DE102019201356A1

DE102019201356A1 - Karosserieerdungsaufbau und verfahren zur gestaltung eines karosserieerdungspfads für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102019201356A1
Application number: DE102019201356.2A
Authority: DE
Inventors: Takashi Furusawa; Eiji Yoshida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2019-08-14
Also published as: US10899293B2; JP2019139937A; JP7006338B2; CN110131276B; US20190248307A1; CN110131276A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Karosserieerdungsaufbau für ein Fahrzeug, mit einer Schraube (2), von der ein Kopfabschnitt (21) mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden (1) ist. Die Schraube (2) ist zur Befestigung eines Erdungsanschlusses (31) am Fahrzeug vorgesehen. Die Schraube (2) weist an einer gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) ihres Kopfabschnitts (21) einen zum Karosserieblech (1) hin vorstehenden Vorsprung (25) auf. Die gegenüberzulegende Oberfläche (23a) ist dazu vorgesehen, zum Karosserieblech (1) zu zeigen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Karosserieerdungsaufbau und ein Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads für ein Fahrzeug. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung zur Sicherstellung eines Erdungspfads für eine elektrische Komponente.
Erläuterung des Stands der Technik
Im Stand der Technik wird als ein Masse- bzw. (im Folgenden:) Erdungspfad, der mit einer elektrischen Komponente (die nachfolgend als „Zusatzvorrichtung“ bezeichnet sein kann) eines Fahrzeugs verbunden ist, ein Erdungspfad vom Typ Karosserieerdung verwendet, wie es in der JP 2001-223038 A angegeben ist. In diesem Fall ist eine Erdungsklemme bzw. (im Folgenden:) ein Erdungsanschluss, der an einem von der Zusatzvorrichtung wegführenden Kabelbaum angebracht ist, über eine Schraube oder dergleichen an einem Karosserieblech des Fahrzeugs befestigt.
Bei einem allgemeinen Aufbau, in dem ein Erdungsanschluss an einem aus einem Stahlblech geformten Karosserieblech befestigt wird, ist das Karosserieblech mit einem Gewindebolzen versehen, auf den in einem Zustand, in dem der Gewindebolzen in einem ringförmigen Erdungsanschluss aufgenommen ist, der an einem Kabelbaum angebracht ist, eine Mutter geschraubt wird, wodurch der Erdungsanschluss über den Gewindebolzen mit dem Karosserieblech elektrisch verbunden ist. Obwohl der Gewindebolzen verzinkt ist, sind der Gewindebolzen und das Fahrzeugkarosserieblech zuverlässig durch einen durch das Schweißen des Gewindebolzens an das Karosserieblech gebildeten Schweißpunkt miteinander elektrisch verbunden, wodurch auch der Erdungsanschluss und das Karosserieblech zuverlässig miteinander elektrisch verbunden sind.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Andererseits ist in einem Fall, in dem der vorstehend beschriebene Aufbau bei ein Fahrzeug angewendet wird, in dem zur Verminderung des Karosseriegewichts ein Aluminiumkarosserieblech eingesetzt wird, die Schweißbarkeit zwischen Aluminium und Eisen (eiserner Gewindebolzen) nicht ausreichend sichergestellt, oder wird aufgrund der Möglichkeit einer elektrolytischen Korrosion an einem Gewindebolzen eine Rostschutzbehandlung durchgeführt. Daher kann es schwierig sein, das Karosserieblech und den Gewindebolzen miteinander elektrisch zu verbinden.
Deshalb kann im Fall eines Aluminiumkarosserieblechs ein Aufbau angewendet werden, wie er in 8 dargestellt ist. Bei diesem Aufbau wird in einem Karosserieblech a ein Durchgangsloch b geschaffen, ein ringförmiger Erdungsanschluss d, der an einem Kabelbaum c angebracht ist, wird von einer Seite her (in 8 von oben) nach dem Durchgangsloch b ausgerichtet, von der einen Seite her wird eine Schraube e in den Erdungsanschluss d und das Durchgangsloch b des Karosserieblechs a eingeführt, und die Schraube e wird in eine Mutter f geschraubt, die auf der anderen Seite angeordnet ist, wodurch der Erdungsanschluss d in engen Kontakt mit dem Karosserieblech a gebracht wird und der Erdungsanschluss d und das Karosserieblech a miteinander elektrisch verbunden werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau, bei dem in dem Karosserieblech a das Durchgangsloch b geschaffen wird, besteht allerdings die Möglichkeit, dass Wasser durch das Durchgangsloch b eindringt und möglichweise Rost oder dgl. entsteht.
Die Erfindung hat daher die Aufgabe, einen Karosserieerdungsaufbau und ein Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads zu schaffen, mit denen es möglich ist, einen Erdungspfad sicherzustellen, ohne dass in dem Karosserieblech ein Durchgangsloch ausgebildet sein muss.
Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Karosserieerdungsaufbau für ein Fahrzeug. Der Karosserieerdungsaufbau weist eine Schraube auf. Ein Kopfabschnitt der Schraube ist mit einem Aluminiumkarosserieblech durch Gesenkschmieden verbunden bzw. (im Folgenden: kurz) pressverbunden. Die Schraube ist zur Befestigung eines Erdungsanschlusses am Fahrzeug vorgesehen. Die Schraube weist an einer dem Karosserieblech gegenüberliegenden Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube einen zum Karosserieblech hin vorstehenden Vorsprung auf.
Nach dem ersten Aspekt der Erfindung ist die Schraube aufgrund der Möglichkeit einer elektrolytischen Korrosion, wenn der Kopfabschnitt der Schraube mit dem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden wird, rostschutzbehandelt. Die Rostschutzbehandlung verhindert eine elektrische Verbindung zwischen dem Karosserieblech und der Schraube. Da der zum Karosserieblech hin vorstehende Vorsprung an der dem Karosserieblech gegenüberliegenden Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube vorgesehen ist, kommt der Vorsprung in Kontakt mit dem Karosserieblech und blättert eine Rostschutzschicht ab, wenn der Kopfabschnitt der Schraube mit dem Karosserieblech pressverbunden wird. Dementsprechend sind das Karosserieblech und die Schraube miteinander elektrisch verbunden. Somit kann ein Erdungspfad zuverlässig sichergestellt werden, der sich über den Erdungsanschluss, die Schraube und das Karosserieblech erstreckt, ohne dass in dem Karosserieblech ein Durchgangsloch ausgebildet sein muss.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Karosserieerdungsaufbau für ein Fahrzeug. Der Karosserieerdungsaufbau weist eine Schraube und einen leitfähigen Klebstoff auf. Ein Kopfabschnitt der Schraube ist mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden. Die Schraube ist zur Befestigung des Erdungsanschlusses am Fahrzeug vorgesehen. Der leitfähige Klebstoff liegt zwischen einer dem Karosserieblech gegenüberliegenden Fläche des Kopfabschnitts der Schraube und dem Karosserieblech.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung können das Karosserieblech und die Schraube über den leitfähigen Klebstoff zuverlässig miteinander elektrisch verbunden werden, wobei die Möglichkeit einer elektrolytischen Korrosion ausgeschlossen ist, die durch das Aluminiumkarosserieblech und die Schraube entstehen könnte, wenn der leitfähige Klebstoff zwischen dem Karosserieblech und der Schraube liegt. Daher kann zuverlässig eine über den Erdungsanschluss, die Schraube und das Karosserieblech verlaufende Erdung sichergestellt werden, ohne im Karosserieblech ein Durchgangsloch auszubilden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Karosserieerdungsaufbau für ein Fahrzeug. Der Karosserieerdungsaufbau weist eine Schraube und einen leitfähigen Klebstoff auf. Ein Kopfabschnitt der Schraube ist mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden. Die Schraube ist zur Befestigung des Erdungsanschlusses an dem Fahrzeug vorgesehen und weist an einer Gegenfläche des Kopfabschnitts einen zum Karosserieblech hin vorstehenden Vorsprung auf. Die Gegenfläche liegt dem Karosserieblech gegenüber Der leitfähige Klebstoff befindet sich zwischen der Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube und dem Karosserieblech.
Nach dem dritten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Effekte des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung zu erreichen und einen Erdungspfad zuverlässig sicherzustellen, der sich über den Erdungsanschluss, die Schraube und das Karosserieblech erstreckt, ohne dass in dem Karosserieblech ein Durchgangsloch ausgebildet sein muss.
In den vorstehend beschriebenen Aspekten kann der Kopfabschnitt der Schraube mit einem Vorsprungsabschnitt und einem vertieften Abschnitt versehen sein. Der Vorsprungsabschnitt ist durch einen Außenrand des Kopfabschnitts geschaffen, der in Richtung der Gegenfläche vorsteht. Der vertiefte Abschnitt ist ein radial innerhalb des Vorsprungsabschnitts liegender Bereich und in einer Draufsicht gesehen annähernd kreisförmig. Eine Außenumfangsfläche des Vorsprungsabschnitts kann nach außen hin zur Gegenfläche geneigt sein, während eine Innenumfangsfläche des Vorsprungsabschnitts nach außen hin zum vertieften Abschnitt geneigt sein kann.
In den vorstehend beschriebenen Aspekten kann die Schraube rostschutzbehandelt sein.
Ein vierter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads für ein Fahrzeug, bei dem ein Kopfabschnitt einer Schraube mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden und über die Schraube ein Erdungsanschluss befestigt wird. Das Verfahren beinhaltet das Schaffen eines zum Karosserieblech hin vorstehenden Vorsprungs an einer dem Karosserieblech gegenüberliegenden Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube und das Pressverbinden des Kopfabschnitts der Schraube mit dem Karosserieblech. Nach dem vierten Aspekt der Erfindung ist es möglich, den gleichen Effekt wie nach dem ersten Aspekt der Erfindung zu erzielen.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads für ein Fahrzeug, bei dem ein Kopfabschnitt einer Schraube mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden ist, und ein Erdungsanschluss über die Schraube befestigt wird. Das Verfahren beinhalt das Pressverbinden des Kopfabschnitts der Schraube mit dem Karosserieblech in einem Zustand, in dem zwischen einer dem Karosserieblech gegenüberliegenden Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube und dem Karosserieblech ein leitfähiger Klebstoff angeordnet ist. Nach dem fünften Aspekt der Erfindung ist es möglich, den gleichen Effekt wie nach dem zweiten Aspekt der Erfindung zu erzielen.
Ein sechster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads für ein Fahrzeug, bei dem ein Kopfabschnitt einer Schraube mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden und über die Schraube ein Erdungsanschluss befestigt wird. Das Verfahren beinhaltet das Schaffen eines zum Karosserieblech hin vorstehenden Vorsprungs an einer dem Karosserieblech gegenüberliegenden Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube und das Pressverbinden des Kopfabschnitts der Schraube mit dem Karosserieblech in einem Zustand, in dem zwischen der Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube und dem Karosserieblech ein leitfähiger Klebstoff angeordnet ist. Nach dem sechsten Aspekt der Erfindung ist es möglich, den gleichen Effekt wie nach dem dritten Aspekt der Erfindung zu erzielen.
Nach den oben diskutierten Aspekten ist bei einem Aufbau, bei dem zur Schaffung eines Erdungspfads der Kopfabschnitt einer Schraube, mit der der Erdungsanschluss befestigt wird, mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden wird, an der dem Karosserieblech gegenüberliegenden Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube ein Vorsprung vorgesehen oder zwischen der dem Karosserieblech gegenüberliegenden Gegenfläche des Kopfabschnitts der Schraube und dem Karosserieblech ein leitfähiger Klebstoff angeordnet. Daher kann ein Erdungspfad zuverlässig sichergestellt werden, der sich über den Erdungsanschluss, die Schraube und das Karosserieblech erstreckt, ohne dass in dem Karosserieblech ein Durchgangsloch ausgebildet sein muss.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile, und die technische und industrielle Bedeutung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und wobei:

1 eine Schnittdarstellung ist, die einen Karosserieerdungsaufbau nach einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 eine Draufsicht eines Kopfabschnitts einer Schraube nach der ersten Ausführungsform ist;
3A eine Draufsicht eines Kopfabschnitts einer Schraube nach einem Änderungsbeispiel ist;
3B eine Draufsicht eines Kopfabschnitts einer Schraube nach einem Änderungsbeispiel ist;
3C eine Draufsicht eines Kopfabschnitts einer Schraube nach einem Änderungsbeispiel ist;
3D eine Draufsicht eines Kopfabschnitts einer Schraube nach einem Änderungsbeispiel ist;
3E eine Draufsicht eines Kopfabschnitts einer Schraube nach einem Änderungsbeispiel ist;
4A eine Ansicht ist, um einen Pressverbindungsvorgang der Schraube in der ersten Ausführungsform zu beschreiben;
4B eine Ansicht ist, um den Pressverbindungsvorgang der Schraube in der ersten Ausführungsform zu beschreiben;
4C eine Ansicht ist, um den Pressverbindungsvorgang der Schraube in der ersten Ausführungsform zu beschreiben;
5A eine Ansicht ist, um einen Befestigungsvorgang eines Erdungsanschlusses in der ersten Ausführungsform zu beschreiben;
5B eine Ansicht ist, um den Befestigungsvorgang des Erdungsanschlusses in der ersten Ausführungsform zu beschreiben;
6 eine Schnittansicht ist, die einen Karosserieerdungsaufbau nach einer zweiten Ausführungsform darstellt;
7A eine Ansicht ist, um einen Pressverbindungsvorgang einer Schraube in der zweite Ausführungsform zu beschreiben;
7B eine Ansicht ist, um den Pressverbindungsvorgang einer Schraube in der zweite Ausführungsform zu beschreiben;
7C eine Ansicht ist, um den Pressverbindungsvorgang einer Schraube in der zweite Ausführungsform zu beschreiben; und
8 eine Schnittansicht ist, die einen Karosserieerdungsaufbau nach dem Stand der Technik darstellt.

AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Als die Ausführungsformen wird ein Fall beschrieben, in dem der Karosserieerdungsaufbau als ein Karosserieerdungsaufbau eingesetzt wird, der eine Spritzwand (Blech, das den Fahrzeuginnenraum und den Motorraum voneinander trennt; Karosserieblech der Erfindung) eines Fahrzeugs verwendet. Obwohl der Karosserieerdungsaufbau an zahlreichen Stellen an der Spritzwand eingesetzt wird, erfolgt die weitere Beschreibung hier anhand eines repräsentativen Karosserieerdungsaufbaus. Zu beachten ist, dass der Karosserieerdungsaufbau an verschiedenen fahrzeugkarosseriebildenden Wänden eingesetzt werden kann, und sein Einsatzzweck nicht auf die Spritzwand beschränkt ist.
Erste Ausführungsform
Karosserieerdungsaufbau
1 ist eine Schnittansicht, die einen Karosserieerdungsaufbau nach einer vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie in 1 dargestellt ist bei dem Karosserieerdungsaufbau nach der vorliegenden Ausführungsform eine Eisenschraube mit einer Aluminiumspritzwand 1 durch Gesenkschmieden bzw. Zusammenstauchen verbunden bzw. (im Folgenden:) pressverbunden und eine Masse- oder Erdungsklemme bzw. (im Folgenden:) ein Erdungsanschluss 31, die bzw. der an einem Kabelbaum 3 (Kabelbaum, der sich von der elektrischen Komponente des Fahrzeugs weg erstreckt) angebracht ist, ist an der Spritzwand 1 über die Schraube 2 befestigt.
Die Spritzwand 1 wird durch Pressen bzw. Umformen eines Aluminiumblechs geformt. Obwohl dies nicht dargestellt wird, ist die Spritzwand 1 durch Verbinden von mehreren Blechen miteinander durch ein Stanznietwerkzeug (SPR (self-pierce riveting)-Werkzeug) hergestellt.
Die Schraube 2 ist mit einem Kopfabschnitt 21 und einem Gewindeabschnitt 22 versehen, und ein Endabschnitt (oberer Endabschnitt in 1) des Kopfabschnitts 21 ist mit der Spritzwand 1 pressverbunden. Am Endabschnitt der Schraube 2 ist ein vertiefter Abschnitt 23 ausgebildet, in den nach der Verformung, bei der die Schraube 2 mit der Spritzwand 1 pressverbunden wurde, ein Abschnitt der Spritzwand 1 eingepasst ist. An der Schraube 2 erfolgt eine Rostschutzbehandlung, da die Schraube 2 mit der Aluminiumspritzwand 1 pressverbunden ist und daher elektrolytische Korrosion möglich ist.
2 ist eine Draufsicht des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2. Wie in 1 und 2 dargestellt ist ein äußerer Randabschnitt des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 ein Vorsprungsabschnitt 24, der nach oben vorsteht, und ein innerhalb des Vorsprungsabschnitts 24 positionierter Bereich ist der vertiefte Abschnitt 23, der aus der Draufsicht gesehen annähernd kreisförmig ist. Eine außenumfangsseitige Fläche 24a des Vorsprungsabschnitts 24 ist nach außen hin zu einer Unterseite geneigt. Zusätzlich ist eine innenumfangsseitige Fläche 24b des Vorsprungsabschnitts 24 nach außen hin zur Unterseite (zur Seite des vertieften Abschnitts 23) geneigt.
Durch einen Pressverbindungs- bzw. Stauchvorgang, der später beschrieben wird, wird ein Abschnitt der Spritzwand 1 in den vertieften Abschnitt 23 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 eingepasst, und daher ist der Kopfabschnitt 21 der Schraube mit der Spritzwand 1 pressverbunden.
Der Erdungsanschluss 31 ist in einer Ringform ausgebildet, die mit einer Öffnung 32 versehen ist, die eine Innendurchmesserabmessung aufweist, die annähernd gleich ist wie eine Außendurchmesserabmessung des Gewindeabschnitts 22 der Schraube 2. In einem Zustand, in dem der Gewindeabschnitt 22 der Schraube 2 in die Öffnung des Erdungsanschlusses 31 eingefügt ist, wird eine Mutter 4 auf den Gewindeabschnitt 22 der Schraube 2 geschraubt und der Erdungsanschluss 31 wird zwischen dem Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 und der Mutter 4 eingefügt. Dementsprechend sind die Schraube 2 und der Erdungsanschluss 31 miteinander elektrisch verbunden.
Ein Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, dass eine Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 mit Vorsprüngen 25 versehen ist (1 stellt einen Zustand dar, in dem die Vorsprünge 25 aufgrund des Pressverbindens zerdrückt sind).
Wie in 2 dargestellt sind in der vorliegenden Ausführungsform vier Vorsprünge 25, die in eine Richtung senkrecht zu einer Oberfläche 23a vorstehen, an der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 so vorgesehen, dass die Vorsprünge 25 im selben Abstand vom Mittelabschnitt der Oberfläche 23a getrennt sind. Überstandsmaße (Höhenmaße) der Vorsprünge 25 können beliebig festgelegt sein.
Die an der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 vorgesehenen Vorsprünge 25 sind nicht auf die in der 2 dargestellten beschränkt. Ein Vorsprung 25 kann wie in 3A dargestellt am Mittelabschnitt der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 vorgesehen sein, zwei Vorsprünge 25 können wie in 3B dargestellt vorgesehen sein, und drei Vorsprünge 25 können wie in 3C dargestellt vorgesehen sein. Obwohl dies nicht gezeigt ist, können fünf oder mehr Vorsprünge 25 vorgesehen sein. Zudem können auch der Vorsprung 25, der eine in der Draufsicht in 3D zu erkennende Kreuzform hat, oder die Vorsprünge 25 vorgesehen sein, die wie in der Draufsicht in 3E zu sehen linear sind. Wie vorstehend beschrieben ist die Gestaltung des Vorsprungs 25 nicht genauer beschränkt.
Pressverbindungsvorgang der Schraube
Als Nächstes wird ein Pressverbindungsvorgang bzw. Stauchvorgang der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Schraube 2 anhand der 4A bis 4C beschrieben.
Zuerst werden wie in 4A dargestellt die Spritzwand 1 und der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 einander gegenübergelegt (genauer gesagt ist die Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 der Spritzwand 1 gegenüberzulegen bzw. zeigt zu dieser), ein Stempel 5 wird auf der Seite der Spritzwand 1 angeordnet, und ein Gesenk bzw. eine Matrize 6 wird auf der Seite der Schraube 2 angeordnet. Der Stempel 5 und die Matrize 6 sind an einem hydraulischen oder pneumatischen Hebe- und Senkmechanismus (nicht dargestellt) vorgesehen und der Stempel 5 und die Matrize 6 können unabhängig voneinander durch Betätigen des Hebe- und Senkmechanismus gehoben oder gesenkt werden.
Ein unterer Endabschnitt des Stempels 5 ist mit einem Säulenabschnitt 51 versehen, der etwas kleiner als die Form des an der Schraube 2 ausgebildeten vertieften Abschnitts 23 ist, und im Pressverbindungsvorgang der Schraube 2 drückt der Säulenabschnitt 51 die Spritzwand 1 zum vertieften Abschnitt 23 der Schraube 2. Zusätzlich ist die Matrize 6 ein Zylinderelement, und ihr Innendurchmesser ist größer als der Außendurchmesser des Gewindeabschnitts 22 der Schraube 2 und kleiner als der Außendurchmesser des Kopfabschnitts 21. Daher wird im Pressverbindungsvorgang der Schraube 2 der Gewindeabschnitt 22 der Schraube 2 in die Matrize 6 eingefügt, und ein oberer Endabschnitt der Matrize 6 schlägt an den Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 an.
Wie in 4B dargestellt wird die Matrize 6 in einem Zustand angehoben, in dem der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 so an die Spritzwand 1 anstößt, dass der obere Endabschnitt der Matrize 6 am Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 anstößt. Daraufhin wird wie in 4C dargestellt der Stempel 5 so abgesenkt, dass der Säulenabschnitt 51 des Stempels 5 gegen die Spritzwand 1 gedrückt wird und ein Abschnitt der Spritzwand 1 verformt und in den vertieften Abschnitt 23 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 eingepasst wird. Wie vorstehend beschrieben ist die innenumfangsseitige Fläche 24b des Vorsprungsabschnitts 24 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 nach außen zur Seite des vertieften Abschnitts 23 geneigt. Daher wird der Abschnitt der Spritzwand 1 (Abschnitt des die Spritzwand 1 bildenden Materials), der in den vertieften Abschnitt 23 des Kopfabschnitts 21 eingepasst ist, in den vertieften Abschnitt 23 entlang der innenumfangsseitigen Fläche 24b eingefügt und die Spritzwand 1 und der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 greifen ineinander ein. Dementsprechend ist der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 mit der Spritzwand 1 pressverbunden.
Wenn der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 mit der Spritzwand 1 wie vorstehend beschrieben pressverbunden wird, drückt die Spritzwand 1 wie in 3A dargestellt zwangsläufig auf die Vorsprünge 25, die an der Oberfläche des vertieften Abschnitts 23 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 vorgesehen sind. Dementsprechend werden die Vorsprünge 25 teilweise zerdrückt und Rostschutzschichten an Oberflächen der Vorsprünge 25 werden abgeschält. Daher drückt die Spritzwand 1 an den Vorsprüngen 25 direkt und gewaltsam auf ein Eisenmaterial des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2, und daher sind die Spritzwand 1 und die Schraube 2 vorteilhaft miteinander elektrisch verbunden.
Wenn der Pressverbindungsvorgang auf diese Weise abgeschlossen ist, zieht sich der Stempel 5 nach oben zurück und die Matrize 6 zieht sich nach unten zurück.
Befestigungsvorgang des Erdungsanschlusses
In einem Befestigungsvorgang des Erdungsanschlusses 31 wird der Erdungsanschluss 31 wie in 5A dargestellt so angeordnet, dass der Gewindeabschnitt 22 der Schraube 2 in die Öffnung 32 des Erdungsanschlusses 31 eingeführt wird, und die Mutter 4 auf den Gewindeabschnitt 22 der Schraube 2 wie in 5B dargestellt so geschraubt wird, dass der Erdungsanschluss 31 zwischen dem Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 und der Mutter 4 liegt. Daher sind die Spritzwand 1 und der Erdungsanschluss 31 miteinander über die Schraube 2 elektrisch verbunden. Dementsprechend erfolgt eine Erdung über den Kabelbaum 3, den Erdungsanschluss 31, die Schraube 2, und die Spritzwand 1.
Wie vorstehend beschrieben sind in der vorliegenden Ausführungsform die zur Spritzwand 1 vorstehenden Vorsprünge 25 an der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 vorgesehen, die eine der Spritzwand 1 gegenüberliegende Fläche des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 ist, und die Rostschutzschichten der Vorsprünge 25 werden abgeschält, wenn der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 mit der Spritzwand 1 dergestalt pressverbunden wird, dass die Spritzwand 1 und die Schraube 2 vorteilhaft miteinander elektrisch verbunden sind. Daher kann zuverlässig eine Erdung sichergestellt werden, die über den Kabelbaum 3, der Erdungsanschluss 31, die Schraube 2, und die Spritzwand 1 verläuft, ohne ein Durchgangsloch in der Spritzwand 1 auszubilden. Infolgedessen kann Rostbildung aufgrund des Eindringens von Wasser durch ein Durchgangsloch in einer Spritzwand wahrscheinlich verhindert werden.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheiden sich der Aufbau des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 und der Pressverbindungsvorgang der Schraube 2 von denen in der ersten Ausführungsform. Daher erfolgt die Beschreibung mit Augenmerk auf den Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform.
Karosserieerdungsaufbau
6 ist eine Schnittansicht, die einen Karosserieerdungsaufbau nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie in 6 dargestellt ist kein Vorsprung an der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen, und die Oberfläche des vertieften Abschnitts 23 ist als eine flache Oberfläche gestaltet.
Ein Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, dass ein leitfähiger Klebstoff 7 vor dem Zeitpunkt des Pressverbindungsvorgangs der Schraube 2 an dem vertieften Abschnitt 23 so aufgebracht wird, dass der leitfähige Klebstoff 7 zwischen der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 und die Spritzwand 1 liegt, wenn der Pressverbindungsvorgang der Schraube 2 abgeschlossen ist.
Ein leitfähiger Klebstoff 71, der aus einem Raum zwischen dem vertieften Abschnitt 23 und der Spritzwand 1 zum Zeitpunkt des Pressverbindungsvorgangs der Schraube 2 austritt, befindet sich in einem Grenzbereich zwischen der außenumfangsseitigen Fläche 24a des Vorsprungsabschnitts 24 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 und der Spritzwand 1.
Pressverbindungsvorgang der Schraube
Als Nächstes wird der Pressverbindungsvorgang der Schraube 2 in der vorliegenden Ausführungsform anhand der 7A bis 7C beschrieben. Die nachstehende Beschreibung erfolgt ebenso mit Augenmerk auf den Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform.
Zuerst wird wie in 7A dargestellt der leitfähige Klebstoff 7 vorab auf den vertieften Abschnitt 23 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 aufgetragen, und der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 und die Spritzwand 1 werden einander gegenübergelegt. Die Art des hier verwendeten leitfähigen Klebstoff 7 ist nicht genauer beschränkt, und Beispiele dafür umfassen einen füllstoffhaltigen Sinter- oder einen füllstoffhaltigen Dispersionsklebstoff, der einen Füllstoff aus anorganischen oder organischen Partikeln enthält.
Daraufhin wird wie im Fall der ersten Ausführungsform die Matrize 6 in einem Zustand gehoben, in dem der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 an die Spritzwand 1 so anschlägt, dass der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 auf dem oberen Endabschnitt der Matrize 6 liegt (siehe 7B). Dann wird wie in 7C dargestellt der Stempel 5 so gesenkt, dass der Säulenabschnitt 51 des Stempels 5 gegen die Spritzwand 1 gedrückt wird und ein Abschnitt der Spritzwand 1 verformt und in den vertieften Abschnitt 23 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 eingepasst wird. Dementsprechend ist der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 mit der Spritzwand 1 pressverbunden.
Der leitfähige Klebstoff 71, der aus dem Raum zwischen dem vertieften Abschnitt 23 und der Spritzwand 1 zu diesem Zeitpunkt austritt, befindet sich im Grenzbereich zwischen der außenumfangsseitigen Fläche 24a des Vorsprungsabschnitts 24 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 und der Spritzwand 1.
Der Befestigungsvorgang des Erdungsanschlusses 31 ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform und daher entfällt hier seine Beschreibung.
Wie vorstehend beschrieben wird in der vorliegenden Ausführungsform der leitfähige Klebstoff 7 zwischen der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 und der Spritzwand 1 eingefügt. Daher ist es möglich, die Spritzwand 1 und die Schraube 2 miteinander über den leitfähigen Klebstoff 7 zuverlässig elektrisch zu verbinden, während mögliche elektrolytische Korrosion, die durch die Aluminiumspritzwand 1 und die Schraube 2 entsteht, durch den leitfähigen Klebstoff 7 verhindert wird, der zwischen der Spritzwand 1 und der Schraube 2 liegt. Das bedeutet, dass es mit der vorliegenden Ausführungsform ebenso möglich ist, einen Erdungspfad zuverlässig sicherzustellen, der sich über den Kabelbaum 3, den Erdungsanschluss 31, die Schraube 2, und die Spritzwand 1 erstreckt, ohne dass ein Durchgangsloch an der Spritzwand 1 ausgebildet ist. Infolgedessen ist es möglich, eine Wahrscheinlichkeit von Rostbildung aufgrund des Eindringens von Wasser durch ein Durchgangsloch einer Spritzwand zu verhindern.
Andere Ausführungsformen
Der Aspekt der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und alle Änderungen und Anwendungen können eingesetzt werden, die im Umfang der Ansprüche und einem diesem Umfang äquivalenten Bereich enthalten sind.
Zum Beispiel können die Aufbauten in den Ausführungsformen kombiniert angewendet werden. Das heißt, dass ein Aufbau eingesetzt werden kann, bei dem die Vorsprünge 25 an der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 des Kopfabschnitts 21 der Schraube 2 vorgesehen sind und der leitfähige Klebstoff 7 vorab zum Zeitpunkt des Pressverbindungsvorgangs der Schraube 2 in den vertieften Abschnitt 23 so aufgebracht wird, dass der leitfähige Klebstoff 7 zwischen der Oberfläche 23a des vertieften Abschnitts 23 und der Spritzwand 1 eingefügt ist, wenn der Pressverbindungsvorgang der Schraube 2 abgeschlossen ist.
Zusätzlich werden in der ersten Ausführungsform die Vorsprünge 25 zum Zeitpunkt des Pressverbindungsvorgangs teilweise so zerdrückt, dass die Rostschutzschichten abgelöst werden. Der Aspekt der Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und die Vorsprünge 25 müssen nicht zerdrückt werden, solange die Rostschutzschichten an der Oberfläche der Vorsprünge 25 abgelöst werden.
Zusätzlich weist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Kopfabschnitt 21 der Schraube 2 eine Säulenform auf. Der Aspekt der Erfindung ist nicht darauf beschränkt und der Kopfabschnitt 21 kann beispielswese eine sechseckige zylinderartige Form aufweisen.
Der Aspekt der Erfindung kann in einem Aufbau eingesetzt werden, in dem ein Erdungsanschluss zum Erden einer elektrischen Komponente eines Fahrzeugs an einem Karosserieblech befestigt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001223038 A [0002]

Claims

Karosserieerdungsaufbau für ein Fahrzeug, mit: einer Schraube (2), von der ein Kopfabschnitt (21) mit einem Aluminiumkarosserieblech (1) pressverbunden ist und die zur Befestigung eines Erdungsanschlusses (31) am Fahrzeug vorgesehen ist, wobei die Schraube (2) an einer dem Karosserieblech (1) gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) ihres Kopfabschnitts (21) einen zum Karosserieblech (1) hin vorstehenden Vorsprung (25) aufweist.
Karosserieerdungsaufbau für ein Fahrzeug, mit: einer Schraube (2), von der ein Kopfabschnitt (21) mit einem Aluminiumkarosserieblech (1) pressverbunden ist und die zur Befestigung eines Erdungsanschlusses (31) am Fahrzeug vorgesehen ist; und einem leitfähigen Klebstoff (7), der zwischen einer dem Karosserieblech (1) gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2) und dem Karosserieblech (1) eingefügt ist.
Karosserieerdungsaufbau für ein Fahrzeug, mit: einer Schraube (2), von der ein Kopfabschnitt (21) mit einem Aluminiumkarosserieblech (1) pressverbunden ist, die zur Befestigung eines Erdungsanschlusses (31) am Fahrzeug vorgesehen ist, und die an einer dem Karosserieblech (1) gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) des Kopfabschnitts (21) einen zum Karosserieblech (1) hin vorstehenden Vorsprung (25) aufweist; und einem leitfähigen Klebstoff (7), der zwischen der gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2) und dem Karosserieblech (1) eingefügt ist.
Karosserieerdungsaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Kopfabschnitt (21) der Schraube (2) Folgendes aufweist: einen in Richtung der gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) vorstehenden Vorsprungsabschnitt (24), der durch einen Außenrand des Kopfabschnitts (21) erzeugt ist, und einen vertieften Abschnitt (23), der ein radial innerhalb des Vorsprungsabschnitts liegender Bereich ist und in einer Draufsicht gesehen annähernd kreisförmig ist; wobei eine außenumfangsseitige Fläche (24a) des Vorsprungsabschnitts (24) zur gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) hin nach außen geneigt ist; und eine innenumfangsseitige Fläche (24b) des Vorsprungsabschnitts (24) zum vertieften Abschnitt (23) hin nach außen geneigt ist.
Karosserieerdungsaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schraube (2) rostschutzbehandelt ist.
Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads für ein Fahrzeug, bei dem ein Kopfabschnitt (21) einer Schraube (2) mit einem Aluminiumkarosserieblech (1) pressverbunden und über die Schraube (2) ein Erdungsanschluss (31) befestigt wird, mit folgenden Schritten: Vorsehen eines Vorsprungs (25), der zum Karosserieblech (1) hin vorspringt, an einer dem Karosserieblech (1) gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2); und Pressverbinden des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2) mit dem Karosserieblech (1).
Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads für ein Fahrzeug, bei dem ein Kopfabschnitt (21) einer Schraube (2) mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden (1) und über die Schraube (2) ein Erdungsanschluss (31) befestigt wird, mit folgendem Schritt: Pressverbinden des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2) mit dem Karosserieblech (1) in einem Zustand, in dem zwischen einer dem Karosserieblech (1) gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2) und dem Karosserieblech (1) ein leitfähiger Klebstoff (7) eingebracht ist.
Verfahren zur Gestaltung eines Karosserieerdungspfads für ein Fahrzeug, bei dem ein Kopfabschnitt (21) einer Schraube (2) mit einem Aluminiumkarosserieblech pressverbunden (1) und über die Schraube (2) ein Erdungsanschluss (31) befestigt wird, mit folgenden Schritten: Vorsehen eines Vorsprungs (25), der zum Karosserieblech (1) hin vorspringt, an einer dem Karosserieblech (1) gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2); und Pressverbinden des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2) mit dem Karosserieblech (1) in einem Zustand, in dem zwischen der gegenüberzulegenden Oberfläche (23a) des Kopfabschnitts (21) der Schraube (2) und dem Karosserieblech (1) ein leitfähiger Klebstoff (7) eingebracht ist.