DE10308673A1 - Käfig zur schwimmenden Lagerung einer Mutter - Google Patents

Abstract

Die bisher verwendeten Käfige zur schwimmenden Lagerung von Muttern (7) waren nicht geeignet, um an hoch belasteten Stellen von Karosserieblechen eingesetzt zu werden. DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, dass die Mutter mit einem Boden (10) versehen ist, der praktisch als Unterlegscheibe für die Mutter (7) fungiert, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer stoßartigen Belastung der Schraubverbindung die Mutter (7) aus dem Karosserieblech herausgerissen wird, deutlich verringert ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig zur schwimmenden Lagerung einer Mutter oberhalb eines in einem Fahrzeugkarosserieblech vorhandenen Schraubloches mit einem Dach, an dem die Mutter hängend gehalten ist, mit zwei gegenüberliegenden, das Dach tragenden und mit ihren Unterkanten am Karosserieblech befestigbaren Wänden.
• Derartige Käfige werden insbesondere im Karosseriebau eingesetzt und haben dort die folgende Funktion: Sie verhindern, dass das Gewinde der Mutter durch Schweißspritzer zugesetzt wird, weil die Mutter erst in den Käfig eingesetzt wird, nachdem dieser am Karosserieblech verschweißt worden ist. Wenn außerdem die Mutter elektrisch isoliert im Käfig gehalten ist, wird sie bei einer katalytischen Tauchlacklackierung der Karosserie nicht mit Lack überzogen.
• Eine Ausführung eines solchen Käfigs ist z. B. in der Patentschrift DE 195 00 995 C2 beschrieben. Er ist unten offen, so dass bei der Herstellung einer Schraubverbindung mit einer Fahrzeugkomponente die Mutter unmittelbar gegen das Karosserieblech gezogen wird. Dies gilt ebenso für die Ausführung nach der DE 195 33 138 C1 .
• Eine Ausführung der Mutter mit den Merkmalen des Oberbegriffs ist außerdem in der anliegenden 1 dargestellt und wird so von der Anmelderin bei der Produktion ihrer Fahrzeuge genutzt. Bekannt sind auch Ausführungen der Fa. Sükosim Verbindungselemente GmbH, Schrozberg, bei der die Mutter auf einem Boden aufliegt, der Teil einer Klammer ist, mit der der Käfig seitlich auf einen Karosserieblechrand aufgesteckt wird. Die Muttern sind aber bei diesen Ausführungen nicht hängend am Dach des Käfigs gehalten.
• Häufig besteht aber das Problem, dass der Karosseriebereich, in dem die Schraubverbindung erfolgt, verstärkt werden muss. Dies ist z. B. bei der Befestigung eines Vorderachsträgers an einer Karosserie der Fall. Diese Befestigung muss auch Kräften standhalten, wie sie bei einem Frontalcrash auftreten. Eine zu schwache Befestigung hätte zur Folge, dass Lastpfade im Vorderbau sich frühzeitig im Verlauf des Frontalcrashs voneinander lösen, was sich negativ auf das Crashverhalten des Vorderbaus auswirkt.
• Dem Problem wurde bisher dadurch begegnet, dass verstärkte Karosseriebleche oder Distanzhülsen zum Einsatz kamen. Insbesondere die zweite Möglichkeit ist aber mit einem erheblichen Montageaufwand verbunden.
• Die Erfindung beruht somit auf dem Problem, die bekannten Käfige zur schwimmenden Lagerung einer Mutter für den Einsatz in stark belasteten Karosseriebereichen tauglich zu machen.
• Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung einen Käfig gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den weiteren Merkmalen vor, dass der Käfig einen als Unterlegscheibe für die Mutter fungierenden Boden aufweist, der als eine abgewinkelte, einstückige Verlängerung wenigstens einer Wand ausgebildet ist.
• Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung des Käfigs ist die Verstärkung somit ein integraler Bestandteil desselben, da sein Boden wie eine Unterlegscheibe fungiert, die die Kräfte, mit der die Mutter gegen die Karosserie verspannt ist, auf eine größere Fläche verteilt. Da die Montage des Käfigs in derselben Weise wie im Stand der Technik erfolgt, aber an der Karosserie keine weiteren Verstärkungsmaßnahmen vorgesehen werden müssen, ist der Montageaufwand insgesamt geringer und es wird trotzdem eine höher belastbare Schraubverbindung erzielt.
• Die Herstellung des Käfigs wird dann besonders einfach, wenn der Boden zweiteilig ausgeführt ist und jedes Bodenteil eine abgewinkelte Verlängerung einer der sich gegenüberliegenden Wände ist. Insbesondere wird auf diese Weise eine Platine, aus der die Grundformen ausgestanzt werden, besser ausgenutzt.
• Mit einer Ausgestaltung des Käfigs, bei der die von den Wänden entfernten freien Enden der beiden Bodenteile miteinander formschlüssig verbunden sind, wird erreicht, dass der Käfig zumindest in einer Querschnittsebene einen geschlossenen Querschnitt aufweist, weil der als Unterlegscheibe fungierende Boden mit einer aus den Wänden und dem Dach des Käfigs bestehenden Brücke verbunden ist. Die Brücke wirkt als Versteifung des Bodens, so dass dieser unter Belastung formbeständig bleibt und noch besser in der Lage ist, Belastungen standzuhalten.
• Die formschlüssige Verbindung der Bodenteile lässt sich dann besonders einfach realisieren, wenn am freien Ende des einen Bodenteiles eine Aussparung und am freien Ende des anderen Bodenteiles eine mit der Ausspa rung korrespondierende Lasche ausgebildet ist, wobei die Aussparung einen Hinterschnitt und die Lasche eine entsprechende Erweiterung aufweist, die ineinander verhakt sind.
• Die Käfige werden in der Regel mit dem Karosserieblech verschweißt, wozu an der Unterseite der Wände Schweißnasen vorhanden sind. Vorzugsweise handelt es sich um nicht abgewinkelte Bereiche der Bodenteile, die über die Unterseite des Bodens hinausragen.
• Zur Halterung der Mutter weist das Dach einen zu einem wandfreien Rand des Daches hin offenen Durchbruch auf, in dem eine Halterung für die Mutter eingesteckt ist. Um den Käfig weiter zu versteifen, ist an einem dem wandfreien Rand gegenüberliegenden Rand des Daches eine zum Boden gerichtete Abkantung vorgesehen.
• Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen:
• 1 eine Ausführung des Käfigs nach dem Stand der Technik,
• 2 eine erfindungsgemäße Weiterentwicklung der Ausführung nach 1 und
• 3 die Ausführung nach 2 mit einer eingesetzten Mutter.
• Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen, die den Stand der Technik darstellt: Der Käfig 1 besteht aus einem in etwa quadratischen Dach 2 mit an zwei gegenüberliegenden Kanten des Daches 2 senkrecht abstehenden Wänden 3, 4, an deren Unterkanten Schweißnasen 5 vorhanden sind. Im Dach befindet sich ein randoffener Durchbruch 6 zur hängenden Aufnahme einer Mutter 7. An der der offenen Kante 8 gegenüberliegenden Kante ist ein Teilstück 9 des Daches 2 nach unten abgewinkelt. Der Käfig 1 wird mit seiner unten offenen Seite auf ein nicht näher dargestelltes Karosserieblech gesetzt und mit diesem verschweißt, wobei die Schweißnasen 5 schmelzend nachgeben, so dass die Unterkanten der Wände 3, 4 auf dem Blech aufsitzen. Eine elektrisch isolierende Halterung der Mutter 7 sorgt dafür, dass diese einen Abstand zum Karosserieblech einhält, was anhand der 3 weiter unten näher erläutert ist.
• Gemäß 2 ist der Käfig gemäß 1 mit einem Boden 10, versehen, dieser besteht aus zwei Bodenteilen 10', 10'' , die jeweils als Abwinkelung einer Wand 3 bzw. 4 ausgebildet sind. Die beiden Bodenteile 10', 10'' sind formschlüssig miteinander verbunden, wozu das eine Bodenteil 10'' schlaufenartige Aussparungen 11 und das andere Bodenteil 10' Laschen 12 aufweist, die passgenau in die Aussparungen 11 eingreifen. Die Aussparungen 11 weisen Hinterschnitte auf, die Laschen 12 entsprechende Erweiterungen, so dass die beiden Bodenteile 10', 10'' bezogen auf die Bodenebene miteinander verhakt sind.
• Das abgewinkelte Teilstück 9 des Daches 2 ist bis zum Boden 10 verlängert und ggf. mit diesem verschweißt.
• Die Schweißnasen 5 – im Ausführungsbeispiel sind nur die vorderen dargestellt – sind aus den Bodenteilen 10', 10'' freigeschnitten und werden nicht wie diese nach innen abgekantet. Sie ragen über die Unterseite des Bodens 10 nach unten hervor, so dass dieser, wenn die Schweißnasen 5 beim Schweißen schmelzen, flächig auf dem Karosserieblech aufliegt und auf diese Weise wie eine Unterlegscheibe für die Mutter 7 (siehe 3) fungiert.
• Die 3 zeigt den erfindungsgemäßen Käfig 1 mit der eingesetzten Mutter 7, die eine quadratische Form hat und somit verdrehsicher im Käfig 1 angeordnet ist. Sie ist lösbar mit einer Hülse 20 verbunden, die mit einem deutlichen Spiel durch den Durchbruch 6, der mit einem Innenring 21 versehen ist, nach oben hindurchragt; dort übergreift sie mit Vorsprüngen 22 einen auf dem Innenring 21 aufliegenden Sicherungsring 23, so dass die Mutter 7 im Abstand zum Boden 10 des Käfig 1 in diesem hängend und seitlich schwimmend gelagert ist.

1

Käfig

2

Dach

3

wand

4

Wand

5

Schweißnasen

6

Durchbruch

7

Mutter

8

Kante

9

Teilstück

10

Boden

10'

Bodenteil

10''

Bodenteil

11

Aussparung

12

Lasche

20

Hülse

21

Innenring

22

Vorsprung

23

Sicherungsring

Claims (6)

1. Käfig zur schwimmenden Lagerung einer Mutter oberhalb eines in einem Fahrzeugkarosserieblech vorhandenen Schraubloches mit einem Dach (2), an dem die Mutter (7) hängend gehalten ist, mit zwei gegenüberliegenden, das Dach (2) tragenden und mit ihren Unterkanten am Karosserieblech befestigbaren Wänden (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (1) einen als Unterlegscheibe für die Mutter (7) fungierenden Boden (10) aufweist, der als eine abgewinkelte, einstückige Verlängerung wenigstens einer Wand (3, 4) ausgebildet ist.
2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (10) zweiteilig ausgeführt ist und jedes Bodenteil (10', 10'') eine abgewinkelte Verlängerung einer der sich gegenüberliegenden Wände (3, 4) ist.
3. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Wänden (3, 4) entfernten freien Enden der beiden Bodenteile (10', 10'') formschlüssig miteinander verbunden sind.
4. Käfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende des einen Bodenteiles (10'') eine Aussparung (11) und am freien Ende des anderen Bodenteiles (10') eine mit der Aussparung (11) korrespondierende Lasche (12) ausgebildet ist, wobei die Aussparung (11) einen Hinterschnitt und die Lasche (12) eine entsprechende Erweiterung aufweist.
5. Käfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite der Wände Schweißnasen (5) vorhanden sind, bei denen es sich um nicht abgewinkelte Bereiche der Bodenteile (10', 10'') handelt, die über die Unterseite der abgewinkelten Bodenteile (10', 10'') hinausragen.
6. Käfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennezeichnet, dass das Dach (2) einen zu einem wandfreien Rand des Daches (2) hin offenen Durchbruch (6) zur Aufnahme einer Halterung (20, 21, 23) für die Mutter (7) aufweist, wobei an einem dem wandfreien Rand (8) gegenüberliegenden Rand des Daches (2) ein zum Boden (10) gerichtetes Teilstück (9) des Daches (2) vorgesehen ist.