DE102006013919A1 - Massestelle für Karosseriebauteile insbesondere aus Aluminiumwerkstoffen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Massebolzen, der mittels Press-Klebeverbindung auf Kontaktpunkte am Karosserieblech befestigt wird. Der Klebstoff ist hierbei mit metallisch leitfähigen Partikeln gefüllt. Die Partikel haben die Aufgabe, die elektrische Kontaktierung herzustellen, was bei einem Kontaktpunkt auf einem Aluminiumblech auch bedeutet, die Oxidschicht der Aluminiumoberfläche aufzubrechen. Der Klebstoff schützt durch Luftabschluss anschließend die aufgebrochene Aluminiumoberfläche vor erneuter Oxidation mit dem Luftsauerstoff. Als Kleber kommen hauptsächlich metallisch gefüllte Epoxydharzkleber zum Einsatz.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Massestelle für den Masseanschluss elektrischer Komponenten in Kraftfahrzeugen. Derartige Massestellen stehen mit einem Karosseriebauteil des Fahrzeugs in elektrisch leitender Verbindung.
• Für solche Massestellen hat man in der Vergangenheit meistens Schweißverbindungen zwischen Bolzen und Karosserie eingesetzt. Hierbei ist beispielsweise aus der DE 101 02 444 A1 auch bekannt einen Stahlbolzen mit einem Karosseriebauteil aus Aluminium zu verschweißen.
• Eine andere Befestigungstechnik für den Masseanschluss wird in der DE 198 37 314 A1 vorgeschlagen. Hier wird zunächst ein Bolzen an die Karosserie angeschweißt und anschließend mit einem Anschlusselement mit mehreren Masseanschlüssen verrastet.
• Aus Patent Abstracts of Japan zu der JP 2003034989 A1 ist ein Gewindebolzen mit Schraubmutter bekannt. Der Gewindebolzen wird hierbei durch ein Bohrloch in dem zu kontaktierenden Werkstück hindurch geführt und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Schraubmutter festgezogen. Zur vorläufigen Fixierung des Gewindebolzens am Werkstück wird vorgeschlagen den Gewindebolzen im Bohrloch einzukleben. Die Klebeverbindung dient hier lediglich der vorläufigen Fixierung des Bolzens, um die Mutter besser aufsetzen zu können. Der Bolzen ist als konstruktives Befestigungsmittel in Betonwänden gedacht. Die Haltekraft wird im verschraubten Zustand von der Verschraubung aufgebracht.
• Im Karosseriebau von Fahrzeugen werden heute immer mehr verschiedene Metallwerkstoffe eingesetzt. So kommen unterschiedliche Eisen- bzw. Stahllegierungen als auch unterschiedliche Aluminiumlegierungen zum Einsatz. Die Verbindungstechniken dieser Werkstoffe unterscheiden sich hierbei zum Teil erheblich. Ein Schweißverfahren, das mit einer Eisenlegierung funktioniert ist für eine Aluminiumlegierung in der Regel nicht geeignet. Das führt mit den bekannten Kontaktierungsmethoden für Massebolzen zu dem unerwünschten Zustand, dass beim Setzen des Massekontakts auf Eisen oder auf Aluminium unterschiedliche Verbindungstechniken eingesetzt werden müssen. Da im Kraftfahrzeug viele Massekontakte zu setzen sind, wird in der Fertigung das Vorhalten der jeweils passenden Verbindungstechnik mit den jeweils passenden Werkzeugen aufwendig. Es ist hier wünschenswert, eine Verbindungstechnik für alle Massebolzen, unabhängig vom Material des Karosserieblechs einsetzen zu können.
• Hier eine einheitliche Verbindungstechnik für die Massebolzen anzugeben, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
• Die Aufgabe wird gelöst mit einem Massebolzen mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Weitere Ausführungsformen sind in der folgenden Beschreibung und in den Unteransprüchen angegeben.
• Die Lösung gelingt hauptsächlich mit einem Massebolzen, der mittels einer Preß-Klebeverbindung auf Kontaktpunkte am Karosserieblech befestigt wird. Der Klebstoff ist hierbei mit metallisch leitfähigen Partikeln gefüllt. Die Partikel haben die Aufgabe die elektrische Kontaktierung herzustellen, was bei einem Kontaktpunkt auf einem Aluminiumblech auch bedeutet, die Oxidschicht der Aluminiumoberfläche aufzubrechen. Der Klebstoff schützt durch Luftabschluss anschließend die aufgebrochene Aluminiumoberfläche vor erneuter Oxidation mit dem Luftsauerstoff. Als Kleber kommen hauptsächlich metallisch gefüllte Epoxydharzkleber zum Einsatz.
• Zur Überbrückung der Aushärtezeit kann der Massebolzen vorläufig mechanisch an dem Kontaktpunkt fixiert werden. Dies kann mit Klemmwerkzeugen geschehen oder wird vorteilhafter Weise durch konstruktive Ausgestaltung des Massebolzens erreicht. Der Massebolzen kann hierbei zusätzlich zur Klebeverbindung über eine Nietverbindung, eine Clinchverbindung, eine Schraubverbindung oder eine Pierceverbindung verfügen.
• Vorteilhaft ist auch die Ausgestaltung der Klebeverbindung mit zwei verschiedenen Klebern, wobei ein Kleber der gefüllte Metallkleber ist, während die zweite Klebeverbindung für die vorläufige Fixierung des Massebolzens mit einem schnell aushärtenden Sekundenkleber aufgebaut wird.
• Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile liegen in der Unabhängigkeit der Verbindungstechnik von den für Massebolzen und Kontaktstelle verwendeten Werkstoffen. Es können Massebolzen aus Buntmetallen verwendet werden, die bessere Kontakteigenschaften haben als Stahlbolzen und die höhere Anzugsmomente erlauben als Aluminiumbolzen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert.
• Dabei zeigen:
• 1 in Explorationsdarstellung einen Massebolzen mit zugehöriger Klebeverbindung und Kontaktstelle,
• 2 in Schnittsdarstellung einen gepiercten und geklebten Massebolzen,
• 3 in Schnittdarstellung einen genieteten oder geschraubten Massebolzen mit Klebeverbindung,
• 4 in Schnittdarstellung einen eingepressten und geklebten Massebolzen.
• 1 zeigt eine in ein Karosserieblech 1 eingestanzte oder eingeprägte Kontaktstelle 2. Die eingeprägte Vertiefung der Kontaktstelle ist mit einem elektrisch leitenden Kleber 3 aufgefüllt. Zur Gewährleistung einer konstanten Kleberschichtdicke und zur Herstellung von elektrischen Kontaktpunkten, sind die in die eingeprägte Vertiefung erhabenen Strukturelemente 4 eingeprägt. Die Strukturelemente können als Noppen, Stege oder als Waffelförmige Struktur ausgebildet sein. Die Höhe der Strukturelemente bestimmt dann die Kleberschichtdicke vor dem Zusammenbau mit dem Massebolzen 5, der vorzugsweise mit einem Außengewinde versehen ist, um später daran Masseleitungen befestigen zu können. Die anzuklebende Unterseite des Massebolzens kann ebenfalls über eine eingeprägte Struktur verfügen. In diesem Fall ist die im Massebolzen eingeprägte Struktur das Negativ Komplementär zu der Struktur in der Kontaktfläche. Nach Ausstreichen der Kontaktfläche mit dem metallisch leitenden Kleber, kann der Massebolzen auf die Kontaktfläche aufgesetzt bzw. eingesetzt werden und gegebenenfalls mit einem definierten Fügedruck wird die Klebeverbindung zwischen Massebolzen und Kontaktstelle ausgehärtet.
• Um den Aushärteprozess zu unterstützen können unterstützende Verbindungstechniken für eine unterstützende Fixierung des Massebolzens in der Kontaktfläche, eingesetzt werden.
• 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Massebolzens mit Klebeverbindung, bei dem zur Unterstützung des Aushärteprozesses der Klebeverbindung 3 Piercingstifte 6 eingesetzt werden, mit denen der Massebolzen 5 nach Aufsetzen an der Kontaktstelle am Karosserieblech 1 angeheftet wird.
• 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Massebolzens mit Klebeverbindung, bei dem zur Unterstützung des Aushärteprozesses der Klebeverbindung 3 eine Nietverbindung oder eine Schraubverbindung 7 eingesetzt wird, mit der der Massebolzen 5 nach Aufsetzen an der Kontaktstelle am Karosserieblech 1 angeheftet wird.
• 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Massebolzens mit Klebeverbindung, bei dem zur Unterstützung des Aushärteprozesses der Klebeverbindung 3 eine Pressverbindung 8 eingesetzt wird, mit der der Massebolzen 5 nach Aufsetzen an der Kontaktstelle am Karosserieblech 1 angeheftet wird. Die Pressverbindung ist als Deformationspressverbindung ausgebildet, bei der Widerhaken an der Unterseite des Massebolzens in eine Hinterschneidung in der Kontaktstelle eingepresst werden.

Claims (4)

1. Massestelle für eine Fahrzeugkarosserie mit einem Massebolzen (5), der mittels einer Press-Klebeverbindung (3) auf Kontaktpunkte am Karosserieblech (1) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Press-Klebeverbindung (3) mit einem Klebstoff mit metallisch leitfähigen Partikeln gebildet ist und die Partikel die elektrische Kontaktierung herstellen.
2. Massestelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massebolzen (5) zusätzlich zur Klebeverbindung (3) mit einer Piercingverbindung (6) an die Kontaktstelle angeheftet ist.
3. Massestelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massebolzen (5) zusätzlich zur Klebeverbindung (3) mit einer Niet- oder Schraubverbindung (7) an die Kontaktstelle angeheftet ist.
4. Massestelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Massebolzen (5) zusätzlich zur Klebeverbindung (3) mit einer Deformationspressverbindung (8) an die Kontaktstelle angeheftet ist.