DE10315690A1

DE10315690A1 - Befestigungsvorrichtung für eine Anhängevorrichtung an einem Längsträger eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10315690A1
Application number: DE2003115690
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Blödel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-08
Also published as: DE10315690B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung (20) für eine Anhängevorrichtung (1) an einem Längsträger (6, 7) eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens einem Einschiebeschwert (2, 3), das durch eine Einschuböffnung (14, 15) hindurch in einen Innenraum eines Längsträgers (6, 7) einschiebbar und dort wenigstens einer eine Befestigungsschraube (8, 9) aufweisenden Schraubverbindung zur Fixierung der Anhängevorrichtung (1) am Längsträger (6, 7) verbindbar ist, wobei das Einschiebeschwert (2, 3) im Befestigungsbereich einen Spaltabstand (41) zum dort zugeordneten Längsträgerinnenwandbereich aufweist. Erfindungsgemäß ist am im Innenraum aufgenommenen Schwertbereich eine ein Hülsenaußengewinde (28) aufweisende Gewindehülse (25) in einer Gewindehülsenaufnahme (21) des Einschiebeschwertes (2, 3) aufgenommen, die in Richtung auf eine Schraubendurchgangsöffnung (10, 11) im Längsträger (6, 7) zu verdrehbar ist. Am der Schraubendurchgangsöffnung (10, 11) gegenüberliegenden Längsträgerbereich ist ein Schraubenmutterbereich (12, 13) ausgebildet. Ein ein Hülsengewinde (31) aufweisender Gewindehülseninnenwandbereich wirkt so mit einem Schraubenaußengewinde (42) der Befestigungsschraube (8, 9) zusammen, dass die Gewindehülse (25) mittels der Befestigungsschraube (8, 9) solange aus der Gewindehülsenaufnahme (21) herausschraubbar ist, bis die Gewindehülse (25) zur Anlage an einem Längsträgerinnenwandbereich gelangt. Im weiteren Verlauf des Fixiervorgangs ist die Befestigungsschraube (8, ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für eine Anhängevorrichtung an einem Längsträger eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Anhängevorrichtungen, die mit seitlichen Einschiebeschwertern in auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten liegende Längsträger eines Kraftfahrzeuges eingeschoben werden, sind allgemein bekannt. Konkret wird dabei das Einschiebeschwert durch eine Einschuböffnung am Längsträger hindurch wenigstens bereichsweise mit einem Schwertende in einen durch ein Hohlprofil ausgebildeten Innenraum des Längsträgers eingeschoben und dort mit dem Längsträger in einen Befestigungsbereich mittels wenigstens einer eine Befestigungsschraube aufweisenden Schraubverbindung zur Fixierung der Anhängevorrichtung am Längsträger verbunden. Regelmäßig wird hierbei die Befestigungsschraube von außerhalb des Längsträgers her durch eine Schraubendurchgangsöffnung in der Längsträgerwand hindurch in das Einschiebeschwert eingeschraubt. Aufgrund der herstellungsbedingten Toleranzen besteht hier die Gefahr, dass die einander zugeordneten Durchgangsöffnungen bzw. Mutternbereiche, in die eine derartige Befestigungsschraube eingeschraubt werden muss, nicht genau zueinander ausgerichtet sind, d. h. nicht fluchten, so dass hierdurch die Montage und Befestigung der Anhängevorrichtung oftmals erschwert wird.

Ein weiteres Problem bei der Montage dieser Schraubverbindung besteht darin, dass das Einschiebeschwert nicht formschlüssig im Innenraum des als Hohlprofil ausgebildeten Längsträgers aufgenommen werden kann, da die Einschiebeschwerte im Bereich der Einschuböffnung regelmäßig mittels einer Flanschverbindung im Randbereich der Einschuböffnung am Längsträger fest angebunden werden, so dass der Durchmesser der Einschuböffnung kleiner ist als der Innendurchmesser des Längsträgers im Hohlprofilbereich und damit im Befestigungsbereich. D. h., dass die Längsträgerinnenwandbereiche im Befestigungsbereich einen Spaltabstand gegenüber dem zugeordneten Einschiebeschwertbereich aufweisen, was insbesondere bei Einleitung größerer Kräfte zu einer Gefahr der Beschädigung der Befestigung in diesem Bereich führt. Eine derartige Verbindung ist daher insbesondere bei höheren Kräften nur wenig stabil ausgebildet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Befestigungsvorrichtung für eine Anhängevorrichtung eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, die auf einfache Weise eine stabile und funktionssichere Befestigung der Anhängevorrichtung an einem Längsträger des Kraftfahrzeuges ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Gemäß Anspruch 1 ist am im montierten Zustand im Innenraum des Längsträgers aufgenommenen Schwertbereich eine ein Hülsenaußengewinde aufweisende Gewindehülse in einer Gewindehülsenaufnahme des Einschiebeschwertes aufgenommen, die in Richtung auf die Schraubendurchgangsöffnung im Längsträger zu verdrehbar ist. Am der Schraubendurchgangsöffnung gegenüberliegenden Längsträgerbereich ist ein Schraubenmutterbereich ausgebildet. Weiter wirkt ein ein Hülseninnengewinde aufweisender Gewindehülseninnenwandbereich so mit einem Schraubenaußengewinde der durch die Schraubendurchgangsöffnung hindurchgesteckten und in die Gewindehülse eingeführten Befestigungsschraube zusammen, dass die Gewindehülse mittels der Befestigungsschraube solange aus der Gewindehülsenaufnahme herausschraubbar ist, bis die Gewindehülse zur Anlage an einem Längsträgerinnenwandbereich im Bereich der Schraubendurchgangsöffnung gelangt zur wenigstens teilweisen Überbrückung des Spaltabstandes zwischen dem Einschiebeschwert und dem Längsträgerinnenwandbereich und damit zur Verspannung des Einschiebeschwertes zwischen gegenüberliegenden Längsträgerinnenwandbereichen. Dabei ist die Befestigungsschraube im weiteren Verlauf des Fixiervorgangs durch die Gewindehülse hindurch in den Schraubenmutterbereich einschraubbar, um die Schraubverbindung zwischen dem Einschiebeschwert und dem Längsträger herzustellen.

Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Aufbau einer Befestigungsvorrichtung wird somit auf besonders einfache Weise eine gute Verspannung und damit eine stabile Abstützung des freien Endes des Einschiebeschwertes in dem Längsträger möglich, was sich positiv auf den Kraftfluss und die Stabilität der Befestigungsvorrichtung insbesondere auch bei höheren Kräften auswirkt. Dabei wird somit in einer besonders vorteilhaften Doppelfunktion das ohnehin erforderliche Eindrehen der Schraube in das Einschiebeschwert zusätzlich dazu verwendet, um die Gewindehülse so aus der Gewindehülsenaufnahme des Einschiebeschwertes herauszudrehen, dass dieses das Einschiebeschwert zwischen gegenüberliegenden Längsträgerinnenwandbereichen für die stabile und sichere Anbindung für eine besonders vorteilhafte Krafteinleitung in Schraubenachsenrichtung verspannt. Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ermöglicht somit eine besonders funktionssichere Befestigung eines Einschiebeschwertes im Innenraum eines Längsträgers, die zudem im Rahmen der Montage einfachst ohne großen Montageaufwand nur durch Einschrauben der ohnehin einzuschraubenden Befestigungsschraube erzielt wird. Ein aufwendiges Ausrichten und Zusammenpassen von fluchtenden Bohrungen bzw. Öffnungen ist hier somit im Rahmen der Montage nicht mehr erforderlich.

Hierbei ist nur sicherzustellen, dass die Reibkraft im Bereich des Hülsenaußengewindes stets so eingestellt ist, dass z. B. beim Drehen der Befestigungsschraube in das Hülseninnengewinde die Gewindehülse relativ zum Einschiebeschwert verlagert wird. Besonders vorteilhaft wird die Befestigungsschraube dabei beim Drehen auch relativ zur Gewindehülse in Richtung Schraubenmutterbereich geschraubt. Grundsätzlich kann diese Relativverlagerung der Befestigungsschraube gegenüber der Gewindehülse aber auch erst nach einem Anschlag der Gewindehülse am Längsträgerinnenwandbereich erfolgen.

Besonders bevorzugt ist nach Anspruch 2 für eine definierte Verspannung vorgesehen, dass die Gewindehülse solange aus der Gewindehülsenaufnahme herausschraubbar ist, bis die Gewindehülse mit einer bestimmten vorgebbaren Verspannkraft zur Anlage an einem Längsträgerinnenwandbereich gelangt. Dadurch ergeben sich zudem unterschiedliche konkrete Ausführungsmöglichkeiten, die je nach dem individuellen und konkret gegebenen Konstruktionsfall gewählt werden können. So können z. B. nach Anspruch 3 das Hülseninnengewinde und das Schraubenaußengewinde jeweils eine solche Gewindelänge aufweisen und so aufeinander abgestimmt sein, dass nach Aufbringung der vorgebbaren Verspannkraft kein Gewindeeingriff zwischen den Gewinden mehr vorliegt und die Befestigungsschraube somit einfach und schnell in Richtung auf den Schraubenmutterbereich zu weiter durch die Gewindehülse hindurchgesteckt werden kann. Alternativ dazu können das vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildete Hülseninnengewinde und das vorzugsweise aus einem Metall ausgebildete Schraubenaußengewinde gemäß Anspruch 4 jedoch auch so aufeinander abgestimmt werden, dass die Befestigungsschraube nach Aufbringung der vorgebbaren Verspannkraft durch das Hülseninnengewinde unter Zerstörung desselben in Richtung auf die Schraubenmutter zu weiter durch die Gewindehülse hindurchgesteckt werden kann. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Befestigungsschraube nach Aufbringung der vorgebba ren Verspannkraft weiter eingeschraubt werden kann, bis zum Einschrauben der Befestigungsschraube in den Schraubenmutterbereich, wobei sich dabei die Gewindehülse am zugeordneten Längsträgerinnenwandbereich abstützt.

Besonders bevorzugt wird dieses Ausschrauben der Gewindehülse beim Eindrehen der Befestigungsschraube dadurch erreicht, dass gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 das Hülseninnengewinde als Rechtsgewinde und das Hülsenaußengewinde als Linksgewinde ausgebildet ist. Dieselbe Wirkungsweise ergibt sich bei entsprechend umgekehrten Gewindeausbildungen.

Nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass das Schraubenaußengewinde am freien Endbereich des Schraubenschaftes der Befestigungsschraube ausgebildet ist, während sich an den Außengewindebereichen in Richtung Schraubenkopf ein erster Schaftbereich anschließt, der gegenüber dem Außengewindebereich einen kleineren Durchmesser aufweist. Mit einer derartigen Schraubenschaftausbildung wird ein besonders einfaches Durchstecken der Befestigungsschraube in Richtung Schraubenmutterbereich nach dem erfolgten Verspannen und Herausschrauben der Gewindehülse erzielt. Besonders bevorzugt kann hierzu nach Anspruch 7 noch vorgesehen sein, dass sich an den ersten Schaftbereich der Befestigungsschraube in Richtung Schraubenkopf ein kopfnaher zweiter Schaftbereich anschließt, der einen Außendurchmesser aufweist, der in etwa dem Außendurchmesser des Schraubenaußengewindebereichs entspricht. Dadurch wird erreicht, dass der zweite Schaftbereich bei hergestellter Schraubverbindung im wesentlichen formschlüssig am Gewindehülseninnenwandbereich anliegt, was weiter zur Stabilisierung der Verbindung als solches beiträgt.

Um im Reparatur- und/oder Demontagefall sicherzustellen, dass die Einschiebeschwerter auch wieder aus den Längsträger herausgezogen werden können, muss die Gewindehülse wieder in den Bereich des Einschiebeschwertes zurückschraubbar sein. Dies wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 da durch erreicht, dass die Gewindehülse im Bereich der Gewindehülseinnenwand einen Werkzeugansatz, vorzugsweise für ein Innensechskantwerkzeug, aufweist, so dass darüber die Gewindehülse aus der Verspannposition in Richtung auf das Einschiebschwert zu vom Längsträgerwandbereich wegverlagerbar ist. Dieser Werkzeugansatz ist vorzugsweise zusätzlich zu einem Innengewinde am Gewindehülseinnenwandbereich ausgebildet. Grundsätzlich besteht über einen derartigen Werkzeugansatz am Gewindehülseinnenwandbereich auch die Möglichkeit, dass darüber die Gewindehülse zum Verspannen zwischen gegenüberliegenden Längsträgerwandbereichen herausgeschraubt werden kann, d. h. dass das Ausschrauben ohne das Innengewinde an der Gewindehülseinnenwand erfolgen kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Gewindehülse nach Anspruch 9 in einer mit dem Einschiebeschwert verbundenen beidseitig offenen zylinderrohrförmigen Montagehülse als Gewindehülseaufnahme aufgenommen, wobei vorzugsweise das Einschiebeschwert als Hohlprofil ausgebildet ist und die Montagehülse das Einschiebeschwert an gegenüberliegenden Schwertwandbereichen durchdringt. Besonders bevorzugt ist hierbei die Montagehülse nach Anspruch 10 in eine Montagehülsenaufnahme des vorzugsweise wenigstens bereichsweise als Hohlprofil ausgebildeten Einschiebeschwertes eingeschweißt.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch 11 vorgesehen, dass die Gewindehülse als Innenhülse ausgebildet ist, die in einer weiteren als Außenhülse fungierenden Gewindehülse aufgenommen ist, wobei die Gewindehülsenaufnahmeöffnung ein Übermaß gegenüber der Außenhülse aufweist und wobei die Außenhülse ein mit dem Außengewinde der Innenhülse zusammenwirkendes Innengewinde aufweist. Mit einer derartigen Doppelhülsenanordnung wird vorteilhaft mittels dem Übermaß ein Toleranzausgleich in einer Querebene, zu der die Schraubenlängsrichtung in etwa senkrecht ausgerichtet ist, möglich. Der Toleranzaus gleich in Schraubenlängsrichtung wird durch das Ausschrauben und Verspannen des Einschiebeschwertes mittels der Gewindehülse erzielt. Die Außenhülse und die Innenhülse sind jeweils vorzugsweise zylinderrohrförmig sowie achsparallel zueinander ausgerichtet ausgebildet. Dadurch ist eine einfache Herstellung der Hülsen möglich.

Um insbesondere ein Durchstecken der Befestigungsschraube nach dem Überschreiten einer bestimmten Verspannkraft gewährleisten zu können, ist nach Anspruch 14 vorgesehen, dass die Innenhülse aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist. Die Außenhülse kann dagegen aus einem Metall hergestellt sein. Insgesamt ergeben sich hier somit vielfältige Einsatz- und Verwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung.

In einem bevorzugten konkreten Anwendungsfall ist die Befestigungsschraube nach Anspruch 12 im wesentlich in Fahrzeughochachsenrichtung ausgerichtet und ist die Querebene im wesentlichen durch die Fahrzeugquerachsenrichtung und die Fahrzeuglängsachsenrichtung aufgespannt.

Die Außenhülse weist nach Anspruch 13 an einem Hülsenende einen randseitig umlaufenden Bund auf, der gegenüber der Gewindehülsenaufnahmeöffnung ein solches Übermaß aufweist, dass die Außenhülse im Rahmen einer Verlagerung zum Zwecke des Toleranzausgleiches stets auf dem Öffnungsrandbereich der Gewindehülsenaufnahmeöffnung abgestützt ist und dort auch aufliegt. Dadurch wird auf einfache Weise vermieden, dass im Rahmen eines Toleranzausgleiches die Außenhülse in die Gewindehülsenaufnahme zum Beispiel eine Montagehülse, hineinfallen kann bzw. so verkippen kann, dass die erfindungsgemäße Funktionsweise nicht mehr gewährleistet ist.

Nach Anspruch 15 kann auch die Innenhülse am in Richtung Schraubendurchgangsöffnung weisenden Hülsenende einen Bund zur flächigen Anlage am im herausgeschraubten Zustand der Innenhülse zugeordneten Längsträgerin nenwandbereich aufweisen. Durch eine derartige flächige Anlage wird eine besonders vorteilhafte Abstützung in Verbindung mit einer guten Krafteinleitung in dem Befestigungsbereich erzielt.

Zur Transportsicherung ist nach Anspruch 16 vorgesehen, dass die Außenhülse mittels einem Sicherungselement gegen Herausfallen der Hülsen beim Transport der Anhängevorrichtung gesichert ist. Als Sicherungselement kann beispielsweise ein preiswerter und funktionssicherer Sicherungsstift oder -splint verwendet werden.

Für die besonders funktionssichere Fixierung und damit für eine gute Krafteinleitung in Schraubachsenrichtung ist nach Anspruch 17 vorgesehen, dass das Einschiebeschwert im zwischen den Längsträgerinnenwänden verspannten Zustand im der Gewindehülse gegenüberliegenden Schraubenmutterbereich in einer im wesentlichen flächigen Anlageverbindung an einem entsprechend ausgebildeten Längsträgerinnenwandbereich anliegt.

Bevorzugt ist nach Anspruch 18 der Schraubenmutterbereich durch eine Schweißmutter gebildet, die z. B. in einem entsprechend mit einer Materialverdickung ausgebildeten Schweißbereich, in einer Schweißmutteraufnahme der Längsträgerwand aufgenommen und eingeschweißt ist. Dadurch wird ein besonders stabiles Widerlager für eine derartige Schraubverbindung geschaffen.

Nach Anspruch 19 ist die Einschuböffnung für das wenigstens eine Einschiebeschwert am Längsträgerende ausgebildet, wobei der Längsträger mit dem Einschiebeschwert im Bereich der Einschuböffnung mittels einer Flanschverbindung, vorzugsweise mittels mehrerer Schraubverbindungen, zusätzlich fest verbunden ist. Bei einer derartigen Maßnahme wird eine insgesamt besonders vorteilhafte und stabile Anbindung der Anhängevorrichtung an den oder die Längsträger geschaffen.

Besonders vorteilhaft sind die Schraubverbindungen nach Anspruch 20 wenigstens teilweise in einem Gussknotenteil des Längsträgers ausgebildet. Die sich an diese Gussknotenteile anschließenden Bereiche können dagegen aus einem anderen Material hergestellt sein. Durch die Anordnung der Schraubverbindungen in einem Gussknotenteil wird eine besonders vorteilhafte Krafteinleitung insbesondere im Falle eines Unfalls erzielt, wodurch sich gute und optimale Kraftflüsse realisieren lassen.

Gemäß einer konkreten Ausgestaltung kann nach Anspruch 21 vorgesehen sein, dass die Anhängevorrichtung in herkömmlicher Weise U-förmig mit zwei Längsschwertern als Einschiebeschwerter ausgebildet ist, wobei die Einschiebeschwerter jeweils durch die U-Schenkel gebildet sind. Die Anhängekupplung kann dann bei einem solchen Aufbau an der U-Basis ausgebildet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer in einen Längsträger einschiebbaren Anhängevorrichtung,
2 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Längsträger in einem Befestigungsbereich zu Beginn des Einschraubvorgangs,
3 eine schematische Schnittdarstellung gemäß 2 bei herausgeschraubter Innenhülse, und
4 eine schematische Schnittdarstellung gemäß 2 im fertig montierten Zustand.
In 1 ist schematisch und perspektivisch eine Anhängevorrichtung 1 dargestellt. Die Anhängevorrichtung 1 ist U-förmig mit zwei Längsschwertern als Einschiebeschwerter 2 und 3 ausgebildet. Die U-Basis ist durch einen Querträger 4 gebildet, an dem eine Anhängekupplung 5 angeordnet ist. Die beiden Einschiebeschwerter 2 und 3 bilden die U-Schenkel. Zur Montage der Anhängevorrichtung 1 werden die Einschiebeschwerter 2 und 3 in auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten liegende Längsträger 6 und 7 eingeschoben (Pfeil 40). Die Längsträger 6 und 7 sind dabei als Hohlprofile ausgebildet. Zur Fixierung der Anhängevorrichtung 1 im eingeschobenen Zustand der Einschiebeschwerter 2 und 3 werden Befestigungsschrauben 8 und 9 von außerhalb des Längsträgers 6 und 7 in Richtung des Pfeiles 48 durch in der Längsträgerwand ausgebildete Schraubendurchgangsöffnungen 10 und 11 hindurch in die Einschiebeschwerter 2 und 3 eingeschraubt bzw. durchgeschraubt, um in gegenüberliegende Schraubenmutterbereiche 12, 13 der Längsträger 6, 7 eingeschraubt zu werden, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Einschiebeschwerter 2 und 3 sind im eingeschobenen Zustand der Anhängevorrichtung 1 nicht formschlüssig im Innenraum des jeweils zugeordneten Längsträgers 6 und 7 aufgenommen, da die Anhängevorrichtung 1 im Bereich einer Einschuböffnung 14 und 15 am Längsträger 6 und 7 mittels einer Flanschverbindung im Randbereich der Einschuböffnung 14 und 15 am Längsträger 6 und 7 angeschraubt wird, so dass der Durchmesser der Einschuböffnung 14 und 15 kleiner als der Innendurchmesser des Längsträgers 6 und 7 im Befestigungsbereich und damit im Bereich der Schraubendurchgangsöffnungen 10 und 11 ist. Dadurch wird dort zwischen den Einschiebeschwertern 2 und 3 und der jeweiligen Längsträgerinnenwand ein Spaltabstand 41 gebildet (sh. 2 bis 4). Die Flanschverbindung wird jeweils durch eine an den Längsträgern 6 und 7 zur Ausbildung der Einschuböffnungen 14 und 15 randseitig vorgesehene Flanschplatte 16 und 17 und andererseits durch eine an der Anhängevorrichtung 1 im Übergangsbereich der U-Basis zu den U-Schenkeln angeordnete Flanschgegenplatte 18 und 19 gebildet. Im montierten Zustand der Anhängevorrichtung 1 liegen die Flanschgegenplatten 18 und 19 bei in den Längsträ gern 6 und 7 eingeschobenen Einschiebeschwertern 2 und 3 jeweils an der zugeordneten Flanschplatte 16 und 17 an und sind dort mittels Schrauben fixiert.
In den 2 bis 4 ist jeweils schematisch eine Schnittdarstellung in Fahrzeuglängsrichtung durch den Längsträger 6 im Befestigungsbereich der Anhängevorrichtung 1 in verschiedenen Einschraubpositionen bzw. im fertig montierten Zustand gezeigt. Trotz einer Schnittdarstellung der Bauteile Längsträger 6, Einschiebeschwert 2, Abdeckung 23 und Gussknotenteil 35 sind diese aus Übersichtlichkeitsgründen ohne Schraffur gezeichnet. Für eine funktionssichere Verbindung im Befestigungsbereich zwischen dem Einschiebeschwert 2 und dem Längsträger 6 ist eine Befestigungsvorrichtung 20 vorgesehen. Der im folgenden beschriebene Aufbau der Befestigungsvorrichtung 20 bzw. die Funktion der Befestigungsvorrichtung 20 ist analog am zweiten Längsträger 7 vorhanden.
Als Bestandteil der Befestigungsvorrichtung 20 weist das Einschiebeschwert 2 eine beidseitig offene, zylinderförmige Montagehülse als Gewindehülsenaufnahme 21 auf, die in einer Montagehülsenaufnahme 22 des Einschiebeschwertes 2 eingeschweißt ist. An der Unterseite der Gewindehülsenaufnahme 21 ist eine Abdeckung 23 mit einer Durchgangsbohrung fest mit der Gewindehülsenaufnahme 21 verbunden. Von der Oberseite ist eine Gewindehülse 24 in die Gewindehülsenaufnahme 21 eingesetzt, wobei die Gewindehülse 24 aus einer Innenhülse 25 und einer Außenhülse 26 aufgebaut ist. Die Gewindehülsenaufnahme 21 weist gegenüber der Außenhülse 26 ein Übermaß auf, so dass die Außenhülse 26 für einen Toleranzausgleich in Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung gegenüber der Gewindehülsenaufnahme 21 im Rahmen der Montage verlagert werden kann. Am oberen Hülsenende der Außenhülse 26 ist ein randseitig umlaufender Bund 27 ausgebildet, der gegenüber der Gewindehülsenaufnahme 21 ein solches Übermaß aufweist, dass die Außenhülse 26 auch bei einer Verlagerung zum Zwecke des Toleranzausgleiches stets auf dem Öffnungsrandbereich der Gewindehülsenaufnahme 21 aufliegt und sich dort abstützt. Die Außenhülse 26 weist ein mit einem Außengewinde 28 der Innenhülse 25 zusammenwirkendes Innengewinde 29 auf. An der Innenhülse ist ein mit einem Außengewinde 30 der Befestigungsschraube 8 zusammenwirkendes Innengewinde 31 ausgebildet. An der Innenhülse 25 ist am oberen Hülsenende ein randseitig umlaufender Bund 33 ausgebildet, der im fertig montierten Zustand der Anhängevorrichtung 1 am zugeordneten Längsinnenwandbereich des Längsträgers 6 flächig anliegt (siehe 4). Zudem ist am oberen Hülsenende der Innenhülse 25 ein Werkzeugansatz 34 ausgebildet. Das Innengewinde 31 der Innenhülse 25 ist als Rechtsgewinde und das Außengewinde 28 der Innenhülse 25 ist als Linksgewinde ausgebildet. Für eine Sicherung der Gewindehülse 24 beim Transport der Anhängevorrichtung 21 im nicht montierten Zustand ist ein Sicherungselement 32 vorgesehen, das durch die Gewindehülsenaufnahme 21 hindurch die Gewindehülse 24 in ihrer Position hält. Das Sicherungselement 32 ist schematisch in 2 eingezeichnet.
Der Schraubenmutterbereich 12 am Längsträger 6 ist an einem Gussknotenteil 35 angeordnet, das fest mit dem Längsträger 6 verbunden ist. In Schraubrichtung 36 der Befestigungsschraube 8 fluchtend zur Schraubendurchgangsöffnung 10 des Längsträgers 6 ist im Gussknotenteil 35 eine Durchgangsbohrung 37 mit daran angeordneter Schweißmutter 38 ausgebildet. An der Schraubendurchgangsöffnung 10 wird die Befestigungsschraube 8 bei der Verschraubung durch eine Unterlegscheibe 39 geführt.
Zur Montage der Anhängevorrichtung 1 am Kraftfahrzeug wird diese mit den beiden Einschiebeschwertern 2 und 3 in die Längsträger 6 und 7 eingeschoben (sh. 1, Pfeil 40). Dabei wird die Anhängevorrichtung so positioniert, dass die am in Einschieberichtung gesehen vorderen Ende der Einschiebeschwerter 2 und 3 angeordnete Gewindehülsenaufnahme 21 mit darin einliegender Gewindehülse 24 in Schraubrichtung 36 fluchtend jeweils an den Schraubendurchgangsöffnungen 10 und 11 angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung in der Abdeckung 23 liegt dabei in Schraubrichtung 36 fluchtend an der Durchgangsbohrung 37 des Gussknotenteils 35 auf. Zwischen der oberen Längsträgerwand und der Befestigungsvorrichtung 20 ist aufgrund des Übermaßes des Längsträgers 6 und 7 gegenüber den Einschiebeschwertern 2 und 3 ein Spaltabstand 41 ausgebildet. Die weitere Beschreibung der Montageschritte ist nur für die in den Schnittdarstellungen der 2 bis 4 dargestellten Seite des Längsträgers 6 dargelegt, wobei analog selbige Montageschritte am zweiten Längsträger 7 durchgeführt werden. Die Befestigungsschraube 8 wird durch die Unterlegscheibe 39 und die Schraubendurchgangsöffnung 10 in Schraubrichtung 36 in den Innenbereich des Längsträgers 6 eingeführt und in das Innengewinde 31 der Innenhülse 25 mit dem Außengewinde 30, das an einem Außengewindebereich 42 ausgebildet ist, eingeschraubt. Die Drehbewegung zum Einschrauben der Befestigungsschraube 8 ist mit einem Pfeil 43 in 2 eingezeichnet. Durch das Einschrauben der Befestigungsschraube 8 in die Innenhülse 25 wird diese aus der Außenhülse 26 herausgeschraubt relativ zum Einschiebeschwert 2 in Richtung Längsträgerwand. Mit einem Pfeil 44 ist die Bewegung der Innenhülse 25 während des Schraubvorgangs in 2 eingezeichnet. Durch die unterschiedlichen Ausbildungen des Innengewindes 31 der Innenhülse 25 und des Außengewindes 28 der Innenhülse 25 als Rechts- bzw. Linksgewinde und einer dementsprechenden Abstimmung der Reibkräfte im Bereich des Innengewindes 31 und des Außengewindes 28 ist eine funktionssichere Verlagerung der Innenhülse 25 relativ gegenüber dem Einschiebeschwert 2 gewährleistet. Die Innenhülse 25 wird während des Einschraubens der Befestigungsschraube 8 so lange aus der Außenhülse 26 herausgeschraubt, bis der an der Innenhülse 25 umlaufende Bund 33 an der Innenwand des Längsträgers 6 zur Überbrückung des Spaltabstandes 41 anliegt. Somit ist das Einschiebeschwert 2 und daraus folgend die ganze Anhängevorrichtung 1 im Endbereich des Einschiebeschwertes 2 innerhalb des Längsträgers 6 verspannt, wodurch eine stabile Abstützung des freien Endes des Einschiebeschwertes 2 im Längsträger 6 unter Toleranzausgleich in Fahrzeughochachsenrichtung möglich ist.
An den Außengewindebereich 42 der Befestigungsschraube 8 schließt sich in Richtung Schraubenkopf ein erster Schaftbereich 45 an, der gegenüber dem Außengewindebereich 42 einen kleineren Durchmesser aufweist. Die Gewindelänge des Außengewindebereiches 42 und die Gewindelänge des Innengewindes 31 der Innenhülse 25 sind so aufeinander abgestimmt, dass nach Aufbringen der gewünschten Vorspannkraft, mit der die Innenhülse 25 an der Innenwand des Längsträgers 6 anliegt, kein Gewindeeingriff zwischen den beiden Gewinden 42 und 31 mehr vorliegt. Diese Einschraubposition ist schematisch in 3 dargestellt. Die Befestigungsschraube 8 kann nun in Richtung auf den Schraubenmutternbereich 12 zu durch die Gewindehülse 24 hindurchgesteckt werden, was mit einem Pfeil 46 in 3 eingezeichnet ist. Zur Fertigstellung der Montage der Anhängevorrichtung 1 wird die Befestigungsschraube 8 mit dem Außengewindebereich 42 in die Schweißmutter 38, die im Gussknotenteil an der Unterseite des Längsträgers 6 angeordnet ist, eingeschraubt. An den ersten Schaftbereich der Befestigungsschraube 8 schließt sich in Richtung Schraubenkopf ein zweiter Schaftbereich 47 an, dessen Außendurchmesser in etwa dem Durchmesser des Innengewindes 31 der Innenhülse 25 entspricht, so dass bei hergestellter Schraubverbindung der zweite Schaftbereich 47 im wesentlichen formschlüssig am Gewindehülseninnenwandbereich der Innenhülse 25 anliegt.
Somit ist auf einfache Weise das freie Ende des Einschiebeschwertes 2 innerhalb des Längsträgers 6 stabil abgestützt, so dass insbesondere auch bei höheren Kräften ein guter Kraftfluss und eine insgesamt hohe Stabilität der Anbindung der Anhängevorrichtung 1 am Kraftfahrzeug erfolgt.
Um im Reparatur- und/oder Demontagefall die Anhängevorrichtung 1 aus den Längsträgern 6 und 7 herausziehen zu können, kann die Innenhülse 25, nach einem Entfernen der Befestigungsschraube 8 und 9, in Richtung zu Einschiebeschwert 2 und 3 zurückgeschraubt werden. Dazu kann durch die Schraubendurchgangsöffnung 10 und 11 am Werkzeugansatz 34 der Innenhülse 25 ein dementsprechendes Werkzeug angesetzt werden für ein Zurückschrauben der Innenhülse 25 und somit für eine Herstellung des Spaltabstandes 41 zwischen dem Einschiebeschwert 2 und 3 und dem dementsprechenden Längsträgerinnenwandbereich. Nun kann das Einschiebeschwert 2 und 3 und somit die gesamte Anhängevorrichtung 1 durch die Einschuböffnungen 14 und 15 an den Längsträgern 6 und 7 herausgezogen werden.

Claims

Befestigungsvorrichtung für eine Anhängevorrichtung an einem Längsträger eines Kraftfahrzeuges, wobei die Anhängevorrichtung wenigstens ein Einschiebeschwert aufweist, das durch eine Einschuböffnung am Längsträger hindurch wenigstens bereichsweise mit einem Schwertende in einen durch ein Hohlprofil ausgebildeten Innenraum des Längsträgers einschiebbar und dort mit dem Längsträger in einem Befestigungsbereich mittels wenigstens einer eine Befestigungsschraube aufweisenden Schraubverbindung zur Fixierung der Anhängevorrichtung am Längsträger verbindbar ist, wobei die Befestigungsschraube von außerhalb des Längsträgers her durch eine Schraubendurchgangsöffnung im Längsträger hindurch in den im Innenraum des Längsträgers aufgenommenen Schwertbereich einschraubbar ist und wobei das Einschiebeschwert im Befestigungsbereich einen Spaltabstand zum dort zugeordneten Längsträgerinnenwandbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am im montierten Zustand im Innenraum des Längsträgers (6, 7) aufgenommenen Schwertbereich eine ein Hülsenaußengewinde (28) aufweisende Gewindehülse (25) in einer Gewindehülsenaufnahme (21) des Einschiebeschwertes (2, 3) aufgenommen ist, die in Richtung auf die Schraubendurchgangsöffnung (10, 11) im Längsträger (6, 7) zu verdrehbar ist, dass am der Schraubendurchgangsöffnung (10, 11) gegenüberliegenden Längsträgerbereich ein Schraubenmutterbereich (12, 13) ausgebildet ist, dass ein ein Hülsengewinde (31) aufweisender Gewindehülseninnenwandbereich so mit einem Schraubenaußengewinde (42) der durch die Schraubendurchgangsöffnung (10, 11) hindurchgesteckten und in die Gewindehülse (25) eingeführten Befestigungsschraube (8, 9) zusammenwirkt, dass die Gewindehülse (25) mittels der Befestigungsschraube (8, 9) solange aus der Gewindehülsenaufnahme (21) herausschraubbar ist, bis die Gewindehülse (25) zur Anlage an einem Längsträgerinnenwandbereich im Bereich um die Schraubendurchgangsöffnung (10, 11) gelangt zur wenigstens teilweisen Überbrückung des Spaltabstandes (41) zwischen dem Einschiebeschwert (2, 3) und dem Längsträgerinnenwandbereich und damit zur Verspannung des Einschiebeschwertes (2, 3) zwischen gegenüberliegenden Längsträgerinnenwandbereichen, und dass die Befestigungsschraube (8, 9) im weiteren Verlauf des Fixiervorgangs durch die Gewindehülse (25) hindurch in den Schraubenmutterbereich (12, 13) einschraubbar ist zur Herstellung der Schraubverbindung zwischen dem Einschiebeschwert (2, 3) und dem Längsträger (6, 7).
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (25) solange aus der Gewindehülsenaufnahme (21) herausschraubbar ist, bis die Gewindehülse (25) mit einer bestimmten vorgebbaren Verspannkraft zur Anlage an einem zugeordneten Längsträgerinnenwandbereich gelangt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülseninnengewinde (31) und das Schraubenaußengewinde (42) jeweils eine solche Gewindelänge aufweisen und so aufeinander abgestimmt sind, dass nach Aufbringung der vorgebbaren Verspannkraft kein Gewindeeingriff zwischen den beiden Gewinden (31, 42) mehr vorliegt und die Befestigungsschraube (8, 9) in Richtung auf den Schraubenmutterbereich (12, 13) zu durch die Gewindehülse (25) hindurchsteckbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildete Hülseninnengewinde (31) und das vorzugsweise aus einem Metall ausgebildete Schraubenaußengewinde (42) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Befestigungsschraube (8, 9) nach Aufbringung der vorgebbaren Verspannkraft durch das Hülseninnengewinde (31) unter Zerstörung desselben in Richtung auf die Schraubenmutter (12, 13) zu durch die Gewindehülse (25) hindurchsteckbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülseninnengewinde (31) als Rechtsgewinde und das Hülsenaußengewinde (28) als Linksgewinde ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenaußengewinde (42) am freien Endbereich des Schraubenschaftes der Befestigungsschraube (8, 9) ausgebildet ist, und dass sich an den Außengewindebereich (42) in Richtung Schraubenkopf ein erster Schaftbereich (45) anschließt, der gegenüber dem Außengewindebereich (42) einen kleineren Durchmesser aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den ersten Schaftbereich (45) in Richtung Schraubenkopf ein kopfnaher zweiter Schaftbereich (47) anschließt, der einen Außendurchmesser aufweist, der in etwa dem Außendurchmesser des Schraubenaußengewindebereichs entspricht dergestalt, dass der zweite Schaftbereich (47) bei hergestellter Schraubverbindung im wesentlichen formschlüssig am Gewindehülseninnenwandbereich anliegt.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (25) im Bereich der Gewindehülseninnenwand einen Werkzeugansatz (34), vorzugsweise für ein Innensechskantwerkzeug, aufweist, so dass darüber die Gewindehülse (25) aus der Verspannposition in Richtung auf das Einschiebeschwert (2, 3) zu vom Längsträgerwandbereich weg verlagerbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (25) in einer mit dem Einschiebeschwert (2, 3) verbundenen beidseitig offenen zylinderförmigen Montagehülse als Gewindehülsenaufnahme (21) aufgenommen ist, wobei vorzugsweise das Einschiebeschwert (2, 3) als Hohlprofil ausgebildet ist und die Montagehülse (21) das Einschiebeschwert (2, 3) an gegenüberliegenden Schwertwandbereichen durchdringt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderrohrförmige Montagehülse (21) in eine Montagehülsenaufnahme des vorzugsweise wenigstens bereichsweise als Hohlprofil ausgebildeten Einschiebeschwertes (2, 3) eingeschweißt ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse als Innenhülse (25) ausgebildet ist, die in einer weiteren als Außenhülse (26) fungierenden Gewindehülse aufgenommen ist, wobei die Gewindehülsenaufnahmeöffnung ein Übermaß gegenüber der Außenhülse (26) aufweist und wobei die Außenhülse (26) ein mit dem Außengewinde (28) der Innenhülse (25) zusammenwirkendes Innengewinde (29) aufweist, und dass mittels dem Übermaß ein Toleranzausgleich in einer Querebene, zu der die Schraubenlängsrichtung (36) in etwa senkrecht ausgerichtet ist, durchführbar ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (8, 9) im wesentlichen in Fahrzeughochachsenrichtung ausgerichtet ist und die Querebene im wesentlichen durch die Fahrzeugquerachsenrichtung und die Fahrzeuglängsachsenrichtung aufgespannt ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (26) an einem Hülsenende einen randseitig umlaufenden Bund (27) aufweist, der gegenüber der Gewindehülsenaufnahmeöffnung ein solches Übermaß aufweist, dass die Außenhülse (26) im Rahmen einer Verlagerung zum Zwecke des Toleranzausgleiches stets auf dem Öffnungsrandbereich der Gewindehülsenaufnahmeöffnung abstützbar ist und/oder aufliegt.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (25) aus einem Kunststoffmaterial und die Außenhülse (26) aus einem Metall, vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (25) am in Richtung Schraubendurchgangsöffnung (10, 11) weisenden Hülsenende einen Bund (33) zur flächigen Anlage am im herausgeschraubten Zustand der Innenhülse (25) zugeordneten Längsinnenwandbereich aufweist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (26) mittels einem Sicherungselement (32), vorzugsweise einem Sicherungsstift oder -splint, gegen Herausfallen der Hülsen (25, 26) beim Transport der Anhängevorrichtung (1) gesichert ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschiebeschwert (2, 3) im zwischen den Längsträgerinnenwänden verspannten Zustand im der Gewindehülse (25) gegenüberliegenden Anlagebereich im Schraubenmutterbereich (12, 13) in einer im Wesentlichen flächigen Anlageverbindung an einem entsprechenden ausgebildeten Längsträgerinnenwandbereich anliegt.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenmutterbereich (12, 13) durch eine Schweißmutter (38) gebildet ist, die in einer Schweißmutteraufnahme (37) der Längsträgerwand aufgenommen und eingeschweißt ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschuböffnung (14, 15) für das wenigstens eine Einschiebeschwert (2, 3) am Längsträgerende ausgebildet ist, und dass der Längsträger (6, 7) mit dem Einschiebeschwert (2, 3) im Bereich der Einschuböffnung (14, 15) mittels einer Flanschverbindung, (16, 17, 18, 19) vorzugsweise mittels mehrerer Schraubverbindungen zusätzlich fest verbunden ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung wenigstens teilweise in einem Gussknotenteil (35) des Längsträgers (6, 7) hergestellt ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhängevorrichtung (1) U-förmig mit zwei Längsschwertern als Einschiebeschwerter (6, 7) ausgebildet ist, die durch die U-Schenkel gebildet sind, und dass an der U-Basis eine Anhängekupplung (5) ausgebildet ist.