nominal diameter of the screw (2.1) and an outer diameter (D) of the plunged portion is equal to 1.1 -times to 1.5-times the nominal diameter of the screw (2.1). The invention also relates to an adjusting device for a vehicle seat (1), a securing device for a vehicle seat (1) and a vehicle seat.

Inventors:
GILMANN, Alexander (Hingbergstraße 220, Mülheim/Ruhr, 45470, DE)
FUNK, Stefan (Schnugsheide 20, Leichlingen, 42799, DE)
Application Number:
EP2014/055945
Publication Date:
October 09, 2014
Filing Date:
March 25, 2014
Export Citation:
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Assignee:
JOHNSON CONTROLS GMBH (Industriestraße 20-30, Burscheid, 51399, DE)
International Classes:
B60N2/68; B60N2/22; F16B5/02; F16B35/04; F16B37/02
Foreign References:
EP0178180A2
US5183286A
Attorney, Agent or Firm:
FINGER, Catrin (Liedtke & Partner, Gerhart-Hauptmann-Straße 10/11, Erfurt, 99096, DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Schraubverbindung (2) zur Verbindung von zumindest zwei

Bauteilen (3.1 , 3.2) mit einer Schraube (2.1 ) mit einem Außengewinde (2.1 .3), wobei die Bauteile (3.1 , 3.2) jeweils eine Öffnung (2.3, 2.2) zur Durchführung der Schraube (2.1 ) umfassen, wobei zumindest die, einem Schraubenkopf (2.1 .1 ) abgewandte erste

Durchgangsoffnung (2.2) mit einem Innengewinde (2.2.2) versehen ist, welches mit dem Außengewinde (2.1 .3) der Schraube (2.1 )

korrespondiert, wobei die erste Durchgangsoffnung (2.2) auf einer dem Schraubenkopf (2.1 .1 ) zugewandten Seite einen gewindelosen, mit einem Schaft (2.1 .2) der Schraube (2.1 ) korrespondierenden

Abschnitt (2.2.1 ) aufweist, wobei der Schaft (2.1 .2) der Schraube (2.1 ) zumindest abschnittsweise in dem gewindelosen Abschnitt (2.2.1 ) angeordnet ist, wobei die erste Durchgangsoffnung (2.2) von einer Innenwandung eines Kragenzuges des dem Schraubenkopf (2.1 .2) abgewandten Bauteils (3.1 ) begrenzt ist, wobei der Kragenzug im Übergangsbereich zwischen dem Innengewinde (2.2.2) und dem gewindelosen Abschnitt (2.2.1 ) eine Dicke (s) aufweist, welche zumindest dem 0,2-Fachen bis 0,4-Fachen eines Nenndurchmessers der Schraube (2.1 ) entspricht und ein Außendurchmesser (D) des Kragenzuges das 1 ,1 -Fache bis 1 ,5-Fache des Nenndurchmessers der Schraube (2.1 ) beträgt.

2. Schraubverbindung (2) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass der gewindelose Abschnitt (2.2.1 ) eine zylindrische Stützfläche umfasst.

3. Schraubverbindung (2) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (I) des gewindelosen Abschnitts (2.2.1 ) das 0,1 -Fache bis 0,6-Fache eines Nenndurchmessers der Schraube (2.1 ) beträgt.

4. Schraubverbindung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (I) des gewindelosen Abschnitts (2.2.1 ) einer Summe des 0,1 -Fachen bis 0,6-Fachen eines Nenndurchmessers der Schraube (2.1 ) und eines Toleranzausgleichs entspricht, wobei der Toleranzausgleich 1 mm bis 2 mm beträgt.

5. Schraubverbindung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein radiales Spiel zwischen dem

Schaft (2.1 .2) der Schraube (2.1 ) und dem gewindelosen

Abschnitt (2.2.1 ) maximal das 0,2-Fache eines Nenndurchmessers der Schraube (2.1 ) beträgt.

6. Versteilvorrichtung (3) für einen Fahrzeugsitz (1 ) mit einer

Schraubverbindung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Bauteil (3.3) an einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes (1 ) und ein weiteres Bauteil (3.1 ) an einem insbesondere als Rahmen- Seitenteil eines Sitzteils des Fahrzeugsitzes (1 ) ausgebildeten

Bauteil (3.2) angeordnet ist.

7. Befestigungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz (1 ) mit einer

Schraubverbindung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

8. Fahrzeugsitz (1 ), umfassend zumindest eine Versteilvorrichtung (3) und/oder eine Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7.

Description:
bverbindung, Versteilvorrichtung und Befestigungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zur Verbindung von zumindest zwei Bauteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Versteilvorrichtung für einen

Fahrzeugsitz mit einer solchen Schraubverbindung und eine

Befestigungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz mit einer solchen

Schraubverbindung.

Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugsitz, umfassend zumindest eine Versteilvorrichtung und/oder eine Befestigungsvorrichtung.

Aus der DE 10 2005 037 832 A1 ist Vorrichtung für einen Sitz bekannt, mit der ein Verstellen eines ersten Beschlagteils und eines zweiten

Beschlagteils relativ zueinander verriegelbar und entriegelbar ist. Die Vorrichtung umfasst ein Antriebmittel, eine Verrastplatte und eine

Verrastklinke, wobei die Verrastklinke durch Verrasten mit dem ersten Beschlagteil relativ zu diesem arretierbar ist. Die Verrastplatte ist mittels des Antriebmittels reversibel verstellbar, wobei die Verrastplatte das Verstellen der Verrastklinke in einer Rastposition verriegelt und in einer Freigabeposition entriegelt. Das Antriebmittel weist ein Sicherungssegment zum Sichern der Verrastplatte gegen Selbstöffnen auf. Weiterhin wird ein Kraftfahrzeugsitz beschrieben, welcher eine solche Vorrichtung umfasst. Dabei ist das erste Beschlagteil an einem Sitzteil und das zweite

Beschlagteil an einer Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet. Die WO 2012/013371 A1 beschreibt einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einer Rückenlehne, wobei das Sitzteil und die Rückenlehne mittels eines Verstellmechanismus relativ zueinander verstellbar sind. Es ist eine den Verstellmechanismus aufnehmende Grundplatte vorgesehen, welche mindestens zwei Durchgangsöffnungen aufweist, durch die die Grundplatte mittels jeweils eines Befestigungsmittels mit dem Sitzteil verbunden ist. Die Befestigungsmittel sind Bestandteil einer Schraubverbindung und jeweils als Schraube ausgebildet. Zur Befestigung der Schrauben an dem Sitzteil sind Öffnungen des Sitzteils mit einem Gewinde versehen.

Weiterhin ist aus der US 5,01 1 ,352 A ein Befestigungsmittel zur Verbindung von zwei Metallblechen bekannt, wobei das Befestigungsmittel einen Stift mit einem Außengewinde und ein kragenförmiges Gegenstück mit einem zu dem Außengewinde korrespondierenden Innengewinde aufweist. An dem Gegenstück ist ein Werkzeug derart anordbar, dass dieses hinter einen in dem Gegenstück ausgeformten Schulterbereich greift und derart einen Gegendruck auf den Stift ausübt, dass dieser abgelenkt und dessen

Außengewinde gegen das Innengewinde gepresst wird, um eine Sperre gegen Lösen des Befestigungsmittels zu bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schraubverbindung, eine verbesserte Versteilvorrichtung für einen Fahrzeugsitz, eine verbesserte Befestigungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz und einen verbesserten Fahrzeugsitz anzugeben.

Hinsichtlich der Schraubverbindung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Versteilvorrichtung durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Befestigungsvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Fahrzeugsitzes durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der

Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Schraubverbindung zur Verbindung von zumindest zwei Bauteilen umfasst eine Schraube mit einem Außengewinde, wobei die Bauteile jeweils eine Öffnung zur Durchführung der Schraube umfassen, wobei zumindest die, einem Schraubenkopf abgewandte erste

Durchgangsöffnung mit einem Innengewinde versehen ist, welches mit dem Außengewinde der Schraube korrespondiert. Die erste Durchgangsöffnung weist auf einer dem Schraubenkopf zugewandten Seite einen

gewindelosen, mit einem Schaft der Schraube korrespondierenden

Abschnitt auf, wobei der Schaft der Schraube zumindest abschnittsweise in dem gewindelosen Abschnitt angeordnet ist. Dabei ist die erste

Durchgangsöffnung von einer Innenwandung eines Kragenzuges des dem Schraubenkopf abgewandten Bauteils begrenzt, wobei der Kragenzug im Übergangsbereich zwischen dem Innengewinde und dem gewindelosen Abschnitt eine Dicke aufweist, welche insbesondere zumindest dem 0,2- Fachen bis 0,4-Fachen eines Nenndurchmessers der Schraube entspricht und ein Außendurchmesser des Kragenzuges insbesondere das 1 ,1 -Fache bis 1 ,5-Fache des Nenndurchmessers der Schraube beträgt.

Die erfindungsgemäße Schraubverbindung zeichnet sich in besonders vorteilhafter Weise durch eine hohe mechanische Stabilität, insbesondere durch ein hohes Vermögen zur Aufnahme von Scher- und

Biegebeanspruchungen, aus. Aufgrund der Ausbildung des gewindelosen Abschnitts und der Anordnung des Schafts der Schraube innerhalb dieses Abschnitts wird eine radiale Stützfunktion der Schraube realisiert, so dass Dehnungen der Schraube, insbesondere bei quer zur Längsachse der Schraube wirkenden Kräften, signifikant verringert werden und damit eine Bruchfestigkeit der Schraubverbindung signifikant erhöht wird. Diese Erhöhung der mechanischen Stabilität resultiert weiterhin auch daraus, dass die Kräfte am Schaft der Schraube wirken und nicht an deren

Außengewinde, so dass eine Kerbwirkung des Außengewindes reduziert ist. Durch die Ausbildung des Innengewindes in dem Kragenzug wird ein so genannter Gewindedurchzug gebildet, welcher besonders präzise und einfach herstellbar ist. Durch die erhöhte mechanische Stabilität ist eine Verwendung von Schrauben mit kleinerem Nenndurchmesser möglich. Auch wird gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten

Schraubverbindungen, bei welchen das Innengewinde am Bauteil zur Befestigung der Schraube durch Anschweißen einer Schraubenmutter erzeugt wird, eine Verringerung des Herstellungsaufwands erzielt, da der Schweißprozess entfallen kann. Auch wird durch den Entfall des

Schweißprozesses eine das Bauteil schwächende Gefügeumwandlung vermieden. Somit ist die Schraubverbindung mit besonders geringen Produktionskosten und in einer geringen Produktions-Fertigungszeit herstellbar.

Aufgrund der Ausbildung der Dicke des Übergangsbereichs zwischen dem Innengewinde und dem gewindelosen Abschnitt als 0,2-Faches bis 0,4- Faches des Nenndurchmessers der Schraube wird in diesem Bereich eine Verformung des Kragenzuges ermöglicht, welche bei einer

Scherbeanspruchung auf die Schraubverbindung die Schraube entlastet. Die Ausführung des Außendurchmessers des Kragenzuges als 1 ,1 -Faches bis 1 ,5-Faches des Nenndurchmessers der Schraube führt ebenfalls zu einer besonders hohen mechanischen Stabilität.

In einer Ausgestaltung der Schraubverbindung umfasst der gewindelose Abschnitt eine zylindrische Stützfläche, wodurch die Abstützung des Schafts der Schraube weiter verbessert ist.

Zur Realisierung einer besonders hohen mechanischen Stabilität der Schraubverbindung beträgt eine Länge des gewindelosen Abschnitts in einer weiteren Ausgestaltung der Schraubverbindung das 0,1 -Fache bis 0,6-Fache eines Nenndurchmessers der Schraube.

Gemäß einer Weiterbildung der Schraubverbindung entspricht eine Länge des gewindelosen Abschnitts einer Summe des 0,1 -Fachen bis 0,6-Fachen eines Nenndurchmessers der Schraube und eines Toleranzausgleichs, wobei der Toleranzausgleich 1 mm bis 2 mm beträgt. Diese Weiterbildung ermöglicht durch den Toleranzausgleich, dass die Schraubverbindung auch bei toleranzbedingten Maßabweichungen die erhöhte mechanische

Stabilität aufweist.

Um die mechanische Stabilität der Schraubverbindung weiter zu erhöhen, beträgt ein radiales Spiel zwischen dem Schaft der Schraube und dem gewindelosen Abschnitt in einer vorteilhaften Ausgestaltung der

Schraubverbindung maximal das 0,2-Fache eines Nenndurchmessers der Schraube.

Die Verstellvorrichtung für einen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung ist derart ausgebildet, dass ein Bauteil an einer

Rückenlehne des Fahrzeugsitzes und ein Bauteil der Schraubverbindung an einem insbesondere als Rahmen-Seitenteil eines Sitzteils des

Fahrzeugsitzes ausgebildeten weiteren Bauteil angeordnet ist. Durch die Verwendung der Schraubverbindung zeichnet sich die Verstellvorrichtung durch eine besonders hohe mechanische Stabilität aus, so dass eine auf die Rückenlehne wirkende hohe Kraft, beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeugs, von der Rückenlehne und der Verstellvorrichtung aufgenommen werden kann. Eine Sicherheit gegenüber einem Abscheren der Schraube ist dabei aufgrund der Ausbildung der Schraubverbindung signifikant erhöht. Die Befestigungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz mit einer

erfindungsgemäßen Schraubverbindung zeichnet sich aufgrund der Verwendung der Schraubverbindung durch eine besonders hohe

mechanische Stabilität aus, so dass eine auf den Fahrzeugsitz wirkende hohe Kraft, beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeugs, von dem Fahrzeugsitz und der Befestigungsvorrichtung aufgenommen werden kann. Eine Sicherheit gegenüber einem Abscheren der Schraube ist dabei aufgrund der Ausbildung der Schraubverbindung signifikant erhöht.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz umfasst zumindest eine

Versteilvorrichtung und/oder eine Befestigungsvorrichtung mit einer

Schraubverbindung und zeichnet sich daher ebenfalls durch eine hohe mechanische Stabilität im Bereich der Schraubverbindung aus, so dass hohe Kräfte aufgenommen werden können und eine Insassensicherheit erhöht ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Figur 1 schematisch eine perspektivische Darstellung eines

Ausschnitts eines Fahrzeugsitzes im Bereich eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schraubverbindung nach dem Stand der Technik,

Figur 2 schematisch eine Schnittdarstellung des Fahrzeugsitzes im

Bereich der Schraubverbindung gemäß Figur 1 und einen Verlauf einer plastischen Dehnung einer Schraube der Schraubverbindung bei einer Krafteinwirkung, schematisch eine perspektivische Darstellung eines

Ausschnitts eines Fahrzeugsitzes im Bereich eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Schraubverbindung nach dem Stand der Technik, schematisch eine Schnittdarstellung des Fahrzeugsitzes im Bereich der Schraubverbindung gemäß Figur 3 und einen Verlauf einer plastischen Dehnung einer Schraube der Schraubverbindung bei einer Krafteinwirkung, schematisch eine perspektivische Darstellung eines

Ausschnitts eines Fahrzeugsitzes im Bereich einer

erfindungsgemäßen Schraubverbindung, schematisch eine Schnittdarstellung des Fahrzeugsitzes im Bereich der Schraubverbindung gemäß Figur 5 und einen Verlauf einer plastischen Dehnung einer Schraube der Schraubverbindung bei einer Krafteinwirkung, schematisch einen Längsschnitt der Schraubverbindung gemäß Figur 5, schematisch verschiedene Darstellungen des Ausschnitts des Fahrzeugsitzes gemäß Figur 5 im Bereich der

Schraubverbindung, Positionen der plastischen Dehnung im Bereich der Schraubverbindung und einen Verlauf der plastischen Dehnung eines Kragenzuges der

Schraubverbindung, und schematisch einen Vergleich eines Kragenzuges der erfindungsgemäßen Schraubverbindung gemäß Figur 5 mit einem Kragenzug nach dem Stand der Technik gemäß Figur 1 .

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt eines

Fahrzeugsitzes 1 im Bereich eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schraubverbindung 2 nach dem Stand der Technik dargestellt. Bei dem Fahrzeugsitz 1 handelt es sich um einen Vordersitz oder einen Rücksitz.

Der Ausschnitt zeigt dabei eine als so genannter Rechner bezeichnete Versteilvorrichtung 3, mittels welchem eine Sitzlehne verstellbar an einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes 1 gekoppelt ist. Die Versteilvorrichtung 3 umfasst dabei zwei Bauteile 3.1 , 3.3, wobei ein erstes Bauteil 3.1 mittels der Schraubverbindungen 2 an einem als Rahmen-Seitenteil des Sitzteils ausgebildeten zweiten Bauteil 3.2 befestigt ist. Das erste Bauteil 3.1 ist eine so genannte Recliner-Adapterplatte zur Befestigung der

Versteilvorrichtung 3 am Rahmen-Seitenteil des Sitzteils. Das dritte

Bauteil 3.3 ist dagegen zur Befestigung der Versteilvorrichtung 3 an der Sitzlehne des Fahrzeugsitzes 1 vorgesehen und ist drehbar am ersten Bauteil 3.1 angeordnet.

Die Schraubverbindung 2 ist dabei aus einer Schraube 2.1 mit einem in Figur 2 näher dargestellten Außengewinde 2.1 .3 und einer ersten

Durchgangsoffnung 2.2 mit einem Innengewinde gebildet. Zur Befestigung der Bauteile 3.1 , 3.2 aneinander ist die Schraube 2.1 durch eine zweite Durchgangsoffnung 2.3 des Bauteils 3.1 geführt und im Innengewinde 2.2.2 der ersten Durchgangsoffnung 2.2 befestigt, welche einem in Figur 2 näher dargestellten Schraubenkopf 2.1 .1 abgewandt ist. Die erste Durchgangsöffnung 2.2 ist dabei von einer Innenwandung eines

Kragenzuges begrenzt.

Bei einer Kollision des Fahrzeugs oder bei einer starken Bremsung ist die Schraubverbindung 2 extremen Scherkräften ausgesetzt, die von einem am Fahrzeugsitz 1 befestigten Sicherheitsgurt oder von im Kofferraum gelagertem Gepäck, welches bei der Kollision oder Bremsung auf die Sitzlehne einwirkt, stammen.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Fahrzeugsitzes 1 im Bereich der Schraubverbindung 2 gemäß Figur 1 und einen Verlauf einer plastischen Dehnung ε der Schraube 2.1 der Schraubverbindung 2 in Abhängigkeit von der Zeit t bei einer definierten Krafteinwirkung, beispielsweise während einer Kollision des Fahrzeugs.

Auf die Schraube 2.1 wirken bei der Kollision axiale Kräfte und Querkräfte. Dabei sind die Querkräfte oft sehr groß und erreichen beispielsweise 40 kN. In der Schraube 2.1 entstehen dabei große Scher- und Biegespannungen und daraus folgend große plastische Dehnungen ε.

Aus dem Verlauf der plastischen Dehnung ε wird ersichtlich, dass maximale plastische Dehnungen ε νοη mehr als 17 % in einer Schraube 2.1 M10-10.9 die Bruchdehnung des Werkstoffes in den Bereichen B um 85%

überschreiten. Somit ist die Gefahr des Abscherens der Schraube 2.1 bei einer hohen Krafteinwirkung auf den Fahrzeugsitz 1 sehr hoch und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen verringert.

Die große Gefahr des Abscherens resultiert daraus, dass die Scherkräfte in den Bereichen am Schaft 2.1 .2 der Schraube 2.1 zwischen dem Kragenzug des zweiten Bauteils 3.2 und dem ersten Bauteil 3.1 auftreten und sich der Abschnitt mit dem Außengewinde 2.1 .3 der Schraube 2.1 spielbedingt nicht an dem zweiten Bauteil 3.2 abstützen kann. Eine durch Gewindegänge des Außengewindes 2.1 .3 erzeugte Kerbwirkung an dieser Stelle verschärft das Problem.

In Figur 3 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt eines

Fahrzeugsitzes 1 im Bereich eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Schraubverbindung 2 nach dem Stand der Technik dargestellt.

Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist die erste Durchgangsöffnung 2.2 der jeweiligen Schraubverbindung 2 dabei durch Anschweißen einer Schraubenmutter an das zweite Bauteil 3.2 gebildet.

Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung des Fahrzeugsitzes 1 im Bereich der Schraubverbindung 2 gemäß Figur 3 und einen Verlauf einer plastischen Dehnung ε der Schraube 2.1 der Schraubverbindung 2 bei einer definierten Krafteinwirkung, beispielsweise während einer Kollision des Fahrzeugs.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wirken auf die Schraube 2.1 bei der Kollision axiale Kräfte und Querkräfte. Dabei sind die Querkräfte oft sehr groß und erreichen beispielsweise 40 kN. In der Schraube 2.1 entstehen dabei große Scher- und Biegespannungen und daraus folgend große plastische Dehnungen ε.

Aus dem Verlauf der plastischen Dehnung ε wird ersichtlich, dass maximale plastische Dehnungen ε νοη mehr als 15 % in einer Schraube 2.1 M10-10.9 die Bruchdehnung des Werkstoffes in den Bereichen B um 65%

überschreiten. Somit ist die Gefahr des Abscherens der Schraube 2.1 bei einer hohen Krafteinwirkung auf den Fahrzeugsitz 1 auch bei diesem Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik sehr hoch. Die große Gefahr des Abscherens resultiert daraus, dass die Scherkräfte in den Bereichen am Schaft 2.1 .2 der Schraube zwischen der

Schraubenmutter und den Bauteilen 3.1 , 3.2 auftreten und sich der

Abschnitt mit dem Außengewinde 2.1 .3 der Schraube 2.1 spielbedingt nicht an dem zweiten Bauteil 3.2 abstützen kann. Eine durch Gewindegänge des Außengewindes 2.1 .3 erzeugte Kerbwirkung an dieser Stelle verschärft das Problem.

Um die Nachteile der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten

Ausführungsbeispiele der Schraubverbindung 2 nach dem Stand der Technik zu überwinden, sieht die Erfindung eine verbesserte

Schraubverbindung 2 vor.

Eine solche Schraubverbindung 2 zeigen Figur 5 in einer perspektivischen Ansicht eines Ausschnitts des Fahrzeugssitzes 1 im Bereich der

Versteilvorrichtung 3 und Figur 6 in einer Schnittdarstellung. Figur 6 zeigt weiterhin einen Verlauf einer plastischen Dehnung ε der Schraube 2.1 der erfindungsgemäßen Schraubverbindung 2 bei einer definierten

Krafteinwirkung, beispielsweise während einer Kollision des Fahrzeugs. In Figur 7 ist ein Längsschnitt der Schraubverbindung 2 gemäß Figur 5 dargestellt

Dabei weist die erste Durchgangsöffnung 2.2 auf einer dem

Schraubenkopf 2.1 .1 zugewandten Seite einen gewindelosen, mit dem Schaft 2.1 .2 der Schraube 2.1 korrespondierenden Abschnitt 2.2.1 auf, wobei der Schaft 2.1 .2 der Schraube 2.1 zumindest abschnittsweise in dem gewindelosen Abschnitt 2.2.1 angeordnet ist. Der gewindelose

Abschnitt 2.2.1 ist dabei derart ausgebildet, dass dieser eine zylindrische Stützfläche umfasst. Weiterhin ist der Schaft 2.1 .2 gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Schraubverbindungen 2 nach den Figuren 1 bis 4 derart verlängert, dass er zu dieser zylindrischen Fläche Formschluss hat. Somit stützt sich der Schaft 2.1 .2 bei der Wirkung der Querkräfte aufgrund der Deformationen der Bauteile 3.1 , 3.2 an der zylindrischen Fläche im gewindelosen Abschnitt 2.2.1 des Durchzuges derart ab, dass sich die Armhebelverhältnisse bei der Biegung der Schraube 2.1 positiv ändern und ein Biegemoment und entsprechend Biegespannungen werden reduziert.

Der verlängerte Schaft 2.1 .2 reduziert weiterhin die Kerbwirkung des

Außengewindes 2.1 .3 und der volle Querschnitt des Schafts 2.1 .3 anstatt des Gewindekernquerschnittes wird auf die Scherung und Biegung belastet.

Um eine mechanische Stabilität der Schraubverbindung 2 zu maximieren, sollte sich eine Außengeometrie des Durchzuges einerseits verhältnismäßig leicht verformen lassen, um die Schraube 2.1 von den Biegespannungen zu entlasten, und andererseits derart ausgebildet sein, dass die Festigkeit des Durchzuges beim Biegen sichergestellt ist.

Dabei betragen die maximalen plastischen Dehnungen ε, wie die Figuren 6 und 8 zeigen, bei den gleichen Bedingungen, in welchen die Dehnungen ε der Schraubverbindungen 2 nach dem Stand der Technik gemäß den Figuren 2 und 4 untersucht wurden, anstatt 17% und 15% lediglich maximal 3%, was eine Reduzierung um 400% darstellt.

Die Dehnung ε des Kragenzuges von 21 % gemäß Figur 8 tritt lediglich in einem vernachlässigbar kleinen Bereich auf. Üblicherweise weisen derartige Kragenzüge wesentliche höhere Bruchdehnungen als Schrauben auf. Bei einem beispielsweise aus mikrolegiertem Stahl, z. B. Stahl mit der Bezeichnung H420LA, gebildeten Bauteil mit einem Kragenzug, weist der Kragenzug eine Bruchdehnung von ungefähr 22% auf. Eine besonders große mechanische Stabilität der Schraubverbindung 2 wird dann erreicht, wenn eine Länge des gewindelosen Abschnitts 2.2.1 das 0,1 -Fache bis 0,6-Fache eines Nenndurchmessers der Schraube 2.1 zuzüglich eines Toleranzausgleichs von 1 mm bis 2 mm beträgt.

Weiterhin beträgt ein radiales Spiel zwischen dem Schaft 2.1 .2 der

Schraube 2.1 und dem gewindelosen Abschnitt 2.2.1 vorzugsweise maximal das 0,2-Fache des Nenndurchmessers der Schraube 2.1 . Auch diese Verhältnisse haben eine besonders hohe mechanische Stabilität der Schraubverbindung 2 bewirkt und eine Sicherheit der Schraube 2.1 gegen ein Abscheren erhöht.

Zur Realisierung einer Verformung des Kragenzuges, welche bei einer Querkräftebeanspruchung auf die Schraubverbindung 2 die Schraube 2.1 entlastet, weist der Kragenzug im Übergangsbereich zwischen seinem Innengewinde 2.2.2 und dem gewindelosen Abschnitt 2.2.1 eine Dicke s auf, welche zumindest dem 0,2-Fachen bis 0,4-Fachen eines

Nenndurchmessers der Schraube 2.1 entspricht.

Auch beträgt ein Außendurchmesser D des Kragenzuges vorzugsweise das 1 ,1 -Fache bis 1 ,5-Fache des Nenndurchmessers der Schraube 2.1 .

Neben der dargestellten Anwendung der erfindungsgemäßen

Schraubverbindung 2 für die Versteilvorrichtung 3 eines Vorder- oder Rücksitzes ist diese für eine mechanisch sehr stabile

Befestigungsvorrichtung, insbesondere eine Schlossbefestigung an

Sitzlehnen oder einer Karosserie des Fahrzeugs, eine Halteblech- Verbindung für eine zweite Sitz-Reihe mit einer so genannten Fold-and- Tumble-Funktion und anderen Befestigungsbereichen geeignet. In Figur 9 sind jeweils ein Ausschnitt A1 eines Kragenzuges der erfindungsgemäßen Schraubverbindung 2 gemäß Figur 5 und ein Ausschnitt A2 eines Kragenzuges nach dem Stand der Technik gemäß Figur 1 in einem Vergleich dargestellt.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugsitz

2 Schraubverbindung

2.1 Schraube

2.1 .1 Schraubenkopf

2.1 .2 Schaft

2.1 .3 Außengewinde

2.2 erste Durchgangsöffnung

2.3 zweite Durchgangsoffnung

2.2.1 Abschnitt

2.2.2 Innengewinde

3 Versteilvorrichtung

3.1 Bauteil

3.2 Bauteil

3.3 Bauteil

A1 Ausschnitt

A2 Ausschnitt

B Bereich

D Außendurchmesser

I Länge

s Dicke

t Zeit ε Dehnung