DE102013206422B4

DE102013206422B4 - Karosserieteilbaugruppe sowie Halterung für eine Karosserieteilbaugruppe

Info

Publication number: DE102013206422B4
Application number: DE102013206422.5A
Authority: DE
Inventors: Israel Solano Soriano
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2021-04-29
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: DE102013206422A1; US9199437B2; US20130276293A1; CN103375463B; BR102013004610A2; CN103375463A

Abstract

Karosseriebauteilgruppe (10), umfassend:ein erstes Karosseriebauteil (14);einen Schweißbolzen (12), der sich von dem ersten Karosseriebauteil (14) erstreckt;ein zweites Karosseriebauteil (18), das benachbart zu dem ersten Karosseriebauteil (14) positioniert ist, wobei das zweite Karosseriebauteil (18) ein Loch (19) ausbildet, durch das sich der Schweißbolzen (12) hindurcherstreckt; undeine Halterung (30) mit:einem Unterteil (32), das eine kranzförmige Kappe (39) und ein zylindrisches Führungsmerkmal (34) umfasst, wobei das zylindrische Führungsmerkmal (34) bezüglich der kranzförmigen Kappe (39) orthogonal angeordnet ist; undeiner Mutter (40) mit einem Paar von radialen Rippen (44, 144), die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind:wobei:die kranzförmige Kappe (39) einen Schlitz (36) ausbildet;das zylindrische Führungsmerkmal (34) in dem Loch (19) des zweiten Karosseriebauteils (18) positioniert ist und den Schweißbolzen (12) umgibt;eine der radialen Rippen (44) benachbart zu einer Fläche der kranzförmigen Kappe (39) positioniert ist; unddie andere radiale Rippe (144) abgeschrägt und in dem Schlitz (36) der kranzförmigen Kappe (39) aufgenommen ist, um dadurch die Mutter (40) an dem Unterteil (32) und dem Schweißbolzen (12) zu sichern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Karosserieteilbaugruppe sowie eine Halterung dafür.
Aus der DE 10 2010 024 870 A1 ist eine Karosseriebauteilgruppe bekannt, die ein erstes Karosseriebauteil; einen Schweißbolzen, der sich von dem ersten Karosseriebauteil erstreckt; ein zweites Karosseriebauteil, das benachbart zu dem ersten Karosseriebauteil positioniert ist, wobei das zweite Karosseriebauteil ein Loch ausbildet, in dem sich der Schweißbolzen befindet; und eine Halterung umfasst, die ein Unterteil, das eine Kappe und ein zylindrisches Führungsmerkmal umfasst, wobei das zylindrische Führungsmerkmal bezüglich der Kappe orthogonal angeordnet ist, und eine Mutter mit einer radialen Rippe aufweist, wobei das zylindrische Führungsmerkmal den Schweißbolzen umgibt und die radiale Rippe benachbart zu einer Fläche der Kappe positioniert ist.
Ferner ist aus der DE 694 14 946 T2 eine Bauteilgruppe bekannt, die ein erstes Bauteil; einen Bolzen, der sich von dem ersten Bauteil erstreckt; ein zweites Bauteil das benachbart zu dem ersten Bauteil 2 positioniert ist und ein Loch ausbildet, in dem sich der Bolzen befindet; und eine Halterung mit einem Unterteil umfasst, das eine kranzförmige Kappe und ein zylindrisches Führungsmerkmal umfasst, wobei das zylindrische Führungsmerkmal bezüglich der kranzförmigen Kappe orthogonal angeordnet ist, und einer Mutter mit einem Paar von radialen Rippen aufweist. Die kranzförmige Kappe bildet einen Schlitz aus und das zylindrische Führungsmerkmal ist in dem Loch des zweiten Bauteils positioniert ist. Eine der die radialen Rippen ist benachbart zu einer Fläche der kranzförmigen Kappe positioniert und die andere radiale Rippe ist in dem Schlitz der kranzförmigen Kappe aufgenommen, um dadurch die Mutter an dem Unterteil und dem Bolzen zu sichern.
HINTERGRUND
Bolzenschweißen ist eine besondere Form des Punktschweißens, wobei der Kopf eines Schraubbefestigungsmittels an die Fläche einer Komponente endgeschweißt wird. Schweißbolzen werden häufig bei Herstellungsprozesses verwendet, um benachbarte Blechteile auszurichten und zu verbinden. Es kann aber schwierig sein, Schweißbolzen präzis an eine Komponente zu schweißen. Ferner gibt es in einer vorgegebenen Fertigungsumgebung viele mögliche Maßschwankungen bei Material, Einbauraum und Prozessschritten. Kollektiv können solche Schwankungen das Positionieren von eingebauten Schweißbolzen mit einer passenden Mutter und einem anderen Blechteil relativ schwierig machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Anbringung zweier Karosseriebauteile aneinander trotz etwaiger Maß- und Montagetoleranzen zu vereinfachen.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird mit einer Karosserieteilbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einer Halterung mit den Markmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Hierin wird eine Karosseriebauteilgruppe offenbart, die benachbarte erste und zweite Karosseriebauteile, einen Schweißbolzen, der an das erste Karosseriebauteil angeschweißt ist und sich von diesem erstreckt, und eine Halterung für die Karosseriebauteilgruppe umfasst. Das zweite Karosseriebauteil bildet ein Loch aus, das den Schweißbolzen umschreibt. Die Halterung ist an das zweite Karosseriebauteil geklebt oder anderweitig fest daran angebracht und bildet dadurch eine POA-Komponente (eine Komponente eines Teils einer Bauteilgruppe) des zweiten Karosseriebauteils. Die Halterung erleichtert den Einbau des zweiten Karosseriebauteils bezüglich des ersten Karosseriebauteils, wie hierin näher dargelegt wird.
Die Halterung umfasst ein Unterteil und eine Mutter. Das Unterteil umfasst eine kranzförmige Kappe und ein zylindrisches Führungsmerkmal, das bezüglich der Kappe orthogonal angeordnet ist. Die Kappe weist eine Außenwand auf, die einen Schlitz ausbildet. Die Mutter weist ein Paar von sich radial erstreckenden (radialen) Rippen auf. Eine radiale Rippe ist benachbart zu einer oberen Fläche der Kappe positioniert. Die andere radiale Rippe ist in dem Schlitz der Kappe aufgenommen, um dadurch die Mutter an dem Unterteil und dem Bolzen zu sichern.
Hierin wird auch eine Halterung offenbart, die mit einer einen Schweißbolzen aufweisenden Karosseriebauteilgruppe verwendet werden kann. Die Halterung umfasst ein Unterteil und eine Mutter. Das Unterteil umfasst eine kranzförmige Kappe mit einer Außenwand, die einen Schlitz ausbildet. Das Unterteil bildet ein zylindrisches Führungsmerkmal aus, das bezüglich der Kappe orthogonal angeordnet ist. Das zylindrische Führungsmerkmal umschreibt den Schweißbolzen, wenn das Führungsmerkmal in der Karosseriebauteilgruppe eingebaut ist. Die Mutter umfasst ein Paar von radialen Rippen. Eine der radialen Rippen ist benachbart zu einer oberen Fläche der Kappe positioniert. Die andere radiale Rippe ist in einem von der Kappe ausgebildeten Schlitz aufgenommen, um dadurch die Mutter an dem Unterteil zu sichern.
Ein beispielhaftes und daher nicht beanspruchtes Verfahren zum Verwenden der Halterung bei einer Karosseriebauteilgruppe umfasst das Vorsehen der Halterung, die wie vorstehend dargelegt konfiguriert ist, und dann das Positionieren des zylindrischen Führungsmerkmals in ein Loch, das durch eines der Karosseriebauteile der Karosseriebauteilgruppe ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst auch das Positionieren einer radialen Rippe der Mutter benachbart zu einer Fläche der Kappe und das Einführen einer anderen radialen Rippe der Mutter in einen Schlitz, der durch eine Außenwand der Kappe ausgebildet ist. Die in den Schlitz eingesetzte radiale Rippe weist eine abgeschrägte Fläche zum Führen des Schweißbolzens in die Mutter auf.
Figurenliste

1 ist eine schematische freigeschnittene Seitenansichtdarstellung einer beispielhaften Karosseriebauteilgruppe unter Verwenden der vorliegend offenbarten Halterung.
2 ist eine schematische Perspektivansichtdarstellung der Halterung und des Schweißbolzens, die mit der in 1 gezeigten Karosseriebauteilgruppe verwendbar sind.
3 ist eine schematische Perspektivansichtdarstellung eines in 2 gezeigten Unterteils der Halterung.
4 ist eine schematische freigeschnittene Ansicht einer in 2 gezeigten Mutter der Halterung.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bilden der in 1 gezeigten Karosseriebauteilgruppe beschreibt.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen in den gesamten mehreren Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, ist in einer schematischen Querschnittansicht in 1 eine beispielhafte Karosseriebauteilgruppe 10 gezeigt. Die Karosseriebauteilgruppe 10 umfasst jeweilige erste und zweite Karosseriebauteile 14 und 18, die unter Verwenden einer Halterung 30 verbunden sind. Die Halterung 30 kann entweder von Hand oder mittels eines automatisierten Prozesses vor der Montage an das erste Karosseriebauteil 14 an dem zweiten Karosseriebauteil 18 installiert werden. Die verschiedenen Elemente der Halterung 30 werden nachstehend unter Bezugnahme auf 2-4 näher beschrieben. Ferner wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5 ein beispielhaftes Verfahren 100 zum Verwenden der Halterung 30 in Verbindung mit der Karosseriebauteilgruppe 10 von 1 oder einer anderen geeigneten Karosseriebauteilgruppe dargelegt.
Das zweite Karosseriebauteil 18 von 1 kann eine Isolierung 20, zum Beispiel eine Lage oder Schicht aus Ethylenvinylacetat (EVA), umfassen. Die Verwendung einer EVA-Lage kann besonders nützlich sein, wenn das zweite Karosseriebauteil 18 als Heckkarosseriebauteil eines Fahrzeugs konfiguriert ist, d.h. als eine Karosseriebauteilgruppe, die einen Fahrgastraum von einer Ladefläche trennt. Bei einer solchen beispielhaften Ausführungsform kann die Isolierung 20 mit einem Subkarosseriebauteil 21 des zweiten Karosseriebauteils 18 verklebt werden, zum Beispiel eine oder mehrere Lagen von Textilfasern wie etwa Glasfasern, Polypropylenfasern, Polyesterfasern und/oder eine Fasermischung.
Das zweite Karosseriebauteil 18 kann unter Verwenden von mehreren Schweißbolzen 12, wovon in 1 der veranschaulichenden Einfachheit halber nur einer gezeigt ist, an dem ersten Karosseriebauteil 14 angebracht werden. Ein Kopf 13 jedes Schweißbolzens 12 wird vor dem Einbau des zweiten Karosseriebauteils 18 an eine Fläche 16 des ersten Karosseriebauteils 14 geschweißt, wie in dem Gebiet gut bekannt ist. Wie vorstehend erwähnt ist es schwierig, ein solches Schweißen durchzuführen und eine präzise axiale Ausrichtung des Schweißbolzens 12 beizubehalten, was potentiell zu einem gewissen Grad an Maßschwankung führt. Andere Maßschwankungen können aufgrund Einbauraum, Prozessanforderungen und anderen Faktoren vorliegen.
Ferner bildet das in 1 gezeigte zweite Karosseriebauteil 18 ein Loch 19 aus. Das Loch 19 weist einen Durchmesser Do auf, durch den sich der Schweißbolzen 12 durch das zweite Karosseriebauteil 18 erstreckt, d.h. bezüglich einer Mittelachse 11 des Schweißbolzens 12 axial. Die Halterung 30 weist eine Achse 111 auf, die sich aufgrund von Maßabweichungen von der Achse 11 des Schweißbolzens 12 unterscheidet. Die vorliegende Halterung 30 ist somit konfiguriert, dazu beizutragen, einen Teil dieser Maßschwankung zu absorbieren und dadurch einem Arbeiter zu helfen, den Schweißbolzen 12 beim Verbinden des zweiten Karosseriebauteils 18 mit dem ersten Karosseriebauteil 14 zu positionieren.
In einer bestimmten Ausführungsform kann die in 1 gezeigte Halterung 30 aus Polyolefinlegierung, d.h. einer Legierung von Polypropylenkunststoff und Ethylenpropylen (EP) oder Ethylenpropylendienmonomer(EPDM)-Kautschuk, gefertigt sein. Solche Materialien sind bekanntermaßen kompatibel mit EVA und können daher in der vorstehend erwähnten Ausführungsform eines Fahrzeugheckkarosseriebauteils/einer EVA-Isolierung 20 verwendet werden. Zudem ermöglichen solche Materialien das Einbauen der Halterung 30 über dem Schweißbolzen 12 von Hand. Der Handeinbau kann bei bestimmten Anwendungen aufgrund von Konstruktionsmaterialien und/oder Platzbeschränkungen erforderlich sein. Ferner kann der Einbau von Hand dazu beitragen, den Einbauvorgang zu beschleunigen und durch Vermeiden der Nutzung von Werkzeug die Kosten zu senken.
Der Schweißbolzen 12 von 1 kann ein M6 x 1 Schweißbolzen der aus dem Gebiet bekannten Art sein. Bei einer solchen nicht einschränkenden beispielhaften Ausführungsform kann das Loch 19, das durch das zweite Karosseriebauteil 18 ausgebildet ist, einen Durchmesser von 12 mm bis 14 mm aufweisen. In einer anderen Ausführungsform kann der Durchmesser etwa 13,8 mm ± 0,5 mm betragen. In der gleichen Ausführungsform kann eine Mutter 40 der Halterung 30 so bemessen sein, dass sie während des Einbaus etwa 2,6 mm ± 0,5 mm Maßschwankung absorbiert. Ein Ändern der Größe und/oder der Materialeigenschaften der Halterung 30 ermöglicht in anderen Anwendungen aber das Verwenden der Halterung 30 mit einem Loch 19 beliebigen Durchmessers oder Schweißbolzen 12 einer beliebigen typischen Größe und/oder das Absorbieren größerer Maßschwankungsbeträge .
Zusätzlich zu der Mutter 40 umfasst die in 1 gezeigte Halterung 30 ein Unterteil 32 mit einem zylindrischen Führungsmerkmal 34 und einer kranzförmigen Kappe 39 (siehe 2). Die Kappe 39 weist eine Unterseite 33 auf, die unter Verwenden von Kleber oder eines anderen geeigneten klebenden Materials an einer freiliegenden Fläche 52 der Isolierung 20 angeklebt werden kann. Das zylindrische Führungsmerkmal 34 wird in dem Loch 19 des zweiten Karosseriebauteils 18 positioniert. Andere bauliche Elemente des Unterteils 32, einschließlich des Führungsmerkmals 34, werden unter Bezugnahme auf 2 und 3 näher beschrieben.
Die Mutter 40 von 1 kann radiale Fixierungslaschen 49 umfassen, die sich von einer mittleren Bohrung 43 der Mutter 40 erstrecken, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 4 erläutert wird. Mindestens einige der Fixierungslaschen 49 können den Schweißbolzen 12 kontaktieren, um dazu beizutragen, ein Ablösen des zweiten Karosseriebauteils 18 von dem ersten Karosseriebauteil 14 zu verhindern. Die Mutter 40 ist so ausgelegt, dass sie bezüglich des Lochs 19 oder genauer gesagt über dem Innendurchmesser des zylindrischen Führungsmerkmals 34 schwimmt, wie durch das Maß D₅ in 3 angedeutet ist. Auf diese Weise absorbiert die Mutter 40 Maßschwankungen während ihres Einbaus.
Ein Maß D₁ ist zwischen einer Wand 38, die den Umfang eines Schlitzes 36 teilweise ausbildet (siehe 2), und einer Randfläche 58 der unteren Rippe 144 ausgebildet. Eine andere Strecke D₂ ist zwischen einer Innenumfangswand 48 einer oberen Stufe 35 (siehe 2 und 3) der Kappe 39 und einer Halswand 50 der Mutter 40 ausgebildet. Die Halswand 50, die auch in 4 gezeigt ist, bildet einen Halsbereich aus, der die obere Rippe 44 und die untere Rippe 144 voneinander trennt, wobei die Halswand 50 wie in 4 gezeigt das Maß D₇ aufweist. In einer Ausführungsform sind die Strecken Di und D₂ von 1 gleich, wenn die Mutter 40 bezüglich des Unterteils 32 eingebaut wird, oder sind in etwa gleich, d.h. innerhalb von ± 5 Prozent des größeren der zwei Strecken, wenn eine Schwankung vorliegt.
Wie vorstehend erwähnt ist es schwierig, Schweißbolzen, wie etwa den beispielhaften Schweißbolzen 12 von 1, mit präziser axialer Ausrichtung anzuschweißen. Selbst wenn die Schweißbolzen 12 richtig ausgerichtet sind, kann der begrenzte Einbauraum in einem typischen Fahrzeug oder anderem System den Einbau von relativ großen Karosseriebauteilen, wie etwa dem zweiten Karosseriebauteil 18, komplizieren. Die Konstruktion der Mutter 40, wie sie nachstehend unter Bezugnahme auf 4 dargelegt wird, bietet einem Arbeiter in einer ansonsten problematischen Montageumgebung eine gewisse Flexibilität.
Unter Bezugnahme auf 2 ist die Halterung 30 in einer eingebauten Stellung bezüglich des Schweißbolzens 12 näher gezeigt. Das Unterteil 32 ist im Allgemeinen T-förmig. D.h. das Unterteil 32 umfasst die kranzförmige Kappe 39, die bezüglich des Führungsmerkmals 34 orthogonal angeordnet ist und umgekehrt, um das im Allgemeinen T-förmige Profil zu bilden. Die Kappe 39 und das Führungsmerkmal 34 können integral gebildet werden oder sie können separat gebildet und miteinander verschweißt oder verbunden werden.
Eine Außenwand 26 der Kappe 39 bildet den vorstehend erwähnten Schlitz 36 aus, der zumindest teilweise die Kappe 39 in eine obere Stufe 35 und eine untere Stufe 135 unterteilt. Die obere Stufe 35 bildet eine keilförmige Öffnung 54 aus. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 erwähnt, kann die Unterseite 33 der Kappe 39 an der freiliegenden Fläche 52 an die Isolierung 20 geklebt/angebracht werden.
Eine obere Fläche 31 der Kappe 39 kann an einem optionalen C-förmigen Dämpfer 22, z.B. einem Flockband oder einem anderen geeigneten Material, befestigt werden. Ein solcher Dämpfer 22 kann eine zulaufende Seite 23 aufweisen, die wie gezeigt hin zu dem Schlitz 36 ausgerichtet ist, um das Treten der Rippe 44 in die Kappe 39 des Unterteils 32 zu erleichtern. Der Dämpfer 22 kann dazu beitragen, zusätzliches Geräusch/zusätzliche Vibration zu absorbieren, während er verbesserte Gleiteigenschaften der Mutter 40 an dem Unterteil 32 vorsieht. Solche Eigenschaften können bei Anwendungen erwünscht sein, die strenge NVH-Normen (Geräusch, Vibration und Rauheit) erfüllen müssen.
Die in 2 gezeigte Mutter 40 umfasst ein Paar von radialen Rippen 44, 144. Die Rippe 44 bildet eine obere Rippe bezüglich der relativen Position des Unterteils 32, und daher wird die Rippe 44 nachstehend als die obere Rippe 44 bezeichnet. Analog wird die Rippe 144 nachstehend als die untere Rippe 144 bezeichnet. Die obere Rippe 44 ist benachbart zu der oberen Fläche 31 der Kappe 39 oder benachbart zu einer oberen Fläche des optionalen Dämpfers 22, d.h. einer Fläche benachbart zu dem Kopf 42, positioniert. Die untere Rippe 144 ist in dem Schlitz 36 aufgenommen. Die Größe des Schlitzes 36 unterstützt das Unterteil 32 und jeden die untere Rippe 144 umgebenden Raum, z.B. das in 1 gezeigte Maß D₁, einen Teil der Bewegung der Mutter 40 während des Einbaus zu absorbieren.
Die jeweiligen oberen und unteren Rippen 44, 144 sind integral mit dem Kopf 42, z.B. wie gezeigt einem Sechskantkopf, ausgebildet oder mit diesem verschweißt.
Unter Bezugnahme auf 3 ist die obere Stufe 35 des Unterteils 32 von der unteren Stufe 135 um einen kalibrierten Abstand D₃ getrennt. Der Abstand D₃ und der Schlitz 36 sind groß genug, um die untere Rippe 144 einzulassen. Das zylindrische Führungsmerkmal 34 weist einen Außendurchmesser D₄ und einen Innendurchmesser D₅ auf. Der Außendurchmesser D₄ ist etwas kleiner, z.B. 1 mm kleiner, als der Durchmesser Do des in 1 gezeigt Lochs 19, um ein störungsfreies Einführen des Führungsmerkmals 34 in das Loch 19 zuzulassen. Der Innendurchmesser D₅ ist wesentlich größer als der Durchmesser des Schweißbolzens 12, wie in 1 am besten gezeigt ist.
Die obere Stufe 35 bildet ein Paar von radialen Halterungslaschen 37 aus, die benachbart zu der Öffnung 54 sind. Jede der Halterungslaschen 37 weist eine Seitenwand 46 auf. Die Laschen 37 können durch Bilden einer U-förmigen Aussparung 56 in einer Innenumfangswand 48 der oberen Stufe 35 konstruiert werden. Die Halswand 50 von 4 berührt die Wände 46, während die Mutter 40 in die Kappe 39 eingebaut wird. Die U-förmigen Aussparungen 56 unterstützen das Biegen der Halterungslaschen 37, während die Mutter 40 in die Kappe 39 eingeführt wird.
Die Halterungslaschen 37 sind elastisch, um ein Treten der Mutter 40 in die Kappe 39 des Unterteils 32 zu erleichtern, und sind radial nach innen, d.h. hin zur Achse 111, ausgerichtet. Die Halterungslaschen 37 greifen mit der Mutter 40 von 2, wodurch während Transport, Handhabung oder Einbau ein ungewolltes Ablösen der Mutter 40 von dem Unterteil 32 verhindert wird. Die verbleibenden Elemente des in 3 gezeigten Unterteils 32 sind vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4, die ein Schaubild und bezüglich 3 nicht maßstabsgetreu ist, umfasst die Mutter 40 die jeweiligen oberen und unteren Rippen 44 und 144, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 erwähnt sind, und weist einen Innendurchmesser D₆ auf, der durch die Bohrung 43 festgelegt ist. Die Rippen 44, 144 sind bezüglich der Mutter 40 angeordnet, wobei die letztere ein Außenmaß D₈ aufweist. 3 und 4 sind Schaubilder und somit nicht maßstabsgetreu. In jeder Ausführungsform ist der Durchmesser D₅ von 4 aber kleiner als der Durchmesser D₅ von 3, wobei beide Durchmesser D₅ und D₅ den Außendurchmesser des in 1 gezeigten Schweißbolzens 12 übersteigen.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann die obere Rippe 44, die um einen Abstand D₇ von der unteren Rippe 144 getrennt ist, eine massive kreisförmige Scheibe mit einer oberen Fläche 45 sein. Hier ist das Maß D₇ etwas größer als die Dicke der oberen Stufe 35, die in 3 gezeigt ist. Die obere Fläche 45 befindet sich an einer Ebene, die horizontal/flach ist. Die Unterseite 145 der oberen Rippe 44 trägt durch Ausbilden einer in 3 gezeigten Dichtung gegen die obere Fläche 31 des Unterteils 32 oder gegen die obere Fläche des in 2 gezeigten optionalen C-förmigen Dämpfers 22 dazu bei, ein Eindringen von Geräuschen zu vermeiden.
Die untere Rippe 144 umfasst eine abgeschrägte Unterfläche 47. Die abgeschrägte Unterfläche 47 bildet bezüglich der Horizontalen einen kalibrierten Winkel θ. In einer Ausführungsform beträgt der Winkel θ 10 bis 20 Grad. In einer anderen Ausführungsform beträgt der Winkel Θ etwa 15 Grad, d.h. 15 Grad ± 0,5 Grad. Die Verwendung einer solchen abgeschrägten Unterfläche 47 kann die Positionierung des Schweißbolzens 12 von 1 und 2 während des Einbaus durch Führen des Schweißbolzens 12 bezüglich der Mutter 40 erleichtern. Zum Beispiel kontaktiert ein Schweißbolzen 12, der in der Richtung von Pfeil 80 eingebaut und mit seiner mittleren Achse 11 in der gleichen Richtung wie Pfeil 80 ist, die abgeschrägte Unterfläche 47. Eine kontinuierliche Kraft an der Halterung 30 bewegt die Mutter 40 entlang der abgeschrägten Unterfläche 47 in Richtung von Pfeil 90, wodurch die Mutter 40 bezüglich des Schweißbolzens 12 in eine Einbauposition geführt wird. Die abgeschrägte Unterfläche 47 bildet auch eine Barriere gegenüber einem Eindringen von Geräusch von der Richtung des ersten Karosseriebauteils 14 von 1.
Die Mutter 40 kann auch mehrere Fixierungslaschen 49 umfassen, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 erwähnt sind. Jede Fixierungslasche 49 erstreckt sich von der Bohrung 43 der Mutter 40. Mindestens einige der Fixierungslaschen 49 sind bei einem kalibrierten Winkel nach oben, d.h. hin zu dem in 2 gezeigten Kopf 42, und auch radial nach innen, d.h. hin zu der in 3 gezeigten Achse 111, abgewinkelt. Der kalibrierte Winkel kann in einer Ausführungsform bei etwa 60 bis 65 Grad liegen, um dazu beizutragen, die Position der Mutter 40 bezüglich des Schweißbolzens 12 zu halten, wie nachstehend erläutert wird. Die Bildung der Fixierungslaschen 49 kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, einschließlich Bilden der Bohrung 43 bei einer Dicke, und dann anschließendes Ätzen oder Entfernen von Material, um die Fixierungslaschen 49 zu bilden. Die Fixierungslaschen 49 können auch separat gebildet und an die Bohrung 43 ultraschallgeschweißt werden.
Die Fixierungslaschen 49, die abgewinkelt sind, sind auch elastisch. Unter Bezugnahme auf 1 kann der Schweißbolzen 12, wenn er eingebaut ist, somit einige der Fixierungslaschen 49 gegen die mittlere Bohrung 43 schieben, und Fixierungslaschen 49, die entfernt von dem Schweißbolzen 12 positioniert sind, können die Mutter 40 hin zu dem Schweißbolzen 12 führen. Die Verwendung der Fixierungslaschen 49 kann das Einführen und Festhalten des Schweißbolzens 12 von 1 und 2 erleichtern und kann auch dazu beitragen, die ergonomischen Kraftanforderungen, z.B. bei Einbaumaßnahmen, die von Hand vorgenommen werden, zu erfüllen.
Unter Bezugnahme auf 5 ist ein beispielhaftes Verfahren 100 für eine Karosseriebauteilgruppe, wie etwa die beispielhafte Karosseriebauteilgruppe 10 von 1, gezeigt. Das Verfahren 100 beginnt mit Schritt 102, wobei die vorstehend beschriebene Halterung 30 vorgesehen wird.
Schritt 104 kann das Aufbringen von Kleber oder eines anderen geeigneten Klebstoffs auf die Unterseite 33 des in 2 gezeigten Unterteils 32 und dann das Einführen des zylindrischen Führungsmerkmals 34 des Unterteils 32, das in der gleichen Figur gezeigt ist, in das Loch 19, das durch das zweite Karosseriebauteil 18 von 1 ausgebildet ist, umfassen. Das Einführen kann unmittelbar nach dem Pressen des Unterteils 32 an das zweite Karosseriebauteil 18 oder genauer gesagt über die freiliegende Fläche 52 der Isolierung 20 erfolgen, bis der Klebstoff härtet. Das Unterteil 32 wird effektiv ein Teil des zweiten Karosseriebauteils 18. Dann rückt das Verfahren 100 zu Schritt 106 vor.
Alternativ könnte man zuerst Kleber um das Loch 19, d.h. über die freiliegende Fläche 52, auftragen und dann das Führungsmerkmal 34 in das Loch 19 einführen und die Unterseite 33 über die freiliegende Fläche 52 setzen. Ein solches Vorgehen kann aber Klebstoff verschwenden, z.B. durch Aufbringen von mehr Klebstoff als die Unterseite 33 der Kappe 39, und manche Klebstoffe können während des Einbaus des Karosseriebauteils 10 in das Loch 19 gelangen, wo sie an dem Boden des Führungsmerkmals 34 Klumpen hinterlassen, die das Treten des Schweißbolzens 12 durch das Loch 19 beschränken können.
Bei Schritt 106 wird die obere Rippe 44 von 4, d.h. die Rippe mit der flachen Oberfläche oder dem vorstehend erläuterten Profil, benachbart zu der oberen Fläche 31 der Kappe 39, die in 2 gezeigt ist, oder alternativ zu dem C-förmigen Dämpfer 22, der in der gleichen Figur gezeigt ist, positioniert. Gleichzeitig wird die untere Rippe 144, d.h. die Rippe mit der in 4 gezeigten abgeschrägten Unterfläche 47. in den durch die Kappe 39 ausgebildeten Schlitz 36 eingeführt, um dadurch die Mutter 40 an dem Unterteil 32 zu sichern. Dann rückt das Verfahren 100 zu Schritt 108 vor.
Bei Schritt 108 wird ein anderes Karosseriebauteil, z.B. das erste Karosseriebauteil 14 von 1, zusammen mit dem zugehörigen Schweißbolzen 12 vorgesehen.
Bei Schritt 110 wird der Schweißbolzen 12 von 1 und 2 in das in 1 gezeigte Loch 19 gegeben, so dass das Loch 19 den Schweißbolzen 12 umschreibt. Das dynamische Element von Schritt 110 kann statt des ersten Karosseriebauteils 14 das zweite Karosseriebauteil 18 sein, d.h. eine Anordnung des Schweißbolzen 12 in dem Loch 19 kann als Positionierung des Lochs 19 um den Schweißbolzen 12 umgesetzt werden. Das Verfahren 100 rückt zu Schritt 112 vor, wenn der Schritt 110 beendet ist.
Bei Schritt 112 wird die Mutter 40 von 2 durch einen Arbeiter, d.h. von Hand, auf den Schweißbolzen 12 geschoben, um dadurch die jeweiligen ersten und zweiten Karosseriebauteile 14 und 18 zu verbinden. Da die Mutter 40 kein Innengewinde aufweist, kann der Schweißbolzen 12 von 1 nur in dem für einen Eingriff mit den in 4 gezeigten Fixierungslaschen 49 erforderlichen Maße ein Außengewinde aufweisen. Die Halterung 30 von 1 absorbiert dadurch Material-, Prozess- und Einbauschwankungen, während sie als POA-Komponente des zweiten Karosseriebauteils 18 dient.
Wenn das zweite Karosseriebauteil 18 später für Kundendienst oder Wiederzusammenbau abgenommen wird, kann die Mutter 40 gedreht und dadurch von dem Schweißbolzen 12 abgenommen werden. In diesem Fall können das Unterteil 32 und die Mutter 40 an dem zweiten Karosseriebauteil 18 angebracht bleiben. An diesem Punkt würde das Verfahren 100 bei Schritt 108 wieder einsetzen, wie in 5 in Phantomdarstellung angedeutet ist.
Alternativ kann die Mutter 40 in die Kappe 39 des Unterteils 32 eingebaut werden. Die Mutter 40 und das Unterteil 32 können dann an der Fläche 52 des zweiten Karosseriebauteils 18 befestigt werden. Diese alternative Ausführungsform kann statt des getrennten Vorsehens der Mutter 40 und des Unterteils 32 eine Erleichterung für einen Bereitsteller der Halterung 30 sein. Für zusätzliche Vereinfachung, verringerte Komplexität und Schutz der Halterung 30 kann ein Bereitsteller des zweiten Karosseriebauteils 18 von 1 es bevorzugen, die Halterung 30 wie vorstehend beschrieben einzubauen, indem er das Unterteil 32 an dem zweiten Karosseriebauteil 18 befestigt und danach die Mutter 40 an das Unterteil 32 presst.

Claims

Karosseriebauteilgruppe (10), umfassend: ein erstes Karosseriebauteil (14); einen Schweißbolzen (12), der sich von dem ersten Karosseriebauteil (14) erstreckt; ein zweites Karosseriebauteil (18), das benachbart zu dem ersten Karosseriebauteil (14) positioniert ist, wobei das zweite Karosseriebauteil (18) ein Loch (19) ausbildet, durch das sich der Schweißbolzen (12) hindurcherstreckt; und eine Halterung (30) mit: einem Unterteil (32), das eine kranzförmige Kappe (39) und ein zylindrisches Führungsmerkmal (34) umfasst, wobei das zylindrische Führungsmerkmal (34) bezüglich der kranzförmigen Kappe (39) orthogonal angeordnet ist; und einer Mutter (40) mit einem Paar von radialen Rippen (44, 144), die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind: wobei: die kranzförmige Kappe (39) einen Schlitz (36) ausbildet; das zylindrische Führungsmerkmal (34) in dem Loch (19) des zweiten Karosseriebauteils (18) positioniert ist und den Schweißbolzen (12) umgibt; eine der radialen Rippen (44) benachbart zu einer Fläche der kranzförmigen Kappe (39) positioniert ist; und die andere radiale Rippe (144) abgeschrägt und in dem Schlitz (36) der kranzförmigen Kappe (39) aufgenommen ist, um dadurch die Mutter (40) an dem Unterteil (32) und dem Schweißbolzen (12) zu sichern.
Karosseriebauteilgruppe (10) nach Anspruch 1, wobei das zweite Karosseriebauteil (18) ein Subkarosseriebauteil (21) und eine Isolierung (20), die benachbart zu dem Subkarosseriebauteil (21) positioniert ist, umfasst und wobei eine Unterseite (33) des Unterteils (32) an der Isolierung (20) befestigt ist, so dass die Isolierung (20) zwischen dem Subkarosseriebauteil (21) und dem Unterteil (32) positioniert ist.
Karosseriebauteilgruppe (10) nach Anspruch 2, wobei die Isolierung (20) aus Ethylenvinylacetat konstruiert ist und das Subkarosseriebauteil (21) aus Textilfasern konstruiert ist.
Karosseriebauteilgruppe (10) nach Anspruch 1, wobei die Mutter (40) mehrere radial nach innen ragende Fixierungslaschen (49) umfasst, die an einer mittleren Bohrung (43) der Mutter (40) vorgesehen sind.
Karosseriebauteilgruppe (10) nach Anspruch 1, wobei die abgeschrägte radiale Rippe (144) eine Fläche aufweist, die einen kalibrierten Winkel von 10 bis 20 Grad bezüglich der Horizontalen bildet, wenn die Mutter (40) mit dem Unterteil (32) verbunden ist, und wobei der kalibrierte Winkel ausreicht, um die Mutter (40) hin zu dem Schweißbolzen (12) zu führen, wenn die abgeschrägte radiale Rippe (144) den Schweißbolzen (12) kontaktiert.
Halterung (30) für eine Karosseriebauteilgruppe (10) mit einem Paar von Karosseriebauteilen (14, 18), die mittels eines Schweißbolzens (12) verbunden sind, wobei eines der Karosseriebauteile (18) ein Loch (19) ausbildet, wobei die Halterung (30) umfasst: ein Unterteil (32), das umfasst: eine kranzförmige Kappe (39), die einen Schlitz (36) ausbildet; und ein zylindrisches Führungsmerkmal (34) mit einem Außendurchmesser (D4), der kleiner als ein Durchmesser (Do) des Lochs (19) ist, und einem Innendurchmesser (D5), der größer als ein Durchmesser des Schweißbolzens (12) ist; und eine Mutter (40), die ein Paar von radialen Rippen (44, 144) umfasst, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, wobei eine der radialen Rippen (144) eine abgeschrägte Fläche aufweist; wobei: die radiale Rippe (144) mit der abgeschrägten Fläche in einem von der kranzförmigen Kappe (39) ausgebildeten Schlitz (36) aufgenommen ist, um dadurch die Mutter (40) an dem Unterteil (32) zu sichern; und die andere radiale Rippe (44) benachbart zu einer Fläche der kranzförmigen Kappe (39) positioniert ist.
Halterung (30) nach Anspruch 6, wobei die Mutter (40) mehrere radial nach innen ragende Fixierungslaschen (49) umfasst, die an einer mittleren Bohrung (43) der Mutter (40) vorgesehen sind.
Halterung (30) nach Anspruch 6, weiterhin umfassend: einen Dämpfer (22), der benachbart zu einer Fläche des Unterteils (32) positioniert ist.
Halterung (30) nach Anspruch 6, wobei die abgeschrägte Fläche einen kalibrierten Winkel von 10 bis 20 Grad zur Horizontalen bildet.
Halterung (30) nach Anspruch 6, wobei: der Schlitz (36) die kranzförmige Kappe (39) zumindest teilweise in eine obere Stufe (35) und eine untere Stufe (135) unterteilt; und die obere Stufe (35) ein Paar von sich nach innen erstreckenden radialen Halterungslaschen (37) ausbildet, die mit der Mutter (40) greifen.