DE102016209187A1

DE102016209187A1 - Connecting arrangement of two sheet metal components

Info

Publication number: DE102016209187A1
Application number: DE102016209187.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Schwering; Heiko Hoof; Andreas Weiss; Marko Piep
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung mit zumindest einem Verbindungselement (21) zur Verbindung zweier Blechbauteile (1, 7), welches Verbindungselement (21) mit einem Schaft (23) mit seitlichen Rastelementen (25) sowie mit einem Elementkopf (27) ausgebildet ist, und in einer Einbaulage in eine Montageöffnung (37) des ersten Blechbauteils (7) eingesteckt ist, wobei der Öffnungsrandbereich der Montageöffnung (37) zwischen dem Elementkopf (27) und den Rastelementen (25) verrastet ist. Erfindungsgemäß ist der Elementkopf (27) des Verbindungselements (21) auf seiner schaftabgewandten Seite mit einem Steckzapfen (29) verlängert, auf dem das zweite Blechbauteil (1) mit einer Ausnehmung aufsteckbar ist.The invention relates to a connection arrangement with at least one connecting element (21) for connecting two sheet metal components (1, 7), which connecting element (21) with a shaft (23) with lateral locking elements (25) and with an element head (27) is formed, and is inserted in a mounting position in a mounting opening (37) of the first sheet metal component (7), wherein the opening edge region of the mounting opening (37) between the element head (27) and the latching elements (25) is latched. According to the invention, the element head (27) of the connecting element (21) is extended on its side remote from the shaft with a plug-in pin (29) on which the second sheet metal component (1) can be plugged with a recess.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung mit zumindest einem Verbindungselement zur Verbindung zweier Blechbauteile nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a connection arrangement with at least one connecting element for connecting two sheet metal components according to the preamble of claim 1.

Beim Zusammenbau von Karosserie-Bauteilen werden im fahrzeugbauenden Werk die Karosserieteile in unterschiedlichen form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungsarten zusammengefügt, beispielsweise in Schweiß-, Klebe- und/oder Schraubprozessen.When assembling body parts, the body parts in the vehicle-building factory are assembled in different positive and / or non-positive connection types, for example in welding, gluing and / or screwing processes.

In einem gattungsgemäßen Stand der Technik wird exemplarisch ein Kotflügel über zwei Befestigungspunkte an einem Türschweller-Außenteil im Bereich des unteren A-Säulenknotens angebunden, und zwar an zwei Befestigungspunkten. Jeder dieser beiden Befestigungspunkte ist durch eine herkömmliche Blindnietmutter mit zugeordneter Befestigungsschraube realisiert. Eine solche Blindnietmutter ist beispielhaft aus der DE 103 06 538 B4 bekannt. Diese weist einen Hohl-Schaft mit ausgeweitetem Blindnietmutter-Kopf auf, der als ein Ringbund am Hohl-Schaft angeformt ist. In einer Einbaulage ist der Hohl-Schaft der Blindnietmutter in eine Montageöffnung des Türschweller-Außenteils eingesteckt, wobei der Öffnungsrandbereich der Montageöffnung zwischen dem ausgeweiteten Blindnietmutter-Kopf (d.h. ein umlaufender Ringbund) und seitlich am Hohl-Schaft ausgebildeten Rastelementen angeordnet ist. Der Hohl-Schaft weist ein Mehrkantprofil auf, wobei die Montageöffnung im Türschweller-Außenteil konturangepasst, zum Beispiel mit geringem Lochspiel, ausgeführt ist. An jeder der Außenecken des mehrkantigen Hohl-Schafts ist ein querschnittsreduzierendes Nutprofil ausgebildet, das von der schaftzugewandten Unterseite des Blindnietmutter-Kopfes, von einem radial inneren Nutgrund und von einer axial vom Blindnietmutter-Kopf beabstandeten Nutwand begrenzt ist. Die Nuttiefe des jeweiligen Nutprofils nimmt in einer Schaft-Umfangsrichtung allmählich bis auf 0 ab und in einer Gegenrichtung im Vergleich dazu stufenartig bis auf 0 ab. Das Nutprofil ist dabei derart ausgelegt, dass bei einer Drehbewegung der Blindnietmutter das Lochspiel in der Montageöffnung aufgebraucht wird und eine radial ausgerichtete Klemmspannung zwischen dem Öffnungsrand der Montageöffnung des Türschweller-Außenteils und dem Blindnietmutter-Hohlschaft aufgebaut wird. Auf diese Weise ist eine spielfreie Positionierung der Blindnietmutter im Türschweller-Außenteil gewährleistet. Aus der DE 102 60 569 A1 ist eine ähnlich aufgebaute Blindnietmutter bekannt. In a generic state of the art, a mudguard is connected by way of example via two attachment points to a door sill outer part in the region of the lower A-pillar node, namely at two attachment points. Each of these two attachment points is realized by a conventional blind rivet nut with associated fastening screw. Such blind rivet nut is exemplified in DE 103 06 538 B4 known. This has a hollow shaft with extended Blindnietmutter head, which is integrally formed as a collar on the hollow shaft. In an installed position, the hollow shaft of the blind rivet nut is inserted into a mounting opening of the door sill outer part, wherein the opening edge region of the mounting opening between the expanded Blindnietmutter head (ie, a circumferential collar) and laterally formed on the hollow shaft locking elements is arranged. The hollow shaft has a polygonal profile, wherein the mounting opening in the door sill outer part contour-matched, for example, with a small hole play, is executed. At each of the outer corners of the polygonal hollow shaft, a cross-section-reducing groove profile is formed, which is bounded by the shank facing the underside of the blind rivet nut head, by a radially inner groove bottom and by a groove wall axially spaced from the blind rivet nut head. The groove depth of the respective groove profile decreases gradually in a shank circumferential direction to 0 and in a reverse direction in comparison to stepwise down to 0 from. The groove profile is designed such that during a rotational movement of the blind rivet nut the hole play is used up in the mounting hole and a radially aligned clamping voltage between the opening edge of the mounting hole of the door sill outer part and the blind rivet nut hollow shaft is constructed. In this way, a play-free positioning of the blind rivet nut in the door sill outer part is guaranteed. From the DE 102 60 569 A1 is a similarly constructed blind rivet known.

Der Zusammenbau von Karosserie-Bauteilen unter Verwendung solcher Blindnietmuttern ist mit einer Reihe von Fügeoperationen verbunden sowie bauteilaufwendig gestaltet.The assembly of body components using such blind rivet nuts is connected to a series of joining operations and designed consuming consuming.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbindungsanordnung aus zwei Blechbauteilen bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik fertigungstechnisch einfach sowie bauteilreduziert realisierbar ist. Zudem soll durch die Erfindung ein Kostenvorteil sowie eine Verringerung von Bauteil-, Fertigungs- und Personalkosten und eine Verringerung der Fertigungszeit ermöglicht werden.The object of the invention is to provide a connection assembly of two sheet-metal components, which is compared to the prior art manufacturing technology easy and less component-less feasible. In addition, to be made possible by the invention, a cost advantage and a reduction of component, manufacturing and personnel costs and a reduction in manufacturing time.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im obigen Stand der Technik die beiden Befestigungspunkte zur Anbindung des Kotflügels am Türschweller-Außenteil identisch aufgebaut sind und jeweils mittels einer Blindnietmutter mit zugeordneter Befestigungsschraube realisierbar sind. Zur Reduzierung des Bauteil- und Fertigungsaufwandes weist die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 anstelle einer solchen Blindnietmutter ein Verbindungselement auf, das in seiner Einbaulage ebenfalls mit einem Schaft in der Montageöffnung des ersten Blechbauteils verrastbar ist. Zusätzlich ist der auf dem Öffnungsrandbereich der Montageöffnung abgestützte Elementkopf des Verbindungselementes auf seiner schaftabgewandten Seite mit einem Steckzapfen verlängert, auf dem das zweite Bauteil in einfacher Weise mit seiner Ausnehmung aufsteckbar ist. Durch diese Steckverbindung kann der Fertigungs- und Bauteilaufwand der Verbindungsanordnung im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich reduziert werden. The invention is based on the fact that in the above prior art, the two attachment points for connection of the fender on the door sill outer part are constructed identically and each can be realized by means of a blind rivet nut with associated fastening screw. To reduce the component and manufacturing costs, the connection arrangement according to the invention according to the characterizing part of claim 1 instead of such blind rivet nut on a connecting element which is also locked in its installed position with a shank in the mounting hole of the first sheet metal component. In addition, the supported on the opening edge region of the mounting hole element head of the connecting element is extended on its side facing away from the shaft with a plug-in pin on which the second component in a simple manner with its recess can be plugged. By this connector, the manufacturing and component costs of the connection arrangement can be substantially reduced compared to the prior art.

Der Elementkopf des Verbindungselements wirkt im Zusammenbauzustand als ein Abstandhalter zwischen den beiden Blechbauteilen. Die Materialstärke des Elementkopfes ist bevorzugt so ausgelegt, dass eine Kapillarwirkung zwischen den beiden Bauteilen reduziert/verhindert ist, um eine Spaltkorrosion zu vermeiden.The element head of the connecting element acts in the assembled state as a spacer between the two sheet metal components. The material thickness of the element head is preferably designed so that a capillary action between the two components is reduced / prevented in order to avoid crevice corrosion.

In einer technischen Ausführung kann sich der Steckzapfen beginnend von seinem Zapfenfuß, insbesondere kegelstumpfförmig, bis zu der Zapfenspitze verjüngen. Der Querschnitt des Steckzapfens ist daher bevorzugt kreisförmig. Entsprechend konturangepasst ist auch die aufzusteckende Ausnehmung des zweiten Blechbauteils ausgeführt.In a technical embodiment, the plug-in pin, starting from its spigot, in particular frusto-conical, can taper to the spigot tip. The cross section of the spigot is therefore preferably circular. Corresponding contour adapted also aufzusteckende recess of the second sheet metal component is executed.

Bevorzugt ist das zweite Blechbauteil spielbehaftet, d.h. mit geringem Lochspiel, oder vollständig spielfrei auf den Steckzapfen aufsteckbar. Zum Ausgleich von Einbau- und/oder Bauteiltoleranzen ist es vor diesem Hintergrund bevorzugt, wenn der Steckzapfen zweiteilig ausgeführt ist, und zwar aus einem inneren Zapfenkern aus einer Kunststoff-Hartkomponente und einem äußeren Zapfenmantel aus einer Kunststoff-Weichkomponente. In diesem Fall kann gegebenenfalls eine Toleranzabweichung zwischen dem Außendurchmesser des Steckzapfens und dem Lochdurchmesser der Ausnehmung im zweiten Blechbauteil durch eine plastische/elastische Verformung der Kunststoff-Weichkomponente ausgeglichen werden.Preferably, the second sheet metal component is subject to play, ie with little play, or completely play-free on the spigot plugged. To compensate for installation and / or component tolerances, it is preferred against this background, if the plug-in pin is made in two parts, namely from an inner journal core made of a plastic Hard component and an outer pin shell made of a plastic soft component. In this case, if appropriate, a tolerance deviation between the outer diameter of the plug-in pin and the hole diameter of the recess in the second sheet-metal component can be compensated by a plastic / elastic deformation of the plastic soft component.

In einer einfachen Realisierung ist der Schaft und der Steckzapfen zusammen mit dem Elementkopfmaterial einheitlich und einstückig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, und zwar bevorzugt nicht als ein Hohlprofil, sondern vielmehr aus einem Vollmaterial. In a simple realization, the shank and the spigot, together with the elementary head material, are made uniformly and integrally from a plastics material, preferably not as a hollow profile, but rather as a solid material.

In einer bevorzugten technischen Realisierung weist der Schaft ein Mehrkantprofil auf, zum Beispiel ein Vierkantprofil, wobei die korrespondierende Montageöffnung im ersten Blechbauteil konturangepasst, insbesondere mit einem geringen Lochspiel zum Schaft, ausgebildet ist. Auf diese Weise ergibt sich ein spielbehafteter Einsteck-Vorgang. Für eine spielfreie Halterung im ersten Blechbauteil ist es bevorzugt, wenn der Mehrkant-Schaft in jeder Außenecke ein querschnittsreduzierendes Nutprofil aufweist, das in der Einbaulage den Öffnungsrandbereich der Montageöffnung des ersten Blechbauteils umgreift. Das Nutprofil ist durch die schaftzugewandte Unterseite des Elementkopfes, einen radial inneren Nutgrund und durch eine axial vom Elementkopf beabstandete Nutwand definiert. Die in Radialrichtung ausgerichtete Nuttiefe des Nutprofils nimmt bevorzugt in einer Schaft-Umfangsrichtung allmählich bis auf 0 ab und in einer Gegenrichtung im Vergleich dazu stufenartig auf 0 ab. Auf diese Weise kann bei einer Drehbewegung des noch lose in der Montageöffnung eingesteckten Verbindungselementes das Lochspiel aufgebraucht werden und anschließend bei einer weiteren Drehbewegung eine radial ausgerichtete Klemmspannung zwischen dem Öffnungsrand der Montageöffnung des ersten Blechbauteils und dem Verbindungselement-Schaft aufgebaut werden. Zudem ist es bevorzugt, wenn die seitlich äußeren Rastelemente derart am Verbindungselement-Schaft ausgelegt sind, dass der Öffnungsrandbereich der Montageöffnung in der Schaft-Axialrichtung spielfrei zwischengeklemmt ist.In a preferred technical realization, the shank has a polygonal profile, for example a square profile, wherein the corresponding mounting opening in the first sheet metal component is contour-adapted, in particular with a small clearance to the shaft. In this way, a game involving plug-in process results. For a backlash-free mounting in the first sheet-metal component, it is preferred if the polygonal shaft has a cross-section-reducing groove profile in each outer corner, which surrounds the opening edge region of the mounting opening of the first sheet-metal component in the installed position. The groove profile is defined by the shaft facing the bottom of the element head, a radially inner groove bottom and by a groove wall axially spaced from the element head. The groove depth of the groove profile aligned in the radial direction preferably gradually decreases to 0 in a shank circumferential direction and decreases in a stepwise manner to 0 in an opposite direction. In this way, in a rotary movement of the still loosely inserted in the mounting hole connecting element the hole play can be used and then in a further rotational movement a radially aligned clamping voltage between the opening edge of the mounting hole of the first sheet metal component and the connecting element shaft are constructed. In addition, it is preferred if the laterally outer latching elements are designed on the connecting element shaft such that the opening edge region of the mounting opening is clamped without clearance in the shaft axial direction.

In einer ersten Ausführungsvariante kann der Verbindungselement-Schaft sich in einer Axialrichtung entlang einer Schaftachse erstrecken, während der Steckzapfen entlang einer Zapfenachse langgestreckt ist. Die Zapfenachse und die Schaftachse können zueinander koaxial ausgerichtet sein. Im Hinblick auf einen weiteren Ausgleich von Einbau- und/oder Bauteiltoleranzen ist es jedoch bevorzugt, dass die Schaftachse und die Zapfenachse über einen Achsabstand voneinander achsparallel beabstandet sind. In diesem Fall kann in Abhängigkeit von einer Drehwinkellage des Verbindungselementes in der Montageöffnung im ersten Blechbauteil die Position des Steckzapfens zum Toleranzausgleich variiert werden.In a first embodiment variant, the connecting element shaft can extend in an axial direction along a shaft axis, while the connecting pin is elongated along a journal axis. The journal axis and the shaft axis may be aligned coaxially with each other. With regard to a further compensation of installation and / or component tolerances, however, it is preferred that the shaft axis and the journal axis are spaced apart from each other axially parallel to one another via an axial distance. In this case, depending on a rotational angle position of the connecting element in the mounting opening in the first sheet-metal component, the position of the plug-in pin for tolerance compensation can be varied.

Speziell beim Zusammenbau von zum Beispiel einem Kotflügel mit dem Türschweller im Bereich des unteren A-Säulenknotens ist es bevorzugt, wenn die Verbindungsanordnung zusätzlich zum obigen Verbindungselement ein zweites Verbindungselement aufweist, das die beiden Blechteile zusätzlich auch in der Axialrichtung des Verbindungselementes sichert. Das zweite Verbindungselement kann beispielhaft zweiteilig ausgeführt sein, und zwar aus einer Blindnietmutter, die in der Einbaulage in eine Montageöffnung des ersten Blechbauteils eingesteckt wird, und aus einer Befestigungsschraube, die mit der Blindnietmutter verschraubbar ist, und zwar unter Festspannung des zweiten Blechbauteils zwischen dem Schraubenkopf der Befestigungsschraube und dem Blindnietmutter-Kopf der Blindnietmutter. Die Materialstärke des Blindnietmutter-Kopfes sowie des Elementkopfes des ersten Verbindungselementes sind derart bemessen, dass sich ein ausreichend großer Spalt zwischen den beiden Blechbauteilen einstellt, der nur eine reduzierte bzw. keine Kapillarwirkung entfaltet.Specifically, when assembling, for example, a mudguard with the door sill in the region of the lower A-pillar node, it is preferable if the connection arrangement has a second connecting element in addition to the above connecting element, which additionally secures the two sheet metal parts in the axial direction of the connecting element. The second connecting element can be designed, for example, in two parts, specifically from a blind rivet nut, which is inserted in the installation position into a mounting opening of the first sheet metal component, and from a fastening screw which can be screwed to the blind rivet nut, namely under fixed tension of the second sheet metal component between the screw head the fixing screw and the blind rivet nut head of the blind rivet nut. The material thickness of the Blindnietmutter head and the element head of the first connecting element are dimensioned such that adjusts a sufficiently large gap between the two sheet metal parts, which unfolds only a reduced or no capillary action.

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 embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case 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 embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine Verbindungsanordnung, bestehend aus einem Kotflügel und einer karosserieseitigen A-Säule einer Fahrzeugkarosserie; 1 a connection assembly consisting of a fender and a body-side A-pillar of a vehicle body;

2 eine Detailansicht D aus der 1; 2 a detailed view D from the 1 ;

3 und 4 jeweils Explosionsdarstellungen, die den Aufbau des ersten und zweiten Befestigungspunktes aus der 2 veranschaulichen; 3 and 4 each exploded views showing the structure of the first and second attachment point of the 2 illustrate;

5 und 6 unterschiedliche Ansichten des bei der Realisierung des zweiten Befestigungspunktes eingesetzten Verbindungselementes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 5 and 6 different views of the connection element used in the realization of the second attachment point according to a first embodiment;

7 ein Verbindungselement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; 7 a connecting element according to a second embodiment;

8 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus der 7; 8th a sectional view along the sectional plane AA from the 7 ;

9 und 10 jeweils unterschiedliche Ansichten eines Verbindungselementes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und 9 and 10 each different views of a connecting element according to a third embodiment; and

11 bis 14 jeweils unterschiedliche Einbaulagen des in den 9 und 10 gezeigten Verbindungselementes. 11 to 14 each different mounting positions of the in the 9 and 10 shown connecting element.

In der 1 ist in einem Zusammenbaustand eine Verbindungsanordnung gezeigt, bei der exemplarisch ein Kotflügel 1 durch Schraub- und Steckverbindungen an der Fahrzeugkarosserie 3 befestigt ist. Wie aus der 2 weiter hervorgeht, weist der Kotflügel 1 in der Fahrzeughochrichtung z unten einen Befestigungsflansch 5 auf, der in etwa in einer Horizontalebene xy ausgerichtet ist und auf einem Türschweller-Außenteil 7 im Bereich des unteren A-Säulenknotens befestigt ist, und zwar über einen ersten Befestigungspunkt I und einen zweiten Befestigungspunkt II.In the 1 In an assembled state, a connection arrangement is shown, in the example of a fender 1 by screw and plug connections to the vehicle body 3 is attached. Like from the 2 further indicates the fender 1 in the vehicle vertical direction z below a mounting flange 5 on, which is aligned approximately in a horizontal plane xy and on a door sill outer part 7 is secured in the region of the lower A-pillar node, via a first attachment point I and a second attachment point II.

In der 3 ist der erste Befestigungspunkt I durch eine herkömmliche Blindnietmutter 9 mit zugeordneter Befestigungsschraube 11 realisiert. Die Blindnietmutter 9 weist einen ausgeweitete, flachen Blindnietmutter-Kopf 13 auf, der als ein Ringbund ausgeführt ist und an dem sich ein Hohlschaft 15 anschließt. Der Hohlschaft 15 ist außenseitig mit einem Sechskantprofil ausgebildet und in einer Vormontageposition in eine konturangepasste Montageöffnung 17 im Türschweller-Außenteil 7 eingesteckt, wobei sich der Blindnietmutter-Kopf 13 auf dem Öffnungsrandbereich der Montageöffnung 17 im Türschweller-Außenteil 7 abstützt. In the 3 is the first attachment point I through a conventional blind rivet nut 9 with assigned fixing screw 11 realized. The blind rivet nut 9 has an expanded, flat blind rivet nut head 13 on, which is designed as a collar and on which a hollow shaft 15 followed. The hollow shaft 15 is formed on the outside with a hexagonal profile and in a pre-assembly in a contour-matched mounting hole 17 in the door sill outer part 7 inserted, with the Blindnietmutter head 13 on the opening edge portion of the mounting hole 17 in the door sill outer part 7 supported.

In der weiteren Zusammenbau-Abfolge wird die Befestigungsschraube 11 durch eine kreisförmige Ausnehmung 18 im Kotflügel 1 gesteckt und in den Hohlschaft 15 der Blindnietmutter 9 eingeschraubt, und zwar unter Festspannung des Kotflügel-Flansches 5 am Türschweller-Außenteil 7. In the further assembly sequence, the fastening screw 11 through a circular recess 18 in the fender 1 stuck and in the hollow shaft 15 the blind rivet nut 9 screwed in, under fixed tension of the fender flange 5 on the door sill outer part 7 ,

In der 4 ist der Aufbau des zweiten Befestigungspunktes II angedeutet: Demzufolge ist der zweite Befestigungspunkt II durch ein Verbindungselement 21 realisiert, dessen Aufbau aus der 5 und 6 hervorgeht. Gemäß der 5 weist das Verbindungselement 21 einen Schaft 23 mit seitlich äußeren, elastisch nachgiebigen Rastelementen 25 auf. Im Axialverlauf nach oben schließt sich an dem Schaft 23 ein radial ausgeweiteter flacher Elementkopf 27 an, der im weiteren Axialverlauf nach oben mit einem Steckzapfen 29 verlängert ist. Der Steckzapfen 29 ist in der 5 zweiteilig ausgebildet, das heißt mit einem inneren Zapfenkern 31 aus einer Kunststoff-Hartkomponente und einem äußeren Zapfenmantel 33 aus einer Kunststoff-Weichkomponente. Zudem ist der Steckzapfen 29 beginnend von seinem am Elementkopf 27 angeformten Zapfenfuß kegelstumpfförmig bis zu seiner Zapfenspitze verjüngt. Der Zapfenkern 31, der Elementkopf 27 und der Verbindungselement-Schaft sind materialeinheitlich und einstückig aus einem Vollmaterial ausgeführt.In the 4 the construction of the second attachment point II is indicated: Accordingly, the second attachment point II by a connecting element 21 realized, whose structure from the 5 and 6 evident. According to the 5 has the connecting element 21 a shaft 23 with laterally outer, elastically yielding locking elements 25 on. In Axialverlauf up closes on the shaft 23 a radially expanded flat element head 27 on, in the further axial upward with a plug-in pin 29 is extended. The spigot 29 is in the 5 formed in two parts, that is with an inner cone core 31 from a plastic hard component and an outer pin shell 33 from a plastic soft component. In addition, the plug-in pin 29 starting from his at the element head 27 molded journal base frustoconically tapered to its journal tip. The cone core 31 , the element head 27 and the connecting element shaft are made of the same material and in one piece from a solid material.

Wie aus der 5 und 6 hervorgeht, weist der kreisscheibenförmige Elementkopf 27 radial außen eine elastisch nachgiebige umlaufende Dichtlippe 35 auf, die im Zusammenbauzustand die Montageöffnung 37 im Türschweller-Außenteil 7 gasdicht umschließt. Zudem weist der Verbindungselement-Schaft 23 an jeder seiner Außenecken 38 (6) ein querschnittsreduzierendes Nutprofil 39 (6) auf, das von der schaftzugewandten Unterseite 41, einem radial inneren Nutgrund 43 und einer vom Elementkopf 27 axial beabstandeten Nutwand 45 definiert ist. Die Nuttiefe des keilförmig langgestreckten Nutprofils 39 nimmt in einer Schaft-Umfangsrichtung U (6) allmählich bis auf 0 ab, während die Nuttiefe in der Gegenrichtung im Vergleich dazu stufenartig auf 0 abnimmt. In der Einbaulage umgreift das jeweilige Nutprofil 39 den Öffnungsrandbereich der Montageöffnung 37 im Türschweller-Außenteil 7. Like from the 5 and 6 shows, the circular disk-shaped element head 27 radially outside an elastically yielding circumferential sealing lip 35 On, in the assembled state, the mounting hole 37 in the door sill outer part 7 encloses gas-tight. In addition, the connecting element shaft 23 on each of its outer corners 38 ( 6 ) a cross-section-reducing groove profile 39 ( 6 ) on the underside facing the shaft 41 , a radially inner groove bottom 43 and one from the element head 27 axially spaced groove wall 45 is defined. The groove depth of the wedge-shaped elongated groove profile 39 takes in a shaft circumferential direction U ( 6 ) gradually decreases to 0, while the groove depth in the opposite direction gradually decreases to 0 in comparison. In the installation position engages the respective groove profile 39 the opening edge portion of the mounting hole 37 in the door sill outer part 7 ,

In einer Zusammenbau-Abfolge wird zunächst das Verbindungselement 21 mit gegebenenfalls geringem Lochspiel in die Montageöffnung 37 des Türschweller-Außenteils 7 eingesteckt, die konturangepasst zum Vierkantprofil des Verbindungselement-Schafts 23 ausgeführt ist. Anschließend wird bei einer Drehbewegung in der Umfangsrichtung U (6) des Verbindungselementes 21 das Lochspiel aufgebraucht und eine radial ausgerichtete Klemmspannung zwischen dem Öffnungsrand der Montageöffnung 37 des Türschweller-Außenteils 7 und dem Verbindungselement-Schaft 23 aufgebaut. Auf diese Weise ist das Verbindungselement 21 in der Querrichtung spielfrei im Türschweller-Außenteil 7 montiert. Im Hinblick auf eine spielfreie Positionierung in der Axialrichtung sind die Rastelemente 25 des Verbindungselementes 21 so ausgelegt, dass der Öffnungsrandbereich der Montageöffnung 37 in der Axialrichtung spielfrei zwischen den Rastelementen 25 und dem Elementkopf 27 des Verbindungselementes 21 positioniert ist.In an assembly sequence, first, the connecting element 21 with possibly small hole play in the mounting hole 37 of the door sill outer part 7 inserted, the contour adapted to the square profile of the connecting element shaft 23 is executed. Subsequently, during a rotational movement in the circumferential direction U (FIG. 6 ) of the connecting element 21 used up the hole play and a radially aligned clamping voltage between the opening edge of the mounting hole 37 of the door sill outer part 7 and the connector stem 23 built up. In this way, the connecting element 21 in the transverse direction without play in the door sill outer part 7 assembled. With regard to a play-free positioning in the axial direction are the locking elements 25 of the connecting element 21 designed so that the opening edge area of the mounting hole 37 in the axial direction clearance between the locking elements 25 and the element head 27 of the connecting element 21 is positioned.

Die Materialstärke (Höhe) des Elementkopfes 27 des Verbindungselements 21 sowie die Materialstärke (Höhe) des Blindnietmutter-Kopfes 13 der herkömmlichen Blindnietmutter 9 ist so bemessen, dass eine Spaltkorrosion zwischen den Blechbauteilen 1, 7 verhindert ist. Die Höhe des Elementkopfes 27 sowie des Blindnietmutter-Kopfes 13 sind zudem so ausgelegt, dass ein Entlüften und Abtrocknen in diesem Bereich ermöglicht ist.The material thickness (height) of the element head 27 of the connecting element 21 and the material thickness (height) of the Blindnietmutter head 13 the conventional blind rivet nut 9 is such that a crevice corrosion between the sheet metal components 1 . 7 is prevented. The height of the element head 27 and the blind rivet head 13 are also designed to allow venting and drying in this area.

In den 7 und 8 ist das Verbindungselement 21 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Demzufolge ist der Steckzapfen 29 nicht zweiteilig aus einer Weich- und einer Hartkomponente ausgebildet, sondern lediglich aus einer Kunststoff-Hartkomponente ausgeführt. Zudem ist in der 7 die radial außenseitig umlaufende Dichtlippe 35 am Elementkopf 27 weggelassen. Wie aus der 8 weiter hervorgeht, sind die Schaftachse S sowie die Zapfenachse Z koaxial zueinander ausgerichtet. In the 7 and 8th is the connecting element 21 shown according to a second embodiment. As a result, the spigot is 29 not formed in two parts of a soft and a hard component, but only made of a plastic hard component. Moreover, in the 7 the radially outer circumferential sealing lip 35 at the element head 27 omitted. Like from the 8th further shows, the shaft axis S and the pin axis Z are aligned coaxially with each other.

Im Gegensatz dazu ist im Verbindungselement 21 gemäß der 9 und 10 der Steckzapfen 29 außermittig positioniert, d.h. die Zapfenachse Z ist um einen Achsabstand a und einen Achsabstand b von der Schaftachse S achsparallel beabstandet. Dadurch ergeben sich – wie aus den 11 und bis 14 hervorgeht – je nach Drehwinkellage des im Türschweller-Außenteil 7 vormontierten Verbindungselementes 21 unterschiedliche Steckzapfen-Positionen, um Einbau- und/oder Bauteiltoleranzen auszugleichen. Bei dem in den Figuren gezeigten Vierkantschaft 23 des Verbindungselementes 21 sind somit insgesamt vier Verbauvarianten realisierbar. Die Verbauvarianten können über eine Ausklinkung 41 am Ringbund (d.h. am Elementkopf 27) eingestellt werden. Beispielhaft beträgt die Montagetoleranz von Türen bis zu ±2,5 mm in der Fahrzeugquerrichtung y. Zum Ausgleich solcher Toleranzen muss der Steckzapfen 29 eine Einstellmöglichkeit in der Fahrzeugquerrichtung erhalten, da die Verklipsung im Seitenteil ohne Spiel erfolgt. Über die Ausklinkung 41 am Ringbund (d.h. Elementkopf 27) kann der Steckzapfen 29 in unterschiedlichen Positionen (11 bis 14) verbaut werden, und zwar in einer 0°-Position (11), einer 90°-Position (12), einer 180°-Position (13) und einer 270°-Position (14). Auf diese Weise wird der Steckzapfen 29 in unterschiedlichen Positionen in der Fahrzeugquerrichtung y eingestellt und kann dadurch Montagetoleranzen ausgleichen, ohne dass der Kotflügel 1 schief verbaut wird.In contrast, in the connecting element 21 according to the 9 and 10 the spigot 29 Positioned eccentrically, ie the pin axis Z is axially parallel spaced by an axial distance a and a center distance b of the shaft axis S. This results - as from the 11 and until 14 shows - depending on the angular position of the door sill outer part 7 preassembled connecting element 21 different spigot positions to compensate for installation and / or component tolerances. In the square shaft shown in the figures 23 of the connecting element 21 Thus, a total of four shoring variants can be realized. The Versauvarianten can over a notch 41 at the annular collar (ie at the element head 27 ). By way of example, the mounting tolerance of doors is up to ± 2.5 mm in the vehicle transverse direction y. To compensate for such tolerances of the plug pin 29 get an adjustment in the vehicle transverse direction, since the Verklipsung done in the side part without play. About the notch 41 on the annular collar (ie element head 27 ) can the pin 29 in different positions ( 11 to 14 ), in a 0 ° position ( 11 ), a 90 ° position ( 12 ), a 180 ° position ( 13 ) and a 270 ° position ( 14 ). In this way, the plug pin 29 set in different positions in the vehicle transverse direction y and can thereby compensate for assembly tolerances without the fender 1 is installed wrong.

Die Anzahl der möglichen Verbaupositionen hängt von der Form des Schaftes 23 ab. So ist die Schaftform nicht auf den dargestellten Vierkantschaft beschränkt. Anstelle dessen sind z.B. bei einem Sechskantschaft 23 insgesamt sechs Verbaupositionen ermöglicht.The number of possible installation positions depends on the shape of the shank 23 from. So the stem shape is not limited to the illustrated square shaft. Instead, for example, are at a hex shaft 23 a total of six installation positions.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10306538 B4 [0003]
DE 10260569 A1 [0003]

Claims

Connecting arrangement with at least one connecting element ( 21 ) for connecting two sheet metal components ( 1 . 7 ), which connecting element ( 21 ) with a shaft ( 23 ) with lateral locking elements ( 25 ) as well as with an element head ( 27 ) is formed, and in a mounting position in a mounting opening ( 37 ) of the first sheet metal component ( 7 ) is inserted, wherein the opening edge region of the mounting opening ( 37 ) between the element head ( 27 ) and the locking elements ( 25 ) is latched, characterized in that the element head ( 27 ) of the connecting element ( 21 ) on its side facing away from the shaft with a plug ( 29 ), on which the second sheet metal component ( 1 ) is attachable with a recess.

Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that the plug-in pin ( 29 ) tapers from the journal base to the journal tip, in particular in the shape of a truncated cone.

Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that the plug-in pin ( 29 ) is formed in two parts, namely from an inner cone core ( 31 ) made of a plastic hard component and an outer pin shell ( 33 ) made of a plastic soft component.

Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that the shaft ( 23 ) and the plug ( 29 ) or at least its cone core ( 31 ) is formed of the same material and in one piece and in particular of a solid material.

Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that the shaft ( 23 ) has a polygonal profile and the mounting opening ( 37 ) in the first sheet metal component ( 7 ) Contour-adapted, in particular with little hole play to the shaft ( 23 ), is trained.

Connecting arrangement according to claim 5, characterized in that during a rotational movement of the in the mounting opening ( 37 ) of the first sheet metal component ( 7 ) inserted connecting element ( 21 ) the perforated clearance is used up and / or a radially aligned clamping voltage between the opening edge of the mounting opening ( 37 ) of the first sheet metal component ( 7 ) and the connecting element shaft ( 23 ) is constructed.

Connecting arrangement according to claim 6, characterized in that the shaft ( 23 ) in each outer corner a cross-section-reducing groove profile ( 39 ), which in the installation position the opening edge region of the mounting opening ( 37 ) and that the groove profile ( 39 ) from the shank-facing underside ( 41 ) of the element head ( 27 ), of a radially inner groove bottom ( 43 ) and of an axial from the element head ( 27 ) spaced groove wall ( 45 ) is limited, and that in particular the groove depth of the groove profile ( 39 ) gradually decreases to 0 in a shaft circumferential direction (U) and decreases abruptly to 0 in a reverse direction compared thereto.

Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that the shaft ( 23 ) is elongated in an axial direction along a shaft axis (S) and the locking pin along a pin axis (Z) is elongated, and that the shaft axis (S) and the journal axis (Z) are arranged parallel to each other and axially spaced from each other via an axial distance (a) are, so that in dependence on the rotational angle position of the connecting element ( 21 ) in the mounting opening ( 37 ) in the first sheet metal component ( 7 ) the position of the spigot ( 29 ) is variable to compensate for installation and / or component tolerances.

Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that the connection arrangement comprises a second connecting element, the two-part of a blind rivet nut ( 9 ), which in an installed position in an assembly opening ( 17 ) of the first sheet metal component ( 7 ) is inserted, and from a fastening screw ( 11 ), which with the blind rivet nut ( 9 ) can be screwed, with Zwischenklemmung the second sheet metal component ( 1 ) between the screw head ( 19 ) of the fixing screw ( 11 ) and a blind rivet nut head ( 13 ) of the blind rivet nut ( 9 ).