DE102009060868A1

DE102009060868A1 - Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE102009060868A1
Application number: DE102009060868A
Authority: DE
Inventors: Joachim 70563 Paul; Tobias 75173 Posch; Christian 82110 Toduta; Daniel 71691 Erhard
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; HS Genion GmbH
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-12-27
Filing date: 2009-12-27
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: DE102009060868B4

Abstract

Verbindungsanordnung (1, 1', 1'') zur Verbindung eines Heckspoilers (2, 2') eines Kraftfahrzeuges mit einer Unterkonstruktion (3, 3') des Kraftfahrzeuges, wobei der Heckspoiler (2, 2') in seiner Längsausdehnung quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (1, 1', 1'') zumindest eine Befestigungsvorrichtung (4, 4', 4'') umfasst, wobei durch manuelles Lösen oder Festziehen zumindest eines Bauteils der Befestigungsvorrichtung (4, 4', 4'') eine relative Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers (2, 2') in Bezug auf die Unterkonstruktion (3, 3') vorgenommen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Kraftfahrzeug, insbesondere bei Sport- und Rennwagen, sind Spoiler zumeist starre Bauteile aus Kunststoff (seltener Metall oder auch Karbon), die den Auftrieb einer Karosserie durch die sie umströmende Luft während der Fahrt verringern bzw. den Anpressdruck an den Boden vergrößern sollen. Die Verringerung der Auftriebskraft verbessert die Übertragung von Kräften auf den Boden und damit auch die Fahreigenschaften, insbesondere die Querbeschleunigung und damit Kurvengeschwindigkeit, die Fahrstabilität und den Bremsweg bei hohen Geschwindigkeiten.
Die Heckspoiler werden bevorzugt über starre Verbindungsanordnungen wie insbesondere Stifte oder Bolzen mit einer Unterkonstruktion des Kraftfahrzeuges verbunden. Dabei müssen die Bauteile in der Regel so zueinander angeordnet werden, dass zwischen Ihnen ein vorgegebener bzw. bevorzugter Abstand gewährleistet wird. Aufgrund von beispielsweise fertigungs- oder montagebedingten Toleranzen ist dies jedoch in der Praxis nur sehr schwer zu realisieren.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde eine verbesserte Verbindungsanordnung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Erfindungsgemäß umfasst die Verbindungsanordnung zumindest eine Befestigungsvorrichtung, wobei durch manuelles Lösen oder Festziehen zumindest eines Bauteils der Befestigungsvorrichtung eine relative Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers in Bezug auf die Unterkonstruktion vorgenommen werden kann. Dies bedeutet, dass die Bauteile, in diesem Falle der Heckspoiler und die Unterkonstruktion, nicht nur fixiert werden können sondern im jeweiligen Anwendungsfall mittels der Befestigungsvorrichtung auch Fertigungstoleranzen oder Veränderungen in Folge thermischer Einflüsse ausgleichen werden können. Die Notwendigkeit Anbauteile, insbesondere Spoiler oder dergleichen einstellbar zu befestigen, kann insbesondere im Kraftfahrzeugbau sehr vorteilhaft sein, beispielsweise aufgrund einzuhaltender Spaltmaße. Insbesondere können beispielsweise notwendige Veränderungen oder Angleichungen bereits vom Lieferanten durchgeführt werden. Im Wesentlichen wird durch die Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers zumindest dessen Verstellbarkeit innerhalb der translatorischen Freiheitsgrade X, Y und Z gewährleistet.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Befestigungsvorrichtung zumindest einen Befestigungsbolzen, einen Einstellteller und ein Kombielement umfassen kann. Die Befestigungsvorrichtung ist konstruktiv einfach aufgebaut, manuell handhabbar und kann somit sehr preisgünstig hergestellt werden.
Beispielsweise kann das Kombielement zweiteilig ausgebildet sein und aus einer Kombimutter und einer Kombischeibe bestehen. Es ist jedoch auch denkbar das Kombielement einteilig auszubilden, wobei in diesem Falle die Kombimutter und die Kombischeibe einstückig hergestellt oder unlösbar miteinander verbunden sind.
Am Befestigungsbolzen kann eine Außengewindeanordnung vorgesehen sein, wobei die Außengewindeanordnung durchgehend oder nur bereichsweise am Außenumfang des Befestigungsbolzens vorgesehen sein kann.
Beispielsweise weisen der Einstellteller und die Kombimutter Innengewindeanordnungen auf, die mit der Außengewindeanordnung des Befestigungsbolzens in Eingriff stehen. Beispielsweise kann über den Einstellteller die Z-Ausrichtung (Abstandsveränderung) des Heckspoilers beeinflusst werden, indem der Einstellteller in Z-Richtung nach oben oder unten gedreht wird und der Heckspoiler somit angehoben oder abgesenkt werden kann. Mit Hilfe des Kombielementes kann der Heckspoiler dann fixiert werden. Der zu fixierende Teil bzw. Abschnitt des Heckspoilers ist somit zwischen Einstellteller und Kombielement angeordnet.
Beispielsweise kann ein weiteres Bauteil, insbesondere ein Auflageflansch vorgesehen sein, wobei der Auflageflansch ebenfalls zwischen Einstellteller und Kombielement angeordnet und so ausgebildet ist, dass das Kombielement zumindest bereichsweise am Auflageflansch anliegt. Bevorzugt weist der Auflageflansch einen größeren Durchmesser als das Kombielement bzw. die Kombischeibe auf. Der Auflageflansch kann gleichzeitig als Zwischenscheibe fungieren, die einen zu großen Anpressdruck des Kombielements auf den entsprechenden Verbindungsbereich des Heckspoilers unterbindet.
Beispielsweise können die in den folgend aufgezeigten Tabellen genannten technischen Daten als Richtwerte für die Auslegung/Beschaffenheit der einzelnen Bauteile dienen: Technische Daten Einstellelemente Heckspoiler 981 BS
Technische Daten Einstellelemente Heckspoiler 991 BS
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Heckspoiler zweiteilig ausgebildet und zumindest aus einem Unterteil und einem Oberteil bestehen kann. Dabei wird zunächst das Unterteil mit der Befestigungsvorrichtung verbunden. Im Anschluss wird das Oberteil des Heckspoilers mit dem Unterteil verbunden. Die zweiteilige Ausbildung des Heckspoilers ermöglicht somit die einseitige Zugänglichkeit für nachträgliche Verstellvorgänge (nach Montage des Unterteils). Beispielsweise kann der Befestigungsbolzen mit Eingriffsflächen, beispielsweise Schlüsselflächen, oder Eingriffsmitteln, beispielsweise Innentorx oder dergleichen, versehen sein, wodurch die Einstellung/Verstellung des Befestigungsbolzens bzw. der Befestigungsvorrichtung durch handelsübliche Hilfsmittel wie Steckschlüssel, Maulschlüssel oder dergleichen erfolgen kann.
Beispielsweise können am Unterteil zylindrische Auflageflächen vorgesehen sein, wobei die Auflageflächen auf zumindest einem Bauteil der Befestigungsvorrichtung, insbesondere dem Einstellteller, aufliegen und auf diesem relativ zur Unterkonstruktion verschoben und ausgerichtet werden können.
Die Verbindungsanordnung kann ferner einen Anschlag umfassen, wobei mit Hilfe des Anschlags die Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers in Bezug auf den Befestigungsbolzen begrenzt werden kann. Bevorzugt jedoch keinesfalls zwingend kann der Anschlag am Unterteil des Heckspoilers angebracht und einstückig mit diesem hergestellt sein. Beispielsweise kann auch ein Bauteil/Abschnitt des Heckspoilers als Anschlagsfläche fungieren.
Beispielsweise kann der Befestigungsbolzen über eine Steckverbindung (bevorzugt Presssitz) oder eine Schraubverbindung mit der Unterkonstruktion verbunden werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung in Nennlage;
2 die Verbindungsanordnung gem. 1 in Extremlage;
3 eine perspektivische Schnittansicht auf eine weitere erfindungsgemäße Verbindungsanordnung in Nennlage;
4 die Verbindungsanordnung gem. 2 in Extremlage
1 zeigt eine perspektivische Schnittansicht auf eine Verbindungsanordnung 1 in Nennlage. Die Verbindungsanordnung 1 dient zur Verbindung eines Heckspoilers 2 eines Kraftfahrzeuges mit einer Unterkonstruktion 3. Die Verbindungsanordnung 1 umfasst eine Befestigungsvorrichtung 4. Die Befestigungsvorrichtung 4 wird gebildet aus zumindest dem Befestigungsbolzen 5, dem Einstellteller 6 sowie dem Kombielement 7, welches aus einer Kombimutter 8 und der Kombischeibe 9 besteht. Die Befestigungsvorrichtung 4 umfasst ferner den Auflageflansch 10, welcher zwischen Einstellteller 6 und Kombischeibe 9 angeordnet ist.
Die Befestigungsvorrichtung 4 ist in einer zylindrischen Ausnehmung 11 des aus einem Unterteil 12 und einem Oberteil 13 gebildeten Heckspoilers 2 angeordnet. Die zylindrische Ausnehmung 11 ist hierbei im Unterteil 12 des Heckspoilers 2 angeordnet. Dazu weist die zylindrische Ausnehmung 11 zylindrische Auflageflächen 14 auf, wobei die Auflageflächen 14 zumindest bereichsweise auf der Oberseite 15 des Einstelltellers 6 aufliegen. Die zylindrische Ausnehmung 11 im Unterteil 12 weist wiederum einen zylindrischen Durchbruch 22 auf, durch den die Befestigungsvorrichtung 4 verläuft. Die mögliche Lagenveränderung des Heckspoilers 2 in X-Y Richtung wird somit im Wesentlichen durch den Durchmesser des Durchbruchs 22 bzw. den Durchmesser der Ausnehmung 11 begrenzt. Die mögliche Abstandsveränderung in Z-Richtung wird über die Länge des Befestigungsbolzens 5 bzw. über die Länge der daran vorgesehenen Gewindeanordnungen bestimmt.
Der Einstellteller 6 ist über die Gewindeanordnung 16 mit dem Befestigungsbolzen 5 verbunden. Durch Drehen des Einstelltellers 6 bzw. des Befestigungsbolzens 5 kann der Einstellteller 6 in Z-Richtung angehoben oder abgesenkt werden und bestimmt somit die Höhenlage des Heckspoilers 2 relativ zur Unterkonstruktion 3.
Der Befestigungsbolzen 5 ist über eine Steckverbindung 17 mit der Unterkonstruktion 3 verbunden. Zur Abstützung dient ein Flansch 18 am Befestigungsbolzen 5, welcher sich an der Oberseite der Unterkonstruktion 3 abstützt. Die gesamte Montage der Befestigungsvorrichtung 4 am Unterteil 12 des Heckspoilers 2 erfolgt bei abgenommenem Oberteil 13.
Das Unterteil 12 des Heckspoilers 2 stützt sich auf dem Einstellteller 6 ab und wird über den Auflageflansch 10 und das auf den Auflageflansch 10 wirkende Kombielement 7 fixiert. Der Auflageflansch 10 ist vom Durchmesser zumindest geringfügig größer ausgebildet als die sich am Auflageflansch 10 abstützende Kombischeibe 9. Durch Betätigen (Lösen) der Kombimutter 8 kann somit eine relative Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers 2 in Bezug auf die Unterkonstruktion 3 vorgenommen werden. Der Befestigungsbolzen 5 ist mit einem Innentorx-Einsatz 19 ausgebildet und kann über diesen gedreht oder fixiert bzw. beim Drehen der Kombimutter 8 gekontert werden. Die hier gezeigte Verbindungsanordnung 1 befindet sich in Nennlage (Nulllage).
2 zeigt die Verbindungsanordnung 1 gem. 1 in Extremlage. Dies bedeutet, dass der Heckspoiler 2 relativ zur Unterkonstruktion 3 verschoben bzw. ausgerichtet wurde. Wie zu erkennen ist, ist die Befestigungsvorrichtung 4 nicht mehr mittig zur Ausnehmung 11 im Unterteil 12 des Heckspoilers 2 angeordnet (Zur Verdeutlichung siehe die Mittenachse A1 der Befestigungsvorrichtung 4 sowie die Mittenachse A2 der Ausnehmung 11). Dabei kann die Lagenveränderung beispielsweise über einen als Anschlag 20 fungierenden Abschnitt 21 des Unterteils 12 begrenzt werden, wobei sich der Abschnitt 21 zumindest bereichsweise am Einstellteller 6 abstützt. Der Auflageflansch 10 bewirkt, dass der Kombischeibe 9 noch genügend Auflagefläche 22 zur Verfügung steht, um eine zuverlässige Fixierung des Unterteils 12 mittels der Befestigungsvorrichtung 4 zu gewährleisten. Die hier gezeigte Verbindungsanordnung 1 ermöglicht eine Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers 2 in Bezug auf die Unterkonstruktion 3, um eventuelle thermische Einflüsse oder fertigungs- oder montagebedingte Toleranzen des Heckspoilers 2 und/oder der Unterkonstruktion 3 ausgleichen zu können. Dies kann auch nach erfolgter Montage des Heckspoilers 2 geschehen, indem das Oberteil 13 des Heckspoilers 2 entfernt und somit der Zugriff auf die Befestigungsvorrichtung 4 ermöglicht wird.
3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht auf eine weitere Ausführungsform einer Verbindungsanordnung 1' in Nennlage.
Die Verbindungsanordnung 1' umfasst zumindest zwei in Fahrzeuglängsrichtung versetzt hintereinander angeordnete Befestigungsvorrichtungen 4 , und 4''. Die Befestigungsvorrichtungen 4' und 4'' werden jeweils gebildet von den Befestigungsbolzen 5', 5'', den Einstelltellern 6', 6'' sowie den Kombielementen 7', 7'', welche einstückig hergestellt sind. Jedes Kombielement 7', 7'' bildet eine Kombimutter 8', 8'' sowie eine Kombischeibe 9', 9''.
Die Mittenachse A3 der Befestigungsvorrichtung 4' sowie die Mittenachse A4 der Befestigungsvorrichtung 4'' verlaufen gleich den Mittenachsen A5 und A6 der jeweiligen zylindrischen Ausnehmung 11' und 11''. Ansonsten entspricht das Funktionsschema der einzelnen Befestigungsvorrichtungen 4' und 4'' der in den 1 und 2 gezeigten Befestigungsvorrichtung 4 weshalb an dieser Stelle auf eine Wiederholung des Funktionsschemas verzichtet wird. Die Bauteile Befestigungsbolzen 5', 5'', Einstellteller 6', 6'' sowie Auflageflansch 10', 10'' sind identisch zu den in 1 und 2 beschriebenen Bauteilen.
4 zeigt die Verbindungsanordnung 1' gem. 3 in Extremlage. Dies bedeutet, dass der Heckspoiler 2' relativ zur Unterkonstruktion 3' verschoben bzw. ausgerichtet wurde. Wie zu erkennen ist, sind die Befestigungsvorrichtungen 4', 4'' nicht mehr mittig zu den Ausnehmungen 11', 11'' im Unterteil 12' des Heckspoilers 2' angeordnet (Zur Verdeutlichung siehe die Mittenachsen A3 und A4 der Befestigungsvorrichtung 4', 4'' in Bezug auf die Mittenachsen A5 und A6 der Ausnehmungen 11' und 11'').
Durch Betätigen (Lösen) der Kombielemente 8', 8'' kann somit eine relative Abstands- und/oder Lagenveränderung (siehe Koordinatenkreuz) des Heckspoilers 2' in Bezug auf die Unterkonstruktion 3' vorgenommen werden.

Claims

Verbindungsanordnung (1, 1', 1'') zur Verbindung eines Heckspoilers (2, 2') eines Kraftfahrzeuges mit einer Unterkonstruktion (3, 3') des Kraftfahrzeuges, wobei der Heckspoiler (2, 2') in seiner Längsausdehnung quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (1, 1', 1'') zumindest eine Befestigungsvorrichtung (4, 4', 4'') umfasst, wobei durch manuelles Lösen oder Festziehen zumindest eines Bauteils der Befestigungsvorrichtung (4, 4', 4'') eine relative Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers (2, 2') in Bezug auf die Unterkonstruktion (3, 3') vorgenommen werden kann.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (4, 4', 4'') zumindest einen Befestigungsbolzen (5, 5', 5'') einen Einstellteller (6, 6', 6'') und ein Kombielement (7, 7', 7'') umfasst.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombielement (7, 7', 7'') aus einer Kombimutter (8, 8', 8'') und einer Kombischeibe (9, 9', 9'') besteht.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Befestigungsbolzen (5, 5', 5'') eine Außengewindeanordnung vorgesehen ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellteller (6, 6', 6'') und die Kombimutter (8, 8', 8'') Innengewindeanordnungen aufweisen, die mit der Außengewindeanordnung des Befestigungsbolzens (5, 5', 5'') in Eingriff stehen.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckspoiler (2, 2') zweiteilig ausgebildet ist und zumindest aus einem Unterteil (12, 12') und einem Oberteil (13, 13') gebildet wird.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Unterteil (12, 12') zylindrische Auflageflächen (14) gebildet sind, wobei die Auflageflächen (14) auf zumindest einem Bauteil der Befestigungsvorrichtung, insbesondere dem Einstellteller (6, 6', 6''), aufliegen.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (1, 1', 1'') einen Anschlag (20) umfasst, wobei mit Hilfe des Anschlags (20) die Abstands- und/oder Lagenveränderung des Heckspoilers (2, 2'') in Bezug auf den Befestigungsbolzen (5, 5', 5'') begrenzt werden kann.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (20) am Unterteil (12, 12') des Heckspoilers (2, 2') angebracht und einstückig mit diesem hergestellt ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbolzen (5, 5', 5'') über eine Steckverbindung mit der Unterkonstruktion (3, 3') verbunden werden kann.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbolzen (5, 5', 5'') über eine Schraubverbindung mit der Unterkonstruktion (3, 3') verbunden werden kann.