DE8209130U1

DE8209130U1 - Befestigung von zugbelasteten bauteilen

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Publication number: DE8209130U1
Application number: DE19828209130
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1984-01-05

Description

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Hans-Hellmut Ernst
Eschenweg k
2061 Sülfeld

Befestigung von zugbelasteten Bauteilen

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsart von zugebelasteten Bauteilen, beispielsweise von Sicherheitsgurtkomponenten in Luft- und Kraftfahrzeugen. So müssen z. B. das Gurtschloß, der Aufrciiautcmat und der Gurtendbeschlag sowie ggf. Zusatzkomponenten wie Gurtstrammer direkt oder indirekt über Zwischenglieder mit der Karosserie verbunden werden. Über die Verankerungspunkte fließen im Notfall (Unfallbelastung) erhebliche Kräfte in der Größerordnung von ca. 1000 daN.

Die erfindungsgemäße Befestigungsart ist grundsätzlich im gesamten technischen Bereich anwendbar. Die Beschreibung zur Erläuterung der Funktion soll sich auf die Anwendung bei Sicherheitsgurtkomponenten im Kfz beschränken.

Die derzeitige Befestigung von Sicherheitsgurtkomponenten wird ausschließlich über eine Schrauben-Mutter-Verbindung, und zwar mit 7/16-Zoll-Gewinde vorgenommen. Diese Art ergibt ungünstige Kraftknotenpunkte, da die gesamte Last im Unfall über einen Punkt, nämlich die Schraube geleitet werden muß. Das relativ dünne Karosserie-/Rahmenblech ist aber an sich nicht für punktuelle, sondern mehr für flächige Krafteinleitungen geeignet. Darüberhinaus ist das Verfahren mit dem Anbringen von Verstärkungsblechen und Anschweißmuttern in der Produktion und dem späteren Montieren der Schrauben und Sicherungen mittels Handeinführen und Schrauber höchst aufwendig. Auch sind die Schrauben und Anschweißmuttern relativ schwer und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Integration der Sicherheitsgurtbauteile in das Kfz vorzusehen mit dem Ziel der Gewichtsreduzierung und der Verbesserung der Kostensituation durch geringen Materialeinstand, günstigere Fertigung und schnellere und einfacher Montage.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch geeignete Gestaltung der zu verbindenden Teile im Kraftübertragungsbereich eine flächige Kraftüberleitung über mehrere Punkte bzw. Flächen vorgesehen wird. Der Kraftfluß wird gestreut bzw. verteilt.

Dabei wird die eigentliche Kraftübertragung von den zu verbindenden Bauteilen durch eine entsprechende fromschlüssige Gestaltung der Bauteile selbst vorgenommen, also ohne Zwischenglied wie beispielsweise über eine Schraube und Mutter. Eine selbstschneidende Schraube, ein Blindniet oder ein Clipsteil übernimmt lediglich die Fixierung des Bauteiles in der formschlüssigen Gebrauchsposition. Diese einfach zu handhabenden Verbindungselemente können also klein und somit leicht und billig gehalten werden.

Ein Vergleich mit einer herkömmlichen Verbindung macht den enormen Vorteil der erfindungsgemäßen Befestigungsart deutlich. Bislang waren erforderlich: Anschweißmutter, ggf, mit Verstärkungsblech, Schraube, Distanzscheibe und. Sicherungsscheibe. Diese Teile wiegen mind. 50g und müssen sowohl in der Produktion (Anschweißmutter) und Montage (Schrauben und Scheiben) gehandhabt werden. Die Gesamtkosten dieser Verbindung belaufen sich auf ca. DM 1,— (Anschweißmutter setzen, Schrauben und Scheiben von Hand einsetzen, mit Druckluftschrauber festschrauben).

Die neue Befestigungsart benötigt nur ein kleines, zusätzliches Verbindungselement, z. B. ein Blindniet von etwa 3g und kostet mit Montage ca. O,l DM.

Da ein Kfz 5 Sicherheitsgurte mit insgesamt 18 Verankerungspunkten aufweist, davon 1* verbesserungsfähigen, lassen sich durch die erfindungsgemäße Befestigungsart pro Kfz DM 12,60 an Kosten und ca. 700 g an Gewicht einsparen.

Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und soll nachstehend näher erläutert werden.

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Es zeigen:

Fig.l Ein Anwendungsbeispiel mit der Verankerung eines

Sicherheitsgurtschlosses am Sitzrahmen Fig.2 Eine Prinzipdarstellung einer Befestigungsart mit krallenförmigen

Anprägungen
Fig. 3 Eine Prinzipdarstellung einer Befestigungsart mit sägezahnförmigen

Durchsetzungen
Fig. Ψ Ein Ausführungsbeispiel eines Beschlages mit Anprägungen und Öffnungen

Fig. 5 Ein Längsschnitt durch Fig. k
Fig. 6 Ein Längsschnitt durch Fig. k
Fig. 7 Eine perspektivische Darstellung vom Beschlagteil und

Karosserie-VRahmenblech vor der Montage Fig. 8 Ein Längsschnitt durch die Verbindung gem. Fig. 7 nach der Montage

Fig. 9 Eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieis Fig. 10 Die Hauptansicht von Fig. 9
Fig. 11 Eine perspektivische Darstellung von Karosserie-/Rahmenblech in

einer Ausführungsform mit sägezahnartigen Durchsetzungen. Fig. 12 Ein Ausschnitt aus einem Karosserie-/Rahmenblech mit einer

weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform Fig. 13 Die Gestaltung des entsprechenden Beschlagteiles passend zu Fig. 12

Fig. 1Ψ Die Draufsicht von Fig. 12
Fig. 15 Ein Beispiel einer lösbaren Fixierung der Montageposition mittels

einer Schneidschraube
Fig. 16 Die Montageposition der Teile gem. Fig. 12 und 13

In Fig. 1 ist als praxisnahes Anschauungsbeispiel die Verankerung eines Gurtschlosses 9 über ein Beschlagteil 1 an den Sitzrahmen 5 (2) dargestellt. Die Kraftübertragung erfolgt, wie in den Figuren 7 und 8 verdeutlicht, über Anprägungen 3 und 21, die in entsprechende Halteöffnungen k und 20 eingreifen. Die Last fließt vom Sitzrahmen Ί- über die Sitzschienen 7 in die Karosserie 8.

Aus Fig. 2 wird die Wirkungsweise und Montage deutlich. Die Anprägung 3 des Beschlagteiles la besteht aus einem Träger 10 und einer Kralle 11. Die Krailenhöhe 13 ist etwas geringer als die Höhe 1* der Halteöffnung 20. Bei der Montage gelangen die Krallen 11 durch die Halteöffnung 20. Anschließend wird das Beschlagteil la hochgezogen, bis der Träger 10 die Oberkante der Halteöffnung 20 berührt. Die Blechkante 12 liegt jetzt hinter dem Karosserie-/Rahmenblech 2a, so daß eine formschlüssige Verbindung entstanden ist. Zur Fixierung dieser Montageposition dienen einfache Verbindungselemente, z. B. wie in Fig. 1 dargestellt, eine Schneidschraube.

Eine Verbindung mit großflächiger Kraftübertragung ergibt sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3. Beide Teile, das Befestigungsteil Ib und das Karosserie-/Rahmenblech 2b, weisen zahnartige, vorzugsweise sägezahnartige Durchsetzungen 16 und 17 auf, die zur Lastübertragung ineinandergreifen.

In den Figuren 4 bis 8 ist die Befestigungsart aus Fig. 1 größer und deutlicher dargestellt. Das Beschlagteil Ic weist an jeder Außenkante 38 drei Anprägungen 3 auf und in der Mitte 2 Halteöffnungen 4. Unten befindet sich die Fixierbohrung 18. Das Karosserie-/Rahmenblech 2c weist entsprechend sechs Halteöffnungen 20 und zwei Anprägungen 21 auf. Die Anprägung 21 kann auch aus Gründen der einfacheren Herstellung ohne Kralle 39 ausgebildet sein, da die Formschlüssigkeit durch die Krallen 11 gewährleistet ist. Nach Einsetzen und Hochziehen des Beschlagteils Ic wird in die Fixierbohrungen 18 und 19 ein Verbindungselement zur Fixierung der Montageposition eingesetzt. Gemäß Fig. 8 ist es eine selbstschneidende Kreuzschlitzschraube.

Die Figuren 9 und IG zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsart. Aus dem Karosserie-/Rahmenbiech 2d sind Stützhaken 23 ausgeklinkt und abgebogen. Unter die Kraftübertragunsflächen 24 greifen Widerhaken UO des Beschlagteiles Id. Die Einführungsschrägen 25 sorgen für eine einfache Montage und für einen festen, klapperfreien Sitz. Zur Fixierung in der Montageposition ist wiederum eine Schneidschraube dargestellt. Noch eleganter wäre die Fixierung mit einem Blindniet, für das es halbautomatische Handhabungsgeräte gibt.

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Die Fig. 11 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel zur Prinzipdarstellung aus Fig. 3. Entsprechend der Breite des nicht gezeigten Beschlagteiles sind sägezahnartige Durchsetzungen 16 in das Karosserie-/Rahmenblech 2e eingeprägt. Damit das Beschlagteil mit entsprechenden Durchsetzungen in seiner formschlüssigen Position sicher gehalten wird, befinden sich oben zwei ausgeklinkte Halterungen 28, unter dessen Führungsschrägen 30 zwei Arme des Beschlagteiles greifen und unten eine Fixierbohrung 19". Mit dieser wie auch den vorher beschriebenen Befestigungsarten können neben der Hauptlast in Zugrichtung 15 auch Querkräfte übertragen werden.

Die Verbindungsart gem. Fig. 9 und 10 kann zusätzlich mit zahnartigen Durchsetzungen gem. Fig. 3 (Fig. 11) ausgebildet werden. Durch eine solche Verzahnung ergibt sich eine große Kraftübertraguhgsfläche, also eine geringe spezifische Belastung, bzw. eine hohe Belastbarkeit.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit ist in den Figuren 12 bis 16 dargestellt. Höhenversetzt befinden sich an beien Außenkanten 38 des Beschlagteiles Ie Ausklinkungen 33, so daß sich Lastzähne 35 ergeben. Das Karosserie-/Rahmenblech 2e enthält, ebenfalls höhenversetzt, zwei Abkantungen 31, die je zwei Lastöffnungen 32 aufweisen. Das Beschlagteil Ie wird schräg von oben hinter die Abkantungen 31 eingeschoben und dann gegen den Uhrzeigersinn in die Montagposition gedreht. Dabei gelangen die Lastzähne 35 in die Lastöffnungen 32, so daß durch die Verzahnung miteinander eine formschlüssige Verbindung (Fig. 16) entsteht. Die Fixierung in dieser Endposition erfolgt durch ein Verbindungselement in den Fixierbohrungen 18 und 19, hier gemäß Fig. 15 wiederum mit einer Schneidschraube 22 dargestellt Die mögliche Belastungsrichtung liegt hier entsprechend den Pfeilen 36 und 37.

Bezeichnungen

1 Beschlagteile

2 Karosserie-ZRahmenblech

3 Anprägung im Beschlagteil

4 Halteöffnung im Beschlagteil

5 Sitzrahmen (entsprechend 2)

6 Sitz

7 Sitzschiene

8 Karosserie

9 Gurtschioß

10 Träger H Kralle

12 Blechkante

13 Krallenhöhe

14 Höhe Halteöffnung

15 Zugrichtung

16 Durchsetzung Karosserie-/Rahmenblech

17 Beschlagteil

18 Fixierbohrung im Beschlagteil

19 Fixierbohrung im Karosserie-/Rahmenblech

20 Halteöffnung im Karosserie-/Rahmanblech

21 Anprägung im Karosserie-/Rahmenblech

22 Schneidschraube

23 Stützhaken

24 Kraftübertragungsflächen

25 Einführungsschräge

26 Stanzöffnung

27 Ausnehmungen

28 Halterung 29

30 Führungsschräge

31 Abkantung

32 Lastöffnung

33 Ausklinkung

34 Freinehmung

Lastzahn

Lastrichtung Lastrichtung Außenkante Beschlagteil Kralle Karosserie-/Rahmenbl Widerhaken Beschlagteil

Claims

sprüche

1. Befestigung von zugbelasteten Bauteilen, ζ. B. im Kfz bei einem Aufrollautomalen im unteren Bereich der B-Säule, bei einem Gurtendbeschlag am Türschweller oder bei einem Gurtschloß am Sitzrahmen oder am Tunnelblech, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschlagteile (1) mit Anprägungen (3) versehen ist, die in entsprechende Halteöffnungen (20) des Karosserie-ZRahmenbleches (2) formschlüssig eingreifen und/oder mit Anprägungen (21) im Karosserie-VRahmenblech (2), die in entsprechende Halteöffnungen (4) des Beschlagteiles (1) formschlüssig eingreifen.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anprägungen (3) an einer oder beiden Außenkanten (38,38') des Beschlagteiles (1) angebracht sind.

3. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anprägungen (3) im mittleren Bereich des Beschlagteiles (1) ein- oder mehrreihig angebracht sind.

4. Befestigung von zugbelasteten Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschlagteile (1) mit zahnförmigen Durchsetzungen (17) versehen ist, die in entsprechend geformte Durchsetzungen (16) des Karosserie-/Rahmenbleches (2) formschlüssig eingreifen.

5. Befestigung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Karosserie-/Rahmenblech (2) mit zusätzlichen Halterungen (28) versehen ist, die aus dem Blech ausgeklinkt und abgebogen sind und dem Beschlagteil (1) als Fixierung und Moment- und Querkraftabstützung dient.

6. Befestigung von zugbelasteten Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschlagteil (1) mit Ausnehmungen (27) und Widerhaken (40) formschlüssig unter Stützhaken (23) gelagert ist, die aus dem Karosserie-/Rahmenblech (2) ausgeklinkt und abgebogen sind.

7. Befestigung von zugbelasteten Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschlagteil (1) mit Ausklinkungen (33) und Lastzähnen (35) an den Außenkanten (38,38') versehen ist, die verzahnungsartig in entsprechende Lastöffnungen (32) zweier Abkantungen (31,31·) eingreifen.

8. Befestigung nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschagteil (1) eine Fixierbohrung (18) aufweist und das Karosserie-/Rahmenblech (2) eine Fixierbohrung (19), durch welche die beiden zu verbindenden Teile über ein Verbindungselement in ihrer Montageposition fixiert werden.

9. Befestigung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Fixierbohrungen (18 und 19) eine selbstschneidende Gewindeschraube, ein Blind- oder Spreizniet oder ein Clipsteil eingesetzt wird.