DE102010045887A1

DE102010045887A1 - Vorrichtung zur Montage eines Funktionsbauteils an einem Strukturbauteil

Info

Publication number: DE102010045887A1
Application number: DE102010045887A
Authority: DE
Inventors: Hans-Thies Schmidt; Dr. Hack Thorsten
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-03-22

Abstract

Eine Vorrichtung (3) zur Montage eines Funktionsbauteils (2) an einem Strukturbauteil (1) eines Kraftfahrzeugs weist wenigstens zwei Befestigungseinrichtungen (4) und wenigstens eine Zentriereinrichtung (5) auf. Die wenigstens eine Zentriereinrichtung (5) weist einen lösbar mit dem Funktionsbauteil (2) oder dem Strukturbauteil (1) verbundenen Zentrierbolzen (9) und eine sich in dem jeweils anderenls (2) befindliche Ausnehmung (10) zur Aufnahme des Zentrierbolzens (9) auf. Der Zentrierbolzen (9) weist eine größere Länge als die Befestigungseinrichtungen (4) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage eines Funktionsbauteils an einem Strukturbauteil eines Kraftfahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Verbindungsvorrichtungen bekannt, mit denen Funktionsbauteile an Strukturbauteilen eines Kraftfahrzeugs angebracht werden können. Nur beispielsweise wird in diesem Zusammenhang auf die DE 10 2006 057 890 A1 , die DE 40 24 035 C2 oder die DE 10 2005 028 505 A1 verwiesen.
Wenn zum Beispiel eine zum Antrieb eines Fensterhebers dienende Motor-Getriebe-Einheit an einer Tür eines Kraftfahrzeugs angebracht werden soll, erfolgt dies meist mit an der Motor-Getriebe-Einheit angebrachten, mit Gewinden versehenen Stehbolzen, die durch jeweilige Bohrungen in der Tür durchgeführt und anschließend mit jeweiligen Muttern gesichert werden, um die Motor-Getriebe-Einheit fest mit der Tür zu verschrauben. Häufig muss die Motor-Getriebe-Einheit jedoch in einem Bereich an der Tür angebracht werden, der schlecht zugänglich ist und zudem oft nicht eingesehen werden kann. Dadurch ist es für die montierende Person sehr schwierig und zeitaufwendig, die Stehbolzen durch die Bohrungen in der Tür zu stecken, was durch den Umstand noch verschärft wird, dass die Stehbolzen meist durch die Motor-Getriebe-Einheit verdeckt sind. Aus diesen Gründen erhöhen derartige Vorrichtungen neben der fehlenden Prozesssicherheit die Montagezeit und somit die Montagekosten erheblich.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Montage eines Funktionsbauteils an einem Strukturbauteil eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welche eine einfachere Montage des Funktionsbauteils an dem Strukturbauteil ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Der erfindungsgemäße Zentrierbolzen vereinfacht die Montage des Funktionsbauteils an dem Strukturbauteil erheblich, da dieser in einer geringeren Anzahl vorhanden sein muss als die meist mindestens vierfach vorhandenen Befestigungseinrichtungen, wodurch neben der Erhöhung der Prozesssicherheit sowohl die Montagezeit als auch die Montagekosten verringert werden, da lediglich der Zentrierbolzen und nicht die Vielzahl der Befestigungseinrichtungen gegenüber den zugehörigen Ausnehmungen ausgerichtet werden muss. Dabei ist durch die größere Länge des Zentrierbolzens im Vergleich zu den Befestigungseinrichtungen sichergestellt, dass zunächst der Zentrierbolzen mit der dafür vorgesehenen Ausnehmung in Eingriff geht und damit das Funktionsbauteil gegenüber dem Strukturbauteil positionsmäßig festgelegt ist.
Um nach der Montage des Funktionsbauteils an dem Strukturbauteil die Übertragung von Schwingungen von dem Funktionsbauteil auf das Strukturbauteil durch den Zentrierbolzen zu vermeiden, ist der Zentrierbolzen lösbar mit dem Funktionsbauteil oder dem Strukturbauteil verbunden und kann demnach im Anschluss an die erfolgte Montage des Funktionsbauteils an dem Strukturbauteil abgenommen werden, so dass die Verbindung zwischen dem Funktionsbauteil und dem Strukturbauteil ausschließlich durch die dafür vorgesehenen Befestigungseinrichtungen gegeben ist.
Dieser Vorteil kommt insbesondere dann zur Geltung, wenn in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Befestigungseinrichtungen eine mit dem Funktionsbauteil oder dem Strukturbauteil verbundene Schraube, ein an der Schraube angebrachtes Dämpfungselement und eine Ausnehmung in dem jeweils anderen des Funktionsbauteils oder des Strukturbauteils aufweisen.
Um die Montage des Zentrierbolzens in der dafür vorgesehenen Ausnehmung zu vereinfachen und damit die Montagezeit weiter zu verkürzen, kann in einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Zentrierbolzen an seiner der Ausnehmung zugewandten Seite einen Konus aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 eine sehr schematische Darstellung eines als Tür ausgebildeten Strukturbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einem daran angebrachten Funktionsbauteil;
2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus 1;
3 eine vergrößerte Darstellung nach der Linie III aus 2;
4 eine vergrößerte Darstellung nach der Linie IV aus 2;
5 eine erste Ausführungsform einer Verbindung des Zentrierbolzens mit dem Funktionsbauteil oder dem Strukturbauteil;
6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI aus 5; und
7 eine zweite Ausführungsform einer Verbindung des Zentrierbolzens mit dem Funktionsbauteil oder dem Strukturbauteil.
1 zeigt ein im vorliegenden Fall als Tür ausgebildetes Strukturbauteil 1 eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, an welchem ein im vorliegenden Fall als Motor oder Motor-Getriebe-Einheit ausgebildetes Funktionsbauteil 2 angebracht ist. Zur Anbringung bzw. Montage des Funktionsbauteils 2 an dem Strukturbauteil 1 dient eine nachfolgend näher beschriebene Vorrichtung 3. Der Einsatz der Vorrichtung 3 ist jedoch nicht auf das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel der Montage eines Motors oder einer Motor-Getriebe-Einheit an einer Tür beschränkt, sondern kann auch zur Montage anderer Funktionsbauteile 2 an anderen Strukturbauteilen 1 des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
Die Vorrichtung 3 weist im Allgemeinen wenigstens zwei, im vorliegenden Fall vier Befestigungseinrichtungen 4 auf, mit denen das Funktionsbauteil 2 an dem Strukturbauteil 1 angebracht wird. Die Anzahl, die Position und die Größe der Befestigungseinrichtungen 4 hängt dabei im Wesentlichen von den räumlichen Gegebenheiten des Strukturbauteils 1 und des Funktionsbauteils 2 sowie von der Größe und der Masse des Funktionsbauteils 2 ab. Des weiteren weist die Vorrichtung 3 eine Zentriereinrichtung 5 auf, die ebenfalls, insbesondere in Abhängigkeit von der Größe des Funktionsbauteils 2 mehrfach vorgesehen sein kann.
Wie in dem Schnitt gemäß 2 zu erkennen ist, ist das Funktionsbauteil 2 im vorliegenden Fall an einem Innenblech 6 des Strukturbauteils 1 angebracht. Nach außen sind das Funktionsbauteil 2 und das Innenblech 6 von einem Außenblech 7 abgedeckt, nach innen von einer Verkleidung 8. Aus 2 geht des weiteren hervor, dass die Zentriereinrichtung 5 einen Zentrierbolzen 9 aufweist, der, wie zu einem späteren Zeitpunkt unter Bezugnahme auf die 5, 6 und 7 näher beschrieben wird, lösbar mit dem Funktionsbauteil 2 verbunden ist. Alternativ könnte der Zentrierbolzen 9 auch lösbar mit dem Strukturbauteil 1 verbunden sein. Zur Aufnahme des Zentrierbolzens 9 und damit zur Erfüllung der Funktion der Zentriereinrichtung 5 dient eine Ausnehmung 10 in dem Strukturbauteil 1, welche im vorliegenden Fall dem Innenblech 6 zugeordnet ist, welche sich jedoch in der nicht dargestellten Ausführungsform, in der der Zentrierbolzen 9 an dem Strukturbauteil 1 angebracht ist, in dem Funktionsbauteil 2 befinden würde.
Des weiteren kann 2 entnommen werden, dass der Zentrierbolzen 9 eine größere Länge als die Befestigungseinrichtungen 4 aufweist, d. h. weiter über das Funktionsbauteil 2 übersteht, wodurch der Zentrierbolzen 9 bei der Montage in die Ausnehmung 10 eingreift, bevor die Befestigungseinrichtungen 4 in Kontakt mit dem Strukturbauteil 1 gelangen können. Auf diese Weise ergibt sich eine sichere Zentrierung des Funktionsbauteils 2 gegenüber dem Strukturbauteil 1 und damit eine Führung des Funktionsbauteils 2 bei der Montage. Der Zentrierbolzen 9 kann demnach auch als Führungszapfen bezeichnet werden.
Im vorliegenden Fall ist lediglich eine Zentriereinrichtung 5 vorgesehen, es wäre jedoch auch möglich, zwei Zentriereinrichtungen 5 einzusetzen, welche jeweils einen der Zentrierbolzen 9 und eine zugehörige Ausnehmung 10 aufweisen. Dabei sollte jedoch einer der Zentrierbolzen 9 eine größere Länge als der andere Zentrierbolzen 9 aufweisen und beide Zentrierbolzen 9 sollten eine größere Länge als die Befestigungseinrichtungen 4 aufweisen. Dadurch wären nicht nur eine Zentrierung und eine sichere Montage, sondern auch eine exakte Positionierung des Funktionsbauteils 2 gegenüber dem Strukturbauteil 1 sichergestellt. Der Einsatz zweier Zentriereinrichtungen 5 hängt insbesondere von den räumlichen Gegebenheiten des Funktionsbauteils 2 und gegebenenfalls auch des Strukturbauteils 1 ab.
Aus der vergrößerten Darstellung gemäß 3 ergibt sich der Aufbau der Befestigungseinrichtungen 4. Diese weisen eine im vorliegenden Fall mit dem Funktionsbauteil 2 verbundene Schraube 11 bzw. einen Stehbolzen, eine der Schraube 11 zugeordnete Mutter 11a, ein an der Schraube 11 angebrachtes Dämpfungselement 12 und eine Ausnehmung 13 in dem Strukturbauteil 1 auf. Nach dem Durchführen der Schrauben 11 durch die Ausnehmungen 13 werden diese mittels der Muttern 11a oder ähnlichem fixiert, um das Funktionsbauteil 2 fest mit dem Strukturbauteil 1 zu verbinden. Wie oben für die Zentriereinrichtung 5 beschrieben, könnten die Schrauben 11 auch an dem Strukturbauteil 1 und die Ausnehmungen 13 an dem Funktionsbauteil 2 angeordnet sein.
Die Dämpfungselemente 12 sorgen für eine Entkopplung der von dem Funktionsbauteil 2 erzeugten Schwingungen, um das Einleiten dieser Schwingungen in das Strukturbauteil 1 zu verhindern. Durch die Dämpfungselemente 12 wird also die Entstehung von Geräuschen verhindert, indem das Funktionsbauteil 2 von dem Strukturbauteil 1 entkoppelt wird. Statt der Schrauben 11 könnten die Befestigungseinrichtungen 4 gegebenenfalls auch Clips oder ähnliche bekannte Verbindungselemente aufweisen, wobei in jedem Fall bevorzugt die Dämpfungselemente 12 vorgesehen sind.
Der Zentrierbolzen 9 ist in der vergrößerten Darstellung von 4 detaillierter zu erkennen. Daraus geht hervor, dass der Zentrierbolzen 9 an seiner dem Funktionsbauteil 2 abgewandten und der Ausnehmung 10 zugewandten Seite einen Konus 14 aufweist, welcher zum einfacheren Einführen des Zentrierbolzens 9 in die Ausnehmung 10 dient. Des weiteren ist der Zentrierbolzen 9 mit einer Einrichtung 15 versehen, welche zum in Eingriff Bringen eines nicht dargestellten Werkzeugs mit dem Zentrierbolzen 9 dient. In der Ausführungsform der Vorrichtung 3 gemäß 4 ist die Einrichtung 15 als Schlitz 15a ausgebildet, in die beispielsweise ein Schraubendreher eingeführt werden kann, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen der Einrichtung 15 denkbar, beispielsweise als eine oder mehrere Abflachungen, vorzugsweise als zwei einander gegenüberliegende Abflachungen, die sowohl im Bereich des Konus 14 des Zentrierbolzens 9 als auch in dessen zylindrischem Schaftbereich angeordnet sein könnten.
Um zu verhindern, dass die von dem Funktionsbauteil 2 möglicherweise erzeugten Schwingungen über die Zentriereinrichtung 5 in das Strukturbauteil 1 eingeleitet werden, ist der Zentrierbolzen 9, wie oben erwähnt und wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5, 6 und 7 beschrieben, zerstörungsfrei lösbar mit dem Funktionsbauteil 2 verbunden.
Bei der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist der Zentrierbolzen 9 mittels eines Bajonettverschlusses 16 mit dem Funktionsbauteil 2 verbunden. Der Bajonettverschluss 16 weist im vorliegenden Fall einen an dem Zentrierbolzen 9 angebrachten Vorsprung 17 sowie eine in dem Funktionsbauteil 2 vorgesehene, in Richtung des Pfeils z verlaufende Längsnut 18 und eine sich an die Längsnut 18 anschließende umlaufende Nut 19 in dem Funktionsbauteil 2 auf. Dadurch kann der Zentrierbolzen 9 in der Richtung des Pfeils z in die Ausnehmung 10 eingeführt und gemäß dem Pfeil A durch eine Verdrehung um beispielsweise 90° in seine Verriegelungsposition gebracht werden, wobei die Demontage des Zentrierbolzens 9 in umgekehrter Reihenfolge und Richtung erfolgt. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen des Bajonettverschlusses 16 denkbar. Durch die lösbare Verbindung des Zentrierbolzens 9 mit dem Funktionsbauteil 2 und das dadurch mögliche Entfernen des Zentrierbolzens 9 von dem Funktionsbauteil 2 nach der Montage desselben an dem Strukturbauteil 1 wird verhindert, dass die von dem Funktionsbauteil 2 möglicherweise erzeugten Schwingungen auf das Strukturbauteil 1 übertragen werden können. Nach dem Entfernen kann der Zentrierbolzen 9 wiederverwendet werden, falls dies für sinnvoll erachtet wird.
Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform ist zur Verbindung des Zentrierbolzens 9 mit dem Funktionsbauteil 2 ein Federelement 20 an dem Zentrierbolzen 9 vorgesehen, welches dafür sorgt, dass der Zentrierbolzen 9 in der Ausnehmung 10 des Funktionsbauteils 2 verklemmt wird. Auf die Längsnut 18 und die sich an die Längsnut 18 anschließende umlaufende Nut 19 kann dabei verzichtet werden.
Neben den beiden dargestellten Ausführungsformen zur lösbaren Verbindung des Zentrierbolzens 9 mit dem Funktionsbauteil 2 sind noch die verschiedensten anderen Ausführungsformen denkbar, beispielsweise eine Gewindeverbindung. Sämtliche Möglichkeiten zur Verbindung des Zentrierbolzens 9 mit dem Funktionsbauteil 2 sollten ein möglichst einfaches Lösen des Zentrierbolzens 9 von dem Funktionsbauteil 2 nach der Montage des Funktionsbauteils 2 an dem Strukturbauteil 1, die durch das Verriegeln bzw. Anziehen der Befestigungseinrichtungen 4 hergestellt wird, sicherstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006057890 A1 [0002]
DE 4024035 C2 [0002]
DE 102005028505 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Montage eines Funktionsbauteils an einem Strukturbauteil eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens zwei Befestigungseinrichtungen und mit wenigstens einer Zentriereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zentriereinrichtung (5) einen lösbar mit dem Funktionsbauteil (2) oder dem Strukturbauteil (1) verbundenen Zentrierbolzen (9) und eine sich in dem jeweils anderen des Funktionsbauteils (1) oder des Strukturbauteils (2) befindliche Ausnehmung (10) zur Aufnahme des Zentrierbolzens (9) aufweist, wobei der Zentrierbolzen (9) eine größere Länge als die Befestigungseinrichtungen (4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtungen (4) eine mit dem Funktionsbauteil (2) oder dem Strukturbauteil (1) verbundene Schraube (11), ein an der Schraube (11) angebrachtes Dämpfungselement (12) und eine Ausnehmung (13) in dem jeweils anderen des Funktionsbauteils (2) oder des Strukturbauteils (1) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (9) an seiner der Ausnehmung (13) zugewandten Seite einen Konus (14) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (9) eine Einrichtung (15) zum in Eingriff Bringen eines Werkzeugs mit dem Zentrierbolzen (9) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (15) zum in Eingriff Bringen eines Werkzeugs mit dem Zentrierbolzen (9) als Schlitz (15a) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (15) zum in Eingriff Bringen eines Werkzeugs mit dem Zentrierbolzen (9) als zwei einander gegenüberliegende Abflachungen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (9) mittels einer Gewindeverbindung mit dem Funktionsbauteil (2) oder dem Strukturbauteil (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (9) mittels eines Bajonettverschlusses (16) mit dem Funktionsbauteil (2) oder dem Strukturbauteil (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zentriereinrichtungen (5) vorgesehen sind, welche jeweils einen Zentrierbolzen (9) aufweisen, wobei ein Zentrierbolzen (9) eine größere Länge als der andere Zentrierbolzen (9) aufweist, und wobei beide Zentrierbolzen (9) eine größere Länge als die Befestigungseinrichtungen (4) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (1) die Tür eines Kraftfahrzeugs und das Funktionsbauteil (2) ein Motor oder eine Motor-Getriebe-Einheit ist.