DE102012023770A1

DE102012023770A1 - Montagevorrichtung zur Montage eines Halteelements für Anbauteile an einem Kraftfahr-zeug und Verfahren zur Montage von Anbauteilen an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012023770A1
Application number: DE201210023770
Authority: DE
Inventors: Klaus Labbe; Frank Hölzer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-06-05
Also published as: GB201321355D0; GB2510673A; CN103847829A; US20140165364A1

Abstract

Montagevorrichtung (1) zur Montage eines Halteelements (5) für Anbauteile an einem Kraftfahrzeug (12), wobei die Montagevorrichtung (1) folgendes umfasst: – ein Gestänge (6) mit räumlicher Mehrpunktfixierung an dem Kraftfahrzeug (12), wobei das Gestänge (6) eine Anzahl von Referenzelementen (7 bis 10) zur Anlage an Referenzflächen (16 bis 19) am Kraftfahrzeug (12) aufweist; – eine mit dem Gestänge (6) verbundene Aufnahme (11) für das Halteelement (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung zur Montage eines Halteelements für Anbauteile an einem Kraftfahrzeug, beispielsweise für Scheinwerfer, Stoßfänger oder Kühlergrill. Sie betrifft weiter ein Verfahren zur Montage derartiger Anbauteile.
Aus der DE 10 2009 006 773 A1 ist es bekannt, ein Befestigungsmodul bereitzustellen, mittels dessen eine Leuchteneinheit an einem Kraftfahrzeug-Front-End-Träger befestigt wird.
Bei der Montage derartiger Anbauteile ist der Vorgang des Ausrichtens der einzelnen Anbauteile kritisch. Der Fahrzeugunterbau und damit die Teile, an denen die Anbauteile befestigt werden, ist toleranzbehaftet. An die Außenhaut des Fahrzeugs werden jedoch sehr hohe Ansprüche gestellt, sie soll ein einheitliches Fugenbild zeigen. Für eine passgenaue Montage von Anbauteilen wird daher oftmals die Fahrzeugkarosserie vermessen und Toleranzen werden daraufhin ausgeglichen. Dieses Vorgehen ist jedoch sehr aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Montagevorrichtung anzugeben, mit der sich Anbauteile ökonomisch und gleichzeitig passgenau an einem Fahrzeug montieren lassen. Ferner soll ein Verfahren zur Montage von Anbauteilen an einem Kraftfahrzeug angegeben werden.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Montagevorrichtung zur Montage eines Halteelements für Anbauteile an einem Kraftfahrzeug angegeben, wobei die Montagevorrichtung ein Gestänge mit räumlicher Mehrpunktfixierung an dem Kraftfahrzeug umfasst, wobei das Gestänge eine Anzahl von Referenzelementen zur Anlage an Referenzflächen am Kraftfahrzeug aufweist. Ferner umfasst die Montagevorrichtung eine mit dem Gestänge verbundene Aufnahme für das Halteelement.
Die Montagevorrichtung ist insbesondere geeignet für die Montage von Anbauteilen im Frontbereich des Fahrzeugs, insbesondere für die Montage eines Scheinwerfers, eines Stoßfängers und eines Kühlergrills. Diese Anbauteile werden gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Karosserieteilen des Fahrzeugs verbunden, jedoch nicht direkt. Es wird vielmehr ein Halteelement eingesetzt, das als multifunktionelle Referenzplatte für die Anbauteile dient und zwischen den Karosserieteilen und den Anbauteilen angeordnet wird.
Um das Halteelement derart auszurichten, dass nach der Montage der Anbauteile an dem Halteelement Vorgaben bezüglich Spaltmaß und Bündigkeit eingehalten werden, wird die Montagevorrichtung verwendet. Sie weist eine Anzahl von Referenzelementen auf, beispielsweise vier, die an vorgegebenen Referenzpunkten am Kraftfahrzeug fixiert werden können und damit die Montagevorrichtung vorübergehend in Bezug auf das Fahrzeug fixieren. Somit ist auch die Aufnahme für das Halteelement und damit das Halteelement selbst in Bezug auf das Fahrzeug fixiert und ausgerichtet. Das Halteelement kann dann montiert werden und bildet aufgrund seiner korrekten Ausrichtung eine gemeinsame, stabile Referenz für die Anbauteile.
Die Referenzpunkte am Fahrzeug liegen insbesondere an oder auf der Motorhaube und im Bereich der Kotflügel. Relativ zur Motorhaube und zu den Kotflügeln müssen nämlich die Anbauteile Scheinwerfer, Stoßfänger und Kühlergrill ausgerichtet werden. Die Anzahl der Referenzelemente und Referenzflächen ist insbesondere abhängig von ihrer Art, beispielsweise davon, ob die Referenzelemente beispielsweise als Spanner ausgebildet sind. Die Art der Fixierung an den Referenzpunkten legt nämlich fest, in wie vielen und in welchen Richtungen eine Fixierung erfolgt. Insbesondere sind jeweils mindestens drei Referenzelemente und Referenzflächen vorgesehen.
Die Montagevorrichtung, die zusammen mit dem Halteelement für die Anbauteile eingesetzt wird, erlaubt somit die passgenaue und gleichzeitig sehr ökonomische Montage der Anbauteile.
In einer Ausführungsform sind die Referenzelemente als Spanner zum Umgreifen von Bereichen des Kraftfahrzeugs im Bereich der Referenzflächen ausgebildet. Die Referenzelemente können auch als magnetische Elemente zur magnetischen Fixierung im Bereich der Referenzflächen ausgebildet sein. Insbesondere kann die Montagevorrichtung sowohl Spanner als auch magnetische Elemente umfassen, wenn manche Referenzpunkte an der Karosserie mit Spannern nicht zugänglich sind, andere aber schon. Magnetische Elemente sind beispielsweise geeignet, wenn ein Referenzelement auf der Motorhaube fixiert werden soll, während Spanner zum Umgreifen von Kanten bzw. Bördelkanten der Motorhaube oder der Kotflügel geeignet sind.
Die Referenzpunkte an der Karosserie sind als Referenzflächen ausgebildet. Das Montageelement kann aufgrund der Beschaffenheit seiner Referenzelemente an diesen Referenzflächen fixiert werden. Es ist demnach nicht notwendig, an den Referenzpunkten Bohrungen vorzusehen.
In einer Ausführungsform sind Oberflächen der Referenzelemente, die mit den Referenzflächen am Kraftfahrzeug in Kontakt gebracht werden, nachgiebig ausgebildet. Insbesondere können diese Oberflächen weich gestaltet sein, so dass sie keine Beschädigungen am Fahrzeug hinterlassen. Dies ist vorteilhaft, wenn die Montage der Anbauteile am bereits lackierten Fahrzeug durchgeführt wird und auf diese Weise Lackschäden vermieden werden können. Beispielsweise können die Oberflächen weiche gummielastische oder textile Beläge aufweisen.
In einer Ausführungsform sind Oberflächen der Referenzelemente, die mit den Referenzflächen am Kraftfahrzeug in Kontakt gebracht werden, auswechselbar ausgebildet. Beispielsweise können diese Oberflächen nachgiebige, auswechselbare Beläge aufweisen. Das hat den Vorteil, dass die Oberflächen bei Verschleiß oder Verschmutzung ausgetauscht werden können. Damit ist sichergestellt, dass stets eine genaue Referenz zur Verfügung steht und dass Beschädigungen am Fahrzeug vermieden werden.
In einer Ausführungsform weist das Gestänge Kunststoff und/oder Leichtmetall auf. Das hat den Vorteil, dass die Montagevorrichtung leicht ausgebildet ist. Sie ist damit im Montageprozess gut handhabbar. Zudem sind die an den Referenzpunkten aufzubringenden Haltekräfte nicht zu groß. Das hilft ebenfalls, Beschädigungen am Fahrzeug zu vermeiden.
Insbesondere kann das Gestänge mittels einer Aluminium- oder Kohlefaserrahmenstruktur verstärkte Kunststoffteile aufweisen. Es ist somit gleichzeitig leicht und weist eine ausreichende Festigkeit auf, so dass es sich nicht verzieht. Dadurch wird die Genauigkeit der Montage auch nach längerer Nutzungszeit nicht beeinträchtigt.
In einer Ausführungsform ist das Halteelement zur Befestigung mehrerer Anbauteile an dem Kraftfahrzeug ausgebildet. Es dient damit als gemeinsame Referenz für mehrere Anbauteile und macht die Montage der Anbauteile besonders ökonomisch. Insbesondere kann das Halteelement zur Befestigung des Scheinwerfers sowie des Kühlergrills und/oder des Stoßfängers ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform ist die Montagevorrichtung zur Montage zumindest eines Halteelements für Anbauteile sowohl an einer rechten als auch an einer linken Fahrzeugseite ausgebildet, so dass beispielsweise Halteelemente für beide Frontscheinwerfer gemeinsam montiert werden können. Dabei können entweder separate Halteelemente rechts und links vorgesehen sein, die auf einer gemeinsamen Montagevorrichtung aufgenommen werden können, oder es wird ein gemeinsames Halteelement verwendet, das von vornherein als Einheit ausgebildet oder aus einem Zusammenbau von rechtem und linkem Halteelement gebildet wird. Die Montagevorrichtung weist dann entsprechende Referenzelemente auf der linken und auf der rechten Seite auf, die alle gleichzeitig am Fahrzeug fixiert werden können.
Die Verwendung eines derartigen Halteelements bzw. einer derartigen Montagevorrichtung hat den Vorteil, dass der Schritt des Positionierens und Verschraubens des Halteelements nur einmal durchgeführt werden muss.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Montage von Anbauteilen an einem Kraftfahrzeug angegeben, wobei das Verfahren das lösbare Fixieren eines Gestänges mit räumlicher Mehrpunktfixierung an dem Kraftfahrzeug umfasst, wobei das Gestänge mit einer Anzahl von Referenzelementen an Referenzflächen am Kraftfahrzeug zur Anlage gebracht wird. Das Verfahren umfasst ferner das Ausrichten einer mit dem Gestänge verbundenen Aufnahme, das Bestücken der Aufnahme mit einem Halteelement für die Anbauteile, das Verbinden des Halteelements mit dem Kraftfahrzeug und das Verbinden von Anbauteilen mit dem Halteelement.
Das lösbare Fixieren des Gestänges kann insbesondere mittels Spanner und/oder magnetisch erfolgen.
In einer Ausführungsform wird das Halteelement mit dem Kraftfahrzeug verschraubt. Es ist auch eine andere Art der dauerhaften Verbindung, beispielsweise mittels Schweißen oder Kleben, denkbar.
Insbesondere werden an dem Halteelement ein Scheinwerfer, ein Kühlergrill und/oder ein Stoßfänger des Kraftfahrzeugs befestigt. Als Referenzflächen werden beispielsweise Flächen an einer Motorhaube und/oder an einem Kotflügel verwendet.
Bei diesem Verfahren kann zunächst die Motorhaube über Haubenpuffer und Haubenschloss passgenau zu den beiden Kotflügeln ausgerichtet und fixiert werden. Anschließend wird das Halteelement auf der als Montagelehre dienenden Montagevorrichtung vorpositioniert. Die Montagevorrichtung wird in dem Öffnungsbereich von Motorhaube und Kotflügel angebracht und an den Referenzpunkten fixiert. In dieser Position wird dann das Halteelement mit der Karosserie passgenau verschraubt. Es kann jedoch alternativ auch umgekehrt das Vorpositionieren des Halteelements auf der Montagevorrichtung erst nach dem Ausrichten und Fixieren der Montagevorrichtung durchgeführt werden.
Halteelemente bzw. ein einziges Halteelement für die rechte und die linke Fahrzeugseite können gemeinsam positioniert und montiert werden, um Zeit und damit Produktionskosten zu sparen.
Ausführungsformen der Anmeldung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Montagevorrichtung für Anbauteile eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter einem ersten Blickwinkel;
2 zeigt schematisch die Montagevorrichtung gemäß 1 unter einem zweiten Blickwinkel;
3 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug mit einer Prinzipskizze zur Anordnung der Montagevorrichtung und
4 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug mit einer weiteren Prinzipskizze zur Anordnung der Montagevorrichtung.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die 1 und 2 zeigen eine Montagevorrichtung 1 für Anbauteile im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für den Kühlergrill, den Scheinwerfer und den Stoßfänger, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Montagevorrichtung umfasst ein Gestänge 6, mit dem eine Anzahl von Referenzelementen 7 bis 10 verbunden ist.
Das erste Referenzelement 7 ist zur magnetischen Fixierung des Gestänges 6 an einer ersten Referenzfläche 16 auf der Motorhaube 2 vorgesehen. Es dient zur Fixierung des Gestänges 6 in z-Richtung. Das zweite Referenzelement 8 und das dritte Referenzelement 9 sind als Spanner ausgebildet. Sie umgreifen eine zweite bzw. dritte Referenzfläche 17 bzw. 18 am Rand der Motorhaube 2. Die dienen zur Fixierung des Gestänges 6 in y- und z-Richtung. Das vierte Referenzelement 10 ist als Anlagestück ausgebildet und kommt an einer vierten Referenzfläche 19 zur Anlage. Es dient zur Fixierung in x-Richtung und begrenzt damit die Länge der zur Anbringung der Anbauteile, insbesondere des Scheinwerfers, vorgesehenen Öffnung 15 in der Karosserie. Das vierte Referenzelement 19 ist beweglich, insbesondere gelenkig mit dem Gestänge 6 verbunden.
Die Montagevorrichtung 1 umfasst weiter einen Ausleger 20 des Gestänges 6, der eine Aufnahme 11 für ein Halteelement 5 trägt. Das Halteelement 5 ist an der Aufnahme 11 in z- und y-Richtung festgelegt und in x-Richtung verschiebbar.
Das Halteelement 15 weist nicht näher gezeigte Befestigungsbereiche für die Befestigung, insbesondere Verschraubung, an einem Querträger 4 des Fahrzeugunterbaus 13 auf. Darüber hinaus weist es mehrere, ebenfalls nicht gezeigte Befestigungsbereiche für die Fixierung, insbesondere die Verschraubung, der Anbauteile am Halteelement 5 auf.
Bei der Montage wird zunächst das mit dem Halteelement 5 bestückte Gestänge 6 derart in der Öffnung 15 platziert, dass die Referenzelemente 7 bis 10 an den Referenzflächen 16 bis 19 fixiert werden können. Anschließend wird das Halteelement 5 durch Bewegung in x-Richtung in die Anschraubebene gebracht, die in 4 schematisch durch die gestrichelte Linie 21 angedeutet ist, und dort mit dem Querträger 4 verschraubt. Anschließend können die Anbauteile an dem Halteelement 5 fixiert werden.
3 zeigt schematisch die Anordnung und Ausgestaltung der Referenzelemente 7 bis 10 in der Öffnung 15 von Motorhaube 2 und Kotflügel 3. Dabei ist erkennbar, dass das erste Referenzelement 7 mitten auf der Motorhaube 2 angeordnet wird, während das zweite und dritte Referenzelement 8 bzw. 9 als Spanner die Bördelkante 22 umgreifen. Das vierte Referenzelement 10 ist am hinteren Rand der Öffnung 15 angeordnet.
4 zeigt schematisch eine Draufsicht von oben auf die Motorhaube 2 eines Kraftfahrzeugs 12 mit den darauf angeordneten Referenzelementen 7 bis 9, die ein Dreieck bilden, und dem Referenzelement 10. Die gestrichelte Linie 23 kennzeichnet die Lage des Querträgers 4 des Unterbaus 13, der in dieser Ansicht durch die Motorhaube 2 verdeckt wird.
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Montagevorrichtung
2: Motorhaube
3: Kotflügel
4: Querträger
5: Halteelement
6: Gestänge
7: Referenzelement
8: Referenzelement
9: Referenzelement
10: Referenzelement
11: Aufnahme
12: Kraftfahrzeug
13: Unterbau
14: Dreieck
15: Öffnung
16: Referenzfläche
17: Referenzfläche
18: Referenzfläche
19: Referenzfläche
20: Ausleger
21: gestrichelte Linie
22: Bördelkante
23: gestrichelte Linie

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 102009006773 A1 [0002]

Claims

Montagevorrichtung (1) zur Montage eines Halteelements (5) für Anbauteile an einem Kraftfahrzeug (12), wobei die Montagevorrichtung (1) folgendes umfasst: – ein Gestänge (6) mit räumlicher Mehrpunktfixierung an dem Kraftfahrzeug (12), wobei das Gestänge (6) eine Anzahl von Referenzelementen (7 bis 10) zur Anlage an Referenzflächen (16 bis 19) am Kraftfahrzeug (12) aufweist; – eine mit dem Gestänge (6) verbundene Aufnahme (11) für das Halteelement (5).
Montagevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Referenzelemente (7 bis 10) als Spanner zum Umgreifen von Bereichen des Kraftfahrzeugs (12) im Bereich der Referenzflächen (16 bis 19) ausgebildet sind.
Montagevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Referenzelemente (7 bis 10) als magnetische Elemente zur magnetischen Fixierung im Bereich der Referenzflächen (16 bis 19) ausgebildet sind.
Montagevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Oberflächen der Referenzelemente (7 bis 10), die mit den Referenzflächen (16 bis 19) am Kraftfahrzeug (12) in Kontakt gebracht werden, nachgiebig ausgebildet sind.
Montagevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Oberflächen der Referenzelemente (7 bis 10), die mit den Referenzflächen (16 bis 19) am Kraftfahrzeug (12) in Kontakt gebracht werden, auswechselbar ausgebildet sind.
Montagevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Gestänge (6) Kunststoff und/oder Leichtmetall aufweist.
Montagevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gestänge (6) mittels einer Aluminium- oder Kohlefaserrahmenstruktur verstärkte Kunststoffteile aufweist.
Montagevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Halteelement (5) zur Befestigung mehrerer Anbauteile an dem Kraftfahrzeug (12) ausgebildet ist.
Montagevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Halteelement (5) zur Befestigung des Scheinwerfers sowie des Kühlergrills und/oder des Stoßfängers ausgebildet ist.
Montagevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Montagevorrichtung (1) zur Montage eines Halteelements (5) für Anbauteile sowohl an einer rechten als auch an einer linken Fahrzeugseite ausgebildet ist.
Verfahren zur Montage von Anbauteilen an einem Kraftfahrzeug (12), wobei das Verfahren folgendes umfasst: – lösbares Fixieren eines Gestänges (6) mit räumlicher Mehrpunktfixierung an dem Kraftfahrzeug (12), wobei das Gestänge (6) mit einer Anzahl von Referenzelementen (7 bis 10) an Referenzflächen (16 bis 19) am Kraftfahrzeug (12) zur Anlage gebracht wird; – Ausrichten einer mit dem Gestänge (6) verbundenen Aufnahme (11); – Bestücken der Aufnahme (11) mit einem Halteelement (5) für die Anbauteile; – Verbinden des Halteelements (5) mit dem Kraftfahrzeug (12) und – Verbinden von Anbauteilen mit dem Halteelement (5).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das lösbare Fixieren des Gestänges (6) mittels Spannern erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das lösbare Fixieren des Gestänges (6) magnetisch erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei an dem Halteelement (5) ein Scheinwerfer, ein Kühlergrill und/oder ein Stoßfänger des Kraftfahrzeugs (12) befestigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei als Referenzflächen (16 bis 19) Flächen an einer Motorhaube (2) und/oder an einem Kotflügel (3) verwendet werden.