DE19712856B4

DE19712856B4 - Bauteil für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19712856B4
Application number: DE1997112856
Authority: DE
Inventors: Andi Dipl.-Ing. Harzendorf
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: DE19712856A1

Abstract

Bauteil (1; 10; 14) aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Bereich (2, 3, 4) zur Anordnung je eines Befestigungselementes (5; 11; 13), welches das Bauteil (1; 10; 14) am Kraftfahrzeug fixiert, und mit Mitteln zum Toleranzausgleich bezüglich der Position des Bauteils (1; 10; 14) am Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1; 10; 14) im Bereich (2, 3, 4) zur Anordnung des Befestigungselementes (5; 11; 13) aus einem harten, einstückig zum Bauteil (1; 10; 14) gehörenden Kunststoff besteht, der in der Form dem Befestigungselement (5; 11; 13) angepaßt ist und der von einem weichelastischen Kunststoff (7; 12; 15) umgeben ist, der ebenfalls einstückiger Bestandteil des Bauteils (1; 10; 14) ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauteil für Kraftfahrzeuge mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Die Befestigung derartiger Bauteile am Kraftfahrzeug ist bislang mit hohem Aufwand verbunden. Sie erfolgt oft so wie dies beispielsweise in der DE 40 25 446 C2 für einen Getriebedeckel angegeben ist. Zumindest ein Befestigungselement fixiert den Deckel, wobei jedoch auch Toleranzen in der Position einer Bohrung relativ zum Deckel zu berücksichtigen sind. Es wird ein elastischer Ring in eine Bohrung des Deckels und eine Buchse in den Ring eingelegt. So kann die Position einer durch die Buchse geführten Schraube den Toleranzen angepaßt werden.

Eine andere Lösung ist in der DE 29 36 086 C2 gezeigt, wo Befestigungselemente eines Stoßfängers in Langlöchern verschiebbar sind. Schrauben sind durch Buchsen geführt und gegen einen vorbestimmten Reibungswiderstand verschiebbar.

Eine weiterhin bekannte Maßnahme besteht in einer bewußten Schwächung des Bauteils im Bereich zur Anordnung von Befestigungselementen, wie dies in der DE 32 39 333 C2 gezeigt ist. Diese Bauvariante bedingt jedoch wie auch die Anordnung von Langlöchern große Öffnungen im Bauteil, so daß hier unter Umständen Funktions- oder Designeinschränkungen hinzunehmen sind. Des weiteren ist keine Dichtheit mehr gegeben.

Aus der DE-OS 19 14 351 und der DE-AS 12 77 042 sind elastisch ausgebildete Keder, die sich zwischen der Karosserie und dem Kotflügel eines Kraftfahrzeugs befinden, bekannt. So können Fertigungsungenauigkeiten und Schwingungen ausgeglichen werden. Diesem Zweck dienen auch in Gummielementen gelagerte Schraubbolzen nach der FR 14 11 104 und der US 17 60 426 .

Aus der DE-OS 15 80 321 ist bekannt, dass eine Lenksäule und ein Kabel durch eine in einer Karosserieöffnung befestigte Gummiplatte geführt werden, wodurch ebenfalls Toleranzen ausgeglichen werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bauteil der genannten Art zu schaffen, das mit geringem Aufwand herstellbar und montierbar ist, so ausgebildet ist, daß Toleranzen beim Befestigen ausgleichbar sind, das keine großen, das Design negativ beeinflussende Öffnungen aufweist und somit auch luft- und/oder wasserdicht ausgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Bauteil durch alle im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aus. Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 7.

Die verschiedensten Bauteile aus Kunststoffmaterial sind am Kraftfahrzeug zu fixieren. Beispielhaft seien genannt:

– Abdeckungen für Wasserkästen im Bereich zwischen Motorhaube und Windschutzscheibe,
– Armaturentafelbestandteile,
– Zier- und Schutzleisten,
– Innenverkleidungen,
– Stoßfänger,
– Schmutzfänger,
– Luftleitungen, ...

Die Befestigung dieser Bauteile erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die Bauteile aus zumindest zwei Kunststoffkomponenten gefertigt werden. In einem Bereich zur Anordnung von Befestigungselementen sollte eine relativ harte Komponente zur Anwendung kommen und diese wird einstückig umgeben von einer weichelastischen Kunststoffkomponente. So kann der harte Befestigungsbereich im Rahmen der Elastizität der weichen Komponente im Bauteil selbst eine variable Position einnehmen. Für den Aus gleich von Toleranzen sind keine Öffnungen im Bauteil erforderlich und die Montage des Bauteils erweist sich als einfach, da keine Buchsen oder ähnliches einzulegen sind. Die Fertigung des Bauteils ist ebenfalls mit geringen Kosten verbunden, da nur ein Werkzeug zur Herstellung des einteiligen Bauteils in (zumindest) Zwei-Komponenten-Technik erforderlich ist. Die Zwei-Komponenten-Technik bietet die Möglichkeit, daß der harte Befestigungsbereich eine sichere Verbindung mit der weichelastischen Komponente eingeht.

Das Bauteil selbst kann dann aus einer harten Kunststoffkomponente (beispielsweise aus der gleichen Komponente wie der Befestigungsbereich) bestehen, die wiederum die weichelastische Komponente umgibt. Somit sind dann die Befestigungsbereiche im Bauteil begrenzt beweglich.

Die Bereiche zur Anordnung von Befestigungselementen können eine Öffnung zur Durchführung von Befestigungselementen wie Schrauben, Nieten, Klipse aufweisen oder ein Befestigungselement (wie Clip) als integralen Bestandteil enthalten, was die Montage weiter vereinfacht.

Die Größe des Bauteilbereiches, der aus elastischem Material besteht, ist abhängig von der maximal zulässigen Toleranz, die auszugleichen ist. Um das Material nicht zu überbeanspruchen und um ein ansprechendes Aussehen des Befestigungsbereiches zu gewährleisten, ist es von Vorteil, den elastischen Bereich so zu dimensionieren, daß seine Größe etwa dem Doppelten der möglichen Toleranz, die jeweils in Richtung des Befestigungselementes auszugleichen ist, entspricht.

Details der Erfindung werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Von den zugehörigen Zeichnungen zeigt:
1: den Bereich zwischen Motorhaube und Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs in schematischer, perspektivischer Darstellungsweise;
2: einen Schnitt II-II aus 1 bei Darstellung zweier verschiedener Positionen einer Wasserkasten-Abdeckung;
3: zwei Bauteile anderer Ausführung in geschnittener, schematischer Darstellungsweise.
In 1 ist eine Abdeckung 1 aus Kunststoff für einen sogenannten Wasserkasten eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Es sind drei Bereiche 2, 3, 4 zur Anordnung von Befestigungselementen vorgesehen, die hier (wie detaillierter in 2 gezeigt) als Schrauben 5 ausgeführt sind. Die Abdeckung besteht im wesentlichen aus einem relativ harten Kunststoff. Dieser harte Kunststoff kommt auch in den Bereichen 2, 3, 4 zur Anwendung, die wie Buchsen mit einer Öffnung für je eine Schraube 5 geformt sind. Die Schrauben 5 können an einem unter der Abdeckung 1 angeordneten Träger 6 verschraubt werden.
Die harten Bereiche 2, 3, 4 der Abdeckung 1 sind von einem weichelastischen Kunststoff 7 hier kreisringförmig umgeben und bilden eine einstückige Einheit mit diesen. An den Außenrändern sind die elastischen Bereiche einstückig mit den Hauptbereichen der Abdeckung 1 verbunden, die hier in Kunststoff-Spritztechnik gemeinsam mit den Bereichen 2, 3, 4 aus einheitlichem Material hergestellt sind. Das harte Material der Abdeckung 1 und ihrer Bereiche 2, 3, 4 wird also unterbrochen von weichelastischem Material 7, so daß die Bereiche 2, 3, 4 begrenzt in der Abdeckung 1 beweglich sind. Die Ausdehnung des weichelastischen Kunststoffs 7 in der Abdeckung 1 ist so gewählt, daß die Beweglichkeit der Schraube 5 etwa den maximal möglichen Toleranzen entspricht. Die Relativposition der Bereiche 2, 3, 4 zueinander kann toleranzbedingt variieren und gleiches gilt für Gewindebohrungen im Träger 6. Die Abdeckung 1 wird im vorderen Bereich an einem weiteren Tragelement 8 verhakt, wozu die Abdeckung 1 an ihrer Unterseite einen Haken 9 (aus hartem Kunststoff einstückig mit der Abdeckung 1 gespritzt) aufweist. Auch Toleranzen im Abstand zwischen dem Tragelement 8 und den Gewindebohrungen im Träger 6 sind durch die elastischen Kunststoffbereiche 7 ausgleichbar.
Die Haken 9 könnten andererseits auch als Befestigungselemente gelten und selbst über einen elastischen Kunststoffabschnitt in Verbindung mit der restlichen Abdeckung 1 stehen.
In 2a ist eine Position zwischen Tragelement 8 und Träger 6 gezeigt, die exakt der Konstruktion entspricht und auch die Abdeckung 1 wurde exakt maßgenau gefertigt. Nach dem Einhaken des Hakens 9 in das Tragelement 8 paßt die Schraube 5 exakt in die Gewindebohrung des Trägers 6. In 2b dagegen ist der Abstand zwischen Tragelement 8 und Träger 6 zu groß, was jedoch durch Dehnung (links) /Stauchung (rechts) des elastischen Kunststoffes 7 auszugleichen ist.
Das Bauteil kann fest verschraubt werden, ohne daß Langlöcher oder andere aufwendige Vorrichtungen vonnöten sind. Die Verbindung zwischen Abdeckung 1 und Träger 6 ist dicht, so daß hier die Entstehung von Rost (Träger 6 oder Schraube 5) im Verbindungsbereich vermieden wird.
In 3 sind beispielhaft weitere, in Zwei-Komponenten-Kunststoff-Spritztechnik gefertigte Bauteile schematisch gezeigt. Das Bauteil 10 weist als Befestigungselement einen angespritzten Clip 11 auf, der von einem weichelastischen Kunststoff 12 umspritzt ist. So ist der Clip 11 in dem Bauteil 10 begrenzt beweglich.
Gleiches gilt auch für einen Druckknopfverschluß 13 des Bauteils 14, welcher durch einstückige Anordnung in einem elastischen Bereich 15 beweglich ist. Bei toleranzbehafteter Anordnung eines Trägers 16 kann dies durch Verschiebung der Befestigungselemente 11, 13 in den Bauteilen 10, 14 ausgeglichen werden, was ohne nennenswerten zusätzlichen Fertigungsaufwand bei einfacher Montage möglich ist.

Claims

Bauteil (1; 10; 14) aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Bereich (2, 3, 4) zur Anordnung je eines Befestigungselementes (5; 11; 13), welches das Bauteil (1; 10; 14) am Kraftfahrzeug fixiert, und mit Mitteln zum Toleranzausgleich bezüglich der Position des Bauteils (1; 10; 14) am Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1; 10; 14) im Bereich (2, 3, 4) zur Anordnung des Befestigungselementes (5; 11; 13) aus einem harten, einstückig zum Bauteil (1; 10; 14) gehörenden Kunststoff besteht, der in der Form dem Befestigungselement (5; 11; 13) angepaßt ist und der von einem weichelastischen Kunststoff (7; 12; 15) umgeben ist, der ebenfalls einstückiger Bestandteil des Bauteils (1; 10; 14) ist.
Bauteil (1; 10; 14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine wesentlichen Bestandteile aus einem harten Kunststoff bestehen, der den weichelastischen Kunststoff (7; 12; 15) einstückig angeformt umgibt.
Bauteil (1; 10; 14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (2, 3, 4) zur Anordnung des Befestigungselementes (5; 11; 13) aus demselben harten Kunststoff besteht wie die wesentlichen Bestandteile des Bauteils (1; 10; 14), die den weichelastischen Kunststoff (7; 12; 15) umgeben.
Bauteil (1; 10; 14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine wesentlichen Bestandteile aus dem weichelastischen Kunststoff selbst bestehen.
Bauteil (1; 10; 14) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der aus elastischem Kunststoff (7; 12; 15) bestehende Bestandteil des Bauteils (1; 10; 14) eine Größe aufweist, die etwa dem doppelten der maximal auszugleichenden Toleranzen entspricht.
Bauteil (1; 10; 14) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (2, 3, 4) zur Anordnung eines Befestigungselementes (5) eine Öffnung zur Durchführung einer Schraube (5), eines Nietes, eines Clips oder eines Lagerzapfens aufweist.
Bauteil (1; 10; 14) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zur Anordnung eines Befestigungselementes (11) als integralen Bestandteil einen Clip (11) aufweist.