DE19854050A1 - Flange connection between front ends of longitudinal support of motor vehicle and deformable bumper elements uses threaded bolts with thread sections at both ends for screwing and unscrewing from either end - Google Patents

Flange connection between front ends of longitudinal support of motor vehicle and deformable bumper elements uses threaded bolts with thread sections at both ends for screwing and unscrewing from either end

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Abstract

The flange connection has radially protruding flange plates (3,6) at the ends of the longitudinal support and at the ends of the bumper elements on the vehicle side through which pass threaded bolts (8) which have at both ends threaded sections (9,10) for screwing on nuts (11,12) and in the interposed section (13) a radially protruding stop collar (14) as well as an anti-rotation lock (15). The flange plates have at the longitudinal support ends near the through openings (16) for the bolts a socket (18) for the collar and the anti rotation lock. The socket opens to the bearing contact sides (17) for the flange plates (6) of the bumper elements.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flanschverbindung zwi­ schen den Frontenden der Längsträger eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines PKWs, und deformierbaren, in Fortsetzung der Längsrichtung an den Längsträgern anschraubbaren, längli­ chen Prallelementen der im Gattungsbegriff des Patentan­ spruchs 1 näher bezeichneten Art.The invention relates to a flange connection between the front ends of the side members of a motor vehicle, especially a car, and deformable, in continuation longitudinally screwable to the side members, elongated Chen impact elements in the generic term of the patent Proof 1 specified type.

Solche Flanschverbindungen werden heute anstelle der früher üblichen Schweißverbindungen bei Kraftfahrzeugen eingesetzt, weil die sogenannten geschraubten Längsträgerenden den Vor­ teil haben, bei leichteren Unfällen mit Beschädigungen im Frontbereich des Fahrzeugs nur eine begrenzte Anzahl von Bauteilen erneuern zu müssen, die leicht auswechselbar sind. So kann im Bedarfsfall das gesamte Frontmodul des Fahrzeugs ausgetauscht werden, was aber auch andererseits bedeutet, das Frontmodul mehr oder weniger komplett vormontieren zu können, bevor es an dem betreffenden Fahrzeug angebracht wird. Hier­ bei ist die Werkzeugzugänglichkeit wichtig, die auch dann noch gewährleistet sein muß, wenn infolge eines Crashs eines der Prallelemente deformiert worden ist und an der zur Front­ seite des Fahrzeugs hin gelegenen Vorderseite der Flanschver­ bindung die Zugänglichkeit zu den Gewindebolzen bzw. zu den darauf aufgeschraubten Muttern versperrt.Such flange connections are used today instead of earlier usual welded joints used in motor vehicles, because the so-called screwed longitudinal beam ends the front have part in minor accidents with damage in the Front of the vehicle only a limited number of Having to replace components that are easy to replace. So, if necessary, the entire front module of the vehicle be exchanged, which on the other hand also means that To be able to completely pre-assemble the front module, before it is attached to the vehicle in question. Here Tool accessibility is important, even then  must still be guaranteed if a the impact elements has been deformed and on the front the front of the flange ver binding accessibility to the threaded bolts or to the screwed nuts locked on it.

Bei Fahrzeugen, bei denen das Frontmodul im Rohbau montiert wird, stellt sich das Problem weniger, denn hierbei kann eine herkömmliche Flanschverbindung vom noch nicht ausgefüllten Motorraum her bedient werden, wozu als Gewindebolzen her­ kömmliche Kopfbolzen verwendet werden können, die mit ihren Köpfen zur Frontseite des Fahrzeugs hin an den Flanschplatten angebracht und auf die entsprechend in der Richtung von der Fahrzeugrückseite her die sichernden Muttern aufgeschraubt werden können. Die auf der von den Prallelementen abgelegenen Seite der Flanschverbindung liegenden Muttern können auch dann noch gelöst werden, wenn unfallbedingt die Prallelemente verformt sind. Anders verhält es sich in denjenigen Fällen, in denen komplette Frontmodule, auch Frontends genannt, in der Endmontage als letztes am Fahrzeug angebracht werden. Hierbei ist der Werkzeugzugang zu den Flanschverbindungen an den Längsträgerenden des Fahrzeugs nur von vorne, also von der Frontseite her möglich. Der Werkzeugzugang kann jedoch versperrt sein, indem nach einem Crash zumindest eines der Prallelemente in radialer, seitlicher Richtung soweit vorste­ hend verformt, ist, daß von vorn her die Schraubverbindungen an den Flanschplatten zwischen den Längsträgern und den Prall­ elementen mit einem üblichen Schraubwerkzeug nicht mehr erreicht werden können.For vehicles in which the front module is installed in the bodyshell the problem arises less, because here one can conventional flange connection of the not yet filled Engine compartment are operated here, for what purpose as threaded bolts conventional head bolts can be used with their Heads towards the front of the vehicle on the flange plates attached and on the corresponding in the direction of the The securing nuts are screwed on the back of the vehicle can be. The one on the remote from the impact elements Side of the flange connection nuts can also then still be solved if the impact elements due to an accident are deformed. It is different in those cases in which complete front modules, also called front ends, in the final assembly to be attached last to the vehicle. Here, the tool access to the flange connections is on the longitudinal beam ends of the vehicle only from the front, i.e. from possible from the front. Tool access can, however be blocked by at least one of the after a crash Baffle elements in the radial, lateral direction as far as possible deformed, is that from the front the screw connections on the flange plates between the side members and the impact elements with a normal screwdriver no longer can be achieved.

Hier greift nun die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde­ liegt, eine Flanschverbindung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der auch dann noch eine Lösung der Schraubver­ bindung an den Flanschplatten zwischen den Frontenden der Längsträger und den Rückenden der Prallelemente mittels eines Schraubwerkzeugs möglich ist, wenn infolge deformierter Prallelemente die Werkzeugzugänglichkeit von der Frontseite des Fahrzeugs her versperrt sein sollte.This is where the invention intervenes, which is based on the task  is a flange connection of the generic type create a solution for the screwdriver binding to the flange plates between the front ends of the Side members and the back ends of the impact elements by means of a Wrench is possible if deformed as a result Impact elements the tool accessibility from the front of the vehicle should be blocked.

Diese Aufgabe wird bei einer Flanschverbindung der gattungs­ bildenden Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is the generic type in a flange connection Formative type according to the invention by the characterizing Features of claim 1 solved.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die besonders ausge­ stalteten, doppelendig mit Gewinden versehenen Bolzen sowohl eine Schraubmontage von der Frontseite des Fahrzeugs her als auch von der Motorraumseite her zulassen, womit insbesondere eine Vormontage dieser Gewindebolzen mit den sie sichernden Muttern an den Flanschplatten der Längsträgerenden vorgenom­ men werden kann, um im letzten Arbeitsgang bei der Endmontage das Frontmodul von der Frontseite des Fahrzeugs her ver­ schrauben zu können, indem auf die zur Fahrzeugfrontseite hin vorstehenden Gewindeabschnitte der Gewindebolzen, die durch die Flanschplatten an den Rückenden der Prallelemente hin­ durchragen, die sichernden Muttern von vorne her aufge­ schraubt werden. Ist der Zugang zu diesen frontseitig liegen­ den Muttern der Flanschverbindung aufgrund seitlicher Ausfor­ mungen der Prallelemente nach einem Unfall versperrt, kann dennoch mittels Schraubwerkzeugen die Demontage des beschä­ digten Frontmoduls vorgenommen werden. Hierzu sind dann von der Motorraumseite her die hier rückwärtig auf den Gewinde­ bolzen angeordneten Muttern leicht mittels eines Schraubwerk­ zeugs zu erreichen, die sich an der zur Fahrzeugrückseite hin liegenden Seite der Flanschplatten an den Längsträgerenden befinden.It is essential for the invention that the particularly out designed, double-ended threaded bolts both a screw assembly from the front of the vehicle as also allow from the engine compartment side, with which in particular a pre-assembly of these threaded bolts with the securing them Pre-made nuts on the flange plates of the longitudinal beam ends can be carried out in the final step during final assembly ver the front module from the front of the vehicle to be able to screw by facing the front of the vehicle protruding threaded sections of the threaded bolts through the flange plates at the rear ends of the impact elements protrude, the locking nuts opened from the front be screwed. Is the access to these located on the front the nuts of the flange connection due to lateral Ausfor blocked the impact elements after an accident, can nevertheless using screwing tools to dismantle the dam completed front module. For this purpose, then from the engine compartment side here on the back of the thread bolts arranged nuts easily using a screw mechanism  to reach stuff that is on the back of the vehicle lying side of the flange plates on the longitudinal beam ends are located.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous design features of the invention result itself from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the drawing on a Embodiment explained in more detail. Show:

Fig. 1 eine Ansicht der Verbindungsstelle zwischen dem Frontende eines Fahrzeuglängsträgers und dem Rück­ ende eines in Fahrzeuglängsrichtung daran an­ schließenden Prallelementes und Fig. 1 is a view of the connection point between the front end of a vehicle side member and the rear end of a in the vehicle longitudinal direction on it closing impact element and

Fig. 2 eine teilgeschnittene, vergrößerte Darstellung einer der Schraubbefestigungen an der Verbin­ dungsstelle gem. Fig. 1. Fig. 2 is a partially sectioned, enlarged view of one of the screw fastenings at the connec tion point. Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Fahrzeuglängsträger 1 mit seinem Frontende 2, an dessen Ende sich eine in der Normallage im wesentlichen vertikal ausgerichtete Flanschplatte 3 befindet. Diese Flanschplatte 3 steht über die beiden Längsseiten des Längs­ trägers 1, also bezogen auf dessen Längsachse in radialer Richtung vor. Ferner zeigt Fig. 1 ein längliches Prallelement 4, welches zur Aufnahme von Verformungsarbeit gestaucht oder anderweitig verformt werden kann. Mit seiner Längsrichtung liegt das Prallelement 4 in Verlängerung des Längsträgers 1 und hat an seinem rückwärtigen Ende ebenfalls eine Flanschplatte 6, die seitlich, also bezogen auf seine Längs­ achse radial vorsteht. Die beiden Flanschplatten 3 und 6 dienen zum Herstellen einer schraubbaren Flanschverbindung zwischen dem Längsträger 1 und dem Prallelement 4, zwei der entsprechenden Schraubstellen 7 sind in Fig. 1 erkennbar. Im Regelfall gibt es drei solcher Schraubstellen 7, zwei auf der in Fig. 1 sichtbaren Seite des Längsträgers 1 und des Prall­ elementes 4 und eine auf der gegenüberliegenden Seite. Fig. 1 shows a longitudinal beam 1 with its front end 2, a substantially vertically oriented in the normal position of the flange plate 3 is at its end. This flange plate 3 is on the two long sides of the longitudinal support 1 , that is, based on its longitudinal axis in the radial direction. Furthermore, FIG. 1 shows an elongated impact element 4 , which can be compressed or otherwise deformed to take up deformation work. With its longitudinal direction, the baffle element 4 is in the extension of the longitudinal beam 1 and also has at its rear end a flange plate 6 which projects radially laterally, that is to say in relation to its longitudinal axis. The two flange plates 3 and 6 serve to produce a screwable flange connection between the longitudinal beam 1 and the impact element 4 , two of the corresponding screw points 7 can be seen in FIG. 1. As a rule, there are three such screw points 7 , two on the visible in Fig. 1 side of the side member 1 and the impact element 4 and one on the opposite side.

Die Einzelheiten einer solchen Schraubstelle 7 der Flanschverbindung gibt Fig. 2 wieder. Die beiden Flanschplat­ ten 3 und 6 haben miteinander axial fluchtende Durchgangslö­ cher 16 und 19, durch die ein Gewindebolzen 8 hindurchtritt. Der Gewindebolzen 8 hat an beiden Enden je einen Gewindeab­ schnitt 9 und 10, und auf jeden dieser Gewindeabschnitte 9, 10 ist eine Mutter 11 und 12 aufschraubbar. Beide Muttern 11 und 12 verspannen über den Gewindebolzen 18 die beiden Flanschplatten 3 und 6 im angezogenen Zustand gegeneinander.The details of such a screw point 7 of the flange connection are shown in FIG. 2. The two flanged plates 3 and 6 have axially aligned through holes 16 and 19 through which a threaded bolt 8 passes. The threaded bolt 8 has a threaded section 9 and 10 at each end, and on each of these threaded sections 9 , 10 a nut 11 and 12 can be screwed. Both nuts 11 and 12 clamp the two flange plates 3 and 6 against one another in the tightened state via the threaded bolts 18 .

Zwischen den beiden Gewindeabschnitten 9 und 10 weist der Gewindebolzen 8 einen mittleren Abschnitt 13 auf, an dem sich ein radial über die Gewindeabschnitte 9 und 10 vorstehender Bund 14 befindet. Dieser Bund 14 ist als Vierkant ausgebildet und hat entsprechend entlang seines Umfanges vier ebene, jeweils rechtwinklig zueinander stehende Flächen 15 ähnlich den Vierkantflächen einer Schlüsselschraube.Between the two threaded sections 9 and 10 , the threaded bolt 8 has a central section 13 , on which there is a collar 14 projecting radially beyond the threaded sections 9 and 10 . This collar 14 is designed as a square and correspondingly has along its circumference four flat surfaces 15 , each at right angles to one another, similar to the square surfaces of a key screw.

An der Anlageseite 17, an der die Flanschplatte 6 des Prall­ elementes 4 anliegt, hat die Flanschplatte 3, die mit dem Längsträger 1 fest verbunden ist, in axialer Richtung eine mit der Durchgangsöffnung 16 koaxiale Einsenkung mit einer Tiefe in axialer Richtung, die etwas größer als die Breite des Bundes 14 am Gewindebolzen 8 in axialer Richtung ist. On the plant side 17 , on which the flange plate 6 of the impact element 4 rests, the flange plate 3 , which is fixedly connected to the side member 1 , has in the axial direction a depression coaxial with the through opening 16 with a depth in the axial direction which is somewhat larger than the width of the collar 14 on the threaded bolt 8 in the axial direction.

Diese Einsenkung hat ein dem Bund 14 am Gewindebolzen 8 ent­ sprechendes negatives Vierkantprofil und dient somit als Aufnahme 18, in der der Bund 14 des Gewindebolzens 8 in Um­ fangsrichtung formschlüssig gegen Verdrehen gesichert aufge­ nommen werden kann.This depression has a collar 14 which ent speaking on the threaded bolt 8 negative square profile and thus serves as a receptacle 18, can be taken in which the collar 14 be secured the threaded bolt 8 in order circumferential direction form-fitting manner against rotation.

Der Gewindebolzen 8 wird von der Anlageseite 17 her in die Durchgangsöffnung 16 der Flanschplatte 3 am Längsträger 1 eingeführt, und zwar soweit, bis der Bund 14, der als An­ schlagbund fungiert, in der erweiterten Aufnahme 18 der Durchgangsöffnung 16 einliegt. Es versteht sich, daß im übri­ gen die Durchgangsöffnung 16 ein gegenüber dem Anschlagbund 14 am Gewindebolzen 8 kleineren Durchmesser hat. Danach wird die Mutter 12 auf den Gewindeabschnitt 10 des Gewindebolzens 8 aufgeschraubt und angezogen, wonach der Gewindebolzen 8 an der längsträgerseitigen Flanschplatte 3 sowohl in axialer Richtung als auch gegen Verdrehen gesichert ist. Danach kann das Prallelement 4 mit seiner Flanschplatte 6 an der längs­ trägerseitigen Flanschplatte 3 montiert werden, indem es mit seiner Durchgangsöffnung 19 über den Gewindeabschnitt 9 des Gewindebolzens 8 hinweg bis zur Anlage an der längsträgersei­ tigen Flanschplatte 3 übergeschoben wird. Abschließend wird die Flanschplatte 6 mittels der auf dem Gewindeabschnitt 9 des Gewindebolzens 8 aufschraubbaren Mutter 11 gesichert. Auf diese Weise kann das mit der Flanschplatte 6 über das Prall­ element 4 verbundene Frontmodul eines Fahrzeugs von der Frontseite her mittels der nach vorne hin vorstehenden Gewin­ deabschnitte 9 der Gewindebolzen 8 und der Muttern 11 ver­ schraubt werden. Hingegen kann bei blockierter Zugänglichkeit zu den Muttern 11 ein Lösen der Schraubstellen 7 von der Rückseite der Flanschverbindung her erfolgen, indem die Mut­ tern 12 von den zur Rückseite des Fahrzeugs hin vorstehenden Gewindeabschnitten 10 der Gewindebolzen 8 abgeschraubt wer­ den.The threaded bolt 8 is inserted from the contact side 17 into the through opening 16 of the flange plate 3 on the side member 1 , to the extent that the collar 14 , which acts as an impact collar, lies in the enlarged receptacle 18 of the through opening 16 . It is understood that in the rest of the passage opening 16 has a smaller diameter than the stop collar 14 on the threaded bolt 8 . Thereafter, the nut 12 is screwed onto the threaded section 10 of the threaded bolt 8 and tightened, after which the threaded bolt 8 is secured to the flange plate 3 on the longitudinal beam side both in the axial direction and against rotation. Thereafter, the baffle element 4 with its flange plate 6 can be mounted on the longitudinal side flange plate 3 by being pushed over with its through opening 19 over the threaded portion 9 of the threaded bolt 8 until it bears against the longitudinal plate 3 . Finally, the flange plate 6 is secured by means of the nut 11 which can be screwed onto the threaded section 9 of the threaded bolt 8 . In this way, the can with the flange plate 6 via the baffle element 4 connected to front end module of a vehicle from the front side by means of the forwardly projecting threaded deabschnitte 9 of the threaded bolts 8 and the nuts 11 are screwed ver. On the other hand, if access to the nuts 11 is blocked, the screwing points 7 can be loosened from the rear of the flange connection by the nuts 12 being unscrewed from the threaded portions 10 of the threaded bolts 8 projecting towards the rear of the vehicle.

Claims (6)

1. Flanschverbindung zwischen den Frontenden (2) der Längs­ träger (1) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines PKWs, und deformierbaren, in Fortsetzung der Längsrich­ tung an den Längsträgern (1) anschraubbaren, länglichen Prallelementen (4), die in ein vormontiertes Frontmodul für das betreffende Fahrzeug integriert sind, wobei an den Längsträgerenden (2) und an den fahrzeugseitigen En­ den (5) der Prallelemente (4) jeweils radial vorstehende Flanschplatten (3, 6) angeordnet sind, durch die hin­ durch jeweils an einer der beiden zu verbindenden Flanschplatten (3, 6) gehaltene Gewindebolzen (8) hin­ durchtreten, auf welche die jeweils andere Flanschplatte (6, 3) sichernde Muttern (11, 12) aufschraubbar sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebolzen (8) beidendig Gewindeabschnitte (9, 10) zum Aufschrauben je einer Mutter (11, 12) und in dem dazwischenliegenden Abschnitt (13) einen radial vor­ stehenden Anschlagbund (14) sowie eine Verdrehsiche­ rungsanformung (15) haben und daß jeweils die Flansch­ platten (3) an den Längsträgerenden (2) im Bereich der Durchgangsöffnungen (16) für die Gewindebolzen (8) eine zu ihren Anlageseiten (17) für die Flanschplatten (6) der Prallelemente (4) hin offene, in Bolzenverdrehrich­ tung kraftschlüssige Aufnahme (18) für den Anschlagbund (14) sowie die Verdrehsicherungsanformung (15) des be­ treffenden Gewindebolzens (8) haben.1. Flange connection between the front ends ( 2 ) of the longitudinal beam ( 1 ) of a motor vehicle, in particular a car, and deformable, in continuation of the longitudinal direction on the longitudinal beams ( 1 ) screwable, elongated baffle elements ( 4 ) in a pre-assembled front module for the vehicle in question are integrated, with on the longitudinal beam ends ( 2 ) and on the vehicle-side end ( 5 ) of the impact elements ( 4 ) radially projecting flange plates ( 3 , 6 ) are arranged, through which to be connected to one of the two Push through threaded bolts ( 8 ) held by flange plates ( 3 , 6 ), onto which nuts ( 11 , 12 ) securing the other flange plate ( 6 , 3 ) can be screwed; characterized in that the threaded bolts ( 8 ) have threaded portions ( 9 , 10 ) at both ends for screwing on a nut ( 11 , 12 ) and in the intermediate portion ( 13 ) have a radially projecting stop collar ( 14 ) and an anti-rotation molding ( 15 ) and that in each case the flange plates ( 3 ) on the longitudinal beam ends ( 2 ) in the region of the through openings ( 16 ) for the threaded bolts ( 8 ) one towards their contact sides ( 17 ) for the flange plates ( 6 ) of the impact elements ( 4 ) open in Bolzenverdreich device non-positive receptacle ( 18 ) for the stop collar ( 14 ) and the anti-rotation molding ( 15 ) of the relevant threaded bolt ( 8 ). 2. Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherungsanformung (15) am Anschlagbund (14) der Gewindebolzen (8) angeordnet ist.2. Flange connection according to claim 1, characterized in that the anti-rotation molding ( 15 ) on the stop collar ( 14 ) of the threaded bolt ( 8 ) is arranged. 3. Flanschverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherungsanformung (15) durch eine Mehr­ kantform des Anschlagbundes (14) der Gewindebolzen (8) gebildet ist und die Aufnahme (18) der Flanschplatten (3) der Längsträgerenden (2) ein entsprechend form­ schlüssiges, negatives Mehrkantprofil im Querschnitt ha­ ben.3. Flange connection according to claim 2, characterized in that the anti-rotation molding ( 15 ) is formed by a polygonal shape of the stop collar ( 14 ) of the threaded bolt ( 8 ) and the receptacle ( 18 ) of the flange plates ( 3 ) of the longitudinal beam ends ( 2 ) accordingly positive, negative polygonal profile in cross-section. 4. Flanschverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagbund (14) der Gewindebolzen (8) ein Vierkantprofil und entsprechend die Aufnahmen (18) der längsträgerseitigen Flanschplatten (3) Vierkantaufnahmen sind.4. Flange connection according to claim 3, characterized in that the stop collar ( 14 ) of the threaded bolt ( 8 ) is a square profile and correspondingly the receptacles ( 18 ) of the longitudinal-side flange plates ( 3 ) are square receptacles. 5. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Anschlagbundes (14) der Gewindebolzen (8) in axialer Richtung gleich groß oder kleiner als die axiale Tiefe der Aufnahmen (18) der Flanschplatten (3) an den Längsträgern (1) ist. 5. Flange connection according to one of claims 1-4, characterized in that the thickness of the stop collar ( 14 ) of the threaded bolt ( 8 ) in the axial direction is equal to or less than the axial depth of the receptacles ( 18 ) of the flange plates ( 3 ) to the Side members ( 1 ). 6. Flanschverbindung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebolzen (8) mit den sie sichernden Muttern (12) an den Flanschplatten (3) der Längsträger (1) vor­ montiert sind.6. Flange connection according to one of claims 1-5, characterized in that the threaded bolts ( 8 ) with the nuts ( 12 ) securing them to the flange plates ( 3 ) of the side members ( 1 ) are mounted in front.
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