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Die
Erfindung betrifft ein Gleitelement, ein Verfahren zu dessen Herstellung,
ein Bauteil mit einem Gleitelement sowie ein Fahrzeug mit einem Bauteil.
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Bei
der Befestigung von Karosserieteilen an einem Fahrzeug werden diese
an bestimmten vorgegebenen Positionen fixiert. Beispielsweise wird
ein Kotflügel an bestimmten Montagepunkten mit dem Fahrzeug
verschraubt.
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Sind
die Karosserieteile an dem Fahrzeug angebracht, wird z. B. im Rahmen
einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) ein Korrosionsschutz in
einem on-line Verfahren mit Trocknungstemperaturen von bis zu ca.
200°C aufgebracht. Bei einem sog. in-line Verfahren wird
das Bauteil im Anschluss an den KTL-Trockner an das Fahrzeug montiert.
Hierbei herrschen Lacktrocknungstemperaturen von bis zu ca. 140°C.
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Zunehmend
werden als Karosserieteile auch Kunststoffe eingesetzt, die einen
gegenüber Stahl oder Aluminium deutlich größeren
Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Bei einer Erwärmung in
einem Lacktrockner dehnt sich ein Karosserieteil aus Kunststoff
entsprechend stärker aus. Eine starre Befestigung der Kunststoffteile
führt dazu, dass sich diese irreversibel verformen, z.
B. ausbeulen, was im Hinblick auf eine ästhetische Formgebung
des Fahrzeugs inakzeptabel ist.
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Eine
derartige Ausdehnung findet – wenn auch in reduziertem
Umfang – auch im üblichen Einsatz eines Kraftfahrzeugs
statt. So können in entsprechenden Gegenden zu bestimmten
Jahreszeiten Karosserieteile Temperaturen bis zu ca. 85°C
erreichen, wohingegen in einer winterlichen Umgebung auch Temperaturen
von weniger als –35°C ohne sichtbare Verformung
der Karosserieteile möglich sein müssen.
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In
diesem Zusammenhang offenbart
DE 699 03 875 T2 eine Befestigungsvorrichtung
(”Gleitbefestigungsvorrichtung”), die eine Gleitbewegung
des Karosserieteils in Bezug auf ein Strukturteil des Kraftfahrzeugs
ermöglicht.
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Solche
Gleitelemente können in einem Gleitelementdurchbruch des
Bauteils (z. B. Karosserieteils) positioniert werden. Vorzugsweise
werden die Gleitelemente dort eingesetzt, wo der Zusammenbau des
Bauteils z. B. mit einem Träger oder Chassis erfolgt.
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Eine
lose in eine Aussparung des Gleitelements eingesetzte Hülse
hat den Nachteil, dass diese verlorengehen kann, bevor die Verschraubung des
Bauteils mit dem Träger über das Gleitelement erfolgt
ist. Aufgrund der geringen Abmessungen der Hülse kann deren
Fehlen nur schwer festgestellt werden. In diesem Fall ist jedoch
eine prozesssichere Montage des Bauteils mit dem Träger
nicht mehr gewährleistet und kann zu einer Verquetschung
des Kunststoff-Gleitelements führen, so dass ein Gleiten bei
starken Temperaturveränderungen nicht mehr gewährleistet
ist. Dadurch entstehen bleibende plastische Verformungen des Bauteils.
Ein Fehlen der Hülse führt demnach dazu, dass
das Bauteil aussortiert werden muss bzw. dass ein bereits montiertes Karosserieteil
erneut montiert bzw. das Fahrzeug erneut in einen vorhergehenden
Montageschritt eingeschleust werden muss. Entsprechend sind die
mit einem derartigen Fehler verbundenen Kosten verhältnismäßig
hoch.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile
zu vermeiden und insbesondere eine kostengünstige und effiziente Möglichkeit
zu schaffen, damit die Hülse nicht aus dem Gleitelement
herausfällt.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
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Zur
Lösung der Aufgabe wird ein Gleitelement angegeben zum
gleitenden Eingriff in eine Längsnut,
- – mit
einer Aussparung,
- – mit einer Hülse, die kraftschlüssig
und/oder stoffschlüssig in der Aussparung vorgesehen ist, wobei
zumindest teilweise entlang einer Verbindungsfläche zwischen
dem Gleitelement und der Hülse das Gleitelement und/oder
die Hülse eine für die kraftschlüssige
und/oder stoffschlüssige Verbindung ausgestaltete Oberfläche
aufweist.
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Insbesondere
ist die Oberfläche des Gleitelements und/oder der Hülse
derart bearbeitet oder eingerichtet, dass die kraftschlüssige
und/oder stoffschlüssige Verbindung gewährleistet
ist.
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Bevorzugt
ist die Längsnut als eine längliche Aussparung
in dem Bauteil, insbesondere als ein Gleitelementdurchbruch, ausgeführt.
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Beispielsweise
ist die Hülse als eine metallische Hülse ausgeführt
zur Aufnahme einer axialen Verschraubungskraft (bspw. in Höhe
von 7,5 Nm).
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Im
Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung besteht das Gleitelement
aus Metall. Alternativ kann das Gleitelement aus Kunststoff sein.
Auch kann das Gleitelement Metall und Kunststoff umfassen.
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Auch
wird die vorstehend genannte Aufgabe gelöst mittels eines
Gleitelements zum gleitenden Eingriff in eine Längsnut
- – mit einer Aussparung,
- – mit einer Hülse, die verliersicher in der
Aussparung angeordnet ist.
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Somit
ist vorteilhaft gewährleistet, dass die Hülse
nicht aus dem Gleitelement herausfallen kann.
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Eine
Weiterbildung ist es, dass die Hülse formschlüssig
und/oder stoffschlüssig in der Aussparung angeordnet ist.
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Eine
andere Weiterbildung ist es, dass die Hülse und das Gleitelement
formschlüssig verbunden, insbesondere verrastet sind.
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Insbesondere
können Mittel zur Verrastung auf der Seite der Hülse
und/oder auf der Seite des Gleitelements vorhanden sein.
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Insbesondere
ist es eine Weiterbildung, dass die Hülse und/oder das
Gleitelement mittels mindestens eines Hinterschnitts verliersicher
verbunden sind.
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Auch
ist es eine Weiterbildung, dass die Hülse von dem Gleitelement
zumindest teilweise umgeben ist.
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Insbesondere
kann das aus Kunststoff bestehend Gleitelement die Hülse
umgeben, insbesondere um die Hülse herum hergestellt werden.
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Ferner
ist es eine Weiterbildung, dass die Oberfläche des Gleitelements
und/oder der Hülse strukturiert ist, insbesondere einen
Kreuzschliff oder eine Riffelung aufweist.
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Hierbei
ist es von Vorteil, dass durch die Strukturierung ein Kraftschluss
zwischen der Hülse und dem Gleitelement verstärkt
werden kann.
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Im
Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung weist die Oberfläche
des Gleitelements und/oder der Hülse eine haftende Beschichtung,
insbesondere eine klebende Beschichtung auf.
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Eine
nächste Weiterbildung besteht darin, dass die Hülse
vorgespannt ist.
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Insbesondere
kann die Hülse einstückig aus einem Metall derart
vorgebogen werden, dass diese nur unter Überwindung der
Vorspannung in die Aussparung des Gleitelements einführbar
ist.
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Eine
Ausgestaltung ist es, dass die Hülse ein Federelement,
insbesondere aus Federstahl, ist.
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Auch
wird die oben genannte Aufgabe gelöst anhand eines Verfahrens
zur Herstellung eines Gleitelements wie hierin beschrieben, bei
dem die Hülse von einem Kunststoff zumindest teilweise
umspritzt wird (insbesondere sog. Insert-Molding-Verfahren).
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Ferner
kann die Aufgabe gelöst werden durch ein Verfahren zur
Herstellung eines Gleitelements wie hierin beschrieben, bei dem
die Hülse in die Aussparung des Gleitelements eingesetzt
wird.
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Weiterhin
wird die vorstehende Aufgabe gelöst anhand eines Bauteils
mit einer Längsnut und einem Gleitelement wie hierin beschrieben
zum gleitenden Eingriff in die Längsnut des Bauteils.
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Bei
dem Bauteil kann es sich beispielsweise um mindestens eines der
folgenden Teile handeln:
- – einen Kotflügel,
- – einen Stoßfänger,
- – ein Schweller,
- – eine Heckklappe oder mindestens ein Teil der Heckklappe,
- – eine Türe oder mindestens ein Teil der Türe,
- – eine Frontklappe oder mindestens ein Teil der Frontklappe,
- – einen Spoiler,
- – ein Dach,
- – ein Interieur-Teil.
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Es
ist eine Ausgestaltung, dass das Bauteil einen von beispielsweise
einem Strukturteil eines Kraftfahrzeugs deutlich unterschiedlichen
thermischen (Längen-)Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
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Ferner
ist es eine Weiterbildung, dass das Bauteil mindestens einen der
folgenden Werkstoffe aufweist:
- – einen
Kunststoff, insbesondere einen faserverstärkten Kunststoff,
insbesondere einen kohlefaserverstärkten Kunststoff;
- – ein Leichtmetall, insbesondere auf der Basis Aluminium,
Magnesium, Titan und/oder deren Legierungen;
- – Stahl.
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Eine
nächste Weiterbildung besteht darin, dass das Bauteil ein
(insbesondere flächiges) Karosserieteil oder ein Interieurteil
eines Fahrzeugs ist.
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Insbesondere
können unterschiedliche Bauteile im Inneren, z. B. als
Interieur-Teile, und/oder außerhalb, z. B. an der oder
als Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt werden oder sein.
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Beispielsweise
können Teile eines Kraftfahrzeugs betroffen sein, bei denen
im Verlauf des Kraftfahrzeuglebens eine Ausdehnungsbewegung gegenüber
der Karosserie des Kraftfahrzeugs gegeben sein sollte.
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Eine
Ausgestaltung ist es, dass das Bauteil mit einem Träger
lösbar verbunden wird. Insbesondere kann der Träger
ein Chassis eines Fahrzeugs sein.
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Die
vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein
Fahrzeug mit mindestens einem Bauteil und/oder mit mindestens einem
Gleitelement wie hierin beschrieben.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Hülse, deren Oberfläche
einen Kreuzschliff aufweist;
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2 eine
isometrische Darstellung einer Hülse und eines Gleitelements
mit einer Aussparung zur Aufnahme der Hülse;
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3 eine
Schnittdarstellung durch ein Gleitelement mit Hülse, wobei
die Hülse mittels gegenläufiger Rastnasen des
Gleitelements verliersicher in dem Gleitelement gesichert ist;
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4 eine
isometrische Teilschnittdarstellung durch ein Gleitelement mit einer
Hülse, wobei die Hülse formschlüssig
mit dem Gleitelement verbunden ist;
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5A eine
Detaildarstellung eines Ausschnitts 403 aus 4 aus
einer anderen Perspektive;
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5B die
Hülse aus 4 in einer abgewickelten (ebenen)
Darstellung;
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6 ein
Schnittdarstellung durch ein Gleitelement mit einer Hülse,
das in einem eingebauten Zustand ein Bauteil, insbesondere ein Karosserieteil eines
Kraftfahrzeugs, mit einem Träger, insbesondere einem Chassis
des Kraftfahrzeugs, verbindet;
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7 eine
isometrische Darstellung des Gleitelements in dem Karosserieteil,
wobei das Gleitelement innerhalb einer Längsnut (Gleitelementdurchbruch)
beweglich ausgeführt ist.
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Nachfolgend
wird beispielsweise als Bauteil auf ein Kunststoffteil abgestellt.
Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass andere
Werkstoffe statt des Kunststoffs oder in Kombination mit dem Kunststoff
einsetzbar sind.
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Beispielhaft
sind die folgenden Werkstoffe – auch in unterschiedlichen
Kombination miteinander – gemäß dem hier
vorgestellten Ansatz einsetzbar:
- – ein
Kunststoff, insbesondere ein faserverstärkter Kunststoff
und/oder ein kohlefaserverstärkter Kunststoff;
- – ein Leichtmetall, insbesondere auf der Basis von Aluminium
und/oder Magnesium und/oder Titan und/oder deren Legierungen.
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Insbesondere
kann es sich bei der hierin beschriebenen Hülse um eine
Metallhülse handeln.
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Es
wird vorgeschlagen, ein Gleitelement mit einer Hülse zu
versehen, wobei die Hülse zum Eingriff in eine Aussparung
des Gleitelements ausgeführt sein kann. Insbesondere kann
durch die Ausgestaltung des Gleitelements und/oder der Hülse
sichergestellt werden, dass die Hülse nicht aus dem Gleitelement
fallen kann.
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So
kann beispielsweise die Hülse in einem Herstellungsprozess
des Gleitelements eingebracht werden derart, dass das Gleitelement
z. B. aus Kunststoff zumindest teilweise um die (z. B. metallische)
Hülse gespritzt wird. Somit kann wirksam eine Verliersicherheit
der Hülse gegenüber dem Gleitelement erreicht
werden.
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Grundsätzlich
ist es möglich, dass das Gleitelement und die Hülse
eine formschlüssige Verbindung aufweisen. Insbesondere
können Hinterschnitte, z. B. auf der Seite des Gleitelements
und/oder auf der Seite der Hülse vorgesehen sein zum Eingriff
mit dem jeweils anderen Element.
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Auch
kann eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Gleitelement
und der metallischen Hülse hergestellt werden, indem die
Hülse z. B. aus Federstahl mit einer vorgegebenen Kraft
vorgespannt ist und in das Gleitelement eingesetzt wird. Dies hat
eine entsprechend hohe Abzugskraft der Hülse aus dem Gleitelement
zur Folge.
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Ferner
kann die Hülse beispielsweise kurz vor der Montage des
Bauteils (z. B. des Karosserieteils) am Fahrzeug zugeführt
und/oder arretiert werden. Ebenso kann das Gleitelement mit Hülse
kurz vor der Montage mit dem Bauteil (lösbar) verbunden werden.
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Ferner
ist es eine Option, dass die Hülse stoffschlüssig
mit dem Gleitelement verbunden wird. Insbesondere können
Hülse und Gleitelement miteinander zumindest teilweise
haftend verbunden, insbesondere verklebt werden.
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Weiterhin
kann die Oberfläche der Hülse und/oder des Gleitelements
zumindest teilweise strukturiert, z. B. mit einem Kreuzschliff oder
einer Riffelung versehen, ausgeführt sein, so dass die kraftschlüssige
Verbindung über diese Strukturierung hergestellt bzw. diese
verbessert wird.
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Der
hier vorgeschlagene Ansatz hat unter anderem den Vorteil, dass die
Qualität erhöht und der Ausschuss deutlich verringert
werden kann. Auch wird wirksam die aufwändige und teure
Bearbeitung reduziert, dergemäß ein Fahrzeug aus
dem Fertigungsprozess aufgrund einer plastischen Verformung eines
Karosserieteils ausgeschleust, das Karosserieteil demontiert, ein
neues Karosserieteil montiert und das Fahrzeug erneut in den Lackdurchlauf
wiedereingeschleust werden muss.
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1 zeigt
eine Hülse 101, die vorzugsweise aus Federstahl
ausgeführt ist und einen Kreuzschliff 102 (bzw.
eine Riffelung) entlang ihrer Oberfläche aufweist. Die
Hülse 101 ist vorzugsweise vorgespannt, insbesondere
ist die Hülse 101 als Federelement ausgeführt,
indem sie z. B. in Form eines länglichen Metallelements
entsprechend vorgebogen ist.
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2 zeigt
die Hülse 101 als Federelement, die an von Pfeilen 104 und 105 gezeigten
Stellen zusammengedrückt wird, so dass sie in eine Aussparung
eines Gleitelements 103 einführbar ist. Das Gleitelement 103 ist
geeignet zum gleitenden Eingriff in eine Längsnut (z. B.
in einen Gleitelementdurchbruch) eines Bauteils, insbesondere eines
Karosserieteils, z. B. eines Kunststoffteils einer Fahrzeugkarosserie.
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3 zeigt
eine Schnittdarstellung durch ein Gleitelement 301, in
dessen Aussparung eine Hülse 302 formschlüssig
eingebracht ist. Hierzu weist das Gleitelement 301 zwei
gegenläufige Rastnasen 303 und 304 auf,
die sicherstellen, dass die Hülse 302 verliersicher
mit dem Gleitelement 301 verbunden ist.
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4 zeigt
eine isometrische Teilschnittdarstellung umfassend ein Gleitelement 401,
das formschlüssig mit einer Hülse 402 verbunden
ist. Das Gleitelement 401 weist einen Ablaufbereich 404 auf, über
den in das Gleitelement bzw. in Zwischenräumen zwischen
Gleitelement und Bauteil eintretende Flüssigkeiten ablaufen
können. Dieser Ablaufbereich 404 dient gleichzeitig
der Verliersicherheit der Hülse 402, ebenso wie
ein Detail 403, das in 5A näher dargestellt
ist. So umfasst das Gleitelement 401 einen Vorsprung 501 zum
Eingriff mit der Hülse 402. Die Kombination aus
dem Vorsprung 501 und dem Ablaufbereich 404 sorgt,
ebenso wie die Form der Hülse 402, dafür,
dass die Hülse 402 nicht aus dem Gleitelement 401 herausfallen
kann.
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5B zeigt
die Hülse 402 in einer abgewickelten Form. Beispielsweise
kann die Hülse 402 entsprechend aus einem Metall
einstückig herausgeschnitten werden und entsprechend ihrer
in 4 gezeigten Form vorgebogen werden. Die vorgebogene
Hülse 402 kann im Rahmen der Herstellung mit dem
Kunststoff des Gleitelements 401 umspritzt werden. So ist
eine verliersichere Verbindung zwischen dem Gleitelement 401 und
der Hülse 402 gewährleistet.
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6 zeigt
ein Gleitelement 601 mit einer Hülse 602 in
einem eingebauten Zustand. Das Gleitelement 601 ist gleitend
mit einem Karosserieteil 603 (”Bauteil”)
verbunden. Das Gleitelement 601 ist weiterhin über
eine Schraube 604 mit einer Karosserie 605 (z.
B. ein Chassis eines Fahrzeugs) verschraubt. Entsprechend ist es
möglich, dass anhand des Gleitelements 601 mit
Hülse 602 eine unterschiedliche Ausdehnung des
Karosseriebauteils 603 gegenüber dem Träger 605 kompensiert
werden kann.
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7 zeigt
eine isometrische Darstellung des Gleitelements 601 in
dem Karosserieteil 603, wobei das Gleitelement 601 innerhalb
einer Längsnut (Gleitelementdurchbruch) beweglich ausgeführt
ist, um eine unterschiedlich Ausdehnung des Karosserieteils 603 im
Vergleich zu der Karosserie 605 kompensieren zu können.
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- 101
- Hülse
- 102
- Kreuzschliff
(Riffelung)
- 103
- Gleitelement
- 104
- Pfeil
- 105
- Pfeil
- 301
- Gleitelement
- 302
- Hülse
- 303
- Rastnase
- 304
- Rastnase
- 401
- Gleitelement
- 402
- Hülse
- 403
- Detail
- 404
- Ablaufbereich
- 501
- Vorsprung
- 601
- Gleitelement
- 602
- Hülse
- 603
- Karosserieteil
- 604
- Schraube
- 605
- Träger
(Chassis)
- 606
- Längsnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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