DE102008036625A1

DE102008036625A1 - Einrichtung zur lagegerechten Positionierung zweier Bauteile zueinander

Info

Publication number: DE102008036625A1
Application number: DE102008036625A
Authority: DE
Inventors: Dimitar Danev; Jens-Ole Thoebel
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2010-02-11
Anticipated expiration: 2028-08-07
Also published as: DE102008036625B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur lagegerechten Positionierung zweier Bauteile (1, 2) zueinander, mit Mitteln (8, 13) zum Fixieren der Bauteile (1, 2) zueinander in X-Richtung und Mitteln (9, 13) zum Fixieren der Bauteile (1, 2) zueinander in Y-Richtung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Einrichtung Mittel (10, 19) zum Fixieren der Bauteile (1, 2) zueinander in Z-Richtung aufweist, wobei das Mittel (8, 13 bzw. 9, 13 bzw. 10, 19) zum Fixieren in der jeweiligen Richtung durch eine Randkontur (13 bzw. 19) des Lochs (6 bzw. 7) in einem der beiden Bauteile (1) und ein in das Loch (6 bzw. 7) einführbares und in Kontakt mit abgewandten Seiten (12, 12 bzw. 20, 20) der Randkontur (13 bzw. 19) des Lochs (6 bzw. 7) bringbares Eingriffselement (8 bzw. 9 bzw. 10) des anderen (2) der beiden Bauteile (1, 2) gebildet ist. Die Erfindung ermöglicht mit einfachen baulichen Mitteln eine schnelle und sichere, lagegerechte Positionierung der beiden Bauteile zueinander. Bei diesen Bauteilen handelt es sich insbesondere um eine Halteleiste (2) für ein Bugteil (3) eines Personenkraftwagens, wobei die Halteleiste am Kotflügel (1) des Personenkraftwagens lagegerecht positioniert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur lagegerechten Positionierung zweier Bauteile zueinander, mit Mitteln zum Fixieren der Bauteile zueinander in X-Richtung und Mittel zum Fixieren der Bauteile zueinander in Y-Richtung.
Eine lagegerechte Positionierung von Bauteilen zueinander ist insbesondere bei der Kraftfahrzeugfertigung von großer Bedeutung. Insbesondere sind Karosserieteile lagegerecht zu positionieren, beispielsweise ein Bugteil eines Personenkraftwagens bezüglich der angrenzenden Kotflügel des Personenkraftwagens. Hierbei werden zur Montageerleichterung am Kotflügel bzw. einer Kotflügelbank eine Halteleiste angebracht, die am Kotflügel positionsgenau zu montieren ist.
Eine Einrichtung zur lagegerechten Positionierung der eingangs genannten Art ist aus der DE 103 59 768 A1 bekannt. Die dort beschriebene Fahrzeugkarosserie umfasst zwischen dem jeweiligen Kotflügel des Personenkraftwagens und einem Bugteil des Personenkraftwagens eine Positioniereinrichtung, die den Kotflügel und das Bugteil in X- und Y-Richtung (Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung) lagerichtig zueinander festlegt. Diese Positioniereinrichtung stellt ein separates Bauteil dar, das ein durch Schrauben, Nieten, Kleben oder dergleichen am Bugteil befestigtes, vormontiertes Stützteil ist, das einen angeformten, vorstehenden Fixierabschnitt umfasst. Der Fixierabschnitt wirkt mit einer an einem Flansch des Kotflügels angeordneten Ausnehmung formschlüssig zusammen.
Bei der bekannten Fahrzeugkarosserie erfolgt die Festlegung von Kotflügel und Bugteil nur in zwei Koordinatenrichtungen und es gestaltet sich der Aufbau und die Montage der Fahrzeugkarosserie in diesem Bereich recht aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass mit einfachen baulichen Mitteln eine schnelle und sichere, lagegerechte Positionierung zweier Bauteile zueinander gewährleistet ist, insbesondere eine derartige Positionierung einer Halteleiste für ein Bugteil an einem Kotflügel eines Personenkraftwagens.
Gelöst wird die Aufgabe bei einer Einrichtung der genannten Art dadurch, dass die Einrichtung Mittel zum Fixieren der Bauteile zueinander in Z-Richtung aufweist, wobei das Mittel zum Fixieren in der jeweiligen Richtung durch eine Randkontur eines Loches in einem der beiden Bauteile und ein in das Loch einführbares und in Kontakt mit abgewandten Seiten der Randkontur des Loches bringbares Eingriffselement des anderen der beiden Bauteile gebildet ist.
Bei den genannten X-, Y- und Z-Richtungen handelt es sich um die Richtungen der senkrecht aufeinanderstehenden X-, Y- und Z-Raumachsen.
Die beiden Bauteile bilden insbesondere Aufbauteile oder Halteteile für Aufbauteile bei einem Kraftfahrzeug. Bei diesem handelt es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen. Eines der Bauteile ist vorzugsweise ein Kotflügel oder eine Kotflügelbank eines Personenkraftwagens und das andere der Bauteile eine Halteleiste für ein Bugteil des Personenkraftwagens. Insbesondere weisen der Kotflügel bzw. die Kotflügelbank Löcher zur Aufnahme der Eingriffselemente der Halteleiste auf.
Von besonderem Vorteil ist bei der Erfindung somit, dass eine lagegerechte Positionierung der beiden Bauteile in allen Raumachsen erfolgt. Bei der X-Raumachse handelt es sich insbesondere um diejenige in Fahrzeuglängsrichtung, bei der Y-Raumachse um die in Fahrzeugquerrichtung, bei der Z-Raumachse um die in Fahrzeughochrichtung.
Die baulich besonders einfache Lagerung der beiden Bauteile zueinander wird insbesondere durch das Zusammenwirken von Randkontur des Loches in einem der beiden Bauteile und dem in dieses Loch einführbaren und in Kontakt mit abgewandten Seiten der Randkontur des Loches bringbaren Eingriffselementes des anderen der beiden Bauteile gewährleistet. Die Fixierung in der jeweiligen Raumrichtung erfolgt insbesondere, indem das jeweilige Eingriffselement im Bereich von Einführschrägen die Randkontur des zugeordneten Loches kontaktiert. Ist das Eingriffselement zusätzlich mit Rastnasen versehen, ist es nach dem Einführen in das Loch aufgrund der dann herbeigeführten Raststellung rastierend mit dem das Loch aufweisenden Bauteil verbunden. Aufgrund der Eingriffselemente, die die Bauteile in X-Richtung, Y-Richtung und Z-Richtung zueinander fixieren, ist eine eindeutige Position der Bauteile zueinander sichergestellt. Insbesondere dann, wenn es sich bei dem einen Bauteil um eine Halteleiste handelt, kann diese von einem Monteur einfach durch Einschieben der Eingriffselemente in die Öffnungen in seine lagerichtige Position gebracht und anschließend dort verschraubt werden. Dieses Vorfixierungskonzept eignet sich somit für alle Bauteile, die in einer definierten Lage miteinander verbunden werden müssen.
Das jeweilige Loch weist vorzugsweise im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Bei Kontaktierung zweier paralleler Seiten des jeweiligen Loches mittels des Eingriffselements ist dieses in einer Richtung senkrecht zu den parallelen Seiten, bezogen auf die Lochebene, in seiner Bewegung festgelegt. Hierdurch lässt sich durch das Zusammenwirken von insbesondere zwei Löchern und drei Eingriffselementen die exakte Positionierung der beiden Bauteile in den drei Raumrichtungen zueinander erzielen. Es sind somit insbesondere zwei Löcher vorgesehen und es greift in eines der Löcher ein Eingriffselement ein und in das andere der beiden Löcher greifen die beiden anderen Eingriffselemente ein. Unter Platzaspekten und einer bevorzugten Orientierung der Hal teleiste in Fahrzeuglängsrichtung sind die beiden Löcher insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung nebeneinander angeordnet.
Um die beiden Bauteile einfach und schnell zueinander positionieren zu können sollte mindestens eines der Eingriffselemente mit konisch aufeinander zulaufenden Einführflanken, die die Funktion von Anlaufschrägen besitzen, versehen sein. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn alle Eingriffselemente mit konisch aufeinander zulaufenden Einführflanken versehen sind. Zweckmäßig ist es, wenn die Einführflanken federnd nachgiebig sind. Es sind die beiden Bauteile lagegerecht zueinander positioniert, kontaktieren somit die Eingriffselemente unter Vorspannung die Randkontur des jeweiligen Loches. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens eines der Eingriffselemente das Bauteil, dass das Loch aufweist, im Bereich der Randkontur des Lochs rastierend hintergreift. Grundsätzlich können alle Eingriffselemente in montiertem Zustand die Randkontur der diesen zugeordneten Löcher rastierend hintergreifen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Prinzipsskizze des vorderen, linken Bereiches einer PKW-Fahrzeugkarosserie mit teilweise dargestelltem Kotflügel und teilweise dargestelltem Bugteil sowie gemäß der Erfindung mit Kotflügel verbundener, lagegerecht positionierter Halteleiste und einem mit dem Bugteil fest verbundenen Eckteil, das auf der Halteleiste aufliegt,
2 die am Kotflügel angebrachte Halteleiste, vor dem Aufschieben des bugteilfesten Eckteils auf die Halteleiste, in einer Draufsicht veranschaulicht,
3 die Anordnung gemäß 2, in einer Seitenansicht veranschaulicht,
4 eine Detaildarstellung des Verbindungsbereichs von Halteleiste und Kotflügel sowie auf der Halteleiste aufliegendem Eckteil, von der Innenseite des Kotflügels gesehen,
5 eine räumliche Ansicht, schräg von unten gesehen, des Verbindungsbereiches von Halteleiste und Kotflügel.
Am Kotflügel 1 ist eine Halteleiste 2 positionsgenau zu montieren. Bei der Montage der Halteleiste 2 muss gewährleistet sein, dass die Halteleiste 2 sowohl in X-Richtung (Fahrzeuglängsrichtung), als auch in Y-Richtung (Fahrzeugquerrichtung) und in Z-Richtung (Fahrzeughochrichtung) – siehe die Koordinatenangaben in 4 – ausgerichtet ist.
Entsprechend ist an dem nicht gezeigten rechten Kotflügel des Personenkraftwagens eine derartige Halteleiste positionsgenau montiert. Die beiden mit den Kotflügeln verbundene Halteleisten dienen der Auflage von zwei Eckteilen 4, die fest mit einem sich vorne und im vorderen seitlichen Bereich des Fahrzeugs erstreckenden Bugteils 3 verbunden sind. Die beiden Halteleisten dienen somit der Lagerung der Eckteile 4 des Bugteils 3 in den den vorderen Radkästen 5 benachbarten Endbereichen des Bugteils 3, wobei die Eckteile mit den Halteleisten verbunden werden und die Befestigung des Bugteils 3 in geeigneten Karosserie- oder Rahmenbereichen des Fahrzeugs erfolgt.
Die positionsgenaue Montage der Halteleiste 2 am Kotflügel 1 (und demgemäß auch die entsprechende positionsgenaue Montage der anderen Halteleiste am anderen Kotflügel) ist in den 4 und 5 veranschaulicht. Um die Halteleiste 2 sowohl in X- als auch in Y- und Z-Richtung auszurichten, weist der Kotflügel 1 bzw. eine Kotflügelbank zwei Öffnungen 6 und 7 auf. Die eine, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung, hintere Öffnung 6 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die Form des Rechtecks an die eines Quadrats angenähert ist. Die vordere Öffnung 7 weist gleichfalls im Wesentlichen die Form eines Rechtecks auf, wobei die Abmessung der Öffnung 7 in Z-Richtung (Fahrzeughochrichtung) größer sind als die Abmessung der Öffnung 7 in X-Richtung (Fahrzeuglängsrichtung). Von der Halteleiste 2 stehen im Überdeckungsbereich mit den Öffnungen 6 und 7 drei Eingriffselemente 8, 9 und 10 ab, die die Funktion von Fixierungen besitzen. Das erste Eingriffselement 8 wirkt in Fahrzeuglängsrichtung, nämlich dadurch, dass das Eingriffselement 8 mit seinen beiden Flanken 11 die Öffnung 7 zwischen den beiden parallelen Längsseiten 12 ausfüllt, so dass eine Bewegung der Halteleiste 2 in X-Richtung unterbunden wird. Das Eingriffselement 8 kommt somit bei positioniertem Bugteil 3 bzw. positionierten Eckteilen 4 in Kontakt mit den beiden abgewandten Seiten 12, 12 der umlaufenden Randkontur 13 des durch die Öffnung 7 gebildeten Lochs. Mit derselben Öffnung 7 bzw. demselben Loch wirkt das zweite Eingriffselement 9, das die Fixierung der Halteleiste 2 bezüglich des Kotflügels 1 in Y-Richtung bewirkt, zusammen. Dieses Eingriffselement 9 weist zwei Klemmbacken 14 auf, die über Anlaufschrägen 15 in die Öffnung 7 eingeführt werden. Sobald im Bereich der freien Enden der Klemmbacken 15 befindliche Rastnasen 16 die Randkontur 13 der Öffnung 7 im Bereich der Längsseiten 12 hintergreifen, kann die Halteleiste 2 nicht mehr in Y-Richtung, somit in Fahrzeugquerrichtung verschoben werden. Gegen ein Verschieben der Halteleiste 2 in Z-Richtung – Fahrzeughochrichtung – ist das weitere Eingriffselement 10 vorgesehen, das in die andere Öffnung 6 eingeführt ist. Das Eingriffselement 10 ist als in Z-Richtung vorgespannte Feder ausgebildet, die sich in der Öffnung 6 verspannt. Dieses als Feder wirksame, mit der Halteleiste 2 verbundene Eingriffselement 10 ist im Wesentlichen als Bügel ausgebildet, dessen einer Schenkel 17 mit einer Rastnase 18 versehen ist, die bei montierter Halteleiste 2 den Kotflügel 1 hintergreift. Demnach ist die Halteleiste 2 im Bereich der Eingriffselemente 9 und 10 rastierend mit dem Kotflügel 1 verbunden. Das Eingriffselement 10 liegt somit in denjenigen Bereichen der Randkontur 19 der Öffnung 6 an, die parallel zur X-Richtung angeordnet sind. Das Eingriffselement 10 gelangt somit in Kontakt mit diesen parallel zur X-Richtung angeordneten, abgewandten Seiten 20.
Die Halteleiste 2 wird von einem Monteur durch Einschieben der Eingriffselemente 8, 9 und 10 in die Öffnungen 6 und 7 in seine lagerichtige Position gebracht und anschließend dort verschraubt. Entsprechend wird die andere Halteleiste mit dem rechten Kotflügel verbunden. Dann wird das Bugteil 3 montiert und hierbei im Bereich der den vorderen Radkästen zugewandten Eckteile auf die Halteleisten aufgelegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10359768 A1 [0003]

Claims

Einrichtung zur lagegerechten Positionierung zweier Bauteile (1, 2) zueinander, mit Mitteln (8, 13) zum Fixieren der Bauteile (1, 2) zueinander in X-Richtung und Mitteln (9, 13) zum Fixieren der Bauteile (1, 2) zueinander in Y-Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Mittel (10, 19) zum Fixieren der Bauteile (1, 2) zueinander in Z-Richtung aufweist, wobei das Mittel (8, 13 bzw. 9, 13 bzw. 10, 19) zum Fixieren in der jeweiligen Richtung durch eine Randkontur (13 bzw. 19) eines Lochs (6 bzw. 7) in einem der beiden Bauteile (1) und ein in das Loch (6 bzw. 7) einführbares und in Kontakt mit abgewandten Seiten (12, 12 bzw. 20, 20) der Randkontur (13 bzw. 19) des Lochs (6 bzw. 7) bringbares Eingriffselement (8 bzw. 9 bzw. 10) des anderen (2) der beiden Bauteile (1, 2) gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (1, 2) Aufbauteile (1) oder Halteteile (2) für Aufbauteile (3) bei einem Kraftfahrzeug bilden.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Bauteile (1, 2) ein Kotflügel (1) oder eine Kotflügelbank eines Personenkraftwagens und das andere der Bauteile eine Halteleiste (2) für ein Bugteil (3) des Personenkraftwagens ist.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kotflügel (1) bzw. die Kotflügelbank Löcher (6, 7) zur Aufnahme der Eingriffselemente (8, 9, 10) der Halteleiste (2) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Loch (6, 7) im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Löcher (6, 7) vorgesehen sind und in eines der Löcher (6) ein Eingriffselement (10) eingreift und in das andere (7) der beiden Löcher (6, 7) die beiden anderen Eingriffselemente (8, 9) eingreifen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Löcher (6, 7) vorgesehen sind, die in X-Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Eingriffselemente (8 bzw. 9 bzw. 10) mit konisch aufeinander zulaufenden Einführflanken (11) versehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführflanken (11) federnd nachgiebig sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines (9 bzw. 10) der Eingriffselemente (8 bzw. 9 bzw. 10) das Bauteil (1), das das Loch (6 bzw. 7) aufweist, im Bereich der Randkontur (19 bzw. 13) des Lochs (6 bzw. 7) rastierend hintergreift.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die X-Richtung die Fahrzeuglängsrichtung, die Y-Richtung die Fahrzeugquerrichtung und die Z-Richtung die Fahrzeughochrichtung ist.