EP0983417A1 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden eines bauteils mit einem trägerelement eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verbinden eines bauteils mit einem trägerelement eines kraftfahrzeugs

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EP0983417A1
EP0983417A1 EP98924046A EP98924046A EP0983417A1 EP 0983417 A1 EP0983417 A1 EP 0983417A1 EP 98924046 A EP98924046 A EP 98924046A EP 98924046 A EP98924046 A EP 98924046A EP 0983417 A1 EP0983417 A1 EP 0983417A1
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EP
European Patent Office
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carrier element
guide
deformation
area
support
Prior art date
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Application number
EP98924046A
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English (en)
French (fr)
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EP0983417B1 (de
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Roland Feder
Uwe Waltz
Horst Weber
Gerhard Hofmann
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Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0983417B1 publication Critical patent/EP0983417B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031—Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing
    • B21D39/032—Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing by fitting a projecting part integral with one plate in a hole of the other plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/04—Riveting hollow rivets mechanically
    • B21J15/046—Riveting hollow rivets mechanically by edge-curling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K25/00—Uniting components to form integral members, e.g. turbine wheels and shafts, caulks with inserts, with or without shaping of the components

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for connecting a component provided with a mounting or connection opening to a carrier element of a motor vehicle, in particular to a carrier plate of a motor vehicle door module.
  • a carrier element such as a carrier plate or a door module
  • connecting elements such as screws, rivets, clips and the like
  • this form of attachment requires additional fasteners, causes, for example, additional waste when using blind rivets and additional assembly time and corresponding assembly costs for the alignment, adjustment and attachment of the component.
  • a component which has a tubular section (for example a stepped bolt) and which is provided, for example, for the rotatable mounting of a transmission element, a rope pulley or the like
  • component eg a bracket
  • axle bolt which is fastened to a mounting bracket with the aid of rivet elements, for rotatably mounting the deflection roller of a cable window lifter.
  • a bore is provided in the axle bolt, which is used to fasten the entire assembly (axle bolt, deflection roller, bracket and possibly other components) to a vehicle panel.
  • the known method for fastening an axle bolt to a mounting bracket has the disadvantage that additional rivets or other fastening elements are required and an additional operation for attaching and possibly deforming the fastening element is required.
  • Another disadvantage is that checking the quality of the connections created is made more difficult by the fact that the interlocking areas of the two sheet metal parts are difficult to access by optical inspection.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method of the type mentioned at the outset, in which no additional connecting elements or separate distance-bridging means and no measures for tolerance compensation are required which cause less installation time and costs, possibly a water- and pressure-tight Ensure connection on the support element and allow a reduction in the number of operations and ensure a weight reduction and increase in stability, in particular the side impact stability.
  • a method for solving the problem is characterized by the features of claim 14.
  • the solution according to the invention enables the fastening or attaching and guiding of components on a carrier element, in particular a motor vehicle door, without an additional connecting element or separate distance-bridging means and no measures for tolerance compensation, ensures a minimal assembly time and minimal assembly costs and ensures in various embodiments that the closed Contour of the carrier plate or door module is not interrupted by the guidance or fastening of the components, so that no additional seals between the carrier element and the guided or fastened component are required in these embodiments. Furthermore, the solution according to the invention enables a reduction in the number of operations and a weight reduction while at the same time increasing the stability, in particular the side impact stability. As a result, when using thin sheet thicknesses, an improved mechanical strength, in particular a strength that can be adapted to specific conditions, can be achieved.
  • An advantageous embodiment of the solution according to the invention is characterized in that the pot shape of the carrier element is deep-drawn or embossed.
  • the box-shaped or channel-shaped pot shape is preferably provided with a cross-sectional reduction for a target forming point or a target forming area, which divides the pot shape into a deformation area and a support or guide area.
  • the deformation area is additionally deformed before or after the component is applied.
  • the deformation area can be compressed to form a lenticular head or a channel-like, channel-like open channel with semicircular end faces.
  • the lenticular head or the channel which is box-shaped in cross section is deformed even further.
  • At least one guide rail and the carrier element can be designed as a one-piece structural unit, which forms a motor vehicle door module with further functional elements of a motor vehicle door, such as a door lock, electrical control, wiring harness, window lifter drive and the like.
  • the guide rails can either form the edge region of the carrier element or be incorporated into the surface of the carrier element.
  • the ends of the guide rails can have material penetrations for holding the cable deflection piece or for mounting the cable pulleys, in particular nozzle penetrations and / or pot embossing.
  • a further advantageous embodiment of the solution according to the invention is characterized in that the carrier element has a plurality of interconnected, embossed or deep-drawn regions, which are preferably used for receiving, guiding and / or covering components and for increasing the rigidity of the carrier element.
  • This configuration of the solution according to the invention enables an open system by integrating stiffening embossments, which are not possible in a three-part design of a cable or Bowden window lifter with left and right guide rails and a carrier plate for receiving the guide rails and the drive device.
  • a significant weight reduction is achieved through the use of thinner material with increased side impact stiffness.
  • Figure 1 - a pot embossing of a support plate with a requirement of a deformation area in cross section;
  • Figure 2 the attachment of a component on a support plate provided with a pot embossing
  • Figure 3 is a schematic perspective view of a channel-shaped pot embossing by deforming a support plate
  • Figure 4 the attachment of a driver of a cable window lifter on a support plate provided with a T-shaped deformation
  • FIG. 6 shows a schematic perspective illustration of a door module with a cable window lifter, the component fastening of which is molded out of the carrier plate of the door module;
  • Figure 8 - a schematic perspective view of a carrier plate with integrated stiffening embossing and guide rails for single and double-strand cable or Bowden window lifters.
  • Figures 1A to IC show in cross section and in plan view two stages in the production of a positive connection for components on a carrier plate.
  • the carrier plate 1 is embossed or deep-drawn, as shown in FIG. 1A, so that a cup embossing 2 is created, onto which a component provided with a bore or the like can be attached axially.
  • a predetermined forming point 3 in the form of a cross-sectional reduction or the like.
  • the pot embossing 2 is divided into a deformation area 21 and a guide or support area 24.
  • FIG. 1B shows the further deformation of the deformation region 21, for example cylindrical in FIG. 1, by applying a compressive force to the pot embossing 2. so that a lens-shaped or mushroom-cap-shaped head 22 is formed, onto which a component provided with an elastic or snap-in receiving opening can be attached after the deformation of the carrier element 1 or, in the case of a component which has been attached before the deformation according to FIG. 1B, can be secured in its position.
  • FIGS. 2A to 2C show the connection of a component 4 to a carrier plate 1 in the various phases of producing a positive connection.
  • FIG. 2A shows the carrier sheet 1 provided with a pot embossing 2, the deformation area 21 of which is cylindrical in shape with a curved top surface.
  • the pot embossing 2 is divided into the deformation area 21 and the guide or support area 24.
  • a washer 40 and the component 4 provided with a corresponding bore are placed on the deformation region 21 of the carrier plate 1, so that the side of the component 4 facing away from the carrier plate 1 ends with the support or guide height of the guide region 24.
  • a lens or mushroom cap-shaped head 22 is produced from the pot embossing 2 according to FIG. 2B, which head is already sufficient in this form to secure the position of the component 4.
  • the pot embossing 2 becomes flush against the top of the construction brought in part 4, so that a cylindrical guide channel 24 and a circular disc-shaped position and securing surface 23 are formed.
  • the pot embossings according to FIGS. 1 and 2 serve to accommodate and secure the position of various components such as units, guide elements, lock supports, loudspeakers or the like, which are preferably arranged in the dry area of a motor vehicle door, the carrier plate or door module 1 separating the wet and dry room the motor vehicle door manufactures.
  • elongated (trough-shaped) receiving profiles can also be produced in a carrier plate.
  • FIGS. 3A to 3C show a schematic perspective view of the various stages of manufacture of such a fastening or connecting device.
  • a pot embossing 25 has been produced in the carrier plate 1 by embossing or deep drawing, which corresponds to the pot embossing according to FIGS. 1 and 2.
  • the further deformation region of the curvature is determined by attaching a predetermined deformation region at a distance from the surface of the carrier plate 1 which corresponds to the support height or the material thickness of the component to be fastened or guided.
  • FIG. 3B shows the fastening or securing area 26 deformed above the target forming area and the support area 28 running below the target forming area.
  • the guide or securing area 26 can be flattened further according to FIG. 3C and a surface 27 running parallel to the carrier plate 1 form.
  • a channel-shaped depression with a T-shaped securing or guide surface 27 is created in the carrier plate 1.
  • the deformation region produced in this way in the carrier plate 1 of a motor vehicle door is used for fastening or guiding components, for example a door module.
  • FIGS. 1-10 Various application examples are shown schematically and in perspective in FIGS.
  • FIG. 4 shows the fastening profile produced according to FIG. 3 in the carrier plate 1 of a door module, onto which a driver 5 for a cable window lifter is attached, the guide channel of which is adapted to the deformed cup embossing 27 of the carrier plate 1.
  • the support height 28 of the deformed pot embossing forms a type of rail guide for the driver 5 and is encompassed by the lateral guide elements 51 and 52 of the driver 5, the guide surface of which corresponds to a slotted box profile.
  • FIG. 5 shows the attachment of a cable pulley 6 connected to a carrier element 7 to the deformed cup embossing 27 of a carrier plate 1, the carrier element 7 being plugged onto the deformed cup embossing 27 of the carrier plate 1.
  • FIG. 6 shows a carrier plate 1 with guide rails of a cable window lifter formed on its surface and thus on its inner region by embossing or deep-drawing the carrier plate 1, which simultaneously serves to receive cable pulleys arranged on a carrier element.
  • drivers 51, 52 are pushed onto the guide rails 2a and 2b formed by pot embossing, for example according to FIG. Subsequently, the carrier elements 71 to 74 are pushed onto the ends of the embossed rails 2a, 2b and the rope 8 is placed around the rope pulleys 61 to 64 and connected to the drivers 51, 52.
  • the drive otor 9 can be connected to the carrier plate 1 in the manner shown in FIGS. 1 and 2.
  • the carrier plate 1 serves as a separation between the wet and dry space of a motor vehicle door and thus brings about a good seal between the wet and dry space. Because of the closed contour formed by deep drawing or pot stamping, there is a watertight separation, so that no additional sealing between the carrier plate 1 and the fastening points or components to be fastened, such as guide rails, deflection rollers or drive motor, is required.
  • This and the following embodiment is particularly suitable for a motor vehicle door module if the one-piece assembly consisting of a carrier plate and guide rails is equipped with further functional elements of a motor vehicle door, such as a door lock, electrical door control, wiring harness, window lifter drive and the like.
  • FIG. 8 shows a schematic perspective view of an embossed, in particular deep-drawn carrier plate with embossed guide rails for drivers of a window pane of a cable or Bowden window lifter
  • FIG. 7 shows a section along the line A-A according to FIG. 8.
  • the embossed carrier plate 1 consists of a deep-drawn sheet metal profile with a plurality of profile sections standing at an angle to one another, in the edge region, ie on the outer side edges of the carrier plate 1, guide rails 2c, 2d for the drivers 53, 54 for a window pane of a cable or Bowden window lifter are arranged Guide surfaces 14, 15, 16 angled at right angles to one another.
  • the drivers 53, 54 slide up or down on these guide surfaces 14, 15, 16 of the guide rails 2c, 2d depending on the direction of pull of the window lift cable or Bowden cable, not shown.
  • the window lifter cable or the Bowden cable is guided over cable deflection pulleys 71, 72, 73, 74, cable attachments arranged on the cable pulleys 71 to 74 serving to attach Bowden cable casings.
  • a motor-gear unit 9 is used to drive the cable or Bowden window lifter, which is provided on a corresponding embossing with passages 13 on the carrier plate 1.
  • the largest deep draws are located in the area of the fastening point 10 of the carrier plate 1. They bridge the distance between the guide surfaces 14, 15, 16 of the guide rails 2c, 2d for the drivers 53, 54 of the window pane and the fastening of the carrier plate 1 and are essentially limited by a deep partial surface 100, a surface 101 and a stiffening conversion 102.
  • the subsurface 100 essentially has the shape of an isosceles triangle, the obtuse angle of which adjoins the fastening region 10.
  • the leg edges of the isosceles triangle form a connection between the surface 101 and the depression surface 100, while on the other hand the base edge of the depression part surface 100 marks the transition to the narrow guide surface 16 for the drivers 53, 54.
  • the material recesses for the fastening point 10 of the carrier plate 1 can be designed differently, depending on the distances to be bridged.
  • Stiffening embossments 11, 12 also provided enable an open system and, as a result of the stiffnesses resulting from the stiffening embossments, a reduction in weight through the use of thin materials with high side impact resistance.
  • the stiffening embossments 11, 12 can also serve to receive or encase Bowden cable casings or, in the case of an appropriate design, to encase the cable of a cable window lifter, if appropriate feeds or openings are provided, for example, to the motor-gear unit 9 and to the deflection rollers 71 to 74 are.

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Abstract

Vorrichtung zum Verbinden von mit einer Montage-, Führungs- und/oder Verbindungsöffnung versehenen Bauteilen (Mitnehmer (53, 54)) mit einem Trägerelement (Trägerblech (1)) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Trägerblech (1) mindestens einen geprägten oder tiefgezogenen Verformungs-, Stütz- und/oder Führungsbereich (Führungsschienen (2c, 2d)) zur formschlüssigen Aufnahme der Mitnehmer (53, 54) aufweist. Die Führungsschienen (2c, 2d) für die Mitnehmer (53, 54) einer Fensterscheibe eines Seil- oder Bowdenfensterhebers sind in das Trägerblech (1) eingeprägt, wobei die Führungsschienen (2c, 2d) und das Trägerblech (1) vorzugsweise als einstückige Baueinheit ausgeführt sind, die mit weiteren Funktionselementen einer Kraftfahrzeugtür wie Türschloß, elektrische Steuerung, Kabelbaum, Fensterheberantrieb ein Kraftfahrzeug-Türmodul bildet. Damit wird ein Türmodul geschaffen, das keine zusätzlichen Verbindungselemente oder separate distanzüberbrückende Mittel sowie keine Maßnahmen zum Toleranzausgleich benötigt und das weniger Montagezeit und -kosten verursacht.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden eines Bauteils mit einem Trägerelement eines Kraftfahrzeugs
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden eines mit einer Montage- oder Verbindungsöff- nung versehenen Bauteils mit einem Trägerelement eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einem Trägerblech eines Kraftfahrzeug-Türmoduls .
Zum Befestigen von Bauteilen auf einem Trägerelement wie beispielsweise einem Trägerblech oder einem Türmodul ist es üblich, Verbindungselemente wie Schrauben, Nieten, Klipse und dgl. zu verwenden, mit denen das betreffende Bauteil auf dem Trägerelement befestigt wird. Diese Form der Befestigung benötigt jedoch zusätzliche Verbindungselemente, verursacht beispielsweise bei der Verwendung von Blindnieten zusätzlichen Abfall sowie für die Ausrichtung, Justierung und das Anbringen des Bauteils zusätzliche Montagezeit und entsprechende Montagekosten.
Bei der Herstellung und Montage von Versteileinrichtungen für Kraftfahrzeuge ist es häufig notwendig, ein Bauteil, das einen rohrförmigen Abschnitt aufweist (z. B. einen Stufenbolzen) und das beispielsweise zur drehbaren Lagerung eines Getriebele entes, einer Seilrolle oder dergleichen vorgesehen ist, mit einem weiteren Bauteil (z.B. einem Haltewinkel) zu verbinden.
Dazu ist aus der DE-OS 41 31 098 bekannt, einen mehrstufigen Achsbolzen, der mit Hilfe von Nietelementen an einem Haltewinkel befestigt wird, zur drehbaren Lagerung der Umlenkrolle eines Seilfensterhebers zu verwenden. In dem Achsbolzen ist eine Bohrung vorgesehen, die der Befestigung der gesamten Baugruppe (Achsbolzen, Umlenkrolle, Haltewinkel und gegebenenfalls weitere Komponenten) an einem Fahrzeugblech dient.
Die bekannte Methode zur Befestigung eines Achsbolzens an einem Haltewinkel hat den Nachteil, daß zusätzliche Niete oder andere Befestigungselemente benötigt werden und ein zusätzlicher Arbeitsgang zum Anbringen und ggf. Verformen des Befestigungselementes erforderlich ist.
Ferner ist es bei der Herstellung und Montage von Versteileinrichtungen für Kraftfahrzeuge häufig notwendig, zwei Blechteile miteinander zu verbinden. Zum Verbinden von Blechteilen sind sogenannte Durchsetzfügetechniken bekannt, mit denen durch lokale plastische erk- stoffumformung eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Blechteilen erzeugt wird, wodurch sich die Verwendung zusätzlicher Verbindungsmittel (z. B. Niete) erübrigt. Diese Durchsetzfügetechniken haben den Nachteil, daß sie eine aufwendige Vorrichtung zur Vormontage der zu verbindenden Blechteile erfordern, damit diese so zueinander ausgerichtet werden können, daß sie entlang der gewünschten Anlageflächen aneinander anliegen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Prüfung der Qualität der geschaffenen Verbindungen dadurch erschwert wird, daß die formschlussig ineinander greifenden Bereiche der beiden Blechteile einer optischen Prüfung nur schwer zugänglich sind.
Aus der DE 44 17 279 AI ist ein Verfahren zum formschlussigen Verbinden zweier Bauteile von Verstelleinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, von denen eines einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der zur drehbaren oder drehfesten Lagerung eines weiteren Teils vorgesehen ist. Der rohrförmi- ge Abschnitt des ersten Bauteils wird in einer dafür vorgesehene Öffnung des zweiten Bauteils geführt und auf den rohrförmigen Abschnitt eine Kraft in axialer Richtung ausgeübt, durch die der rohrför ige Abschnitt in einem Teilbereich gestaucht wird, so daß der gestauchte Bereich des rohrförmigen Abschnitts eine formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Bauteil herstellt. Auf dem unverformten axialen Teilabschnitt des ersten Bauteils kann beispielsweise die Seilrolle eines Fensterhebers gelagert werden. Das bekannte Verfahren ermöglicht eine einfache und schnelle Herstellung einer direkten, haltbaren Verbindung zweier Bauteile, bei der jedoch eines der beiden Bauteile dauerhaft verformt wird.
Bei der Montage von Bauteilen auf einem Trägerblech oder Türmodul eines Kraftfahrzeugs ist zudem zu beachten, daß die feuchtigkeitsdichte Trennung zwischen dem Naßraum und dem Trockenraum einer Tür nicht unterbrochen wird, da feuchtigkeitsempfindliche Bauteile im Trockenraum der Kraftfahrzeugtür beschädigt bzw. in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können.
Weiterhin bringt der Aufbau von Baugruppen bzw. deren Einbindung in andere Systeme mit zunehmender Anzahl der Einzelelemente grundsätzlich vermehrt Nachteile mit sich. Diese liegen nicht nur in einem erhöhten Aufwand für die Handhabung, sondern auch in Fehlermöglichkeiten bei der Paßfähigkeit und beim Zusammenbau. Eine große Teilezahl erfordert oft zusätzliche Maßnahmen zum Tolerenzausgleich, beispielsweise durch Langlochführungen, oder eine sehr hohe Präzision bei der Fertigung, was wiederum sehr kostenintensiv ist.
Zudem ist es wünschenswert, bei minimalem Gewicht insbesondere eines Türmoduls eine maximale Stabilität, vorzugsweise eine maximale Seitenaufprallstabilität, zu erzielen. Diese sich widersprechenden Forderungen können nur mit besonderen technischen Maßnahmen wie Versteif ngsprägungen erfüllt werden, die aber wiederum die Montagemöglichkeiten der mit einem Trägerelement zu verbindenden Bauteile stark einschränken. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei denen keine zusätzlichen Verbindungselemente oder separate distanzüberbrückende Mittel sowie keine Maßnahmen zum Toleranzausgleich benötigt werden, die weniger Montagezeit und -kosten verursachen, ggf. eine wasser- und druckdichte Verbindung auf dem Trägerelement gewährleisten und die eine Reduzierung der Arbeitsgänge ermöglichen sowie eine Gewichtserleichterung und Erhöhung der Stabilität, insbesondere der Seitenaufprallstabilität, sicherstellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein Verfahren zur Lösung der gestellten Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 14 gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht das Befestigen bzw. Anbringen und Führen von Bauteilen auf einem Trägerelement insbesondere einer Kraftfahrzeugtür ohne zusätzliches Verbindungselement oder separate distanzüberbrückende Mittel sowie keine Maßnahmen zum Toleranzausgleich, gewährleistet eine minimale Montagezeit und minimale Montagekosten und stellt in verschiedenen Ausführungsfor en sicher, daß die geschlossene Kontur des Trägerblechs oder Türmoduls nicht durch die Führung oder Befestigung der Bauteile unterbrochen wird, so daß bei diesen Ausführungsformen keine zusätzlichen Abdichtungen zwischen dem Trägerelement und dem geführten oder befestigten Bauteil erforderlich sind. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine Reduzierung der Arbeitsgänge und eine Gewichtsreduzierung bei gleichzeitiger Erhöhung der Stabilität, insbesondere der Seitenaufprallstabilität. Dadurch kann bei Verwendung geringer Blechdicken eine verbesserte mechanische Belastbarkeit, insbesondere eine an konkrete Bedingungen anpaßbare Festigkeit erreicht werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Topfform des Trägerelements tiefgezogen oder geprägt wird.
Vorzugsweise wird die kästen- oder rinnenförmige Topfform mit einer Querschnittsreduzierung für eine Soll-Umformstelle oder einen Soll-Umformbereich versehen, die die Topfform in einen Verformungsbereich und einen Stütz- oder Fuhrungsbereich unterteilt. Der Verformungsbereich wird vor oder nach dem Aufbringen des Bauteils zusätzlich verformt.
Weiterhin kann der Verformungsbereich zur Bildung eines linsenförmigen Kopfes oder einer im Querschnitt kastenförmigen, kanalartig offenen Rinne mit halbkreisförmigen Stirnseiten gestaucht werden. Zur Ausbildung eines plattenförmi- gen Kopfes mit einer an den Führungs- oder Stützbereich angrenzenden Falte wird der linsenförmigen Kopf oder die im Querschnitt kastenförmige Rinne noch weiter verformt.
Durch die Einprägung von Führungsschienen für den Mitnehmer einer Fensterscheibe eines Seil- oder Bowdenfensterhebers in das Trägerelement (Trägerplatte) und damit durch die Integration der Führungsschienen in das Trägerelement wird eine einteilige Anordnung anstelle einer ansonsten dreitei- ligen Anordnung mit linker und rechter Führungsschiene sowie separater Trägerplatte zur Aufnahme der Führungsschienen und Antriebsmittel eines Seil- oder Bowdenfensterhebers geschaffen. Diese Ausfuhrungsform ermöglicht weiterhin die Einhaltung von engeren Toleranzen durch die Herstellung in einem Arbeitsgang bei definierten Abständen bzw. bei definierter Zuordnung der linken und rechten Führungsschiene.
Wenigstens eine Führungsschiene und das Trägerelement können als einstückige Baueinheit ausgeführt werden, die mit weiteren Funktionselementen einer Kraftfahrzeugtür wie Türschloß, elektrische Steuerung, Kabelbaum, Fensterheberan- trieb und dergleichen ein Kraftfahrzeug-Türmodul bildet.
Dabei können die Führungsschienen wahlweise den Randbereich des Trägerelements bilden oder in die Fläche des Trägerelements eingearbeitet sein.
Weiterhin können die Enden der Führungsschienen Material- durchstellungen zur Halterung des Seilumlenkstückes bzw. zur Lagerung der Seilrollen aufweisen, insbesondere Düsen- durchstellungen und/oder Topfprägungen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement mehrere miteinander verbundene, geprägte oder tiefgezogene Bereiche aufweist, die vorzugsweise zur Aufnahme, Führung und/oder Abdeckung von Bauteilen und zur Steifig- keitserhöhung des Trägerelements dienen. Durch diese Ausgestaltung der erfindungsge äßen Lösung ist ein offenes System durch Integration von Versteifungsprägungen möglich, die bei einer dreiteiligen Ausführung eines Seil- oder Bowdenfensterhebers mit linker und rechter Führungsschiene sowie einer Trägerplatte zur Aufnahme der Führungsschienen und der Antriebseinrichtung nicht möglich sind. Zudem wird eine deutliche Gewichtserleichterung durch die Verwendung dünneren Materials bei gleichzeitig erhöhter Seitenaufprallsteifigkeit erzielt.
Verschiedene Ausführungs- und Anwendungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 - eine Topfprägung eines Trägerblechs mit Anfor ung eines Verformungsbereichs im Querschnitt;
Figur 2 - die Befestigung eines Bauelements auf einem mit einer Topfprägung versehenen Trägerblech;
Figur 3 - eine schematisch-perspektivische Darstellung einer rinnenförmig gestreckten Topfprägung durch Verformung eines Trägerblechs;
Figur 4 - das Anbringen eines Mitnehmers eines Seilfen- sterhebers auf einem mit einer T-förmigen Verformung versehenen Trägerblech;
Figur 5 - die Verbindung einer Seilumlenkrolle mit einem verformten Trägerblech; Figur 6 - eine schematisch-perspektivische Darstellung eines Türmoduls mit einem Seil-Fensterheber, dessen Bauteilbefestigung aus dem Trägerblech des Türmoduls herausgeformt ist;
Figur 7 - einen Querschnitt und
Figur 8 - eine schematisch-perspektivische Darstellung eines Trägerblechs mit integriertem Verstei- fungsprägungen und Führungsschienen für ein- und doppelsträngige Seil- oder Bowdenfenster- heber .
Die Figuren 1A bis IC zeigen im Querschnitt und in der Draufsicht zwei Stufen bei der Herstellung einer formschlussigen Verbindung für Bauelemente an einem Trägerblech.
In einer ersten Herstellungsstufe wird gemäß Figur 1A das Trägerblech 1 geprägt oder tiefgezogen, so daß eine Topfprägung 2 geschaffen wird, auf die ein mit einer Bohrung oder dgl. versehenes Bauteil axial aufgesteckt werden kann. Durch Anbringen einer Sollumformstelle 3 in Form einer Querschnittsreduzierung oder dgl. wird die Topfprägung 2 in einen Verformungsbereich 21 und einen Führungs- oder Stützbereich 24 unterteilt.
Der Führungs- oder Stützbereich 24 definiert die Stützhöhe H, die der Dicke bzw. Tiefe der Aufnahmebohrung des zu befestigenden Bauteils entspricht. Figur 1B zeigt die weitere Verformung des in Figur 1 beispielsweise zylindrischen Verformungsbereichs 21 durch Aufbringen einer Druckkraft auf die Topfprägung 2 ,. so daß ein linsen- oder pilzkappenförmiger Kopf 22 entsteht, auf den ein mit einer elastischen oder schnappbaren Aufnahmeöffnung versehenes Bauteil nach der Verformung des Trägerelements 1 aufgesteckt bzw. im Falle eines vor der Verformung gemäß Figur 1B aufgesteckten Bauteils in seiner Lage gesichert werden kann.
In den Figur 2A bis 2C ist die Verbindung eines Bauteils 4 mit einem Trägerblech 1 in den verschiedenen Phasen der Herstellung einer formschlussigen Verbindung dargestellt.
Figur 2A zeigt das mit einer Topfprägung 2 versehene Trägerblech 1, dessen Verformungsbereich 21 zylinderförmig mit gewölbter Deckfläche ausgebildet ist. Durch Anbringen einer Sollu formstelle 3 wird die Topfprägung 2 in den Ver- formungsbereich 21 und den Führungs- oder Stützbereich 24 unterteilt. In diesem Verformungsstadium des Trägerblechs 1 wird eine Unterlegscheibe 40 und das mit einer entsprechenden Bohrung versehene Bauteil 4 auf den Verformungsbereich 21 des Trägerblechε 1 aufgesteckt, so daß die dem Trägerblech 1 abgewandte Seite des Bauteils 4 mit der Stütz- oder Führungshöhe des Führungsbereichs 24 abschließt.
Durch Verformen des Verformungsbereichs 21 der Topfprägung 2 wird gemäß Figur 2B ein linsen- oder pilzkappenförmiger Kopf 22 aus der Topfprägung 2 hergestellt, die in dieser Form bereits zur Lagesicherung des Bauteils 4 ausreichend ist. Durch weitere Verformung des Kopfes 22 wird die Topfprägung 2 zur bündigen Anlage auf die Oberseite des Bau- teils 4 gebracht, so daß ein zylindrischer Führungskanal 24 und eine kreisscheibenför ige Lage- und Sicherungsfläche 23 gebildet werden.
Die Topfprägungen gemäß den Figuren 1 und 2 dienen zur Aufnahme und Lagesicherung verschiedenartiger Bauteile wie Aggregate, Führungselemente, Schloßträger, Lautsprecher oder dgl., die vorzugsweise im Trockenbereich einer Kraftfahrzeugtür angeordnet werden, wobei das Trägerblech bzw. Türmodul 1 die Trennung zwischen Naß- und Trockenraum der Kraftfahrzeugtür herstellt.
In gleicher Weise können auch langgestreckte (rinnenförmige) Aufnahmeprofile in einem Trägerblech hergestellt werden.
Die Figuren 3A bis 3C zeigen in einer schematisch-perspekti- vischen Darstellung die verschiedenen Herstellungsstufen einer derartigen Befestigungs- bzw. Verbindungsvorrichtung.
Gemäß Figur 3A ist durch Prägung bzw. Tiefziehen eine Topfprägung 25 im Trägerblech 1 hergestellt worden, die der Topfprägung gemäß den Figuren 1 und 2 entspricht. Durch Anbringen eines Sollumformbereichs in einem Abstand zur Fläche des Trägerblechs 1, die der Stützhöhe bzw. der Materialdicke des zu befestigenden bzw. zu führenden Bauteils entspricht, wird der weitere Verformungsbereich der Wölbung bestimmt. Figur 3B zeigt den oberhalb des Sollumformbereiches verformten Befestigungs- bzw. Sicherungsbereich 26 sowie den unterhalb des Sollumformbereiches verlaufenden Stützbereich 28. In einer nachfolgenden Herstellungsstufe kann gemäß Figur 3C der Führungs- bzw. Sicherungsbereich 26 weiter abgeflacht werden und eine parallel zum Trägerblech 1 verlaufende Fläche 27 bilden. Dadurch wird im Trägerblech 1 eine kanalförmige Vertiefung mit T-förmiger Sicherungs- bzw. Führungsflache 27 geschaffen.
Der so hergestellte Verformungsbereich im Trägerblech 1 einer Kraftfahrzeugtür dient der Befestigung bzw. Führung von Bauteilen beispielsweise eines Türmoduls.
In den Figuren 4 bis 6 sind verschiedene Anwendungsbeispie- le schematisch-perspektivisch dargestellt.
Figur 4 zeigt das gemäß Figur 3 hergestellte Befestigungs- profil im Trägerblech 1 eines Türmoduls, auf das ein Mitnehmer 5 für einen Seilfensterheber aufgesteckt wird, dessen Führungskanal der verformten Topfprägung 27 des Trägerblechs 1 angepaßt ist. Die Stützhöhe 28 der verformten Topfprägung bildet eine Art Schienenführung für den Mitnehmer 5 aus und wird von den seitlichen Führungselementen 51 und 52 des Mitnehmers 5 umfaßt, dessen Führungsflache einem geschlitzten Kastenprofil entspricht.
Figur 5 zeigt die Befestigung einer mit einem Trägerelement 7 verbundenen Seilrolle 6 an der verformten Topfprägung 27 eines Trägerblechs 1, wobei das Trägerelement 7 auf die verformte Topfprägung 27 des Trägerblechs 1 aufgesteckt wird. Figur 6 zeigt ein Trägerblech 1 mit auf dessen Fläche und damit auf dessen inneren Bereich durch Topfprägung oder Tiefziehen des Trägerblechs 1 gebildeten Führungsschienen eines Seilfensterhebers, die gleichzeitig zur Aufnahme von auf einem Trägerelement angeordneten Seilrollen dient.
Vor dem Aufstecken der Trägerelemente 71 bis 74 mit den darauf befestigten Seilrollen 61 bis 64 werden Mitnehmer 51, 52 auf die durch Topfprägung beispielsweise gemäß Figur 3 gebildeten Führungsschienen 2a und 2b aufgesteckt. Anschließend werden die Trägerelemente 71 bis 74 auf die Enden der geprägten Schienen 2a, 2b aufgesteckt und das Seil 8 um die Seilrollen 61 bis 64 gelegt und mit den Mitnehmern 51, 52 verbunden.
Der Antriebs otor 9 kann in diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Weise mit dem Trägerblech 1 verbunden werden.
Das Trägerblech 1 dient in der Ausführungsform gemäß Figur 6 als Trennung zwischen Naß- und Trockenraum einer Kraftfahrzeugtür und bewirkt damit eine gute Abdichtung zwischen dem Naß- und Trockenraum. Wegen der durch Tiefziehen bzw. Topfprägen gebildeten geschlossenen Kontur liegt eine wasserdichte Trennung vor, so daß keine zusätzliche Abdichtung zwischen dem Trägerblech 1 und den Befestigungs- stellen bzw. zu befestigenden Bauteilen, wie Führungsschienen, Umlenkrollen oder Antriebsmotor, erforderlich ist. Diese und die nachfolgende Ausführungsform eignet sich in besonderer Weise für ein Kraftfahrzeug-Türmodul, wenn die einstückige Baueinheit aus Trägerblech und Führungsschienen mit weiteren Funktionselementen einer Kraftfahrzeugtür wie Türschloß, elektrischer Türsteuerung, Kabelbaum, Fensterheberantrieb und dergleichen ausgerüstet wird.
Figur 8 zeigt eine schematisch-perspektivische Ansicht einer geprägten, insbesondere tiefgezogenen Trägerplatte mit eingeprägten Führungsschienen für Mitnehmer einer Fensterscheibe eines Seil- oder Bowdenfensterhebers und Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Figur 8.
Die geprägte Trägerplatte 1 besteht aus einem tiefgezogenen Blechprofil mit mehreren winklig zueinander stehenden Profilabschnitten, im Randbereich, d.h. an den äußeren Seitenkanten der Trägerplatte 1 sind Führungsschienen 2c, 2d für die Mitnehmer 53, 54 für eine Fensterscheibe eines Seil- oder Bowdenfensterhebers angeordnet, die aus rechtwinklig zueinander abgewinkelten Führungsflachen 14, 15, 16 bestehen. Auf diesen Führungsflächen 14, 15, 16 der Führungsschienen 2c, 2d gleiten die Mitnehmer 53, 54 nach oben bzw. nach unten in Abhängigkeit von der Zugrichtung des nicht dargestellten Fensterheberseils bzw. Bowdenzugs. Das Fensterheberseil bzw. der Bowdenzug wird über Seilumlenkrollen 71, 72, 73, 74 geführt, wobei an den Seilrollen 71 bis 74 angeordnete Seileinhängungen zur Anbringung von Bowdenzughüllen dienen. Zum Antrieb des Seil- oder Bowden- fensterhebers dient eine Motor-Getriebeeinheit 9, die an einer entsprechenden Prägung mit Durchstellungen 13 auf der Trägerplatte 1 vorgesehen ist. Im Bereich der Befestigungsstelle 10 der Trägerplatte 1 befinden sich die größten TiefZiehungen. Sie überbrücken die Distanz zwischen den Führungsflächen 14, 15, 16 der Führungsschienen 2c, 2d für die Mitnehmer 53, 54 der Fensterscheibe und der Befestigung der Trägerplatte 1 und werden im wesentlichen begrenzt von einer Tiefsteilfläche 100, einer Fläche 101 und einer Versteifungsumstellung 102.
Die Tiefstellfläche 100 besitzt im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen stumpfer Winkel an den Befestigungsbereich 10 grenzt. Die Schenkelkanten des gleichschenkligen Dreiecks bilden zwischen der Fläche 101 und der TiefStellfläche 100 eine Verbindung, während andererseits die Basiskante der Tiefsteilfläche 100 den Übergang zur schmalen Führungsflache 16 für die Mitnehmer 53, 54 markiert.
Die Materialeinziehungen für die Befestigungsstelle 10 der Trägerplatte 1 können unterschiedlich ausgebildet werden, je nachdem, welche Distanzen zu überbrücken sind.
Durch die einteilige Ausfuhrungsform mit in die Trägerplatte integrierten Führungsschienen und den daraus resultierenden definierten Abständen beider Führungsschienen 2c, 2d ist die Einhaltung sehr enger Toleranzen bei der Herstellung in einem Arbeitsgang möglich. Weiterhin vorgesehene Versteifungsprägungen 11, 12 ermöglichen ein offenes System sowie infolge der aus den Versteifungspragungen resultierenden Steifigkeiten eine Gewichtserleichterung durch Verwendung dünner Materialien bei gleichzeitig hoher Seitenauf- prallfestigkeit. Die Versteifungsprägungen 11, 12 können gleichzeitig auch zur Aufnahme bzw. Umhüllung von Bowdenzughüllen oder bei entsprechender Gestaltung zur Umhüllung des Seils eines Seil-Fensterhebers dienen, wenn entsprechende Zuführungen oder Durchbrüche beispielsweise zur Motor-Getriebe-Einheit 9 sowie zu den Umlenkrollen 71 bis 74 vorgesehen sind.
* * * * *

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Verbinden eines mit einer Montage-, Führungs- und/oder Verbindungsöffnung versehenen Bauteils mit einem Trägerelement eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Trägerblech eines Kraftfahrzeug-Türmoduls,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägerelement (1) mindestens einen geprägten oder tiefgezogenen Verformungs-, Stütz- und/oder Fuhrungsbereich (21 bis 23; 25 bis 27; 24, 28; 2a bis 2d) zur formschlussigen Aufnahme des Bauteils (4 bis 6; 51 bis 54; 61 bis 64; 71- bis 74) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungs-, Stütz- und/oder Fuhrungsbereich (21 bis 23; 25 bis 27; 24, 28) Teil eines geprägten oder tiefgezogenen Topfes (2) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geprägte oder tiefgezogene Topf (2) eine Quer- schnittsreduzierung (3) für eine Soll-Umformstelle oder einen Soll-Umformbereich aufweist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbereich aus einem linsenförmigen Kopf (22) oder einem im Querschnitt kastenförmigen Steg (26) mit halbkreisförmigen Stirnseiten besteht.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbereich aus einem plattenförmig Kopf oder Steg (23, 27) mit einer an den Führungs- oder Stützbereich (24, 28) angrenzenden Falte und einer gegenüber dem Wandabstand des Stütz- oder Führungsbereiches (24, 28) größeren Breite besteht.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Verformungs-, Stütz- oder Fuhrungsbereich (21 bis 28) verbindbare Bauelement (5, 7) ein offenes, kanalförmiges Kastenprofil aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsschienen (2a bis 2c) für den oder die Mitnehmer (51 bis 54) einer Fensterscheibe eines Seil- oder Bowdenfensterhebers in das Trägerelement (1) eingeprägt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Führungsschiene (2a bis 2d) und das Trägerelement (1) als einstückige Baueinheit ausgeführt sind, die mit weiteren Funktionselementen einer Kraftfahrzeugtür wie Türschloß, elektrische Steuerung, Kabelbaum, Fensterheberantrieb ein Kraftfahrzeug-Türmodul bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (2c, 2d) den Randbereich des Trägerelements (1) bilden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (2a, 2b) in die Fläche des Trägerelements (1) eingearbeitet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Führungsschienen (2c, 2d) im Bereich einer Befestigungsstelle (10) des Trägerelements (1) Materialeinziehungen (100, 101, 102) im Trägerelement (1) vorgesehen sind, die den Abstand zwischen den Führungsschienen (2c, 2d) und der Befesti- gungsstelle des Trägerelements (1) ausgleichen.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Führungsschiene (2a bis 2d) zur Halterung des Seil- umlenkstückes bzw. zur Lagerung der Seilrollen (71, 72, 73, 74) Materialdurchstellungen aufweisen, insbesondere eine Düsendurchstellung und/oder eine Topfprägung.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (1) mehrere miteinander verbundene, geprägte oder tiefgezogene Bereiche (11, 12, 13) aufweist, die vorzugsweise zur Aufnahme, Führung und/oder Abdeckung von Bauteilen und zur Steifigkeitserhöhung des Trägerelements (1) dienen.
14. Verfahren zum Verbinden eines mit einer Montage-, Führungs- oder Verbindungsöffnung versehenen Bauteils mit einem Trägerelement eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Trägerblech eines Kraftfahrzeug-Türmoduls ,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verformungs-, Stütz- und/oder Führungsbereich (21 bis 23; 25 bis 27; 24, 28; 2a bis 2d) aus dem Trägerelement (1) herausgeprägt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungs-, Stütz- und/oder Führungsbereich (21 bis 23; 25 bis 27; 24, 28; 2a bis 2d) des Trägerelements (1) tiefgezogen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Topfform (2) aus dem Trägerelement (1) herausgeprägt wird, die vor oder nach dem Aufbringen des Bauteils (4 bis 6; 51, 52; 61 bis 64; 71 bis 74) zur Lagesicherung, zum Aufstecken oder Führen des Bauteils (4 bis 6; 51, 52; 61 bis 64; 71 bis 74) zumindest teilweise verformt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine kästen- oder rinnenförmige Topfform (2) geprägt wird, die mit einer Querschnittsreduzierung (3) für eine Soll-Umformstelle oder einen Soll-Umformbereich versehen wird, die die Topfform (2) in einen Ver- formungsbereich (21, 25) und einen Stütz- oder Fuhrungsbereich (24, 28) unterteilt und daß der Verformungsbereich (21, 25) vor oder nach dem Aufbringen des Bauteils (4 bis 6) verformt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbereich (21, 25) zur Bildung eines linsenförmigen Kopfes (22) oder einer im Querschnitt kastenförmigen Rinne mit halbkreisförmigen Stirnseiten (26) gestaucht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der linsenförmigen Kopf (22) oder die im Querschnitt kastenförmige Rinne (26) soweit verformt wird, daß sich ein plattenförmiger Kopf (23, 27) mit einer an den Führungs- oder Stützbereich (24, 28) angrenzenden Falte ausgebildet hat.
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