DE102012023044A1 - Befestigungsvorrichtung für ein Kunststoffbauteil - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für ein Kunststoffbauteil, insbesondere einen Flüssigkeitsbehälter (1) in einem Kraftfahrzeug, das zumindest an einem Wandabschnitt (2) einen Durchlass (5a) aufweist, den ein im Durchmesser kleinerer Schraubenbolzen (6) eines Tragteils (3) zur Herstellung einer festen Schraubverbindung durchragt. Zu einer erleichterten und verspannungsfreien Befestigung ist an dem Wandabschnitt (2) zumindest ein radial nach innen in den lichten Querschnitt (d) des Durchlasses (5a) einragendes, elastisch verformbares Fixiermittel (2b) angeformt.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für ein Kunststoffbauteil, insbesondere einen Flüssigkeitsbehälter in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der
DE 10 2008 044 027 A1 ist beispielhaft eine Befestigungsvorrichtung für einen Waschflüssigkeitsbehälter bekannt. Der Flüssigkeitsbehälter weist an einem Wandabschnitt einen Durchlass auf, der von einem, im Durchmesser kleineren Bolzen eines Tragteils zur Herstellung einer festen Verbindung durchragt ist. - Bei einer gattungsgemäßen Befestigungsvorrichtung für einen Waschflüssigkeitsbehälter kann in dem Durchlass des Flüssigkeitsbehälter-Wandabschnittes eine Verstärkungshülse vorgesehen sein, die schädlichen Materialverquetschungen durch die Befestigungsmittel (zum Beispiel Schrauben) entgegenwirkt und eine dauerhaft feste Schraubverbindung sicherstellt.
- Aus Toleranz- und Montagegründen sind die lichten Weiten der am Waschflüssigkeitsbehälter vorgesehenen Schraublöcher im Durchmesser oftmals deutlich größer ausgelegt als die zugehörigen, am Tragteil gehalterten Schraubbolzen. Entsprechend wird der Waschflüssigkeitsbehälter in einem Vormontageschritt zunächst lose auf die Schraubbolzen aufgesteckt. Anschließend wird der Waschflüssigkeitsbehälter in einem Endmontageschritt an den Schraubbolzen des Tragteils festgespannt. Für den Fall, dass der Waschflüssigkeitsbehälter in seinem Vormontagezustand nicht durchgängig vom Werker manuell lagegesichert wird, besteht die Gefahr, dass sich der Waschflüssigkeitsbehälter von den Schraubbolzen ablöst.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Befestigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die mit fertigungstechnisch äußerst einfachen Mitteln die Montage des Kunststoffbauteils vereinfacht.
- Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Merkmalen des Patentanspruchs 1 angeführt. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass an den Wandabschnitt des Kunststoffbauteils radial nach innen in den lichten Querschnitt eines Durchlasses einragende, elastisch verformbare Fixiermittel angeformt sind. Die unmittelbar an den Wandabschnitt bzw. an das Kunststoffbauteil angeformten Fixiermittel können quasi ohne fertigungstechnischen Mehraufwand erzeugt werden und stellen während des oben erwähnten Vormontageschrittes eine Vorfixierung des Bauteils dar. Durch die Fixiermittel ist das Bauteil im Vormontagezustand nicht mehr nur lose aufgesteckt, sondern wird das Bauteil im aufgesteckten Zustand festgehalten und kann dementsprechend leichter (zum Beispiel in Einhandbedienung oder an weniger gut zugänglicher Stelle) befestigt werden.
- Die Fixiermittel können besonders bevorzugt durch eine dünnwandige Membrane mit einer Durchtrittsöffnung kleiner als der Durchmesser des Schraubbolzens gebildet sein. Die an den Wandabschnitt in einem einheitlichen Fertigungsprozess mit dem Kunststoffbauteil angeformte Membrane umschließt den Schraubenbolzen, wobei Fertigungstoleranzen zwischen dem Kunststoffbauteil und der jeweiligen Position des Schraubenbolzens ausgeglichen werden. Die Membrane kann sehr dünnwandig, zum Beispiel zwischen 0,2 bis 0,5 mm ausgelegt sein.
- Aufgrund seines Fließverhaltens verlagert sich das im Bereich der Befestigungsstelle unter Spannung stehende Kunststoffmaterial im Laufe der Zeit, wodurch es zu einem Drehmomentabfall am Schraubbolzen kommt. Um einem solchen Drehmomentabfall entgegenzuwirken, kann zusätzlich eine Verstärkungshülse vorgesehen werden, die den oben erwähnten Durchlass begrenzt. Zudem kann der Schraubbolzen mit einem freien Radialspalt von der Innenwandung des Durchlasses oder der Verstärkungshülse beabstandet sein. Die Verstärkungshülse ist jedoch nicht notwendiger Bestandteil der Erfindung. Des Weiteren kann die Membrane mit zumindest zwei oder mehr, zum Beispiel bevorzugt drei oder vier Radialschlitzen versehen sein, die zu deren Durchtrittsöffnung hin offen ausgeführt sind und demzufolge die Ausgleichsfunktion der Membrane noch erhöhen.
- Alternativ zur Ausbildung als Membrane können die Fixiermittel auch allgemein zum Beispiel durch mehrere, radial nach innen und von der Durchtrittsöffnung des Wandabschnitts abragende, elastisch ausgebildete Nasen gebildet sein.
- Besonders zweckmäßig können die Fixiermittel an den Wandabschnitt an der dem Tragteil zugewandten Stirnseite angeformt sein. Daraus resultiert, dass bei einem Aufstecken des Kunststoffbauteils bzw. dessen Wandabschnitts die Fixiermittel nach innen, in den Durchlass bzw. die Verstärkungshülse hinein verformt werden und die nachträglich herzustellende Schraubverbindung nicht behindern.
- Schließlich besteht eine besonders bevorzugte Verwendung der Befestigungsvorrichtung an einem Flüssigkeitsbehälter aus Kunststoff in Kraftfahrzeugen, der mit mehreren, abragenden Laschen mit optional integrierten Verstärkungshülsen an einem Karosseriebauteil mit entsprechend fest angeordneten Schraubenbolzen befestigt ist darin, dass zumindest eine, bevorzugt alle Befestigungsstellen mit angeformten Fixiermitteln ausgeführt sind.
- Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
- Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 in raumbildlicher Darstellung einen an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs über mehrere angeformte Laschen befestigten Scheibenwaschbehälter aus Kunststoff; -
2 eine der Laschen des Scheibenwaschbehälters mit einer angeformten Membrane als Fixiermittel relativ zu einem tragenden Schraubenbolzen; -
3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der2 durch die mit einer Verstärkungshülse versehene Lasche; und -
4 in der Ansicht gemäß3 die an dem Karosseriebauteil befestigte Lasche des Scheibenwaschbehälters mittels des Schraubenbolzens und einer Schraubenmutter. - In der
1 ist mit1 ein blasgeformter oder spritzgußgeformter Flüssigkeitsbehälter aus Kunststoff bezeichnet, der mittels mehrerer angeformter Laschen2 an einem Karosseriebauteil3 , zum Beispiel einer Seitenwand oder Stirnwand eines Kraftfahrzeugs, befestigt ist. Der Flüssigkeitsbehälter1 kann zur Aufnahme einer Scheiben- und/oder Scheinwerferreinigungsflüssigkeit, einer Kühlflüssigkeit oder dergleichen, dienen und kann gegebenenfalls mit einem nur angedeuteten Füllrohr4 mit nicht dargestellter Verschlusskappe verbunden sein. Der Flüssigkeitsbehälter1 ist im Übrigen in bekannter Weise ausgeführt. - Die
2 ,3 und4 zeigen eine der Laschen2 in vergrößerter Darstellung. Die an ihrer Rückseite (2 ) gegebenenfalls mit aussteifenden Stegen2a versehenen Laschen2 sind mit in ihre Durchtrittsöffnungen eingesetzten Verstärkungshülsen5 (3 ) zum Beispiel aus Metall versehen. Der Flüssigkeitsbehälter kann beispielhaft ein Kunststoffspritzgußteil sein, bei dessen Herstellung das später beschriebene Fixiermittel2b materialeinheitlich und einstückig angeformt wird. Die mit ihrer Innenseite einen Durchlass5a begrenzende Verstärkungshülse5 ist ein separates Bauteil, das bei der Herstellung des Kunststoffbauteils eingespritzt wird oder alternativ nach dem Spritzgußvorgang mit dem Kunststoffbauteil verpressbar ist. - Die in der
3 gezeigte lichte Weite d der Verstärkungshülsen5 ist dabei im Durchmesser deutlich größer ausgelegt als der Durchmesser der die Verstärkungshülsen5 durchragenden Schraubenbolzen6 (vergleiche4 ). - Die Schraubenbolzen
6 (Schweißbolzen) sind jeweils an das Karosseriebauteil3 in den vorgegebenen Positionen der Laschen2 angeschweißt und bilden mit jeweils einer an der Vorderseite der Laschen2 aufgebrachten Schraubenmutter7 die feste Verbindung des Flüssigkeitsbehälters1 mit dem Karosseriebauteil3 . - Der Flüssigkeitsbehälter
1 kann in einem Vormontageschritt auf die Schraubbolzen6 des Tragteils3 aufgesteckt werden. Um bereits im Vormontagezustand eine zuverlässige Lagesicherung zu gewährleisten, sind an die Laschen2 (vergleiche insbesondere3 ) bzw. an deren Durchgangsöffnungen in die lichte Weite d der Verstärkungshülsen5 einragende Fixiermittel bzw. dünnwandige Membrane2b mit Durchtrittsöffnungen2c angeformt. Die Durchtrittsöffnungen2c der Membrane2b sind kleiner als der Durchmesser der Schraubenbolzen6 ausgebildet ist. Die Membrane2b sind in einem Arbeitsgang mit dem Herstellen des Flüssigkeitsbehälters1 ausgebildet. Alternativ dazu können die Membrane2b auch in einem nachträglichen Arbeitsschritt ausgebildet werden. - Anschließend wird der bereits vorfixierte Waschflüssigkeitsbehälter in einem Endmontageschritt an den Schraubbolzen
6 des Tragteils3 festgespannt. - Die ringförmigen Membrane
2b sind an der dem Karosseriebauteil3 zugewandten Stirnseite der Laschen2 unmittelbar angeformt und weisen zudem vier Radialschlitze2d (2 ) auf, die zur Durchtrittsöffnung2c offen sind und jeweils diametral gegenüberliegend verlaufen. - Wie aus der
2 weiter hervorgeht, ragen die Membrane2b mit einem Überstand a in den lichten Querschnitt d der Verstärkungshülse5 ein, und zwar unter Bildung eines Ringbundes, der den, dem Tragteil2 zugewandten Öffnungsrand der Verstärkungshülse5 umgreift. - Bei der Montage des Flüssigkeitsbehälters
1 durch Aufstecken der Laschen2 auf die Schraubenbolzen6 werden die Membranen2b , wie in4 dargestellt, verformt, wodurch eine zuverlässige Vorpositionierung des Flüssigkeitsbehälters1 bei noch gelöster Schraubverbindung gewährleistet ist. Der Flüssigkeitsbehälter1 ist daher in der aufgesteckten Position bis zum Aufschrauben der Schraubenmuttern7 montageerleichternd gehalten. - Die Membrane
2b werden also beim Einsetzen des Schraubbolzens6 in die Verstärkungshülse5 elastisch nachgiebig unter Aufbau einer Zentrierkraft FZ in den freien Radialspalt8 verformt. Dadurch wird der Wandabschnitt2 lagegenau mit Bezug auf das Tragteil3 vorpositioniert. - Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
- So können auch andere Kunststoffbauteile oder Flüssigkeitsbehälter der gattungsgemäßen Art wie beansprucht ausgeführt sein.
- Die Fixiermittel können anstelle der Membranen
2b gegebenenfalls auch durch radial nach innen gerichtete, elastisch ausgebildete Nasen (nicht dargestellt) gebildet sein. - Anstelle der Laschen
2 können auch andere Wandabschnitte wie vorstehend beschrieben mit Durchgangsöffnungen und daran angeformten Fixiermitteln versehen sein. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Flüssigkeitsbehälter
- 2
- Laschen
- 2a
- Stege
- 2b
- Membranen
- 2c
- Durchtrittsöffnung
- 2d
- Radialschlitze
- 3
- Karosseriebauteil
- 4
- Füllrohr
- 5
- Verstärkungshülse
- 5a
- Durchlass
- 6
- Schraubenbolzen
- 7
- Schraubenmutter
- 8
- Radialspalt
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- 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.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008044027 A1 [0002]
Claims (10)
- Befestigungsvorrichtung für ein Kunststoffbauteil, insbesondere einen Flüssigkeitsbehälter (
1 ) in einem Kraftfahrzeug, das zumindest an einem Wandabschnitt (2 ) einen Durchlass (5a ) aufweist, den ein im Durchmesser kleinerer Schraubenbolzen (6 ) eines Tragteils (3 ) zur Herstellung einer festen Schraubverbindung durchragt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Wandabschnitt (2 ) zumindest ein radial nach innen in den lichten Querschnitt (d) des Durchlasses (5a ) einragendes, elastisch verformbares Fixiermittel (2b ) angeformt ist. - Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (
2b ) durch eine dünnwandige Membran mit einer Durchtrittsöffnung (2c ) kleiner als der Durchmesser des Schraubenbolzens (6 ) gebildet ist, und/oder dass das Kunststoffbauteil ein Gußteil ist, bei dessen Herstellung das Fixiermittel (2b ) materialeinheitlich und einstückig anformbar ist. - Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (a) von einer Verstärkungshülse (
5 ) begrenzt ist, und dass insbesondere der Schraubbolzen (6 ) mit einem freien Radialspalt (8 ) von der Innenwandung des Durchlasses (5a ) oder der Verstärkungshülse (5 ) beabstandet ist. - Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (
2b ) beim Einsetzen des Schraubbolzens (6 ) in den Durchlass (5a ) elastisch nachgiebig unter Aufbau einer Zentrierkraft (FZ) in den freien Radialspalt (8 ) verformbar ist und den Wandabschnitt (2 ) lagegenau mit Bezug auf das Tragteil (3 ) vorpositioniert. - Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (
2b ) mit zumindest einem, bevorzugt mehreren Radialschlitzen (2d ) versehen ist, und/oder dass die Membran (2b ) voneinander beabstandete, umfangsverteilte Membransegmente aufweist. - Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (
2b ) durch zumindest eine, radial nach innen abragende, elastisch verformbare Nase gebildet ist. - Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (
2b ) an den Wandabschnitt (2 ) an der dem Tragteil (3 ) zugewandten Stirnseite angeformt ist. - Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel (
2b ) mit einem Überstand (a) in den lichten Querschnitt (d) des Durchlasses (5a ) einragt, und zwar unter Bildung eines Ringbundes, der insbesondere den, dem Tragteil (3 ) zugewandten Öffnungsrand der Verstärkungshülse (5 ) umgreift. - Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungshülse (
5 ) ein separates Bauteil, insbesondere eine Metallhülse, ist, die bei der Herstellung des Kunststoffbauteils integrierbar ist oder nach der Herstellung mit dem Kunststoffbauteil verpressbar ist. - Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einem Flüssigkeitsbehälter (
1 ) in einem Kraftfahrzeug, der mit mehreren, abragenden Laschen (2 ) an einem Karosseriebauteil (3 ) mit entsprechend fest angeordneten Schraubenbolzen (6 ) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, bevorzugt alle Befestigungsstellen (2 ) mit angeformten Fixiermitteln (2b ) ausgeführt sind.
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