DE102015220696B4 - Fastening device for an attachment on a motor vehicle hollow profile support - Google Patents
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Abstract
Befestigungsvorrichtung für ein Anbauteil (3), insbesondere eine Anhängevorrichtung, an zumindest einem Hohlprofilträger (1) eines Kraftfahrzeugs mittels zumindest einer Schraubverbindung, bei der am Hohlprofilträger (1) eine Befestigungsschraube (11) festgespannt ist, die durch Schraubendurchgangsöffnungen (23) an gegenüberliegenden Trägerwänden (13) des Hohlprofilträgers (1) geführt ist, mit einer Distanzbuchse (15), die als Abstandhalter innenseitig zwischen den Trägerwänden (13) positioniert ist und von der Befestigungsschraube (11) durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung an gegenüberliegenden Distanzbuchsen-Stirnseiten (19) jeweils ein Verstärkungselement (17) aufweist, die im montierten Zustand innenseitig mit jeweils einer der Trägerwände (13) in Anlage sind, dass die Verstärkungselemente (17) jeweils einen Durchlasskanal (31) aufweisen, in dem die Distanzbuchse (15) in einer Axialrichtung verschiebbar gelagert ist, und dass im montierten Zustand die im Durchlasskanal (31) der Verstärkungselemente (17) verschiebbar gelagerte Distanzbuchse (15) mit ihren Distanzbuchsen-Stirnseiten (19) bis auf Anschlag mit dem innenseitigen Öffnungsrandbereich (21) der Schraubendurchgangsöffnung (23) in der jeweiligen Trägerwand (13) des Hohlprofilträgers (1) geschoben ist.Fastening device for an attachment (3), in particular a towing device, on at least one hollow profile support (1) of a motor vehicle by means of at least one screw connection, in which a fastening screw (11) is tightened on the hollow profile support (1), which is fastened through screw through holes (23) on opposite support walls (13) of the hollow profile support (1) is guided, with a spacer bush (15) which is positioned as a spacer on the inside between the support walls (13) and is penetrated by the fastening screw (11), characterized in that the fastening device is attached to opposite spacer bushes End faces (19) each have a reinforcing element (17) which, in the assembled state, are on the inside with one of the carrier walls (13) so that the reinforcing elements (17) each have a passage channel (31) in which the spacer bushing (15) is mounted displaceably in an axial direction, and that in the assembled state the spacer bushing (15), which is slidably mounted in the passage (31) of the reinforcing elements (17), with its spacer bushing end faces (19) up to the stop with the inside opening edge region (21) of the screw through-opening (23) in the respective support wall (13) of the hollow profile support ( 1) is pushed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für ein Anbauteil an zumindest einem Hohlprofilträger eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a fastening device for an attachment on at least one hollow profile support of a motor vehicle according to the preamble of
Ein solches Anbauteil kann exemplarisch eine Anhängerkupplung und/oder eine Trittstufe bzw. eine Ladebordwand für ein Nutzfahrzeug sein. Derartige Anbauteile sind an den Karosserie-Längsträgern anbindbar, und zwar exemplarisch an den, in der Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Innenseiten der Karosserie-Längsträger. In diesem Fall kann das Anbauteil eine Querkonsole mit seitlich äußeren Blechlaschen aufweisen, die an den gegenüberliegenden Innenseiten der Karosserie-Längsträger verschraubbar sind.Such an add-on part can be, for example, a trailer coupling and / or a step or a tail lift for a utility vehicle. Such add-on parts can be connected to the body side members, specifically, by way of example, on the inner sides of the body side members which are opposite one another in the transverse direction of the vehicle. In this case, the add-on part can have a transverse bracket with laterally outer sheet metal tabs, which can be screwed to the opposite inner sides of the body longitudinal members.
Aus der
In einer aus dem Stand der Technik bekannten Befestigungsvorrichtung bilden die Distanzbuchse sowie die Verstärkungselemente eine bauteilsteife Vormontageeinheit. Diese wird in einem Vormontageschritt mit einem Montagespiel in den jeweiligen Längsträger eingesetzt. Anschließend werden die Befestigungsschrauben durch die längsträgerseitigen Schraubendurchgangsöffnungen sowie durch die Distanzbuchse geführt und festgespannt. Beim Festspannen der Befestigungsschrauben verformen sich die gegenüberliegenden Trägerwände des Längsträgers - unter Aufbrauch des obigen Montagespiels - bis auf Anschlag mit den Distanzbuchsen-Stirnseiten.In a fastening device known from the prior art, the spacer sleeve and the reinforcing elements form a component-rigid pre-assembly unit. This is inserted into the respective longitudinal member in a pre-assembly step with an assembly play. The fastening screws are then passed through the screw through openings on the side member and through the spacer bushing and tightened. When the fastening screws are tightened, the opposite support walls of the side member are deformed - using up the above assembly play - up to the stop with the spacer bushing end faces.
Aufgrund von Bauteil- und/oder Montagetoleranzen im Hohlprofilträger oder in der bauteilsteifen Vormontageeinheit besteht die Gefahr, dass beim Aufbringen des vorgeschriebenen Anzugsmomentes es nicht zu einer spaltfreien Blockbildung des zu verschraubenden Schraubpaketes kommt. Diese spaltfreie Blockbildung ist jedoch für eine einwandfreie Schraubverbindung notwendig, um eine späteres Setzen der Schraubverbindung einem damit verbundenen Schraubenlöser zu verhindern. Dies kann den Festsitz der Befestigungsschraube beeinträchtigen. Ein einwandfreier Festsitz der Befestigungsschraube ist aber speziell beim Anbau einer Anhängevorrichtung von Relevanz, deren zulässige Anhänger-Last in einer Größenordnung von bis zu 3 Tonnen liegen kann.Due to component and / or assembly tolerances in the hollow profile support or in the component-rigid preassembly unit, there is a risk that when the prescribed tightening torque is applied, the screw package to be screwed will not form a gap-free block. However, this gap-free block formation is necessary for a perfect screw connection in order to prevent the screw connection from being set later by an associated screw loosener. This can affect the tight fit of the fastening screw. A perfect tight fit of the fastening screw is particularly relevant when attaching a trailer hitch, the permissible trailer load of which can be in the order of magnitude of up to 3 tons.
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Befestigungsvorrichtung für ein Anbauteil an zumindest einem Hohlprofilträger eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das in einfacher Weise eine einwandfreie Halterung des Anbauteils am Kraftfahrzeug gewährleistet.The object of the invention is to provide a fastening device for an attachment on at least one hollow profile support of a motor vehicle, which in a simple manner ensures that the attachment is properly held on the motor vehicle.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is achieved by the features of
Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im Stand der Technik bei der Montage des Anbauteils am Hohlprofilträger die Gefahr einer Spaltbildung innerhalb des Schraubpaketes und somit eines Setzungsverhaltens im Betrieb besteht, wodurch der Festsitz der Befestigungsschrauben beeinträchtigt sein kann. Vor diesem Hintergrund sind die Verstärkungselemente nicht mehr bauteilsteif mit der Distanzbuchse verbunden, sondern weisen die Verstärkungselemente einen Durchlasskanal auf, in dem die Distanzbuchse in einer Axialrichtung verschiebbar gelagert ist. Im montierten Zustand, das heißt bei festgespannter Befestigungsschraube, ist die im Durchlasskanal verschiebbar gelagerte Distanzbuchse bis auf Anschlag spaltfrei mit dem innenseitigen Öffnungsrandbereich der Schraubendurchgangsöffnung in der Trägerwand des Hohlprofilträgers geschoben.The invention is based on the fact that, in the prior art, when mounting the attachment on the hollow profile support, there is a risk of a gap forming within the screw package and thus settlement behavior during operation, which can impair the tight fit of the fastening screws. Against this background, the reinforcement elements are no longer connected to the spacer sleeve in a component-rigid manner, but rather the reinforcement elements have a passage channel in which the spacer sleeve is mounted displaceably in an axial direction. In the assembled state, i.e. with the fastening screw tightened, the spacer bushing, which is slidably mounted in the passage channel, is pushed into the support wall of the hollow profile support without any gaps with the inside opening edge region of the screw through-opening.
Im Unterschied zum oben angegebenen Stand der Technik ist somit die Vormontageeinheit, bestehend aus der Distanzbuchse und dem Verstärkungselement, nicht mehr bauteilsteif ausgeführt, sondern vielmehr zueinander verschiebbar ausgeführt. Auf diese Weise können Bauteil- und/oder Montagetoleranzen im Hohlprofilträger oder in der Vormontageeinheit ausgeglichen werden. Dadurch ist eine Spaltbildung innerhalb des Schraubpaketes vermeidbar. In contrast to the prior art cited above, the pre-assembly unit, consisting of the spacer bushing and the reinforcing element, is no longer designed to be component-rigid, but rather is designed to be displaceable relative to one another. In this way, component and / or assembly tolerances in the hollow profile support or in the pre-assembly unit can be compensated for. As a result, the formation of a gap within the screw package can be avoided.
Die erfindungsgemäße Vormontageeinheit wird in einem Vormontageschritt mit einem Montagespiel in den jeweiligen Längsträger eingesetzt. Anschließend werden die Befestigungsschrauben durch die längsträgerseitigen Schraubendurchgangsöffnungen sowie durch die Distanzbuchse geführt. Bei noch gelöster Befestigungsschraube sind die verschiebbar gelagerten Verstärkungselemente gegebenenfalls noch bis auf Anschlag mit den gegenüberliegenden Trägerwänden verschiebbar. Die Distanzbuchse bleibt demgegenüber nach wie vor noch mit Axialspiel zwischen den beiden gegenüberliegenden Trägerwänden behaftet. Anschließend erfolgt das Festspannen der Befestigungsschraube. Beim Festspannen verformen sich die Trägerwände unter Aufbrauch des Distanzbuchsen-Axialspiels bis auf Anschlag mit dem Distanzbuchsen-Stirnseiten.The pre-assembly unit according to the invention is inserted into the respective longitudinal member in a pre-assembly step with an assembly play. The fastening screws are then inserted through the screw through openings on the side member and through the spacer sleeve guided. When the fastening screw is still loosened, the displaceably mounted reinforcement elements can optionally still be displaced up to the stop with the opposite support walls. In contrast, the spacer sleeve still remains afflicted with axial play between the two opposite support walls. The fastening screw is then tightened. When tightened, the support walls deform, using up the spacer bushing axial play, up to the stop with the spacer bushing end faces.
Wie oben erwähnt, sind durch die verschiebbare Lagerung der Distanzbuchse in den Verstärkungselementen Bauteil- und/oder Montagetoleranzen ausgleichbar, ohne dass es beim Festspannen der Befestigungsschraube zu einer lokalen plastischen Verformung an den Schraubendurchgangsöffnungen der Trägerwände kommt. Vielmehr werden bei der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung die Trägerwände des Hohlprofilträger nicht lokal, sondern lediglich großflächig nach innen eingebogen bzw. elastisch verformt, wodurch es zu einer spaltfreien Blockbildung der des Schaubpaketes kommt und der Festsitz der Befestigungsschraube nicht durch ein Setzverhalten beeinträchtigt ist.As mentioned above, the displaceable mounting of the spacer sleeve in the reinforcement elements allows component and / or assembly tolerances to be compensated without local plastic deformation occurring at the screw through-holes in the support walls when the fastening screw is tightened. Rather, in the fastening device according to the invention, the carrier walls of the hollow profile support are not locally, but only over a large area bent inward or elastically deformed, which leads to a gap-free block formation of the screw package and the tight fit of the fastening screw is not impaired by setting behavior.
In einer technischen Umsetzung kann die Distanzbuchse lochspielfrei, insbesondere reibschlüssig im Durchlasskanal des Verstärkungselementes gelagert sein. Bevorzugt kann die Distanzbuchse mit einem leichten Presssitz im Durchlasskanal gelagert sein, der so bemessen ist, dass die Distanzbuchse beim Montagevorgang bzw. beim Festspannen der Befestigungsschraube gegenüber dem Verstärkungselement in der Hülsen-Axialrichtung verschiebbar ist.In a technical implementation, the spacer bushing can be mounted in the passage channel of the reinforcing element without any play, in particular frictionally. The spacer bushing can preferably be mounted with a slight press fit in the passage channel, which is dimensioned such that the spacer bushing can be displaced in the axial direction of the sleeve relative to the reinforcing element during the assembly process or when tightening the fastening screw.
Die an den Distanzbuchsen-Stirnseiten verschiebbar gelagerten Verstärkungselemente können jeweils als Winkelprofilteil realisiert sein, deren Kontur der Innenkontur des Hohlprofilträgers angepasst ist. Diese Verstärkungselemente werden vor dem Verschrauben fest mit den Hohlprofil verbunden.The reinforcing elements mounted displaceably on the spacer bushing end faces can each be implemented as an angle profile part, the contour of which is adapted to the inner contour of the hollow profile support. These reinforcement elements are firmly connected to the hollow profile before screwing.
Die im Durchlasskanal des jeweiligen Verstärkungselementes verschiebbar gelagerte Distanzbuchse ist um einen Axialhubweg verschiebbar, der in der Lage ist, Bauteiltoleranzen auszugleichen und maximal nahezu der Kanallänge entsprechen kann. Die Durchlasskanal-Länge des Verstärkungselementes kann zumindest die Materialdicke des Verstärkungselementes betragen. Zur Erhöhung der Durchlasskanal-Länge kann der Durchlasskanal als ein, von einer Verstärkungselement-Grundfläche hochgezogener hohlzylindrischer Durchzug realisiert sein, der zum Beispiel in einem Tiefziehprozess im Verstärkungselement anformbar ist.The spacer bushing, which is mounted displaceably in the passage channel of the respective reinforcement element, can be displaced by an axial stroke which is able to compensate for component tolerances and can at most almost correspond to the channel length. The passage channel length of the reinforcement element can be at least the material thickness of the reinforcement element. To increase the passage length, the passage can be implemented as a hollow-cylindrical passage drawn up from a reinforcing element base area, which can be molded into the reinforcing element in a deep-drawing process, for example.
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.The advantageous developments and / or developments of the invention explained above and / or reproduced in the subclaims can be used individually or in any combination with one another, except, for example, in the cases of clear dependencies or incompatible alternatives.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous designs and developments as well as their advantages are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:
-
1 in einer Seitenansicht mit teilweisem Aufriss ein Nutzfahrzeug; -
2 eine Schnittansicht entlang der Schnittebene A-A aus der1 ; -
3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Anbindungsstelle einer Anhängerkupplung am Karosserie-Längsträger; -
4 in einer weiteren perspektivischen Explosionsdarstellung eine Vormontageeinheit bestehend aus Distanzbuchsen und Verstärkungselementen, die in das Hohlprofil des Karosserielängsträgers einsetzbar ist; -
5 und6 jeweils Ansichten, die einen Montagevorgang zur Befestigung der Anhängerkupplung veranschaulichen.
-
1 in a side view with partial elevation, a utility vehicle; -
2 a sectional view along the section plane AA from FIG1 ; -
3 in a perspective exploded view a connection point of a trailer coupling on the longitudinal body member; -
4th in a further perspective exploded view, a pre-assembly unit consisting of spacer sleeves and reinforcing elements, which can be inserted into the hollow profile of the body side member; -
5 and6th each views illustrating an assembly process for attaching the trailer coupling.
In der
In der
Die Verstärkungselemente
Nachfolgend wird anhand der
Claims (7)
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DE102015220696.3A DE102015220696B4 (en) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Fastening device for an attachment on a motor vehicle hollow profile support |
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DE102015220696.3A DE102015220696B4 (en) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | Fastening device for an attachment on a motor vehicle hollow profile support |
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DE102015220696A1 DE102015220696A1 (en) | 2017-05-11 |
DE102015220696B4 true DE102015220696B4 (en) | 2021-09-02 |
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US2327585A (en) | 1939-08-04 | 1943-08-24 | Budd Edward G Mfg Co | Bolt spacer or reinforcing member |
DE10315690B4 (en) | 2003-04-07 | 2013-07-25 | Audi Ag | Fastening device for a hitch on a longitudinal member of a motor vehicle |
-
2015
- 2015-10-22 DE DE102015220696.3A patent/DE102015220696B4/en active Active
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DE10315690B4 (en) | 2003-04-07 | 2013-07-25 | Audi Ag | Fastening device for a hitch on a longitudinal member of a motor vehicle |
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |