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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus zwei Bauteilen und einem zwischen den Bauteilen angeordneten Bauelement, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In einer Vielzahl von Anwendungen ist es notwendig unterschiedliche Bauteile und Bauelemente in einer Anordnung miteinander zu verbinden. Eine solche Anordnung in einem Fahrzeug ist aus der
DE 101 52 181 A1 bekannt. Hierbei kommt die Anordnung im Heckdeckelbereich des Fahrzeugs zum Einsatz, wo zwei Bauteile und ein zwischen den Bauteilen angeordnetes Bauelement über eine Schraubverbindung miteinander verbunden werden. Die Bauteile liegen im Bereich der Schraubverbindung am Bauelement an. Dabei führt ein Schraubenstift der Schraubverbindung durch entsprechende Bauteilöffnungen der Bauteile und eine Bauelementöffnung des zwischen den Bauteilen angeordneten Bauelements.
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Nachteilig hierbei ist, dass die Bauteile sowie das Bauelement Fertigungstoleranzen, die insbesondere als unterschiedliche Wandstärken vorliegen können, aufweisen, die bei entsprechenden thermischen und/oder mechanischen Belastungen der Anordnung zu einer Spaltbildung bzw. einem Spiel zwischen den Bestandteilen der Anordnung führen. In der Folge wird ein beim durch die Schraubverbindung zum Verbinden der Bauteile und des Bauelements auf die Bauteile und das Bauelement wirkendes Anzugsmoment verändert. Dies kann insbesondere zu einer unzureichenden Verbindung zwischen den Bauteilen und dem Bauelement führen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Anordnung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine erhöhte Stabilität und/oder Beständigkeit auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Anordnung aus zwei Bauteilen sowie einem zwischen den Bauteilen angeordneten Bauelement, die durch eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind, die beiden Bauteile im Bereich der Schraubverbindung zur Anlage zu bringen und durch die Schraubverbindung miteinander zu verbinden. In der Folge werden die Bauteile direkt miteinander verschraubt, während das Bauelement durch die Verschraubung im Wesentlichen zwischen den Bauteilen eingeklemmt ist. Hierdurch wird vermieden, dass ein durch die Verschraubung auf die Bauteile wirkendes Anzugsmoment aufgrund von Herstellungstoleranzen der Bauteile und/oder des Bauelements sowie thermodynamischer und/oder mechanischer Belastungen beeinflusst wird, zumindest wird eine solche Veränderung reduziert. Mit anderen Worten, durch eine derartige Anordnung wird vermieden, dass sich zwischen den Bauteilen aufgrund mechanischer und/oder thermodynamischer Belastungen sowie Fertigungstoleranzen ein Spiel bzw. ein Spalt ausbildet, das/der die Verbindung zwischen den Bauteilen und dem Bauelement negativ beeinflusst. Dem Erfindungsgedanken entsprechend, weist die Schraubverbindung einen Schraubstift auf, der durch Bauteilöffnungen der Bauteile sowie eine Bauelementöffnung des Bauelements geführt ist und zum Verschrauben ein Gewinde aufweist. Erfindungsgemäß werden dabei die Bauteile in der Bauelementöffnung zur Anlage gebracht. Das heißt, dass die Bauteile in der Bauelementöffnung aneinander anliegen und verschraubt sind. Die Bauelementöffnung weist hierzu einen entsprechend großen Querschnitt auf.
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Die Anordnung kann prinzipiell in einer beliebigen Anwendung zum Einsatz kommen. Zu denken ist insbesondere an den Einsatz der Anordnung in einem Fahrzeug. Hierbei kann die Anordnung in einem Heckdeckelbereich zum Einsatz kommen, bei dem das eine Bauteil ein Heckdeckelblech und das andere Bauteil eine Haltekonsole ist, während das Bauelement ein Verstärkungselement sein kann.
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Die Schraubverbindung kann auf beliebige Weise realisiert sein. Vorstellbar ist es beispielsweise, dass der Schraubenstift mit einer Schraubenmutter der Schraubverbindung zusammenwirkt, die ein zum Außengewinde des Schraubenstifts komplementäres Innengewinde aufweist. Dabei ist die Schraubenmutter vorzugsweise auf der vom Bauelement abgewandten Seite eines der Bauteile angeordnet.
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Die Schraubenmutter kann beliebig ausgestaltet sein. Denkbar sind Varianten, bei denen die Schraubenmutter in das zugehörige Bauteil gestanzt bzw. eingepresst ist. Das heißt, dass die Schraubenmutter als eine Stanzmutter bzw. eine Einpressmutter ausgebildet sein kann.
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Vorstellbar ist es auch, den Schraubenstift mit einem Schraubenkopf zu versehen. Zu denken ist auch an Varianten, bei denen die Schraubverbindung eine zweite Schraubenmutter aufweist, wobei sich die Schraubenmuttern gegenüberliegen, so dass die jeweilige Schraubenmutter auf einem der Bauteile anliegt.
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Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Anlage der Bauteile in der Bauelementöffnung durch eine entsprechende Dimensionierung der Bauelementöffnung realisiert ist. Hierbei ist es insbesondere vorstellbar, die Bauelementöffnung größer als die Bauteilöffnungen auszubilden. Das heißt, dass die Bauelementöffnung im Vergleich zu den Bauteilöffnungen und im Vergleich zum Stand der Technik erweitert wird, um eine Anlage der Bauteile und der Bauelementöffnung zu realisieren.
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Das aneinander Anliegen der Bauteile in der Bauelementöffnung kann durch eine entsprechende Form zumindest eines der Bauteile realisiert sein. Vorstellbar ist es beispielsweise, zumindest eines der Bauteile im Bereich der Bauelementöffnung hin zum anderen Bauteil zu verformen. Hierdurch kann das entsprechende Bauteil im Bereich der Bauelementöffnung konvex bzw. konkav ausgebildet sein. Eine solche Verformung ist insbesondere durch eine Prägung des zugehörigen Bauteils realisiert. Dabei ist die Verformung bevorzugt derart realisiert, dass das zugehörige Bauteil im Bereich der Verformung in die Bauelementöffnung eingezogen ist.
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Möglich ist es auch, zumindest eines der Bauteile beim Verschrauben, das heißt durch die Verschraubung, zu verformen, so dass die Bauteile in der Bauelementöffnung aneinander anliegen. Eine solche, durch die Verschraubung entstehende Verformung, ist dabei bevorzugt plastisch.
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Die Bauteile sowie das Bauelement können prinzipiell beliebig ausgestaltet bzw. ausgebildet sein. Vorteilhaft sind hierbei Varianten, bei denen die Bauteile und/oder das Bauelement aus einem Blech hergestellt sind. Die Bauteile und/oder das Bauelement weisen also zumindest im Bereich der Schraubverbindung eine verhältnismäßig kleine Wandstärke, von insbesondere 6 mm oder kleiner, auf. Hierbei kann das jeweilige Bauteil und/oder das Bauelement aus einem Metallblech und/oder einem FVK-Blech (FVK = Faserverbundkunststoff) hergestellt sein.
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Das jeweilige Bauteile und/oder das Bauelement können/kann auch als ein dünnes Schnittteil bzw. als ein dünnes Gussteil ausgebildet sein.
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Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das Bauelement zusätzlich mit zumindest einem der Bauteile stoffschlüssig verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung des Bauelements mit zumindest einem der Bauteile führt dazu, dass die Relativlage zwischen dem Bauelement und dem zumindest einen Bauteil fixiert ist. Hierdurch wird die Anordnung stabilisiert. Eine solche stoffschlüssige Verbindung kann auf beliebige Weise realisiert sein. Das Bauelement kann beispielsweise mit zumindest einem der Bauteile verschweißt und/oder verlötet sein.
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Selbstverständlich kann die Anordnung auch drei oder mehrere Bauteile sowie zwei oder mehrere Bauelemente aufweisen, die zwischen den Bauteilen angeordnet sind. Dabei liegen zumindest zwei der Bauteile in zumindest einer solchen Bauelementöffnung eines der Bauelemente aneinander an.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 eine räumliche Ansicht im Heckbereich eines Fahrzeugs,
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2 einen Schnitt durch eine Anordnung.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1, wobei ein Heckdeckel 2 des Fahrzeugs 1 zu sehen ist. Der Heckdeckel 2 ist über ein Scharnier 3 schwenkbar an einer hier nicht weiter gezeigten Karosserie des Fahrzeugs 1 gelagert. Die Verbindung des Scharniers 3 mit dem Heckdeckel 2 erfolgt über eine Haltekonsole 4.
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2 zeigt einen Schnitt durch den Heckdeckel 2 im Bereich der Haltekonsole 4. Hierbei ist eine Anordnung 17 mit der Haltekonsole 4 als erstem Bauteil 5 und dem Heckdeckel 2 als zweitem Bauteil 6 zu erkennen, zwischen denen ein Verstärkungselement 7 als Bauelement 8 angeordnet ist. Die Bauteile 5, 6 sowie das Bauelement 8 sind jeweils aus einem Metallblech hergestellt. Dabei sind das erste Bauteil 5 bzw. die Haltekonsole 4 U-förmig ausgebildet.
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Zum Verbinden der Bauteile 5, 6 und des Bauelements 8 kommt eine Schraubverbindung 9 zum Einsatz, die einen Schraubenstift 10 mit einem Außengewinde 11 aufweist, an dem ein Schraubenkopf 12 ausgebildet ist. Dabei liegt der Schraubenkopf 12 auf der vom Bauelement 8 abgewandten Seite des ersten Bauteils 5 an dem ersten Bauteil 5 an. Auf der vom Bauelement 8 abgewandten Seite des zweiten Bauteils 6 ist eine Schraubenmutter 13 angeordnet, die ein mit dem Außengewinde 11 des Schraubenstifts 10 zusammenwirkendes Innengewinde 14 aufweist. Dabei ist die Schraubenmutter 13 als eine Stanzmutter 13' oder Einpressmutter 13'' ausgebildet, die in das zweite Bauteil 6 gestanzt bzw. eingepresst ist, um ein einfaches Verschrauben des Schraubenstifts 10 in die Schraubenmutter 13 zu erlauben. Die Bauteile 5, 6 weisen jeweils eine Bauteilöffnung 15 auf, durch die der Schraubenstift 10 geführt ist. Das Bauelement 8 weist eine Bauelementöffnung 16 auf, durch die der Schraubenstift 10 geführt ist. Dabei sind die Bauelementöffnung 16 und die Bauteilöffnungen 15 koaxial angeordnet.
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In 2 ist zu erkennen, dass die Bauelementöffnung 16 im Vergleich zu den Bauteilöffnungen 15 erweitert ist. Das heißt, dass die Bauelementöffnung 16 größer ist als die Bauteilöffnungen 15. Zudem ist das zweite Bauteil 6 im Bereich der Bauelementöffnung 16 hin zum ersten Bauteil 5 derart verformt, dass die Bauteile 5, 6 in der Bauelementöffnung 16 aneinander anliegen. Hierdurch werden die Bauteile 5, 6 direkt miteinander verschraubt, während das Bauelement 8 zwischen den Bauteilen 5, 6 eingeklemmt ist. Dementsprechend bleibt ein Anzugsmoment der Schraubverbindung 9, das zwischen den Bauteilen 5, 6 herrscht, auch bei mechanischen und/oder thermodynamischen Belastungen der Anordnung 17 erhalten. Zudem wird der Einfluss von Fertigungstoleranzen der Bauteile 5, 6 bzw. des Bauelements 8, die insbesondere in Form variierender bzw. ungleichmäßiger Wandstärken vorliegen können, auf das Anzugsmoment reduziert. Zur besseren relativen Positionierung des Bauelements 8 bezüglich zumindest eines der Bauteile 5, 6 sowie der Bauteile 5, 6 ist das Bauelement 8 stoffschlüssig mit einem der Bauteile 5, 6 verbunden, insbesondere verschweißt und/oder verlötet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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