-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum ausgerichteten Montieren mindestens
eines Bauelements an eine Fahrzeugkarosserie in einem Verbindungsbereich.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Fahrzeugkarosserie mit
einem entsprechend ausgerichteten Bauelement.
-
Verfahren
und Fahrzeugkarosserien der eingangs genannten Art sind bekannt.
Beispielsweise offenbart die
DE 41 34 436 A1 eine Kraftfahrzeugkarosserie
mit einem sich zwischen A-Säulen
erstreckenden Vorderwandquerträger.
An die Kraftfahrzeugkarosserie wird eine vormontierte Baueinheit bestehend
aus einem weiteren Querträger,
Lenkeinrichtungen, einer Armaturentafel sowie einem Heiz- oder Klimagerät montiert.
Zum Ausgleich verschiedener Toleranzen ist die Armaturentafel, nicht
jedoch das Klimagerät
starr an dem weiteren Querträger
befestigt. Mittels Zentriereinrichtungen, jeweils bestehend aus
einem Zentrierdorn und einer Aufnahme, ist eine Ausrichtung der
genannten Funktionseinheiten in Quer- und/oder Höhenrichtung möglich.
-
Die
DE 103 23 999 A1 offenbart
eine Befestigungsanordnung für
ein Cockpitmodul eines Kraftfahrzeuges. Eine Schalttafel wird relativ
zu bereits montierten A-Säulenverkleidungsteilen angeordnet und
anschließend
an der Karosserie befestigt. Dabei liegen die Verkleidungsteile
außerhalb
des Verbindungsbereichs. Damit unabhängig von den auftretenden Rohbautoleranzen
ein sauberes Fugenbild zwischen der Schalttafel und den angrenzenden
Verkleidungsteilen im Fahrgastraum geschaffen wird, ist vorgesehen,
dass an beiden A-Säulen
je ein Anschlagteil zur Festlegung des Montageträgers in X-Richtung angeordnet
ist.
-
Die
DE 101 41 011 A1 offenbart
ein Verfahren zum ausgerichteten Montieren mindestens eines Bauelements
an eine Fahrzeugkarosserie in einem Verbindungsbereich, wobei das
Bauelement im Verbindungsbereich relativ zu einem montierten Funktionselement
der Fahrzeugkarosserie, das außerhalb des
Verbindungsbereichs angeordnet ist und mit dem montierten Bauelement
in einem Angrenzungsbereich zusammenwirkt, ausgerichtet an der Fahrzeugkarosserie
befestigt wird.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zum ausgerichteten
Montieren mindestens eines Bauelements an eine Fahrzeugkarosserie
in einem Verbindungsbereich vorzuschlagen. Ferner ist es Aufgabe
der Erfindung, eine entsprechende Fahrzeugkarosserie vorzuschlagen.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1
vorgeschlagen.
-
Erfindungsgemäß wird das
Bauelement im Verbindungsbereich relativ zu einem montierten Funktionselement
der Fahrzeugkarosserie, das außerhalb
des Verbindungsbereichs angeordnet und mit dem montierten Bauelement
in einem Angrenzungsbereich zusammenwirkt, ausgerichtet und anschließend an
der Fahrzeugkarosserie befestigt. Hierdurch ist es möglich, das
Bauelement relativ zum montierten Funktionselement exakt ausgerichtet
zu montieren und somit einen korrekten und präzise ausgerichteten Übergang
zwischen dem Bauelement und dem Funktionselement im Angrenzungsbereich zu
schaffen. Ein derartiger Übergang
kann beispielsweise eine Sichtkante und/oder eine Sichtfuge enthalten.
Mittels der gegenüber
dem Funktionselement ausgerichteten Montage des Bauelements an der Fahrzeugkarosserie
können
somit die Auswirkungen von Lagetoleranzen des montierten Funktionselements
auf das Bauelement durch die nun angepasste Ausrichtung desselben
Bauelements ausgeglichen werden. Die Soll-Montageposition des Bauelements innerhalb
der Fahrzeugkarosserie ist somit nicht von Anfang an fest vorgegeben,
sondern kann bei mehreren Fahrzeugkarosserien in Abhängigkeit
der jeweils vorliegenden Lagetoleranz des montierten Funktionselements
geeignet variieren. Bei einem toleranzbehaftet montierten Funktionselement
würde sich
dagegen nach einer exakt zur Fahrzeugkarosserie zentrierten Montage
des Bauelements eine Übergangszone
zwischen dem Bauelement und dem Funktionselement in deren Angrenzungsbereich
ergeben, die ggf. die ästhetischen
und gegebenenfalls auch funktionellen Anforderungen an das Fahrzeug
wenigstens nicht vollständig
erfüllen
würde.
Beispielsweise könnte
ein derartiger Angrenzungsbereich durch eine ggf. versetzte Anordnung
des Bauelements relativ zum Funktionselement oder durch eine mögliche nicht
korrekte Fugenbreite zwischen diesen Elementen ästhetisch beeinträchtigt sein.
-
Erfindungsgemäß wird vor
dem Befestigen des Bauelements an der Fahrzeugkarosserie eine an die
jeweilige Position des Funktionselements lageangepasste Verbindungsstelle
im Verbindungsbereich für
das Bauelement ermittelt. Somit kann eine fahrzeugspezifische Bestimmung
der Verbindungsstelle im Verbindungsbereich für das Bauelement erfolgen, so
dass das Bauelement stets an das Funktionselement lageangepasst
an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann. Es findet somit
während
des Montageprozesses des Bauelements die Bestimmung einer Soll-Verbindungsstelle
im Verbindungsbereich an der Fahrzeugkarosserie statt. Die Ermittlung
der genauen und lageangepassten Verbindungsstelle kann dabei manuell
oder auch automatisiert erfolgen.
-
Erfindungsgemäß wird mindestens
ein Verbindungselement ausrichtungsgenau an der Fahrzeugkarosserie
an der Verbindungsstelle angebracht. Das Verbindungselement wird
an die Fahrzeugkarosserie vorzugsweise angeschweißt. Gegebenenfalls
sind auch andere Anbindungsformen des Verbindungselements an die
Fahrzeugkarosserie denkbar, wie zum Beispiel Klebverbindungen, Schraubverbindungen
oder andere geeignete Verbindungsformen. Das Verbindungselement
kann beispielsweise als ein Aufnahmebolzen ausgebildet sein, mit
dem das Bauelement zur Einnahme einer ausrichtungsgenauen Montageposition
verbunden wird. Ein derartiger Aufnahmebolzen ist fertigungstechnisch
verhältnismäßig einfach,
präzise
und schnell mit der Fahrzeugkarosserie verbindbar. Dem Aufnahmebolzen
kann beispielsweise ein Langloch des Bauelements zugeordnet sein
zur Herstellung einer Form und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen
dem Bauelement und der Fahrzeugkarosserie. Eine derartige Verbindung
des Bauelements mit der Fahrzeugkarosserie ist besonders montagefreundlich
und hinreichend lagegenau realisierbar.
-
Entsprechend
einer alternativen Ausführungsform
ist das Verbindungselement jeweils ein Aufnahmebolzen, dem ein Langloch
des Bauelements zugeordnet ist, wobei mindestens zwei Aufnahmebolzen
jeweils eine richtungsspezifisch ausgerichtete Positionierung des
Bauelements relativ zur Fahrzeugkarosserie ermöglichen. Mittels einer Mehrzahl
an Verbindungselementen ist es möglich,
wenigstens in zwei unterschiedlichen Montagerichtungen eine lagepräzise und
in Bezug auf das Funktionselement exakt ausgerichtete Positionierung
des Bauelements an der Fahrzeugkarosserie und somit eine korrekte
Montage desselben zu gewährleisten. Gemäß einer
anderen, alternativen Ausführungsform kann
das Verbindungselement auch eine Öffnung und insbesondere ein
Langloch im Verbindungsbereich der Fahrzeugkarosserie sein, wobei
ein derartiges Verbindungselement beispielsweise mit einem Aufnahmebolzen
des Bauelements verbindbar ist. Auch bei dieser Ausführungsform
kann ggf. eine Mehrzahl an Verbindungselementen vorgesehen sein.
-
Das
Funktionselement kann eine in Bezug auf das Bauelement ausrichtungsrelevante
Flächenkontur
aufweisen. Dabei wird die Flächenkontur
beziehungsweise ein oder mehrere Konturdetails als Referenz zur
Ermittlung einer lageangepassten Verbindungsstelle im Verbindungsbereich
für das
Bauteil genutzt. Gegebenenfalls kann das Funktionselement eine in
Bezug auf das Bauelement ausrichtungsrelevante Öffnung und/oder Kante und/oder
Vorsprung aufweisen. Derartige Strukturmerkmale sind messtechnisch
verhältnismäßig einfach
ermittelbar und deren räumliche
Lage hinreichend genau bestimmbar.
-
Die
Montage des Bauelements kann automatisiert und insbesondere im Rahmen
einer Serienmontage erfolgen. Es lassen sich nun gegebenenfalls
vollautomatisiert individuell am Fahrzeug auftretende und unterschiedlich
große
Lagetoleranzen des Funktionselements relativ zur restlichen Fahrzeugkarosserie
in Bezug auf die Montage des Bauelements zuverlässig und präzise ausgleichen. Dabei handelt es
sich bei den Lagetoleranzen selbstverständlich um Toleranzen, die innerhalb
einer zulässigen
Toleranzbreite liegen, so dass das Funktionselement weiterhin hinreichend
genau an der restlichen Fahrzeugkarosserie montiert ist. Mittels
der ausgerichteten Montage des Bauelements wird nun eine korrekte Positionierung
desselben relativ zum Funktionselement gewährleistet auch bei geringfügigen Lagetoleranzen
des Funktionselements.
-
Das
Bauelement kann ein Interieurelement und das Funktionselement ein
Karosserieelement sein. Da die Montage derartiger Fahrzeugteile üblicherweise
zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgt, ist eine Lageanpassung des
Bauelements an das montierte Funktionselement während der Bauelementmontage
besonders effektiv durchführbar.
Dabei kann das Bauelement beispielsweise eine Instrumententafel-Einheit
und das Funktionselement eine Rohtür sein. Mittels des beschriebenen
Verfahrens ist es möglich,
einen optisch korrekten Angrenzungsbereich zwischen der Instrumententafel-Einheit und der Rohtür – beziehungsweise
der Innenverkleidung der benachbarten Fahrzeugtür – montagetechnisch verhältnismäßig einfach
und reproduzierbar genau zu schaffen.
-
Ferner
wird die Aufgabe gelöst
durch eine Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Mittels einer derartigen Fahrzeugkarosserie lassen sich die in Bezug
auf das Verfahren vorerwähnten
Vorteile erzielen.
-
Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
-
Die
Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf eine schematische Zeichnung erläutert.
-
Dabei
zeigen:
-
1 eine
schematische Perspektivdarstellung eines Teils einer Fahrzeugkarosserie
und einer von dieser beabstandet angeordneten Instrumententafel-Einheit
vor Durchführung
des Montageprozesses;
-
2 eine
schematische Perspektivdarstellung der Innenseite einer Rohtür der Fahrzeugkarosserie
der 1 und
-
3 eine
schematische Ansicht der Fahrzeugkarosserie der 1 mit
zwei Rohtüren.
-
Die 1 bis 3 zeigen
in schematischen Darstellungen eine Fahrzeugkarosserie 12,
an welcher ein Bauelement 10 in Form einer Instrumententafel-Einheit 26 montiert
werden soll. Die Fahrzeugkarosserie 12 enthält hierzu
einen Verbindungsbereich 14, der durch zwei voneinander
beabstandete A-Säulen 30 und
einem zwischenangeordneten Trägerelement 36 bestimmt
ist. Ferner enthält
die Fahrzeugkarosserie 12, welche als Rohkarosserie ausgebildet ist,
zwei montierte Funktionselemente 16 jeweils in Form einer
Rohtür 28 (siehe
insbesondere 3). Die Rohtüren 28 sind jeweils
an ihrer Innenseite mit einer Flächenkontur 20 versehen,
welche eine Öffnung 22 und
eine Kante 24 enthält.
Die Instrumententafel-Einheit 26 gemäß 1 weist
einen Querträger 32 auf
und ist mit einer Mehrzahl, im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit drei Langlöchern 34 versehen.
Die Langlöcher 34 dienen
zur Befestigung der Instrumententafel-Einheit 26 an der Fahrzeugkarosserie 12 im
Verbindungsbereich 14. Hierzu ist die Fahrzeugkarosserie 12 im
Verbindungsbereich 14 an definierten Verbindungsstellen 15 mit
einem jeweils zugehörigen
Verbindungselement 18 in Form eines entsprechenden Aufnahmebolzens
versehen. Die Verbindungselemente 18 (Aufnahmebolzen) sind im
Verbindungsbereich 14 an die Fahrzeugkarosserie 12 angeschweißt. Deshalb
sind die Aufnahmebolzen aus einem schweißbaren Material, insbesondere aus
einem metallischen Material hergestellt.
-
Zur
Bestimmung der Verbindungsstellen 15 und somit der Befestigungspunkte
für die
Verbindungselemente 18 an der Fahrzeugkarosserie 12 wird
an der Rohtür 28 im
Bereich der Flächenkontur 20 die
jeweilige Position des Funktionselements 16 (Rohtür) relativ
zur restlichen Rohkarosserie mittels geeigneter Messmittel automatisiert
erfasst und in Abhängigkeit
dieser ermittelten Messdaten unter Berücksichtigung von zulässigen Lagetoleranzen
des Funktionselements 16 eine jeweils lageangepasste Verbindungsstelle 15 im
Verbindungsbereich 14 für das
Bauteil 10 bestimmt. Somit erfolgt die Bestimmung der jeweiligen
Verbindungsstelle 15 im Verbindungsbereich 14 für das Bauteil 10 fahrzeugspezifisch
in Abhängigkeit
der jeweiligen Position des montierten Funktionselements 16 relativ
zur Fahrzeugkarosserie 12. Mittels einer relativ zum Funktionselement 16 lageangepassten
Montage des Bauelements 10 ist es nun möglich, einen definierten und optisch
beziehungsweise ästhetisch
korrekten Angrenzungsbereich zwischen einer Innenverkleidung (nicht
in den Figuren dargestellt) einer Fahrzeugtür (Funktionselement 16)
und der an der Fahrzeugkarosserie 12 montierten Instrumententafel-Einheit 26 zu
schaffen. Dabei kann insbesondere eine versetzte Montage der Instrumententafel-Einheit 26 relativ
zur Innenverkleidung der Fahrzeugtür (Funktionselement 16)
vermieden werden.
-
Zur
Montage der Instrumententafel-Einheit 26 an der Fahrzeugkarosserie 12 wird
das Bauelement 10 mit seinen Langlöchern 34 auf die Verbindungselemente 18 geschoben
und mit selbigen geeignet verbunden. Hierzu sind die Langlöcher 34 in zwei
zueinander unterschiedlichen Richtungen (Z-Richtung und Y-Richtung) orientiert,
sodass mittels der mit den Langlöchern 34 zusammenwirkenden
Verbindungselemente 18 eine entsprechend richtungsspezifisch
ausgerichtete Positionierung des Bauelements 10 relativ
zur Fahrzeugkarosserie 12 möglich ist. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird
die Montageposition des Bauelements 10 in X-Richtung durch
die Wirkverbindung der Verbindungselemente 18 mit den Langlöchern 34 nicht
beschränkt.
Das Bauelement 10 kann bis zu einem Anschlag im Verbindungsbereich 14 in
X-Richtung an die Fahrzeugkarosserie 12 angenähert werden,
um anschließend
in der Y-Z-Ebene ausrichtungsgenau mit selbiger verbunden zu werden.
Die Ausrichtung in dieser Ebene findet dabei individuell für jede Fahrzeugkarosserie
insbesondere unter Einsatz von automatisierten Fertigungs- und Montagemitteln
(Messvorrichtungen, Schweißroboter,
Montageroboter usw.) statt.
-
Da
das Bauelement 10 mit jeder der beiden Rohtüren 28 (Funktionselemente 16)
einen Angrenzungsbereich bildet, ist eine entsprechende Ausrichtung
des Bauelements 10 relativ zu beiden Rohtüren 28 sinnvoll.
Zur Ermöglichung
einer geeigneten Ausrichtung in den zwei Angrenzungsbereichen ist
die Instrumententafel-Einheit 26 mit einem zentralen, sich in
Z-Richtung (Fahrzeughöhenrichtung)
erstreckenden Langloch 34 und mit zwei seitlichen, sich
in Y-Richtung (Fahrzeugbreitenrichtung) erstreckenden Langlöchern 34 versehen,
wobei die zwei seitlichen Langlöcher 34 im
Bereich der A-Säulen 30 und
somit jeweils in einem entsprechenden Angrenzungsbereich liegen.
-
Zur
Durchführung
des Montageverfahrens der Instrumententafel-Einheit 26 an die Fahrzeugkarosserie 12 wird
zunächst
mittels geeigneter Messmittel, beispielsweise in Form eines Messroboters, die
genaue Lage der Öffnung 22 und/oder
der Kante 24 der Flächenkontur 20 an
der Innenseite der entsprechenden montierten Rohtür 28 ermittelt
und in Abhängigkeit
dieser Messdaten die jeweilige Verbindungsstelle 15 für die Verbindungselemente 18 im Verbindungsbereich 14 bestimmt.
Anschließend
werden die Verbindungselemente 18 an der fahrzeugspezifisch
bestimmten Verbindungsstelle 15 der Fahrzeugkarosserie 12 mittels
geeigneter Montagemittel beispielsweise in Form eines Schweißroboters angeschweißt. Nun
kann das vormontierte Bauelement 10 (Instrumententafel-Einheit 26)
ausrichtungsgenau mit der Fahrzeugkarosserie 12 im Verbindungsbereich 14 derart
verbunden werden, dass die Verbindungselemente 18 der Fahrzeugkarosserie 12 in
die richtungsspezifisch sich erstreckenden Langlöcher 34 ragen und
somit eine in der Y-Z-Ebene definierte und in Bezug auf das Funktionselement 16 angepasste
Montage des Bauelements 10 an die Fahrzeugkarosserie 12 gewährleisten.
Somit ist es möglich,
an jedem Fahrzeug einen harmonischen Übergang von einer Türverkleidung
zur Instrumententafel-Einheit zu schaffen.