DE10252992A1

DE10252992A1 - Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger

Info

Publication number: DE10252992A1
Application number: DE2002152992
Authority: DE
Inventors: Thomas Guber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-05-27

Abstract

Zur Befestigung des Bauteils auf dem Träger weist dieses ein Langloch auf, in dem ein mit dem Träger verbundenes Befestigungselement so gehalten ist, dass es nur in Längsrichtung des Langlochs verlagerbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger zu schaffen, das zwar einerseits den unterschiedlichen Wärmeausdehnungen Rechnung trägt, andererseits aber einem entsprechenden Fugenbild zu angrenzenden Bauteilen nicht allzu abträglich ist. DOLLAR A Gemäß Patentanspruch 1 ist am Träger (3) ein Begrenzungsteil (9) anbringbar, und gemäß Patentanspruch 2 ist ein Begrenzungsteil (9) am Befestigungselement (2) anbringbar, das jeweils die freie Längserstreckung des Langlochs (4) verringert. Sollte bei extremen Temperaturen tatsächlich ausnahmsweise einmal der verbliebene Verschiebeweg nicht ausreichen, so führt dies zu einer kleinen Verformung des flächigen Bauteils (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und 2, sowie ein Verfahren zur Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 6.

Aus der DE 30 07 760 A ist ein Kotflügel aus Kunststoff für Kraftfahrzeuge bekannt. Eine Eigenart des aus Kunststoff hergestellten Kotflügels besteht darin, dass er sich bei Erwärmung wesentlich stärker ausdehnt als sein Pendant aus Stahlblech. Damit die Wärmeausdehnung bei Kunststoff-Kotflügeln nicht zu Verspannungen und unerwünschten Verformungen führt, ist die Verbindung zwischen dem Kotflügel und der Karosserie so ausgeführt, dass sich der Kotflügel relativ zur Karosserie verschieben kann. Die Befestigungen des Kotflügels mit der Karosserie sind deshalb so gestaltet, dass eine Seite starr an der Karosserie fixiert ist, während die andere Seite verschiebbar geführt ist. Eine solche Befestigung kann in der Weise ausgestaltet sein, dass die Aussparungen zum Hindurchführen der Schrauben in dem Kotflügel gegenüber dem Schaftdurchmesser der Schrauben als Langloch ausgeführt sind.

Üblicherweise wird der Kotflügel zur angrenzenden Fahrzeugseitentür starr fixiert sein, während er zum Fahrzeugende hin verschiebbar geführt ist. Dadurch kann die Fuge zwischen Kotflügel und Fahrzeugseitentür genau eingestellt werden.

Der Kunststoff-Kotflügel wird meist vor dem Lackierprozess an der Fahrzeugkarosserie montiert. Beim Lackierprozess ist die gesamte Fahrzeugkarosserie mit dem Kunststoff-Kotflügel Temperaturen von weit über 180°C ausgesetzt. Je nach Größe des Kunststoff-Kotflügels muss dieser beim Lackierprozess einen Verschiebeweg von unter Umständen über 10 Millimetern durchlaufen können, um zu verhindern, dass der Kunststoff-Kotflügel sich aufgrund der Wärmeausdehnung unerwünschterweise verformt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger zu schaffen, die zwar einerseits den unterschiedlichen Wärmeausdehnungen Rechnung trägt, andererseits aber ein ansprechendes Fugenbild zu angrenzenden Bauteilen sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und 2 gelöst. Patentanspruch 6 gibt ein Verfahren zur Anordnung eines flächigen Bauteils an einem Träger an, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient von dem des Bauteils abweicht.

Zur Befestigung des Bauteils auf dem Träger weist dieses ein Langloch auf, in dem ein mit dem Träger verbundenes Befestigungselement so gehalten ist, dass es in Längsrichtung des Langlochs verlagerbar ist. Wenn es sich bei dem Bauteil um einen Kunststoff-Kotflügel handelt, der an der Fahrzeugkarosserie als Träger befestigt ist, so ermöglicht das Langloch auf schon bekannte Weise den erforderlichen Verschiebeweg beispielsweise während des Lackierprozesses. Gemäß Patentanspruch 1 ist nun am Träger ein Begrenzungsteil anbringbar, das die Längserstreckung des Langlochs verringert. Dadurch kann der mögliche Verschiebeweg im Langloch begrenzt werden. Nach dem Lackierprozess ist der Kunststoff-Kotflügel keinen so extremen Temperaturen mehr ausgesetzt, sodass normalerweise der begrenzte Verschiebeweg ausreicht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Fugenbild zu den an den Kunststoff-Kotflügel angrenzenden Bauteilen optisch über den gesamten Temperatur-Bereich ansprechend ausschaut. Sollte bei extremen Temperaturen tatsächlich ausnahmsweise einmal der verbliebene Verschiebeweg nicht ausreichen, so führt dies zu einer kleinen Verformung des flächigen Bauteils, wie des Kunststoff- Kotflügels. Diese kleine Verformung wird billigend in Kauf genommen, da sie normalerweise so gering ist, dass sie von einem Betrachter praktisch nicht wahrgenommen wird.

Die Verkleinerung des Verschiebewegs kann entweder durch eine Verkleinerung der Längserstreckung des Langlochs erfolgen, oder gemäß Patentanspruch 2 durch ein Begrenzungsteil, das am Befestigungselement anbringbar ist. Das Begrenzungsteil vergrößert dann die Längserstreckung des Befestigungselement im Langloch. Beide Varianten haben die gleichen Vorteile.

Vorteilhafterweise ist das Begrenzungsteil über eine Clipsverbindung oder über eine Presspassung am Träger bzw. am Befestigungselement anbringbar. Dies ist eine besonders einfache Lösung, um das Begrenzungsteil schnell anbringen zu können.

Neben der eigentlichen, den Verschiebeweg begrenzenden Funktion kann das Begrenzungsteil idealerweise zugleich das gesamte Langloch in allen Verschiebepositionen des Befestigungselementes abdecken. Dadurch wird zum einen das optisch nicht so ansprechende Langloch verdeckt, zum anderen kann kein Schmutz sich im Langloch ansammeln oder durch das Langloch nach innen dringen.

Das Begrenzungsteil sollte zu Reparaturzwecken leicht wieder entfernbar sein. Dazu kann das Begrenzungsteil günstigeerweise oberhalb des Langlochs eine Sollbruchstelle aufweisen. Beispielsweise mit einem Schraubenzieher kann dann diese Sollbruchstelle geöffnet werden, sodass beispielsweise anschließend mit dem Schraubenzieher das Begrenzungsteil gut herausgehebelt werden kann.

Gemäß Patentanspruch 6 besteht ein günstiges Verfahren zur Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient von dem des Bauteils abweicht, zumindest aus folgenden Verfahrensschritten:

– Anbringen eines Befestigungselementes am Träger, das zugleich in einem Langloch im Bauteil so gehalten ist, dass es nur in Längsrichtung des Langlochs verlagerbar ist,
– Lackieren zumindest des am Träger befestigten Bauteils,
– Montieren eines Begrenzungsteils am Befestigungselement oder am Träger, dass den maximal möglichen Verlagerungsweg des Befestigungselementes im Langloch verringert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellungsweise einen Schnitt in Fahrzeuglängsrichtung durch eine Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger.
Die Figur zeigt einen vorderen Kunststoff-Kotflügel 1 als flächiges Bauteil, der auf einer Fahrzeugkarosserie 3 aus Blech als Träger befestigt ist. Um gezielt das Spaltmaß zwischen Kunststoff-Kotflügel 1 und angrenzender Seitentür einstellen zu können, ist der Kunststoff-Kotflügel 1 im hinteren, an die Seitentür angrenzenden Bereich fest mit der Fahrzeugkarosserie 3 verschraubt. Dadurch kommt es bei Temperaturveränderungen im vorderen Bereich des Kunststoff-Kotflügels 1 zu Verschiebungen relativ zur Fahrzeugkarosserie 3, da der Kunststoff-Kotflügel 1 einen wesentlich größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Fahrzeugkarosserie 3 hat. In diesem Bereich ist der Kunststoff-Kotflügel in der Fahrzeugebene – wie in der Figur gezeigt – mit einer Bundbuchse 2 als Befestigungselement auf der Fahrzeugkarosserie 3 befestigt. Die Bundbuchse 2 steckt in einem Langloch 4 im Kunststoff-Kotflügel 1 und liegt mit ihrem Bund 5 auf der Oberseite des Kunststoff-Kotflügels 1 auf. Ihr hohler Schaft 6 ist um etwa 0,2 mm länger, als das Langloch 4 tief ist. Von der Bundseite her ist eine Schraube 7 in den Schaft 6 eingesteckt, mit der die Bundbuchse 2 an der Fahrzeugkarosserie 3 angeschraubt ist. Dabei ist der Durchmesser des Schraubenschafts um ca. 3 mm kleiner, als der Innendurchmesser des Schafts 6 der Bundbuchse 2, sodass beim Anschrauben so Toleranzen in den beiden Richtungen senkrecht zur Schraube ausgeglichen werden können.
Der Kunststoff-Kotflügel 1 kann sich relativ zur Fahrzeugkarosserie 3 verschieben, da die Bundbuchse 2 sich in Richtung der Längserstreckung des Langlochs 4 im Langloch 4 verschieben kann. Das Langloch 4 ist um 14 mm länger als der Durchmesser des Schafts 6 der Bundbuchse 2.
Der Bund 5 der Bundbuchse 2 ist nicht rund, sondern oval, sodass er zu einer Seite hin breiter ist. In dieser breiteren Stelle des Bundes 5 befindet sich eine Bohrung 8. In die Bohrung 8 ist von oben ein Begrenzungsteil 9 aus Kunststoff eingepresst. Das Begrenzungsteil 9 vergrößert formschlüssig die Erstreckung der Bundbuchse 2 in Richtung der Längserstreckung des Langlochs 4. Es verringert dadurch den maximalen Verschiebeweg der Bundbuchse 2 im Langloch 4 von 14 mm auf 5 mm.
Zugleich deckt das Begrenzungsteil 9 den Schraubenkopf, den Bund 5 und das Langloch 4 von oben ab. Dies verbessert das optische Erscheinungsbild der Anbindung und verhindert, dass Schmutz in das Langloch 4 eindringen kann.
In dem Bereich des Begrenzungsteils 9 über dem Schraubenkopf ist die Wandstärke bewusst als Sollbruchstelle 10 so dünn ausgelegt, dass das Begrenzungsteil 9 dort leicht mit einem Werkzeug, wie einem Schraubenzieher durchbohrt werden kann. Wenn beispielsweise in einer Werkstatt der Kunststoff-Kotflügel 1 demontiert werden muss, kann so schnell und einfach zunächst das Begrenzungsteil 9 an der Sollbruchstelle 10 durchbohrt und anschließend heraus gehebelt werden, sodass die Schraube 7 darunter wieder frei zugänglich ist.
Bei der Montage wird zunächst der Kunststoff-Kotflügel 1 mit der Schraube 7 und der Bundbuchse 2 an der Fahrzeugkarosserie 3 angeschraubt, sodass der maximale Verschiebeweg 14 mm beträgt. Nun wird die Fahrzeugkarosserie 3 mit dem montierten Kunststoff-Kotflügel 1 zusammen lackiert. Dabei herrschen hohe Temperaturen von weit über 100°C, sodass der Verschiebeweg von 14 mm tatsächlich auch benötigt wird. Anschließend wird das Begrenzungsteil 9 in die Bohrung 8 im Bund 5 eingepresst. Damit wird der maximal mögliche Verschiebeweg auf 5 mm reduziert. Dies ist für die normalen Umgebungstemperaturen am Fahrzeug ausreichend. Sollte tatsächlich einmal dieser begrenzte Verschiebeweg nicht ausreichen, beult sich der Kunststoff-Kotflügel 1 etwas aus. Diese Ausbeulung ist aber mit bloßem Auge praktisch nicht wahrnehmbar.
Der große Vorteil besteht darin, dass der Kunststoff-Kotflügel 1 beim Lackieren in seiner Temperaturausdehnung nicht behindert wird, während am Fahrzeug nur mehr ein begrenzter Verschiebeweg möglich ist. Dadurch können die Spaltmaße zu den an den Kunststoff-Kotflügel 1 angrenzenden Bauteilen in einem sinnvollen Rahmen gehalten werden, der auch bei Temperaturschwankungen nicht über ein akzeptables Maß hinausgeht.
Im übrigen kann unabhängig von dem Ausführungsbeispiel das Befestigungselement auch so ausgeführt werden, dass neben einer Verlagerung in Richtung der Längserstreckung des Langlochs auch eine Verlagerung in Querrichtung möglich ist. Das Begrenzungsteil kann dann den möglichen Verlagerungsweg sowohl in Längs- als auch in Querrichtung begrenzen. Aus Gründen der sprachlichen Vereinfachung wird in den Patentansprüchen explizit immer nur die Längsrichtung erwähnt, implizit umfassen die Patentansprüche aber auch die Variante in Längs- und Querrichtung.
Ein Kunststoff-Kotflügel ist beispielsweise in einer Ecke, die an eine Seitentüre grenzt, fest angeschraubt. Die beiden an diese Ecke angrenzenden Ecken gleichen Verschiebungen bei Temperaturänderungen über ein Langloch aus. Die diagonal der fest angeschraubten Ecke gegenüberliegende Ecke dagegen muss Verschiebungen bei Temperaturänderungen in Längs- und Querrichtung ausgleichen können.

Claims

Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient von dem des Bauteils abweicht, wobei das Bauteil zur Befestigung auf dem Träger ein Langloch aufweist, in dem ein mit dem Träger verbundenes Befestigungselement so gehalten ist, dass es in Richtung des Langlochs verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger (3) ein Begrenzungsteil (9) anbringbar ist, das die Längserstreckung des Langlochs (4) verringert.
Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient von dem des Bauteils abweicht, wobei das Bauteil zur Befestigung auf dem Träger ein Langloch aufweist, in dem ein mit dem Träger verbundenes Befestigungselement so gehalten ist, dass es in Längsrichtung des Langlochs verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Befestigungselement (2) ein Begrenzungsteil (9) anbringbar ist, das den maximal möglichen Verlagerungsweg des Befestigungselements (2) im Langloch (4) verringert.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungsteil (9) über eine Clipsverbindung oder über eine Presspassung am Träger (3) bzw. am Befestigungselement (2) anbringbar ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungsteil (9) das gesamte Langloch (4) in allen Positionen des Befestigungselementes (2) abdeckt.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungsteil (9) oberhalb des Langlochs (4) eine Sollbruchstelle (10) aufweist.
Verfahren zur Anordnung eines flächigen Bauteils auf einem Träger, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient von dem des Bauteils abweicht, gekennzeichnet durch zumindest folgende Verfahrensschritte: – Anbringen eines Befestigungselementes (2) am Träger (3), das zugleich in einem Langloch (4) im Bauteil (1) so gehalten ist, dass es in Längsrichtung des Langlochs (4) verlagerbar ist, – Lackieren zumindest des am Träger (3) befestigten Bauteils (1 ), – Montieren eines Begrenzungsteils (9) am Befestigungselement (2) oder am Träger (3), dass den maximal möglichen Verlagerungsweg des Befestigungselementes (2) im Langloch (4) verringert.