DE102011109694A1

DE102011109694A1 - Mounting arrangement for attaching covering part at body of motor vehicle, has attachment element held between settlement disk and nut, where outer circumference of circumferential flange of nut is same as diameter of settlement disk

Info

Publication number: DE102011109694A1
Application number: DE201110109694
Authority: DE
Inventors: Michael Lieven; Jochen Schmid
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-08-06
Filing date: 2011-08-06
Publication date: 2013-02-07

Abstract

The arrangement (10) has a receiving opening (34) of an attachment element i.e. covering part (12), welded with a body (14) of a motor vehicle by projecting threaded bolts (18). A nut (36) is fixed at the attachment element. The attachment element is held between a settlement disk (20) and the nut, where outer circumference of a circumferential flange (40) of the nut is same as diameter of the settlement disk. The bolt is welded in a base region (24) of the body, where diameter of the base region is greater than that of a threaded portion (22) of the bolt. The nut and the settlement disk are made of plastic. Independent claims are also included for the following: (1) a method for assembling a planar attachment element at a body of a motor vehicle (2) a pre-assembly unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines flächigen Anbauteils an einer Karosserie eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Montieren eines flächigen Anbauteils und eine Vormontageeinheit eines Schweißbolzens.The invention relates to a mounting arrangement of a flat attachment to a body of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for mounting a flat attachment and a pre-assembly of a welding bolt.

Aus der DE 101 31 510 A1 ist eine Befestigungsanordnung eines Anbauteils am Kraftwagenrohbau bekannt, bei welchem das Anbauteil zwischen einem mit dem Rohbau verschweißten Gewindebolzen und einer Mutter eingespannt ist. Bei bekannten Befestigungsanordnungen aus dem Stand der Technik bildet der Kopf des Gewindebolzens die Anlagefläche für das mit einer Öffnung versehene Anbauteil, welches auf den Schaft des Bolzens lose aufgesteckt ist. Hiernach wird eine herkömmliche Gewindemutter aufgeschraubt, mit der dann das Anbauteil an dem Bolzenkopf angepresst wird. Bedingt durch die kleine Auflagefläche kann es vorkommen, dass das Anbauteil beim Verschrauben durchgedrückt wird und seine Form verliert. Auf Grund der verfahrensbedingt kleinen Ausbildung des Bolzenskopfes, der am Rohbau festgeschweißt ist, sind Anbauteile mit größeren Öffnungen nicht unter Verwendung einer derartigen Befestigungsanordnung montierbar, da diese Öffnungen die Bolzenköpfe aufnehmen können und die Anbauteile daher am Rohbau aufliegen. Dies ist eine Korrosionsquelle, da der Lack des Rohbaus auf Grund von scheuernden Bewegungen des Anbauteils am Rohbau in der Montage beschädigt werden kann.From the DE 101 31 510 A1 a fastening arrangement of an attachment to the motor vehicle shell is known, in which the attachment between a welded to the shell threaded bolt and a nut is clamped. In known fastening arrangements of the prior art, the head of the threaded bolt forms the contact surface for the provided with an opening attachment which is loosely attached to the shank of the bolt. Thereafter, a conventional threaded nut is screwed, with which then the attachment is pressed against the bolt head. Due to the small contact surface, it may happen that the attachment is pushed through when screwing and loses its shape. Due to the procedural small design of the bolt head, which is welded to the shell, attachments with larger openings are not mountable using such a mounting arrangement, since these openings can accommodate the bolt heads and therefore the attachments rest on the shell. This is a source of corrosion because the paint of the shell can be damaged due to abrasive movements of the attachment to the shell in the assembly.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Befestigungsanordnung, sowie ein Verfahren und eine Vormontageeinheit der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine verbesserte Befestigung von Anbauteilen an der Kraftwagenkarosserie ermöglichen.The present invention is thus based on the object to provide a fastening arrangement, as well as a method and a pre-assembly of the type mentioned, which allow improved attachment of attachments to the motor vehicle body.

Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch eine Vormontageeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.This object is achieved by a fastening arrangement having the features of patent claim 1, by a method having the features of patent claim 7 and by a pre-assembly unit having the features of patent claim 10.

Bei einer derartigen Befestigungsanordnung eines flächigen Anbauteils an einer Karosserie eines Kraftwagens durchragt ein mit der Karosserie verschweißter Gewindebolzen eine Aufnahmeöffnung des Anbauteils. Mittels einer auf den Gewindebolzen aufgeschraubten Mutter wird das Anbauteil fixiert. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Anbauteil zwischen einer Beilegscheibe und der Mutter gehalten ist, wobei ein außenumfänglich umlaufender Flansch der Mutter im Wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie die Beilegscheibe. Hierdurch können auch Anbauteile mit großen Öffnungen auf den Gewindebolzen gesteckt werden, ohne das ein direkter Kontakt zwischen dem Anbauteil und dem Rohbau zu Stande kommt. Beim Aufschrauben der Mutter bietet die großflächige Auflage der Unterlegscheibe den Schraubmoment einen genügend großen Widerstand, so dass das Anbauteil im Schraubbereich nicht durchgedrückt und somit nicht deformiert wird. Durch die großflächige Aufnahme des Anbauteils zwischen dem Flansch der Mutter und der Beilegscheibe wird ferner ein sehr guter Halt erzielt.In such a mounting arrangement of a flat attachment to a body of a motor vehicle, a threaded bolt welded to the body extends through a receiving opening of the attachment. By means of a nut screwed onto the threaded bolt, the attachment is fixed. According to the invention it is provided that the attachment is held between a washer and the nut, wherein an outer circumferential circumferential flange of the nut has substantially the same diameter as the washer. As a result, attachments can be plugged with large openings on the threaded bolt, without a direct contact between the attachment and the shell comes to conditions. When screwing the nut, the large-area support of the washer provides the screw torque a sufficiently large resistance, so that the attachment is not pressed in the screw and thus not deformed. Due to the large-scale recording of the attachment between the flange of the nut and the washer also a very good grip is achieved.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schweißbolzen in einem Basisbereich mit der Karosserie verschweißt, welcher einen größeren Durchmesser aufweist, als ein Gewindebereich des Schweißbolzens. Die Beilegscheibe liegt somit ebenfalls nicht direkt an der Karosserie an, sondern vielmehr an dem Dickensprung zwischen Basisbereich und Gewindebereich. Dies ermöglicht eine problemlose, beabstandete Montage des Anbauteils an der Karosserie.In a further embodiment of the invention, the welding bolt is welded in a base region with the body, which has a larger diameter than a threaded portion of the welding bolt. The washer is therefore also not directly on the body, but rather on the thickness jump between the base area and threaded area. This allows easy, spaced mounting of the attachment to the body.

Durch die beabstandete Lagerung des Anbauteils zwischen Beilegscheibe und Mutter kann zudem eine schwimmende Lagerung des Anbauteils erreicht werden, wodurch in den Raumrichtungen senkrecht zur Bolzenachse auch größere Toleranzen ausgeglichen werden können.Due to the spaced storage of the attachment between washer and nut also a floating mounting of the attachment can be achieved, which in the spatial directions perpendicular to the bolt axis and larger tolerances can be compensated.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Basisbereich einen der Karosserie zugewandten, hohlzylindrischen Ringflansch auf. Über diesen Ringflansch ist der Basisbereich mit der Karosserie verschweißt. Durch die hohlzylindrische Ausbildung des Basisbereichs wird die insgesamt zu verschweißende Fläche reduziert, so dass das Bolzenschweißen zum Anbringen des Schweißbolzens besonders schonend durchgeführt werden kann.In a further embodiment of the invention, the base portion of the body facing, hollow cylindrical annular flange. About this annular flange of the base area is welded to the body. Due to the hollow cylindrical design of the base area, the total area to be welded is reduced, so that the stud welding for attaching the welding bolt can be carried out particularly gently.

Vorzugsweise weist die Beilegscheibe auf ihrer der Mutter zugewandten Seite einen eine Durchtrittsöffnung der Beilegscheibe umlaufenden Steg auf, dessen Höhe im Wesentlichen einer Dicke des Anbauteils entspricht, Beim Verschrauben der Befestigungsanordnung bildet dieser Steg einen Anschlag für die Gewindemutter, so dass sowohl die Pressung auf das Anbauteil als auch die Durchbiegungsneigung des Anbauteils und der Unterlegscheibe verringert wird.Preferably, the washer on its side facing the nut on a passage opening of the washer circumferential web whose height substantially corresponds to a thickness of the attachment, When screwing the mounting arrangement of this web forms a stop for the threaded nut, so that both the pressure on the attachment as well as the deflection tendency of the attachment and the washer is reduced.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Anbauteil schwimmend zwischen Mutter und Beilegscheibe gehalten, was, wie bereits erläutert, einen Toleranzausgleich in Richtungen senkrecht zur Bolzenachse ermöglicht.In a further embodiment of the invention, the attachment is held floating between the nut and shim, which, as already explained, allows tolerance compensation in directions perpendicular to the pin axis.

Vorzugsweise sind die Mutter und/oder die Beilegscheibe aus einem Kunststoff ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonderes weiche und daher schonende Einspannung des Anbauteils.Preferably, the nut and / or the washer are formed of a plastic. This allows a particularly soft and therefore gentle clamping of the attachment.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Montieren eines flächigen Anbauteils an einer Karosserie eines Kraftwagens, bei welchem ein Schweißbolzen und eine Beilegscheibe durch Zusammenstecken zu einer Vormontageeinheit gefügt werden, welche anschließend mit der Karosserie verschweißt wird, woraufhin das Anbauteil mit einer Durchtrittsöffnung auf den Schweißbolzen aufgesteckt und mittels einer Mutter fixiert wird. Die Verwendung einer Vormontageeinheit aus Beilegscheibe und Bolzen ermöglicht eine besonders einfache und damit schnelle und kostengünstige Prozessführung, wobei diese Vormontageeinheit beispielsweise als Unendlich-Band bereits vom Zulieferer vorbereitet angeliefert werden kann. The invention further relates to a method for mounting a flat attachment to a body of a motor vehicle, in which a welding pin and a washer are joined by mating to a pre-assembly, which is then welded to the body, whereupon the attachment fitted with a passage opening on the welding bolt and is fixed by means of a nut. The use of a pre-assembly of washer and bolt allows a particularly simple and thus fast and cost-effective process management, this pre-assembly can be delivered already prepared by the supplier, for example, as infinity band.

Zwischen dem Schweißen und dem Aufstecken wird vorzugsweise eine kathodische Tauchlackierung der Karosserie durchgeführt. Damit wird vermieden, dass vor dem Schweißen vorlackierte Regionen nochmals vom Lack befreit werden müssen, um die Verschweißung zu ermöglichen. Auf diese Art wird ein besonders gleichmäßiger und guter Korrosionsschutz erreicht.Between the welding and the attachment, a cathodic dip painting of the body is preferably carried out. This avoids having to repaint the pre-painted regions before welding to allow welding. In this way, a particularly uniform and good corrosion protection is achieved.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vormontageeinheit mit einem Schweißbolzen mit einem gegenüber einem Gewindebereich verbreiteten Basisbereich und einer Beilegscheibe, welche mit einer Durchtrittsöffnung auf den Gewindebereich des Schweißbolzens aufgesteckt ist. Wie bereits anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens erörtert, ermöglicht die Bereitstellung einer derartigen Vormontageeinheit eine besonders einfache, schnelle und kostengünstige Prozessführung.The invention further relates to a pre-assembly unit having a welding bolt with a base area which is distributed in relation to a threaded area and a washer, which is fitted with a passage opening onto the threaded area of the welding stud. As already discussed with reference to the method according to the invention, the provision of such a pre-assembly unit enables a particularly simple, fast and cost-effective process control.

Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vormontageeinheit zur Verwendung bei der Herstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung; 1 an embodiment of a pre-assembly according to the invention for use in the manufacture of an embodiment of a fastening arrangement according to the invention;

2 die Anlieferungsform der Vormontageeinheit gemäß 1; 2 the delivery form of the pre-assembly according to 1 ;

3 die Vormontageeinheit gemäß 1 in ihrem mit dem Rohbau verschweißten Zustand; 3 the pre-assembly according to 1 in their condition welded to the shell;

4 eine schematische Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung unter Verwendung einer Vormontageinheit gemäß 1; und 4 a schematic sectional view through an embodiment of a fastening arrangement according to the invention using a pre-assembly according to 1 ; and

5 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung mit zusätzlichen Abstandshalterstegen an der Beilegscheibe. 5 an alternative embodiment of a fastening arrangement according to the invention with additional spacer webs on the washer.

Zur Herstellung einer im Ganzen mit 10 bezeichneten Befestigungsanordnung für ein Außenverkleidungsteil 12 an einem Karosseriebauteil 14 eines Kraftwagens wird zunächst eine im Ganzen mit 16 bezeichnete Vormontageeinheit aus einem Schweißbolzen 18 sowie einer Beilegscheibe 20 bereitgestellt. Der Schweißbolzen 18 umfasst einen Gewindebereich 22 sowie einen Basisbereich 24. Die Beilegscheibe 20 wird auf dem Gewindebereich 22 aufgesteckt. Der Basisbereich 24 weist einen von der Beilegscheibe 20 abgewandten, außenumfänglich umlaufenden Ringflansch 26 auf, der insgesamt hohlzylindrisch ausgebildet ist. Über die Basisflächen 28 des Ringflansches 26 wird der Schweißbolzen 18 schließlich mit dem Karosseriebauteil 14 verschweißt, wozu übliche elektrische Bolzenschweißverfahren Anwendung finden können.To produce a whole with 10 designated mounting arrangement for an outer trim part 12 on a body component 14 of a motor vehicle is initially a whole with 16 designated pre-assembly of a welding stud 18 as well as a washer 20 provided. The welding bolt 18 includes a threaded area 22 as well as a base area 24 , The washer 20 will be on the threaded area 22 attached. The base area 24 indicates one of the washer 20 facing away, peripherally encircling annular flange 26 on, which is a total of hollow cylindrical. About the base areas 28 of the annular flange 26 becomes the welding stud 18 finally with the body component 14 welded, including the usual electrical stud welding can be used.

Wie 2 zeigt, können die Vormontageeinheiten 16 beispielsweise auf einem vorgestanzten Endlos-Band 30 angeliefert werden, um den Prozess besonders effizient zu gestalten. Auf Grund des verbreiterten Basisbereich 24, auf dem die Beilegscheibe 20 aufliegt, ergibt sich nach dem Verschweißen des Schweißbolzens 18 mit dem Karosseriebauteil 14 ein Spalt 32 zwischen der Beilegscheibe 20 und der Oberfläche des Karosseriebauteils 14. Durch diese beabstandete Befestigung wird vermieden, dass die Belegscheibe 20 und später das Anbauteil 12 unmittelbar mit der Oberfläche des Karosseriebauteils 14 in Kontakt kommen. Hierdurch wird eine Beschädigung der Oberfläche des Karosseriebauteils 14 durch evtl. Scheuerbewegungen und dergleichen vermieden.As 2 shows, the pre-assembly units 16 for example, on a pre-cut endless tape 30 be delivered in order to make the process particularly efficient. Due to the widened base area 24 on which the washer 20 rests, results after the welding of the welding bolt 18 with the bodywork component 14 A gap 32 between the washer 20 and the surface of the bodywork component 14 , By this spaced attachment is avoided that the document disc 20 and later the attachment 12 directly to the surface of the bodywork component 14 get in touch. This will damage the surface of the body component 14 avoided by possibly scrubbing movements and the like.

Wie 4 zeigt, wird nach dem Verschweißen des Schweißbolzens 18 mit dem Karosseriebauteil 14 das Verkleidungsteil 12 auf den Gewindebereich 22 des Schweißbolzens 18 aufgesteckt, so dass der Schweißbolzen 18 eine Durchgangsöffnung 34 des Verkleidungsteils 12 durchragt. Auf Grund der Breite der Beilegscheibe 20 kann die Durchgangsöffnung 34 dabei deutlich breiter sein als der Gewindebereich 22 des Schweißbolzens 18. Mittels einer Mutter 36, die auf den Gewindebereich 22 aufgeschraubt wird, wird das Verkleidungsteil 12 schließlich am Karosseriebauteil 14 fixiert. Die Mutter 36 weist einen Schaft 38 sowie einen diesen umfänglich umlaufenden, radial abragenden Flansch 40 auf, der in etwa den gleichen Durchmesser aufweist wie die Beilegscheibe 20. Hierdurch wird das Verkleidungsteil 12 großflächig gehalten, so dass beim Aufschrauben der Mutter 36 keine übergroße Flächenpressung auf das Verkleidungsteil 12 ausgeübt wird. Beschädigungen des Verkleidungsteils 12 werden so vermieden. Gegebenfalls können Mutter 36 bzw. Beilegscheibe 20 auch aus Kunststoff gefertigt werden, um das Verkleidungsteil 12 besonders schonend zu halten.As 4 shows, after welding the welding stud 18 with the bodywork component 14 the fairing part 12 on the threaded area 22 of the welding bolt 18 plugged, leaving the welding stud 18 a passage opening 34 of the trim part 12 projects through. Due to the width of the washer 20 can the passage opening 34 be significantly wider than the threaded area 22 of the welding bolt 18 , By means of a mother 36 on the threaded area 22 is screwed on, is the trim part 12 finally on the bodywork component 14 fixed. The mother 36 has a shaft 38 and a circumferential circumferential, radially projecting flange 40 on, which has approximately the same diameter as the washer 20 , As a result, the trim part 12 held over a large area, so that when screwing the nut 36 no excessive surface pressure on the trim part 12 is exercised. Damage to the trim part 12 are avoided. If necessary, mother 36 or washer 20 also be made of plastic to the fairing part 12 to be particularly gentle.

Weiter zur Vermeidung von übergroßen Flächenpressungen auf das Verkleidungsteil 12 trägt ein Kragen 42 bei, der um die zentrale Durchgangsöffnung der Beilegscheibe 20 ausgebildet ist und den Gewindebereich 22 des Schweißbolzens 18 umschließt. Der Kragen 42 entspricht in seiner Höhe in etwa der Dicke des Verkleidungsteils 12, so dass die Mutter 36 beim Aufschrauben auf den Gewindebereich 22 des Schweißbolzens 18 in Anlage an den Kragen 42 kommt. Hierdurch wird das maximale, durch Aufschrauben der Mutter 36 auf das Verkleidungsteil 12 einwirkende Moment zuverlässig imitiert, so dass Beschädigungen besonders sicher vermieden werden können. Der Kragen 42 kann gegebenenfalls so hoch gewählt werden, dass kaum eine Kraft auf das Verkleidungsteil 12 ausgeübt wird, so dass dieses in Richtungen senkrecht zur Achse des Schweißbolzens 18 schwimmend gelagert wird. Durch entsprechende Verschiebungen des Verkleidungsteils 12 können dessen Toleranzen bzw. die Toleranzen benachbarter Bauteile ausgeglichen werden. Continue to avoid excessive surface pressure on the trim panel 12 wears a collar 42 at, which is around the central through hole of the washer 20 is formed and the threaded area 22 of the welding bolt 18 encloses. The collar 42 corresponds in height to about the thickness of the trim part 12 so the mother 36 when screwing on the threaded area 22 of the welding bolt 18 in contact with the collar 42 comes. This is the maximum, by screwing the nut 36 on the fairing part 12 acting moment reliably mimics, so that damage can be safely avoided. The collar 42 may optionally be chosen so high that hardly a force on the trim part 12 is applied, so that this in directions perpendicular to the axis of the welding bolt 18 is stored floating. By appropriate displacements of the trim part 12 its tolerances or the tolerances of adjacent components can be compensated.

Insgesamt ergibt sich so eine besonders einfach zu fertigende, korrosionssichere und zuverlässig haltende Befestigungsanordnung für das Verkleidungsteil 12 am Karosseriebauteil 14.Overall, this results in a particularly easy to manufacture, corrosion-resistant and reliable holding mounting arrangement for the trim panel 12 on the bodywork component 14 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10131510 A1 [0002]

Claims

Mounting arrangement ( 10 ) of a flat attachment ( 12 ) on a body ( 14 ) of a motor vehicle, with one with the body ( 14 ), a receiving opening ( 34 ) of the attachment ( 12 ) projecting threaded bolt ( 18 ) and a nut screwed onto it ( 36 ), which the attachment ( 12 ), characterized in that the attachment ( 12 ) between a washer ( 20 ) and the mother ( 36 ), wherein an outer peripheral circumferential flange ( 40 ) mother ( 36 ) has substantially the same diameter as the washer ( 20 ).

Mounting arrangement ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the welding stud ( 18 ) in a base area ( 24 ) with the body ( 14 ) is welded, which has a larger diameter than a threaded portion ( 22 ) of the welding stud ( 18 ).

Mounting arrangement ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the base region ( 24 ) one of the body ( 14 ) facing, hollow cylindrical annular flange ( 26 ) having.

Mounting arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the washer ( 20 ) on her mother's ( 36 ) facing side a through opening of the washer ( 20 ) circumferential web ( 42 ) whose height substantially a thickness of the attachment ( 12 ) corresponds.

Mounting arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the attachment ( 12 ) floating between mother ( 36 ) and washer ( 20 ) is held.

Mounting arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nut ( 36 ) and / or the washer ( 20 ) are formed of a plastic.

Method for mounting a flat attachment ( 12 ) on a body ( 14 ) of a motor vehicle, in which a welding bolt ( 18 ) and a washer ( 20 ) by plugging together to a pre-assembly ( 16 ), which are then connected to the body ( 14 ) is welded, whereupon the attachment ( 12 ) with a passage opening ( 34 ) on the welding studs ( 18 ) and by means of a nut ( 36 ) is fixed.

Method according to claim 7, characterized in that the washers ( 20 ) pre-cut on an endless belt ( 30 ) to be provided.

A method according to claim 7 or 8, characterized in that between the welding and plugging a cathodic dip painting of the body ( 14 ) is carried out.

Pre-assembly unit ( 16 ) from a welding stud ( 18 ) with one opposite a threaded area ( 22 ) broadened base range ( 24 ) and a washer ( 20 ), which with an opening on the threaded portion ( 22 ) of the welding stud ( 18 ) is attached.