DE10215708A1

DE10215708A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper

Info

Publication number: DE10215708A1
Application number: DE2002115708
Authority: DE
Inventors: Alexander Gundlach
Original assignee: Wilhelm Karmann GmbH
Current assignee: Wilhelm Karmann GmbH
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: DE10215708B4

Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper, insbesondere einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie, vorgeschlagen. Diese weist eine Montagevorrichtung auf, mittels der der flächige Körper an den Bezugskörper heranführbar und in eine zugeordnete Öffnung des Bezugskörpers zu seiner Anlenkung einsetzbar ist, wobei die Montagevorrichtung zum Halten des flächigen Körpers eine Halteeinrichtung und zur Positionierung an dem Bezugskörper wenigstens eine Ausformung aufweist, welche mit einer Ausformung an dem Bezugskörper ein Bolzen-Loch-System bildet. Zur Ausbildung des Bolzen-Loch-Systems ist wenigstens ein Loch in dem Bezugskörper vorgesehen, mit welchem Loch ein zugeordneter Bolzen der Montagevorrichtung in einem an dem Bezugskörper gehalterten Zustand eine Mehrpunkt-Anlage bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper, insbesondere einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie, nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung, ein Verfahren zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper.

Aus der DE 33 42 570 A1 ist ein Verfahren zum Positionieren und zum Befestigen von flächigen Körpern im Raum an mindestens einem anderen Körper sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren, welches bevorzugt zum Montieren von Türen an Karosserien von Kraftfahrzeugen Anwendung findet, wird die Lage eines flächigen Körpers wie der Fahrzeugtüre gegenüber dem Bezugskörper bzw. der Karosserie mittels Abtastvorrichtungen ermittelt, und die Zuführung des flächigen Körpers an den Bezugskörper wird mit einem Industrieroboter durchgeführt. Die Daten der Abtastung werden dabei zur Durchführung der Positionierung des flächigen Körpers gegenüber dem Bezugskörper genutzt.

Nachteilhafterweise ist bei diesem Verfahren eine aufwendige Vorrichtung mit einem Industrieroboter erforderlich, welche nicht für kleine Serien geeignet ist. Des weiteren ist bei dieser bekannten Lösung von Nachteil, daß bei dem an dem Bezugskörper anzulenkenden flächigen Körper ein spezielles dreiteiliges Scharnier erforderlich ist, womit die konstruktive Gestaltungsfreiheit diesbezüglich stark eingeschränkt ist.

Aus der DE 199 02 635 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren einer Fahrzeugtür bekannt, wobei zum exakten Einpassen von Seitentüren an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen wird, dies mechanisch durchzuführen, indem ein Montagerahmen an dem Seitenrahmen des Fahrzeuges ausgerichtet wird. Dieser Montagerahmen besitzt Aufnahmepunkte zur Aufnahme von Trägern, in denen die Türen gehalten werden. Die Aufnahmepunkte sind so ausgestaltet, daß sie ein Ausrichten der Türen in x-, y- und z-Richtung erlauben. Indem die Positionierung des zur Karosserie ausgerichteten Montagerahmens an der Karosserie über Zapfen erfolgt, welche in karosserieseitige Referenzlöcher eingreifen, wird ein Bolzen-Loch-System verwendet, welches aufgrund der Form- und Lagetoleranzen mit starken Toleranzfehlern behaftet ist. Des weiteren kann bei diesem Bolzen-Loch- System, bei welchem zumindest zwei Positionierbolzen mit einem entsprechenden Lochspiel vorzusehen sind, als Folge daraus eine Verkippen der Vorrichtung auftreten, womit sich ein ungleichmäßiges Fugenmaß und eine Nicht- Parallelität der Karosseriekantenteile ergeben.

Weiterhin nachteilig ist bei dieser bekannten Lösung, daß zusätzliche Spanneinrichtungen zur Halterung des Montagerahmens an der Fahrzeugkarosserie zum Einsatz kommen, welche konstruktiv aufwendig sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper zu schaffen, welche eine möglichst exakte Aufnahme des flächigen Körpers an dem Bezugskörper ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen sowie mit einem Verfahren gemäß den im Patentanspruch 21 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die Erfindung sieht vor, daß eine Vorrichtung zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper, insbesondere einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie, eine Montagevorrichtung aufweist, mittels der der flächige Körper an den Bezugskörper heranführbar und in eine zugeordnete Öffnung des Bezugskörpers zu seiner Anlenkung einsetzbar ist, wobei die Montagevorrichtung zum Halten des flächigen Körpers eine Halteeinrichtung und zur Positionierung an dem Bezugskörper wenigstens eine Ausformung aufweist, welche mit einer Ausformung an dem Bezugskörper ein Bolzen-Loch-System bildet. Zur Ausbildung des Bolzen-Loch- Systems ist wenigstens ein Loch in dem Bezugskörper vorgesehen, mit welchem Loch ein zugeordneter Bolzen der Montagevorrichtung in einem an dem Bezugskörper gehalterten Zustand eine Mehrpunkt-Anlage bildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wie auch das Verfahren nach der Erfindung haben den Vorteil, daß durch die Mehrpunkt-Anlage eine spielfreie Positionierung des flächigen Körpers gegenüber dem Bezugskörper mit einfachen Mitteln ermöglicht wird, womit eine exakte Aufnahme an dem Bezugskörper ohne die bezüglich des Standes der Technik beschriebenen Toleranzen und der Gefahr einer Verkippung gewährleistet ist.

Unter dem Begriff eines "flächigen Körpers" sind vorliegend nicht nur Körper mit planaren Flächen oder planparallelen Flächen zu verstehen, sondern alle im wesentlichen flachen Bauteile, welche üblicherweise an einer Öffnung eines Bezugskörpers angelenkt werden. Im Fahrzeugkarosseriebau, in dem die Karosserie der Bezugskörper ist, kann ein flächiger Körper beispielsweise eine Kraftfahrzeugtüre sein, welche bekanntlich gekrümmte Flächen aufweist und dennoch im wesentlichen ein flächiges Bauteil darstellt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Vier Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Positionieren und Befestigen einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie;
Fig. 2 eine dreidimensionale Ansicht einer Fahrzeugkarosserie als Bezugskörper, an dem ein flächiger Körper mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu positionieren und zu befestigen ist;
Fig. 3a und Fig. 3b eine erste Ausführung eines Bolzen-Loch-Systems zur Positionierung einer Montagevorrichtung an der Fahrzeugkarosserie nach Fig. 1 und Fig. 2;
Fig. 4a und Fig. 4b eine zweite Ausführung eines Bolzen-Loch-Systems zur Positionierung einer Montagevorrichtung an der Fahrzeugkarosserie;
Fig. 5a und Fig. 5b eine dritte Ausführungform eines Bolzen-Loch-Systems zur Positionierung einer Montagevorrichtung an der Fahrzeugkarosserie; und
Fig. 6a und Fig. 6b eine vierte Ausführungsform eines Bolzen-Loch-Systems zur Positionierung einer Montagevorrichtung an der Fahrzeugkarosserie nach Fig. 1 und Fig. 2.
Die Figuren der Zeichnung zeigen eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung im Fahrzeugkarosseriebau, wobei eine einen flächigen Körper darstellende Fahrzeugtüre zum Anlenken an einer einen Bezugskörper darstellenden Fahrzeugkarosserie 2 mittels einer in Fig. 1 äußerst schematisiert dargestellten Vorrichtung an der Fahrzeugkarosserie 2 positioniert wird.
Ein nachfolgend näher beschriebenes Einsetzen von Türen in eine Fahrzeugkarosserie erfolgt in üblicher Weise während einer Rohbaumontage, wobei die gezeigte Fahrzeugkarosserie 2 beispielsweise in einem taktenden Linearförderer einer Montagestraße an eine Montagevorrichtung 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Positionieren und Befestigen der Fahrzeugtür 1 an der Fahrzeugkarosserie 2 herangefördert wird.
Durch die Montagevorrichtung 3 wird eine durch andere geeignete Fördermittel auf an sich bekannte Weise bereitgestellte Fahrzeugtür 1 gehalten durch eine Halteeinrichtung 4 an die Fahrzeugkarosserie 2 herangeführt, wobei die Montagevorrichtung 3 gegenüber der Fahrzeugkarosserie 2 mittels eines Bolzen-Loch-Systems 5 derart genau positioniert wird, daß ein Einsetzen der Fahrzeugtür 1 in eine in Fig. 2 näher ersichtliche, rahmenartige Öffnung 6 für die Fahrzeugtür 1 an der Fahrzeugkarosserie 2 unter Einhaltung vorgegebener Spaltmaße spielfrei erfolgt.
Die Montagevorrichtung 3 ist im wesentlichen als ein die Fahrzeugtür 1 aufnehmender Rahmen ausgebildet, welcher in den Fig. 3b, 4b, 5b und 6b näher dargestellte Bolzen 8, 8', 8" aufweist, welche zur Ausbildung des Bolzen-Loch-Systems 5 mit in die Fahrzeugkarosserie 2 eingebrachten Löchern 7, 7' zusammenwirken. Des weiteren weist der Rahmen 3 der Montagevorrichtung weitere, die Halteeinrichtung 4 für die Fahrzeugtür 1 bildende Bolzen 4A, 4B auf, welche mit zugeordneten Löchern 1A, 1B an der Fahrzeugtür 1, beispielsweise im Einbaubereich eines Fahrzeugschlosses, jeweils ein weiteres Bolzen-Loch-System bilden, welches in einer weiteren Ausführung wie das Bolzen-Loch-System 5 eine nachstehend näher beschriebene, spielfreie Mehrpunkt-Anlage bilden kann.
Mittels des Rahmens 3, welcher mithin nicht nur Bolzen 4A, 4B zur Aufnahme der Fahrzeugtür 1 als Halteeinrichtung 4, sondern auch Bolzen 8, 8', 8" des Bolzen- Loch-Systems 5 aufweist, ist die Fahrzeugtür 1 mit in Soll-Position angeschraubten Scharnieren präzise in die entsprechende Öffnung 6 der Fahrzeugkarosserie 2 einsetzbar.
Wie der Fig. 1 und insbesondere den nachfolgend näher beschriebenen Ausführungen zu Fig. 3a bis Fig. 6b zu entnehmen ist, bilden bei einer eine spielfreie Positionierung der Montagevorrichtung 3 an der Fahrzeugkarosserie 2 ermöglichenden Ausbildung des Bolzen-Loch- Systems 5 die Löcher 7, 7' in der Fahrzeugkarosserie 2 mit den zugeordneten Bolzen 8, 8', 8" der Montagevorrichtung 3 in einem an der Fahrzeugkarosserie 2gehalterten Zustand eine spielfreie Mehrpunkt-Anlage. Um eine solche spielfreie Mehrpunkt-Anlage zu bilden, ist entweder das Loch 7, 7' oder der zugeordnete Bolzen 8, 8', 8" mit einer mehrzackartigen Querschnittskontur ausgebildet, die in Anlage mit der die Kontur des zugeordneten Bolzens bzw. Loches gebracht wird.
In Fig. 3a und Fig. 3b ist qualitativ und nicht maßstabsgerecht eine erste Ausführung eines solchen Bolzen-Loch-Systems 5 gezeigt, bei der das in Fig. 3a beispielhaft dargestellte Loch 7, welches eines von vorliegend zwei Löchern ist, ein dreieckförmige Kontur aufweist, mit welcher der in Fig. 3b vereinfacht dargestellte, zugeordnete Bolzen 8 eine spielfreie Drei- Punkt-Anlage bildet.
Der an dem Rahmen 3 zur Aufnahme der Fahrzeugtür 1 angeordnete Bolzen 8 ist hierzu mit einem kegelförmigen Ansatz 9 ausgebildet, an den sich ein im Montagezustand der Fahrzeugkarosserie 2 zugewandter Endbereich 10 mit einem Gewinde 11 anschließt. Auf dem Gewinde 11 ist im Montagezustand eine Mutter 12 angeordnet, welche mit einer an sich bekannten Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert ist.
Der Bolzen 8 ist drehbar gelagert und mit bekannten Mitteln mit einem Drehmoment antreibbar. Zudem ist er auf beispielsweise aus dem einleitend erwähnten Stand der Technik bekannter Weise auch in Richtung der Fahrzeugkarosserie 2, d. h. gegenüber der Öffnung 6, verlagerbar.
Zur Festlegung der Anlage und Position der Montagevorrichtung 3 in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie 2 in Fahrzeugquerrichtung ist ein nicht weiter dargestellter Anschlag vorgesehen, wobei der Anschlag der Montagevorrichtung 3 im Montagezustand auf einem Referenzpunkt der Fahrzeugkarosserie 2 aufliegt.
Die Fahrzeugkarosserie 2 ist bei dem in Fig. 3a und Fig. 3b dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich der Anlage der Montageeinrichtung 3 doppelwandig ausgeführt, wobei zur Ausbildung des Bolzen-Loch- Systems 5 karosserieseitig zwei hintereinander liegende Löcher 7, 24 vorgesehen sind.
Von diesen Löchern 7, 24 ist das der Montagevorrichtung 3 zugewandte Loch 7 in ein äußeres Blech der Fahrzeugkarosserie 2 eingebracht und weist eine Dreiecksform auf, wobei die Ecken des dreieckförmigen Loches 7 zur Vermeidung einer Kerbwirkung abgerundet sind. Das dahinter liegende Loch 24 ist in einem zu dem äußeren Blech parallelen, inneren Blech der Fahrzeugkarosserie 2 ausgebildet, wobei dessen Kontur der Kontur der Mutter 12 nachgebildet ist und somit im vorliegenden Fall ein Langloch darstellt.
Bei der Montage wird der Rahmen 3 der Montagevorrichtung mit dem Bolzen 8 und der darauf angeordneten Mutter 12 mitsamt der aufgenommenen Fahrzeugtür 1 an der Fahrzeugkarosserie 2 über Anschläge, die mit definierten Anlage- bzw. Referenzpunkten auf der Fahrzeugkarosserie 2 zusammenwirken, zur Anlage gebracht, während gleichzeitig die Mutter 12 auf dem Gewinde 11 durch das dreieckförmige erste Loch 7 und das zweite, als Langloch ausgebildete Loch 24 hindurchgeführt wird. Der Rahmen 3 der Montagevorrichtung wird so in Fahrzeugquerrichtung definiert positioniert.
Bei Anlage der Montagevorrichtung 3 an der Fahrzeugkarosserie 2 befindet sich die Mutter 12 in einer Ebene hinter dem inneren Blech der Fahrzeugkarosserie von der Montagevorrichtung 3 aus betrachtet. Die Mutter 12, welche nunmehr das innere Loch 24 hintergreift, weist Anformungen 13 auf, mittels derer sie im Montagezustand in Anlage an entsprechende Anformungen an der Fahrzeugkarosserie 2 bzw. hier an dem inneren Blech in Anschlag bringbar ist, sobald der Bolzen 8 in eine Drehbewegung versetzt wird.
Wird der Bolzen 8 nun mit einem Drehmoment beaufschlagt, verhakt sich die Mutter 12 mit ihren Anformungen 13 hinter dem fahrzeuginneren Blech mit den daran angebrachten Anformungen und stützt sich an der Wandung des inneren Blechs ab. Dadurch wird bewirkt, daß der Bolzen 8 mit dem kegelförmigen Ansatz 9 in Richtung der Fahrzeugkarosserie 2 gezogen wird, wobei der kegelförmige Ansatz 9 an der Kontur des dreieckförmigen Loches 7 zentriert zu einer absolut spielfreien Anlage gelangt. Während dessen verbleibt die Montagevorrichtung 3 aufgrund des Anschlages in konstantem Abstand zu der Fahrzeugkarosserie 2. Der Durchmesser, mit welchem der kegelförmige Bereich 9 des Bolzens 8 an dem ersteren Loch 7 aufliegt, kann bei einer vorteilhaften Ausführung in einem Bereich zwischen 20 mm und 25 mm liegen.
Mit der Anlage des kegelförmigen Bereiches 9 des Bolzens 8 an dem dreieckförmigen Loch 7 ist der Rahmen 3 der Montagevorrichtung nun auch in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughöhenrichtung definiert positioniert.
Durch das zwangsläufige Heranziehen des Bolzens 8 bzw. seines kegelförmigen Bereiches 9 in seine spielfreie Endposition an dem Loch 7 wird die Montagvorrichtung 3 nicht nur zentriert bzw. exakt gegenüber der Fahrzeugkarosserie 2 positioniert, sondern sie wird auch gleichzeitig kraftschlüssig dran gehalten. Dies hat den Vorteil, daß keine separaten Greif- oder Halteelemente eingesetzt werden müssen.
Es versteht sich, daß bei einer hiervon abweichenden Ausführung auch eine Umkehrung hinsichtlich der zusammenwirkenden Konturen vorgesehen sein kann, so daß der Bolzen eine wenigstens annähernd dreizackartige Querschnittskontur aufweist, die mit einer vorzugsweise runden Kontur des zugeordneten Loches eine spielfreie Drei-Punkt-Anlage bildet.
In Fig. 4a und Fig. 4b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem drehbaren Bolzen gezeigt, wobei im Unterschied zu der Ausführung nach Fig. 3a und Fig. 3b die Fahrzeugkarosserie 2 im Bereich der Auflage der Montagevorrichtung 3 lediglich ein einfaches Blech 14 aufweist, in welchem das zur Anlage mit dem Bolzen 8 vorgesehene Loch 7' ausgebildet ist.
Wie bei dem beispielhaft in Fig. 4a dargestellten Loch 7' ersichtlich ist, ist dieses bereichsweise dreieckförmig ausgebildet, wobei es jedoch in seinen Eckbereichen vorliegend rechteckige Aussparungen 15 aufweist, welche einer sternförmigen Querschnittskontur einer auf dem Gewinde 11 des Bolzens 8 angeordneten Mutter 12' entspricht. Die Aussparungen 15 erlauben es, daß die Mutter 12' bei der Montage durch das Loch 7' geführt wird, wie es in Fig. 4a vereinfacht dargestellt ist.
Die gleichsam sternförmige Mutter 12' hintergreift auch hier das Loch 7', wobei sie mit krallenartigen Anformungen 13' in Folge einer Drehbewegung des Bolzens 8 in Anlage an entsprechende Anschläge bzw. Ausformungen an der fahrzeuginneren Seite des Bleches 14 gelangt und sich während der Drehbewegung an der inneren Wandung des Bleches 14 abstützt.
Die Positionierung und Halterung der Montagevorrichtung 3 erfolgt wie bei dem bezüglich Fig. 3a und Fig. 3b beschriebenen Ausführungsbeispiel. Bei Beaufschlagung des Bolzens 8 mit einem Drehmoment wird über die Abstützung der verdrehgesichert auf dem Gewinde 11 sitzenden Mutter 12' auch hier der Bolzen 8 bzw. sein kegelförmiger Bereich 9 zwangsläufig in seine spielfreie Endposition an dem Loch 7' gezogen.
In den Fig. 5a und Fig. 5b ist eine weitere Ausführungsvariante des Gegenstandes der Erfindung gezeigt, wobei hier ein in Fig. 5b vereinfacht im Längsschnitt dargestellter Bolzen 8' Anwendung findet, welcher drehsternartig mit mehreren Zacken, vorliegend annähernd dreizackartig, ausgebildet ist. Zur Bildung dieser dreizackartigen Kontur weist der Bolzen 8' in einem in der Fahrzeugkarosserie 2 im Montagezustand zugewandten Endbereich drei Stege 16, 17, 18 auf, welche mit einer relativ zur Montagevorrichtung 3 festgelegten, flexiblen Hülle 19 aus Metall, welche vorteilhafterweise aus Stahl gebildet ist, umgeben sind. Die Hülle 19 ist mittels einer Schraubverbindung 20 fest an der Montagvorrichtung 3 gehalten.
Der sternförmige bzw. dreizackartige Bolzen 8' wird mit dieser Hülle 19 bis auf einen dem drehbaren Bolzen 8' zugeordneten und die Lage quer zur Fahrtrichtung definierenden Anschlag in das hier dreieckige Loch 7 eingeführt, wobei die sternzackenartigen Stege 16, 17, 18 des Bolzens 8' in die Ecken des dreieckförmigen Loches 7 gemäß Fig. 5a zeigen.
Zur Positionierung der Montagevorrichtung 3 an der Fahrzeugkarosserie 2 wird der Bolzen 8' mit einem Drehmoment beaufschlagt, wobei er aus einer in Fig. 5a mit strichlierter Linie angedeuteten Stellung um wenigstens annähernd 60° verdreht wird, womit sich die Stege 16, 17, 18 des Bolzens 8' in einer Stellung befinden, in der ihre Längsachsen im wesentlichen senkrecht zu der jeweilig angrenzenden Seite des dreieckförmigen Loches 7 stehen. Die Drehbewegung ist bei der hier vorgesehenen Drei-Punkt-Anlage zweckmäßig auf einen Winkel von 60° beschränkt, da ansonsten der Totpunkt überschritten wird und keine spielfreie Anlage mehr gewährleistet ist. In der in Fig. 5a gezeigten Anlageposition der Stege 16, 17, 18 des Bolzens 8' an die Kontor des Loches 7 besitzt der Bolzen 8' mit der ihn umgebenden Hülle 19 vorteilhafterweise ein geringes Übermaß, so daß der Bolzen 8' spielfrei in dem dreieckförmigen Loch 7 positioniert ist.
Die in den Fig. 5a und Fig. 5b gezeigte Ausführung stellt eine konstruktiv einfache Lösung dar, da die Fahrzeugkarosserie 2 im Bereich der Anlage der Montagevorrichtung 3 hier nur ein einfaches Blech aufweisen muß, in dem ein geometrisch einfaches Dreiecksloch eingebracht sein kann. Auch führt der Bolzen, dessen Aufbau in axialer Richtung insgesamt nur geringe Ausmaße benötigt, keine axiale Bewegung durch.
Weiterhin vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsvariante, daß zwischen der fest angeordneten, flexiblen Hülle 19 aus Stahl und dem Dreiecksloch 7 keinerlei Relativbewegung stattfindet, so daß auch kein verschleiß an dieser Stelle gegeben ist.
Da der Bolzen 8' hier in Fahrzeugquerrichtung im Gegensatz zu den Ausführungen nach Fig. 3a bis Fig. 4b nicht fixiert wird, werden bei der Ausführung nach Fig.5a und Fig. 5b übliche Halte- oder Greifelemente eingesetzt, welche die Montagevorrichtung 3 in ihrer Sollposition an der Fahrzeugkarosserie 2 in Fahrzeugquerrichtung festlegen.
Bei der in den Fig. 6a und Fig. 6b gezeigten Ausführung ist der hier verwendete Bolzen 8" wiederum mehrzackig, vorliegend dreizackig, mit einer Art Drehstern bildenden Stegen 21, 22, 23 und dazwischen liegenden, nutenartigen Vertiefungen 25, 26, 27 ausgebildet. Am äußeren Umfang eines jeden Steges 21, 22, 23 ist ein elastischer Kontaktkörper 28 angeordnet, welcher bei einer Drehbewegung des Bolzens 8" mit der Kontur des zugeordneten Loches 7 eine spielfreie Anlage bildet.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 6a und Fig. 6b wird im Gegensatz zu den zuvor gezeigten Ausführungen nicht der gesamte Bolzen zur Positionierung und Fixierung in dem Loch 7 verdreht, sondern nur der die Dreizack- bzw. Drehsternform mit den Stegen 21, 22, 23 bildende Bereich des Bolzens 8".
Die elastischen Kontaktkörper 28 sind vorliegend durch konische Biegefedern ausgebildet. Diese Biegefedern 28 sind über drehfeste Aufnahmen 29, welche zwischen einem drehfesten Bolzenkopf 30 und einem der Fahrzeugkarosserie 2 im Montagezustand abgewandten, drehfesten Bolzenfuß 31 eingespannt sind, gehalten.
Der Bolzen 8" sowie die Biegefedern 28 sind derart dimensioniert, daß die Biegefedern 28 bei einer Beaufschlagung des Bolzens 8" durch diesen bzw. dessen Stege 21, 22, 23 auseinander gedrückt werden, bis diese nach einer Verdrehung des Bolzens 8" in Berührung mit der Kontur des zugeordneten Loches 7 gelangen und hieran eine spielfreie Drei-Punkt-Anlage bilden. Bei dieser Ausführung ist nur ein geringer Drehwinkel des Bolzens 8" von vorliegend beispielsweise etwa 50° zur Bildung der spielfreien Mehrpunkt-Anlage notwendig.
Bei der geringen erforderlichen Verdrehung findet vorteilhafterweise auch nur eine minimale und somit vernachlässigbare Relativbewegung zwischen dem Bolzen 8" bzw. den Biegefedern 28 und dem Rand des dreieckförmigen Loches 7 statt, wodurch ein sehr geringer Verschleiß gegeben ist.
Es versteht sich, daß der Fachmann je nach vorliegendem Anwendungsfall auch eine andere geeignete Zahl an Zacken bzw. Stegen für den Bolzen 8" vorsehen kann, wobei die Anzahl der Stege vorzugsweise mit der Anzahl der Kontaktkörper übereinstimmt, und daß die elastischen Kontaktkörper andere elastische Elemente darstellen können, welche bei einer Drehung des drehbaren Teiles des Bolzens 8" mit dem Rand des Loches 7 in Anlage bringbar sind.
Abweichend von der beschriebenen Anwendung des Gegenstandes der Erfindung bei der Montage von Fahrzeugtüren an einer Fahrzeugkarosserie können als flächige Körper auch andere klappenartig anzulenkende Körper an einem Fahrzeug wie beispielsweise zum Anlenken an eine in Fig. 2 dargestellte Heckklappenöffnung 32, eine Motorklappenöffnung 33 oder eine Tankklappenöffnung 34 mit entsprechenden Modifikationen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist die Erfindung auch bei anderen vergleichbaren Montagesituationen außerhalb des Karosseriebaus anwendbar. Bezugszeichen 1 flächiger Körper, Fahrzeugtür
1A Loch
1B Loch
2 Bezugskörper, Fahrzeugkarosserie
3 Montagevorrichtung
4 Halteinrichtung
4A Bolzen
4B Bolzen
5 Bolzen-Loch-System
6 Öffnung
7, 7' Loch
8, 8', 8" Bolzen
9 kegelförmiger Ansatz
10 Endbereich
11 Gewinde
12, 12' Mutter
13, 13' Anformungen
14 Blech der Fahrzeugkarosserie
15 Aussparung
16 Steg
17 Steg
18 Steg
19 flexible Hülle
20 Schraubverbindung
21 Steg
22 Steg
23 Steg
24 Loch
25 Vertiefung
26 Vertiefung
27 Vertiefung
28 elastischer Kontaktkörper, Biegefeder
29 Aufnahme
30 drehfester Bolzenbereich, Bolzenkopf
31 drehfester Bolzenbereich, Bolzenfuß
32 Heckklappenöffnung
33 Motorklappenöffnung
34 Tankklappenöffnung

Claims

1. Vorrichtung zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers an einem Bezugskörper, insbesondere einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie, mit einer Montagevorrichtung, mittels der der flächige Körper an den Bezugskörper heranführbar und in eine zugeordnete Öffnung des Bezugskörpers zu seiner Anlenkung einsetzbar ist, wobei die Montagevorrichtung zum Halten des flächigen Körpers eine Halteeinrichtung und zur Positionierung an dem Bezugskörper wenigstens eine Ausformung aufweist, welche mit einer Ausformung an dem Bezugskörper ein Bolzen-Loch- System bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung des Bolzen-Loch-Systems (5) wenigstens ein Loch (7; 7') in dem Bezugskörper (2) vorgesehen ist, mit welchem Loch (7; 7') ein zugeordneter Bolzen (8; 8'; 8") der Montagevorrichtung (3) in einem an dem Bezugskörper (2) gehalterten Zustand eine Mehrpunkt-Anlage bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (7; 7') oder der Bolzen (8'; 8") eine mehrzackartige Querschnittskontur aufweist, die mit der Kontur des zugeordneten Bolzens bzw. Loches eine spielfreie Mehrpunkt-Anlage bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Loch (7; 7') mit dem zugeordneten Bolzen (8, 8'; 8") eine Drei-Punkt-Anlage bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Loch (7; 7') eine zumindest bereichsweise dreieckförmige Kontur aufweist, mit der der zugeordnete Bolzen (8; 8'; 8") eine spielfreie Drei-Punkt-Anlage bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8'; 8") eine wenigstens annähernd dreizackartige Querschnittskontur aufweist, die mit der Kontur des zugeordneten Loches (7) eine spielfreie Drei-Punkt-Anlage bildet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8) im Bereich der Anlage an die Kontur des zugeordneten Loches (7) kegelförmig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Bolzens (8; 8'; 8") drehbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8) in Richtung des Bezugskörpers (2) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8) an einem dem Bezugskörper (2) zugewandten Endbereich (10) ein Gewinde (11) aufweist, auf dem im Montagezustand eine Mutter (12; 12') verdrehgesichert angeordnet ist, die das zugeordnete Loch (7) hintergreift und sich bei einer Drehbewegung des Bolzens (8) derart abstützt, daß der Bolzen (8) während seiner Drehung zentriert in Anlage an die Kontur des Loches (7) gelangt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (12; 12') das Loch (7) derart hintergreift, daß diese an dem Bezugskörper (2) durch ein weiteres, in einer rückgesetzten Wandung des Bezugskörpers (2) und in einem Überschneidungsbereich mit dem ersteren Loch (7) ausgebildetes Loch (11) geführt und an der rückgesetzten Wandung abgestützt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (7, 11), an dessen Wandung sich die Mutter (12; 12') im Montagezustand abstützt, eine der Geometrie der Mutter (12; 12') entsprechende Kontur aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (12; 12') wenigstens eine Anformung (13; 13') aufweist, mittels derer sie im Montagezustand bei Hintergreifen des Loches (7, 11) und bei einer Drehbewegung des Bolzens mit zugeordneten Anformungen an dem Bezugskörper (2) in Anschlag bringbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens annähernd dreizackartig ausgebildete Bolzen (8') von einer flexiblen Hülle (19), vorzugsweise eine Metallhülle, umgeben ist und das zugeordnete Loch (7) eine wenigstens annähernd dreicksförmige Kontur aufweist, wobei das Loch (7) derart dimensioniert ist, daß der Bolzen (8') mit der ihn umgebenden Hülle (19) bei einer Verdrehung des Bolzens (8') um wenigstens annähernd 60° eine spielfreie Anlage mit der Kontur des Lochs (7) bildet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (19) fest an der Montagevorrichtung (3) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8") eine mehrzackartige, vorzugsweise dreizackartige Kontur bildende Stegen (21, 22, 23) und dazwischen liegende, nutenartige Vertiefungen (25, 26, 27) aufweist, wobei am Umfang der Stege (21, 22, 23) elastische Kontaktkörper (28) angeordnet sind, welche bei einer Drehbewegung des Bolzens (8") mit der Kontur des zugeordneten Loches (7) eine spielfreie Anlage bilden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (28) jeweils als eine konische Biegefeder ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Zacken des Bolzens (8") mit der Anzahl der Biegefedern (28) übereinstimmt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8; 8'; 8") mit drehbaren und drehfesten Bereichen ausgebildet ist, wobei der drehbare Bereich zwischen zwei drehfesten Bereichen (30, 31) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagevorrichtung (3) im wesentlichen als ein den flächigen Körper (1) aufnehmender Rahmen ausgebildet ist, welcher den wenigstens einen Bolzen (8; 8'; 8") zur Positionierung an dem Bezugskörper (2) und wenigstens einen weiteren Bolzen (4A, 4B) als Halteeinrichtung (4) für den flächigen Körper (1) aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagevorrichtung (3) ein Anschlag für die Anlage in Richtung des Bezugskörpers (2) zugeordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag im Montagezustand auf einem Referenzpunkt des Bezugskörper (2) aufliegt.

21. Verfahren zum Positionieren und Befestigen eines flächigen Körpers (1) an einem Bezugskörper (2), insbesondere einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie, dadurch gekennzeichnet, daß der flächige Körper (1) in Richtung auf den Bezugskörper (2) und anschließend in Querrichtung hierzu mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 festgelegt wird.