DE102022004893A1

DE102022004893A1 - Arrangement for connecting a reinforcement of a locking eyelet of a vehicle lock to a shell structure of a vehicle

Info

Publication number: DE102022004893A1
Application number: DE102022004893.0A
Authority: DE
Inventors: Sascha Dietz; Konstantin Boutaris
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2023-03-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anbindung einer Verstärkung einer Schließöse eines Fahrzeugschlosses an eine Rohbaustruktur eines Fahrzeuges. Bei einer Anordnung, welche eine verbesserte Beständigkeit gegen von außen einwirkende Kräfte aufweist, sitzt ein Metall-Kunststoff-Hybridbauteil (3) auf einem Flansch (1) der Verstärkung der Schließöse auf, welches eine Gewindeeinheit (5) zur Verschraubung mit der Rohbaustruktur (29, 31) aufweist.The invention relates to an arrangement for connecting a reinforcement of a locking eyelet of a vehicle lock to a shell structure of a vehicle. In an arrangement that has improved resistance to external forces, a metal-plastic hybrid component (3) sits on a flange (1) of the reinforcement of the locking eyelet, which has a thread unit (5) for screwing to the shell structure (29 , 31).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anbindung einer Verstärkung einer Schließöse eines Fahrzeugschlosses an eine Rohbaustruktur eines Fahrzeuges.The invention relates to an arrangement for connecting a reinforcement of a locking eyelet of a vehicle lock to a shell structure of a vehicle.

Aus der DE 10 2004 021 483 A1 ist eine Schraubverbindung zur Befestigung zweier beabstandeter Bauteile bekannt. Die Schraubverbindung umfasst ein erstes Bauteil mit einer ein Innengewinde aufweisende Gewindehülse und ein zweites Bauteil mit einem Außengewinde, das in das Innengewinde der Gewindehülse eingreift und eine Befestigungsschraube. Die Befestigungsschraube wird von außen durch das erste Bauteil hindurch in die Gewindehülse und mit dieser verschraubt.From the DE 10 2004 021 483 A1 a screw connection for fastening two spaced components is known. The screw connection comprises a first component with a threaded sleeve having an internal thread and a second component with an external thread which engages in the internal thread of the threaded sleeve and a fastening screw. The fastening screw is screwed from the outside through the first component into the threaded sleeve and with it.

Es ist bekannt, Verstärkungen von Schließösen von Fahrzeugschlössern an der C-Säule eines Fahrzeugrohbaus zu befestigen. Aufgrund der eingesetzten Füge-/und Montageabfolge ist diese unbeständig gegen die Einwirkung großer Kräfte, wie diese beispielsweise bei einem Seitencrash auftreten.It is known to attach reinforcements for locking eyes of vehicle locks to the C-pillar of a vehicle body shell. Due to the joining and assembly sequence used, this is not resistant to the effects of large forces, such as those that occur in a side crash, for example.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Anbindung einer Verstärkung einer Schließöse eines Fahrzeugschlosses an eine Rohbaustruktur des Fahrzeuges anzugeben, welche eine verbesserte Beständigkeit gegen von außen einwirkende Kräfte aufweist.The object of the invention is to specify an arrangement for connecting a reinforcement of a locking eyelet of a vehicle lock to a shell structure of the vehicle, which arrangement has improved resistance to external forces.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention which are illustrated in the figures.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the subject matter of patent claim 1.

Bei der eingangs erläuterten Anordnung zur Anbindung einer Verstärkung einer Schließöse eines Fahrzeugschlosses an eine Rohbaustruktur eines Fahrzeuges, sitzt ein Metall-Kunststoff-Hybridbauteil auf einem Flansch der Verstärkung der Schließöse auf, welches eine Gewindeeinheit zur Verschraubung mit der Rohbaustruktur aufweist. Mittels dem Metall-Kunststoff-Hybridbauteil kann die Verstärkung der Schließöse trotz auftretender Toleranzen sicher in der Rohbaufertigung mit der darunterliegenden steifen Rohbaustruktur verschraubt werden. Auf eine Fügetechnik kann dabei verzichtet werden. Diese mindestens eine zusätzliche Verschraubung nimmt die Kräfte bei einem Seitencrash auf und leitet diese in die darunterliegende steife Rohbaustruktur ab. Ein Herausreißen der Verstärkung bei einwirkenden äußeren Kräften wird dadurch unterbunden.In the initially explained arrangement for connecting a reinforcement of a locking eyelet of a vehicle lock to a body shell structure of a vehicle, a metal-plastic hybrid component sits on a flange of the reinforcement of the locking eyelet, which has a thread unit for screwing to the body shell structure. Using the metal-plastic hybrid component, the reinforcement of the locking eyelet can be securely screwed to the rigid body shell structure underneath during the body shell production, despite the tolerances that may occur. There is no need for a joining technique. This at least one additional screw connection absorbs the forces in a side crash and directs them to the rigid bodyshell structure underneath. This prevents the reinforcement from tearing out when external forces act.

Vorteilhafterweise umfasst das Metall-Kunststoff-Hybridbauteil einen Kunststoffausleger, in welchen die metallische Gewindeeinheit eingelassen ist, wobei die Gewindeeinheit eine ein Innengewinde umfassende Schraubenaufnahme aufweist, deren Öffnung der Rohbaustruktur zugewandt ist. Der Kunststoffausleger erlaubt eine stabile Befestigung auf dem Flansch der Verstärkung der Schließöse.Advantageously, the metal-plastic hybrid component includes a plastic extension arm, in which the metal thread unit is embedded, the thread unit having a screw receptacle comprising an internal thread, the opening of which faces the shell structure. The plastic bracket allows a stable attachment to the flange of the reinforcement of the locking eyelet.

In einer Ausgestaltung weist der Kunststoffausleger an seinen die metallischen Gewindeeinheit überlappenden Enden je eine Rastnase zur Verclipsung mit dem Flansch der Verstärkung der Schließöse auf. Der Montageprozess wird vereinfacht, da nur ein Montageschritt für die Befestigung des Metall-Kunststoff-Hybridbauteils an dem Flansch des Verstärkers benötigt wird, was die Montagezeit reduziert.In one embodiment, the plastic cantilever has a latching lug for clipping to the flange of the reinforcement of the locking eyelet at its ends overlapping the metal thread unit. The assembly process is simplified as only one assembly step is required to attach the metal-plastic hybrid component to the amplifier's flange, reducing assembly time.

In einer Variante sind die überlappenden Enden als Federarme ausgebildet. Die Federarme ermöglichen einen Toleranzausgleich in Schraubrichtung.In one variant, the overlapping ends are designed as spring arms. The spring arms enable tolerance compensation in the screwing direction.

In einer Ausführungsform erstreckt sich parallel zur Schraubenaufnahme ein Fixierdorn in Richtung Rohbaustruktur, wobei die Schraubenaufnahme und der Fixierdorn durch jeweils eine Öffnung des Flansches der Verstärkung der Schließöse hindurchgreifen. Der Fixierdorn dient der Drehmomentabstützung bei der Verschraubung. Alternativ kann diese Funktion auch durch eine weitere Verschraubung realisiert werden.In one embodiment, a fixing mandrel extends parallel to the screw receptacle in the direction of the shell structure, with the screw receptacle and the fixing mandrel each reaching through an opening in the flange of the reinforcement of the locking eyelet. The fixing mandrel is used to support the torque when screwing. Alternatively, this function can also be implemented using an additional screw connection.

Es ist von Vorteil, wenn die der Rohbaustruktur zugewandte Oberfläche des Kunststoffauslegerkörpers mit einem temperaturabhängig aufschäumenden Klebstoff beschichtet ist. Bei einer Erwärmung der Rohbaustruktur im Fortschritt der Bearbeitung der Rohbaustruktur, in beispielsweise einem KTL-Prozess, schäumt der Klebstoff auf und schließt einen vorhandenen Spalt zwischen der Verstärkung der Schließöse und der darunterliegenden Rohbaustruktur und erhöht die Stabilität der Verbindung. Gleichzeitig wird eine Geräuschbelästigung während des Fahrbetriebes unterbunden.It is advantageous if the surface of the plastic boom body facing the shell structure is coated with an adhesive that foams as a function of temperature. When the shell structure heats up as the shell structure is being processed, for example in a KTL process, the adhesive foams and closes an existing gap between the reinforcement of the locking eyelet and the shell structure underneath, thereby increasing the stability of the connection. At the same time, noise pollution during driving is prevented.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Rohbaustruktur als C-Säule ausgebildet, welche ein inneres und ein äußeres Säulenteil aufweist, die beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei das innere Säulenteil eine Durchgangsöffnung für ein Schraubwerkzeug und das äußere Säulenteil eine weitere Durchgangsöffnung zur Aufnahme einer Schraube zur Befestigung an dem Innengewinde der Schraubenaufnahme aufweisen, wobei die Durchgangsöffnung des inneren Säulenteils einen größeren Durchmesser aufweist als die weitere Durchgangsöffnung des äußeren Säulenteils und die beiden Durchgangsöffnungen zentriert zueinander angeordnet sind. Um eine crashsichere Verbindung zwischen der Verstärkung der Schließöse und der Rohbaustruktur herzustellen, ist es lediglich notwendig mehrere Durchgangsöffnungen in die C-Säule einzubringen, was den Montageablauf weiter vereinfacht. Die Schraube zur Befestigung der Verstärkung der Schließöse wird durch die C-Säule in die metallische Schraubenaufnahme des Metall-Kunststoff-Bauteils eingebracht, so dass nur von einer Seite ein Zugang zur Rohbaustruktur notwendig ist.In a further embodiment, the shell structure is designed as a C-pillar, which has an inner and an outer pillar part, which are arranged at a distance from one another, the inner pillar part having a through-opening for a screwing tool and the outer pillar part having a further through-opening for receiving a screw for fastening have on the internal thread of the screw seat, wherein the through hole of the inner column part has a larger diameter than the further through-opening of the outer column part and the two through-openings are arranged centered on one another. In order to create a crash-proof connection between the reinforcement of the locking eyelet and the bodyshell structure, it is only necessary to make several through-openings in the C-pillar, which further simplifies the assembly process. The screw for fastening the reinforcement of the locking eyelet is inserted through the C-pillar into the metal screw mount of the metal-plastic component, so that access to the body shell is only necessary from one side.

In einer weiteren Variante ist die durch den Flansch der Verstärkung der Schließöse hindurchragende Schraubenaufnahme der weiteren Durchgangsöffnung des äußeren Säulenteils gegenüberliegend angeordnet, wobei der Durchmesser der weiteren Durchgangsöffnung größer ist als ein Durchmesser der in die Schraubenaufnahme einzuführenden Schraube. Der gegenüber der Schraube größere Durchmesser der weiteren Durchgangsöffnung des äußeren Säulenteils erlaubt einen Toleranzausgleich in x- und z-Richtung.In a further variant, the screw receptacle protruding through the flange of the reinforcement of the locking eyelet is arranged opposite the further through-opening of the outer column part, the diameter of the further through-opening being larger than a diameter of the screw to be inserted into the screw receptacle. The larger diameter of the further passage opening of the outer column part compared to the screw allows a tolerance compensation in the x- and z-direction.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details result from the following description, in which at least one exemplary embodiment is described in detail-if necessary with reference to the drawing. Described and/or illustrated features can form the subject of the invention on their own or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and in particular can also be the subject of one or more separate applications. Identical, similar and/or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung.
2 Prinzipdarstellung eines Montageablauf der Anordnung gemäß 1.

Show it:

1 an embodiment of the arrangement according to the invention.
2 Schematic representation of an assembly process according to the arrangement 1 .

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zur Anbindung einer Verstärkung eines Schließöse eines Fahrzeugschlosses an eine C-Säule einer Rohbaustruktur eines Fahrzeuges gezeigt. Die Verstärkung ist der Übersichtlichkeit halber lediglich durch den Flansch 1 dargestellt. An diesem Flansch 1 ist ein Metall-Kunststoff-Hybridbauteil 3 befestigt, welches eine Gewindeeinheit 5 umfasst, die von einem Kunststoffausleger 7 partiell umspritzt ist. Der Kunststoffausleger 7 überragt mit wenigstens zwei Federarmen 9, 11 die Gewindeeinheit 5. An den Enden der Federarme 9, 11 ist jeweils ein Clipselement 13, 15 ausgebildet, welches jeweils eine Öffnung 17, 19 hintergreift. Die an dem Kunststoffausleger 7 befestigte Gewindeeinheit 5 weist eine Schraubenaufnahme 21 mit einen Innengewinde auf, die durch eine Öffnung 23 durch den Flansch 1 hindurch ragt. Parallel dazu erstreckt sich ein Fixierdorn 25 durch eine weitere Öffnung 27 des Flansches.In 1 an exemplary embodiment of the arrangement according to the invention for connecting a reinforcement of a locking eyelet of a vehicle lock to a C-pillar of a shell structure of a vehicle is shown. For the sake of clarity, the reinforcement is only represented by the flange 1 . A metal-plastic hybrid component 3 is fastened to this flange 1 and includes a thread unit 5 around which a plastic extension 7 is partially overmoulded. At least two spring arms 9 , 11 of the plastic extension 7 protrude beyond the threaded unit 5 . A clip element 13 , 15 is formed at the ends of the spring arms 9 , 11 and engages behind an opening 17 , 19 . The threaded unit 5 attached to the plastic bracket 7 has a screw receptacle 21 with an internal thread, which protrudes through an opening 23 through the flange 1 . Parallel to this, a fixing mandrel 25 extends through a further opening 27 in the flange.

Die C-Säule der Rohbaustruktur besteht aus einem äußeren Säulenteil 29 und einem inneren Säulenteil 31, die über einen Säulenquerschnitt 33 beabstandet sind. An dem äußeren Säulenteil 29 ist eine Durchgangsöffnung 35 für eine Schraube ausgebildet, welche der Schraubenaufnahme 21 der Gewindeeinheit 5 zentriert gegenüber liegt. Eine weitere Durchgangsöffnung 37 mit einem größeren Durchmesser als die Durchgangsöffnung 35 ist in dem inneren Säulenteil 31 ausgebildet. Diese weitere Durchgangsöffnung 37 dient der Zugänglichkeit des die Schraube tragenden Werkzeugs zum Inneren der C-Säule.The C pillar of the shell structure consists of an outer pillar part 29 and an inner pillar part 31 which are spaced apart over a pillar cross section 33 . A passage opening 35 for a screw is formed on the outer column part 29 and is centered opposite the screw receptacle 21 of the thread unit 5 . Another through hole 37 having a larger diameter than the through hole 35 is formed in the inner pillar part 31 . This further through-opening 37 is used for accessibility of the tool carrying the screw to the interior of the C-pillar.

In Zusammenhang mit den in 2 dargestellten Figuren sollen die Montageschritte der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben werden. Gemäß 2a wird zunächst die Durchgangsöffnung 37 mit dem größeren Durchmesser in dem inneren Säulenteil 31 der C-Säule ausgebildet. Anschließend wird das äußere Säulenteil 29, in welchem die Durchgangsöffnung 35 mit dem kleineren Durchmesser ausgebildet ist, über dem inneren Säulenteil 31 unter Einhaltung des Säulenquerschnittes 33 so positioniert, dass die Durchgangsöffnungen 35 und 37 zueinander zentriert sind (2b). Wie in 2c gezeigt, wird dann eine Beplankung 39 der Seitenwand des Fahrzeuges an das äußere Säulenteil 29 der C-Säule angefahren, wobei die Beplankung 39 den Flansch 1 der Verstärkung mit dem daran befestigten Metall-Kunststoff-Hybridbauteil 3 trägt. Die Beplankung 39 der Seitenwand wird mit dem Metall-Kunststoff-Hybridbauteil 3 so an das Fahrzeug gefügt, dass ein fertigungsbedingter Spalt 40 zwischen dem Flansch 1 und dem äußeren Säulenteil 29 verbleibt. Die Fügung erfolgt dabei ohne Fügetechnik, so dass die Schraubenaufnahme 21 über der Durchgangsöffnung 37 zentriert wird. Anschließend wird gemäß 2d ein eine metrische Schraube 41 inklusive Unterlegscheibe 43 tragendes Werkzeug 45 an der größeren Durchgangsöffnung 37 des inneren Säulenteils 31 angesetzt. Die Schraube 41 umfasst dabei eine Such- und Zentrierspitze 47, über welche ein schräges Ansetzen bzw. Verschrauben unterbunden wird. Wie in Fig, 2e dargestellt, findet die einen kleinen Nenndurchmesser aufweisende Schraube 41 trotz der Toleranzen der kleineren Durchgangsöffnung 35 die Schraubeneinheit 21 und wird in diese eingeschraubt. Dabei dient der Fixierdorn 25 der Drehmomentabstützung bei der Verschraubung. Das Eindrehen der Schraube 41 erfolgt so lange, bis die Unterlegscheibe 43 bzw. der Schraubkopf von unten an dem äußeren Säulenteil anliegt (2f). Beim weiteren Eindrehen der Schraube 41 zieht sich die Gewindeeinheit 3 an den äußeren Säulenteil 29 der C-Säule an. Dabei erfolgt eine y-Weg-Verschiebung durch die Verbiegung der Federarme 9, 11 des Kunststoffauslegers 7 bis die Gewindeeinheit 3 außen an dem äußeren Säulenteil 29 anliegt (2g). Dabei verbleibt zwischen dem Flansch 1 und einer temperaturabhängigen Klebstoffschicht 49, die auf dem Kunststoffausleger 7 dem Flansch 1 zugewandt ist, ein Spalt 51.In connection with the 2 Figures shown are intended to describe the assembly steps of the arrangement according to the invention. According to 2a First, the through-opening 37 with the larger diameter is formed in the inner pillar part 31 of the C-pillar. The outer column part 29, in which the through-opening 35 with the smaller diameter is formed, is then positioned over the inner column part 31 while maintaining the column cross-section 33 in such a way that the through-openings 35 and 37 are centered relative to one another ( 2 B) . As in 2c shown, a planking 39 of the side wall of the vehicle is then approached against the outer column part 29 of the C-pillar, the planking 39 carrying the flange 1 of the reinforcement with the metal-plastic hybrid component 3 attached thereto. The planking 39 of the side wall is joined to the vehicle with the metal-plastic hybrid component 3 in such a way that a production-related gap 40 remains between the flange 1 and the outer pillar part 29 . The joining takes place without joining technology, so that the screw receptacle 21 is centered over the through-opening 37 . Then according to 2d a tool 45 carrying a metric screw 41 including a washer 43 is attached to the larger through opening 37 of the inner column part 31 . The screw 41 includes a locating and centering tip 47, via which an oblique attachment or screwing is prevented. As shown in FIG. 2e, despite the tolerances of the smaller through opening 35, the screw 41, which has a small nominal diameter, finds the screw unit 21 and is screwed into it. The fixing mandrel 25 serves to support the torque during the screw connection. Screwing in the screw 41 is carried out until the washer 43 or the screw head rests against the outer column part from below ( 2f) . As the screw 41 is screwed in further, the thread unit 3 tightens on the outer column part 29 of the C-pillar. A y-path displacement takes place due to the bending of the spring arms 9, 11 of the plastic extension arm 7 until the threaded unit 3 rests on the outside of the outer column part 29 ( 2g) . A gap 51 remains between the flange 1 and a temperature-dependent adhesive layer 49, which faces the flange 1 on the plastic bracket 7.

Nachdem das geforderte Drehmoment erreicht ist und die Schraube 41 den Flansch 1 zuverlässig fixiert hat, wird das Werkzeug 45 aus der C-Säule entnommen und die Durchgangsöffnung 37 mit einer Abdeckung 53 versehen (2g). Beim Durchlauf der Rohbaustruktur durch die Lacköfen zur KTL-Beschichtung schäumt die Klebstoffschicht 49 auf und schließt den Spalt 51.After the required torque has been reached and the screw 41 has reliably fixed the flange 1, the tool 45 is removed from the C-pillar and the through-opening 37 is provided with a cover 53 ( 2g) . When the shell structure passes through the paint oven for KTL coating, the adhesive layer 49 foams and closes the gap 51.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102004021483 A1 [0002]

Claims

Arrangement for connecting a reinforcement of a locking eyelet of a vehicle lock to a shell structure of a vehicle, characterized in that a metal-plastic hybrid component (3) is seated on a flange (1) of the reinforcement of the locking eyelet, which has a thread unit (5) for screwing to the Body shell structure (29, 31).

arrangement according to claim 1 , characterized in that the metal-plastic hybrid component (3) comprises a plastic extension (7), in which the metal thread unit (5) is embedded, and the thread unit (5) has a screw receptacle (21) comprising an internal thread, the opening of which facing the shell structure (29, 31).

arrangement according to claim 1 or 2 , characterized in that the plastic extension arm (7) has at its ends overlapping the metallic thread unit (5) a latching lug (13, 15) for clipping with the flange (1) of the reinforcement of the locking eyelet.

arrangement according to claim 1 , 2 or 3 characterized in that the overlapping ends are designed as spring arms (9, 11).

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a fixing mandrel (25) extends parallel to the screw receptacle (21) in the direction of the shell structure (29, 31), the screw receptacle (21) and the fixing mandrel (25) each passing through an opening (17, 19) of the flange (1) of the reinforcement of the locking eyelet.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the surface of the plastic boom body (16) facing the shell structure (29, 31) is coated with an adhesive (49) which foams as a function of temperature.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the shell structure (29, 31) is designed as a C-pillar which has an outer and an inner pillar part (29,31) which are arranged at a distance from one another, the inner pillar part (31) has a through-opening (35) for a screwing tool (45) and the outer column part (29) has a further through-opening (37) for receiving a screw (41) for attachment to the internal thread of the screw receptacle (21), the through-opening ( 37) of the inner column part (31) has a larger diameter than the further through-opening (35) of the outer column part (29) and the two through-openings (35, 37) are arranged centered on one another.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the screw receptacle (21) protruding through the flange (1) of the reinforcement of the locking eyelet is arranged opposite the further through-opening (37) of the outer column part (29), the diameter of the further through-opening (37) is larger than a diameter of the screw (41) to be inserted into the screw receptacle (21).