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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für mindestens eine Fahrzeugkomponente an einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Befestigungsanordnungen für Fahrzeugkomponenten sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Solche Befestigungsanordnungen weisen üblicherweise ein Befestigungsbauteil auf, welches mindestens eine Befestigungsstruktur und eine Verbindungsstruktur aufweist. Hierbei wird eine Fahrzeugkomponente an der Befestigungsstruktur des Befestigungsbauteils befestigt. Über die Verbindungsstruktur des Befestigungsbauteils wird das Befestigungsbauteil üblicherweise zusammen mit der Fahrzeugkomponente mit einem Karosserieelement der Fahrzeugkarossiere verbunden. Das Befestigungsbauteil ist hierbei beispielsweise als Einlegeteil ausgeführt, welches teilweise von dem Karosserieelement umschlossen ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Karosserieelement als Faserkunststoffverbund ausgebildet ist.
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Aus der
DE 39 36 376 C1 ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines Gegenstandes an einem Hohlkörper bekannt. Hierbei wird zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Hohlkörpers ein Distanzteil angeordnet, welches vor dem Zusammenfügen der den Hohlkörper bildenden Blechschalen an derjenigen Wand befestigt wird, welche dem zu befestigenden Gegenstand gegenüberliegt. An der Wand, an welcher der Gegenstand anliegt, ist eine Durchtrittsöffnung vorgesehen, durch welche eine Schraube hindurchgeführt und in ein Innengewinde des Distanzteiles eingedreht ist.
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Aus der
DE 199 58 148 A1 ist eine Anordnung zur Befestigung eines Gegenstandes an der Außenwand eines Hohlkörpers bekannt. Die Anordnung umfasst einen Hohlkörperabschnitt mit zwei einander gegenüberliegenden Wänden, welche mit zueinander orientierten Öffnungen versehen sind, und einen Befestigungsbolzen, welcher auf der Seite der einen Öffnung hohlkörperinnenseitig axial abgestützt ist und einen durch diese Öffnung nach außen ragenden Befestigungsabschnitt zur Kopplung mit dem Gegenstand aufweist, und welcher an der anderen Öffnung, welche als Einführöffnung für den Befestigungsbolzen ausgebildet ist, dauerhaft mit dem Hohlkörper verbunden ist.
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Aus der
US 5 918 692 A ist beispielsweise eine Karosserie für ein Fahrzeug bekannt, welche mindestens vier Karosserieelemente umfasst, welche beispielsweise als zwei Längsträger und zwei Querträger ausgeführt sind. Hierbei sind Fahrzeugräder und Stoßdämpfer mit mindestens einem Karosserieelement verbunden. Das Fahrzeug umfasst eine Fahrzeugbatterie, welche an einem Karosserieelement befestigt ist. Die Fahrzeugbatterie ist im Bodenbereich zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern angeordnet. Die Fahrzeugbatterie ist an einem als Bügel ausgeführten Befestigungsbauteil befestigt. Das als Bügel ausgeführte Befestigungsbauteil ist mit einem Karosserieelement verbunden. Der Bügel weist für diese Zwecke als Bohrlöcher ausgeführte Befestigungsstrukturen und Verbindungsstrukturen auf, so dass die Batterie mit dem als Bügel ausgeführten Befestigungsbauteil und das Befestigungsbauteil mit dem Karosserieelement verschraubt werden kann.
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Aus der
DE 10 2004 042 326 A1 ist eine gattungsgemäße Befestigungsanordnung einer Batterie für Fahrzeuge bekannt. Die Befestigungsanordnung der Batterie umfasst ein Gehäuse, eine Dichtungseinrichtung und eine Schraube. Das Gehäuse ist an einem Karosserierahmen befestigt. Die Batterie ist am Gehäuse befestigt. Die Dichtungseinrichtung ist aus Gummi oder Harz hergestellt und am Rand einer für die Dichtungseinrichtung im Gehäuse eingerichteten Befestigungsöffnung befestigt. Die Dichtungseinrichtung weist eine Mutter aus Metall auf, die als Einlegeteil ausgeführt und durch Umspritzen an der inneren Umfangseite der Dichtungseinrichtung eingebettet ist. Die Schraube fixiert den Batteriehalter dadurch, dass sie in die Mutter der Dichtungseinrichtung eingeschraubt ist. Der Batteriehalter ist in Kontakt mit der Dichtungseinrichtung und wird von dieser getragen. Alternativ kann die Dichtungseinrichtung zweiteilig als obere Halterung und untere Halterung ausgeführt werden. Hierbei weist die obere Halterung einen Stopper auf, der eine röhrenförmige Form mit einem an seinem inneren Umfang eingesetzten Flansch aufweist. Die untere Halterung weist eine eingesetzte Mutter und an seinen inneren und äußeren Umfängen ein Gewinde auf. Beim Befestigen der Batterie wird, nachdem die untere Halterung an einem Sitz eines Karosserierahmens durch Einschrauben befestigt ist, das Gehäuse befestigt, so dass ein hervorstehender Bereich des Gehäuses die untere Halterung abdeckt. Dann wird die obere Halterung in einer Öffnung des hervorstehenden Bereichs befestigt. Nachfolgend wird eine Schraube durch den Batteriehalter geführt und durch Einschrauben in die Mutter der unteren Halterung festgezogen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Befestigungsanordnung für mindestens eine Fahrzeugkomponente an einer Fahrzeugkarosserie zu schaffen, welche einfach auszutauschen ist und welche einen zuverlässigen Halt der mindestens einen Fahrzeugkomponente an der Fahrzeugkarosserie gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Befestigungsanordnung für mindestens eine Fahrzeugkomponente an einer Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine verbesserte Befestigungsanordnung für mindestens eine Fahrzeugkomponente an einer Fahrzeugkarosserie zu schaffen, welche einfach ausgetauscht werden kann und welche einen zuverlässigen Halt der mindestens einen Fahrzeugkomponente an der Fahrzeugkarosserie gewährleistet, umfasst die Befestigungsanordnung ein Befestigungsbauteil, welches eine Verbindungstruktur aufweist, über welche das Befestigungsbauteil mit mindestens einem Karosserieelement verbunden ist. Hierbei ist ein erster Verbindungsbereich der Verbindungsstruktur des Befestigungsbauteils mit einer ersten Oberfläche eines ersten Karosserieelements und ein zweiter Verbindungsbereich der Verbindungsstruktur des Befestigungsbauteils ist mit einer zweiten Oberfläche eines zweiten Karosserieelements verbunden. In vorteilhafter Weise kann das Befestigungsbauteil im Gegensatz zu einem so genannten „Insert“ einfach aus der Befestigungsanordnung gelöst und ausgetauscht werden, da es lediglich an Oberflächen der Karosserieelemente anliegt und nicht in die Karosserieelemente integriert ist. Dadurch können das Befestigungsbauteil einfacher ausgetauscht und eine Reparatur der Fahrzeugkarosserie in vorteilhafter Weise erleichtert werden. Dadurch, dass das Befestigungsbauteil mit mindestens zwei Karosserieelementen verbunden ist, kann in vorteilhafter Weise die Stabilität der Befestigungsanordnung erhöht werden und eine zuverlässigere Verbindung geschaffen werden, da wirkende Kräfte in vorteilhafter Weise über mindestens zwei Karosserieelemente weitergeleitet werden können. Des Weiteren hält die Verbindung in vorteilhafter Weise selbst dann, wenn sich beispielsweise der erste Verbindungsbereich der Verbindungsstruktur von der ersten Oberfläche des ersten Karosserieelements löst, da die Verbindungsstruktur weiterhin mit dem zweiten Verbindungsbereich an der zweiten Oberfläche des zweiten Karosserieelements verbunden ist.
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Hierbei umfasst die Befestigungsstruktur des Befestigungsbauteils mindestens zwei Be-festigungsstrukturelemente zur Befestigung von mindestens zwei Fahrzeugkomponenten. In vorteilhafter Weise können mindestens zwei Fahrzeugkomponenten über ein einziges Befestigungsbauteil an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden. Da weniger Befestigungsanordnungen für die gleiche Anzahl von Fahrzeugkomponenten vorgesehen werden, können in vorteilhafter Weise Materialkosten und/oder durch die Zeiteinsparung Fertigungskosten reduziert werden. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise eine erste Fahrzeugkomponente unabhängig von einer zweiten Fahrzeugkomponente entfernt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung kann eine erste Verbindung zwischen dem ersten Verbindungsbereich der Verbindungsstruktur und der ersten Oberfläche des ersten Karosserieelements und/oder eine zweite Verbindung zwischen dem zweiten Verbindungsbereich der Verbindungsstruktur und der zweiten Oberfläche des zweiten Karosserieelements als Klebeverbindung und/oder Schraubverbindung und/oder Nietverbindung ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise kann die Verbindungstruktur und somit das Befestigungsbauteil an mindestens einem Verbindungsbereich formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Karosserieelement verbunden werden. In vorteilhafter Weise ergibt sich dadurch eine Vielzahl von verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten, von denen in vorteilhafter Weise die Verbindungsmetode ausgewählt werden kann, welche für den Fahrzeugtyp und/oder den Verbindungsbereich und/oder die zu befestigende Fahrzeugkomponente geeignet ist. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise die Verbindungsmethode ausgewählt werden, welche am kostengünstigsten und/oder am stabilsten und/oder am einfachsten auszuführen ist. In einer bevorzugten als Klebeverbindung ausgeführten Ausführungsform der Verbindung kann in vorteilhafter Weise eine Kraftübertragung über eine Schubübertragung mittels des Klebstoffes erfolgen
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung kann eine erste Befestigung zwischen einem ersten Befestigungsstrukturelement und der ersten Fahrzeugkomponente und/oder eine zweite Befestigung zwischen einem zweiten Befestigungsstrukturelement und der zweiten Fahrzeugkomponente als Klebeverbindung und/oder Schraubverbindung und/oder Nietverbindung ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise ergibt sich eine Vielzahl an Befestigungsmöglichkeiten, von welchen in vorteilhafter Weise die Befestigungsmethode ausgewählt werden, welche für den Fahrzeugtyp und/oder das Befestigungsstrukturelement und/oder die zu befestigende Fahrzeugkomponente geeignet ist. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise die Befestigungsmethode ausgewählt werden, welche am kostengünstigsten und/oder am stabilsten und/oder am einfachsten auszuführen ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung kann mindestens ein Befestigungsstrukturelement als Befestigungsdom und/oder Befestigungssäule und/oder Aussparung und/oder Erhöhung und/oder Steg ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise kann die Befestigung und das Lösen der Fahrzeugkomponente durch eine bestimmte äußere Form des Befestigungsstrukturelements erleichtert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung kann eine als Fahrzeugbatterie ausgeführte erste Fahrzeugkomponente in einer ersten Richtung über das erste Befestigungsstrukturelement an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden. Des Weiteren kann eine als Fahrzeugsitz ausgeführte zweite Fahrzeugkomponente in einer zweiten Richtung, welche entgegengesetzt zur ersten Richtung verläuft, über das zweite Befestigungsstrukturelement an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden. In vorteilhafter Weise können über das Befestigungsbauteil mehrere unterschiedliche Fahrzeugkomponenten in verschiedenen Fahrzeugbereichen angeordnet werden. So kann die Batterie beispielsweise von unten über das Befestigungsbauteil am Schweller und am Bodenblech der Fahrzeugkarosserie befestigt werden, und der Fahrzeugsitz kann von oben über das Befestigungsbauteil am Schweller und am Bodenblech der Fahrzeugkarosserie befestigt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung kann die Befestigungsstruktur an die Verbindungsstruktur angeformt werden. In vorteilhafter Weise kann somit eine einstückige Ausführung der Befestigungsanordnung umgesetzt werden, so dass die Teilezahl zur Befestigung der Fahrzeugkomponenten reduzierte werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung kann die Verbindungsstruktur einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisen. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Ausführung der Verbindungsstruktur mit der Befestigungsstruktur, welche verschiedene Befestigungsstrukturelemente aufweist, da eine T-förmige Verbindungsstruktur mindestens zwei gerade verlaufende Verbindungsbereiche aufweist. Des Weiteren weist die T-förmige Verbindungsstruktur zwei Teilbereiche auf, die senkrecht zueinander stehen und einen L-förmigen Verbindungsbereich ausbilden können. Dadurch können die Verbindungsbereiche einfach an die Oberfläche und die äußere Form der korrespondierenden Karosserieelemente angepasst werden. Des Weiteren kann die T-förmige Verbindungsstruktur zumindest teilweise in einen Verbindungsbereich zwischen zwei Karosserieelementen eingelegt werden, so dass einwirkende Kräfte besser auf die Karosserieelemente übertragen werden können.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung können das erste Karosserieelement und/oder das zweite Karosserieelement als Faserkunststoffverbund und/oder Metallstrukturbauteil ausgeführt werden. Das erste Karosserieelement kann beispielsweise als Schweller ausgeführt werden und das zweite Karosserieelement kann beispielsweise als Bodenplatte ausgeführt werden. Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung ermöglicht es in vorteilhafter Weise unterschiedliche Materialien miteinander zu verbinden, so dass eine vielfältige Anwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung möglich ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung,
- 2 eine schematische Querschnittdarstellung des Ausführungsbeispiels aus 1 entlang der Linie II - II.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, weist eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 1 für mindestens eine Fahrzeugkomponente ein Befestigungsbauteil 10 auf. Das Befestigungsbauteil 10 umfasst mindestens eine Befestigungsstruktur 12 zur Befestigung der mindestens einen Fahrzeugkomponente und eine Verbindungsstruktur 14, über welche das Befestigungsbauteil 10 mit mindestens einem Karosserieelement 20, 21, 22 verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist ein erster Verbindungsbereich 14.1 der Verbindungsstruktur 14 des Befestigungsbauteils 10 mit einer ersten Oberfläche 21.1 eines ersten Karosserieelements 21 verbunden, und ein zweiter Verbindungsbereich 14.2 der Verbindungsstruktur 14 des Befestigungsbauteils 10 ist mit einer zweiten Oberfläche 22.2 eines zweiten Karosserieelements 22 verbunden. Dadurch, dass das Befestigungsbauteil 10 lediglich mit den Oberflächen 21.1, 22.1 der Karosserieelemente 21., 22 verbunden ist und nicht in das entsprechende Karosserieelement 21, 22 integriert ist, kann es einfach ausgetauscht werden.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 1 eine erste Verbindung 16.1, welche zwischen dem ersten Verbindungsbereich 14.1 der Verbindungsstruktur 14 und der ersten Oberfläche 21.1 des ersten Karosserieelements 21 angeordnet ist, und eine zweite Verbindung 16.2, welche zwischen dem zweiten Verbindungsbereich 14.2 der Verbindungsstruktur 14 und der zweiten Oberfläche 22.2 des zweiten Karosserieelements 22 angeordnet ist, als Klebeverbindung ausgeführt. Auf diese Weise können Kräfte über eine Schubübertragung mittels des Klebstoffes 16.3 übertragen werden. Zusätzlich oder alternativ können die Verbindungen 16.1, 16.2 auch als Schraubverbindungen und/oder Nietverbindungen ausgeführt werden. Des Weiteren können die Verbindungen 16.1 , 16.2 unterschiedlich ausgeführt werden, so dass beispielsweise die erste Verbindung 16.1 zwischen dem ersten Verbindungsbereich 14.1 und der ersten Oberfläche 21.1 des ersten Karosserieelements 21 als Schraubverbindung ausgeführt werden kann und die zweite Verbindung 16.2 zwischen dem zweiten Verbindungsbereich 14.2 der Verbindungsstruktur 14 und der zweiten Oberfläche 22.2 des zweiten Karosserieelements 22 beispielsweise als Klebeverbindung ausgeführt werden kann. Das dargestellte erste Karosserieelement 21 ist beispielhaft als Metallstrukturbauteil ausgeführt und bildet einen Schweller der Fahrzeugkarosserie. Das zweite Karosserieelement 22 ist beispielhaft als Faserkunststoffverbund ausgeführt und bildet eine Bodenplatte der Fahrzeugkarosserie. Des Weiteren weist die Verbindungsstruktur 14 einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt auf, so dass der erste Verbindungsbereich 14.1 im wesentlichen L-förmig ausgeführt ist. Dadurch liegt der erste Verbindungsbereich 14.1 des Befestigungsbauteils 12 an zwei Seiten des ersten Karosserieelements 21 an. Der zweite Verbindungsbereich 14.2 ist zumindest teilweise gegenüber dem ersten Verbindungsbereich 14.1 angeordnet, so dass die Verbindungsstruktur 14 zumindest teilweise zwischen dem ersten Karosserieelement 21 und dem zweiten Karosserieelement 22 angeordnet ist.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst die Befestigungsstruktur 12 des Befestigungsbauteils 10 mindestens zwei Befestigungsstrukturelemente 12.1, 12.2 zur Befestigung von mindestens zwei Fahrzeugkomponenten. Hierbei sind zwei erste Befestigungsstrukturelemente 12.1 als Befestigungsdome 12.1 ausgeführt, und ein zweites Befestigungsstrukturelement 12.2 ist als Befestigungssäule 12.2 ausgeführt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit die Befestigungsstrukturelemente 12.1, 12.2 als Aussparung und/oder Erhöhung und/oder Steg auszuführen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine erste Fahrzeugkomponente als Fahrzeugbatterie ausgeführt und wird von unten am ersten Befestigungsstrukturelement 12.1 befestigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann die nicht dargestellte Fahrzeugbatterie an zwei als Fahrzeugdome 12.1 ausgeführte Befestigungsstrukturelemente 12.1 befestigt werden. Eine als Fahrzeugsitz ausgeführte nicht dargestellte zweite Fahrzeugkomponente kann von oben an dem zweiten Befestigungsstrukturelement 12.2 befestigt werden. Zur Befestigung der Fahrzeugsitze und der Fahrzeugbatterie sind mehrere Befestigungsbauteile 10 vorgesehen. Eine erste Befestigung zwischen dem ersten Befestigungsstrukturelement 12.1 und der ersten Fahrzeugkomponente und/oder eine zweite Befestigung 18.2 zwischen dem zweiten Befestigungsstrukturelement 12.2 und der zweiten Fahrzeugkomponente kann beispielsweise als Klebeverbindung und/oder Schraubverbindung und/oder Nietverbindung ausgeführt werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Befestigungsstrukturelemente 12.1, 12.2 Aufnahmen 12.3 für Schrauben auf. Mit der nicht dargestellten Schraube kann die korrespondierende Fahrzeugkomponenten mit dem jeweiligen Befestigungsstrukturelement 12.1 12.2 verschraubt werden. Das beispielhaft als Bodenplatte ausgeführte zweite Karosserieelement 22 weist zudem eine Öffnung 22.4 auf, durch welche das zweite Befestigungsstrukturelement 12.2 geführt ist.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist die Befestigungsstruktur 12 an die Verbindungsstruktur 14 angeformt, wodurch eine einstückige Ausführung des Befestigungsbauteils 10 entsteht. Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, weist das Befestigungsbauteil 10 ein Stützelement bzw. Verstärkungselement 14.3 auf, welches den Bereich unterhalb des zweiten Befestigungsstrukturelement 12.2 abstützt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungsanordnung
- 10
- Befestigungsbauteil
- 12
- Befestigungsstruktur
- 12.1
- Befestigungsdom
- 12.2
- Befestigungssäule
- 12.3
- Aufnahme
- 14
- Verbindungstruktur
- 14.1
- erster Verbindungsbereich
- 14.2
- zweiter Verbindungsbereich
- 14.3
- Verstärkungselement
- 16.1
- erste Verbindung
- 16.2
- zweite Verbindung
- 16.3
- klebende Masse
- 21
- erstes Karosserieelement (Faserkunststoffverbundselement)
- 21.1
- erste Oberfläche
- 22
- zweites Karosserieelement (Bodenstruktur)
- 22.2
- zweite Oberfläche
- 22.4
- Öffnung
