WO2007118780A1 - Bauteil zur befestigung an einem träger, insbesondere kraftfahrzeug-fronteinheit - Google Patents

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WO2007118780A1
WO2007118780A1 PCT/EP2007/053039 EP2007053039W WO2007118780A1 WO 2007118780 A1 WO2007118780 A1 WO 2007118780A1 EP 2007053039 W EP2007053039 W EP 2007053039W WO 2007118780 A1 WO2007118780 A1 WO 2007118780A1
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carrier
component
motor vehicle
component according
legs
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PCT/EP2007/053039
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English (en)
French (fr)
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Stefan Waldmüller
Peter Baumeister
Pascal Joly-Pottuz
Raphael Mary
Thorsten Leudts
Original Assignee
Faurecia Kunststoffe Automobilsysteme Gmbh
Suspa Holding Gmbh
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Publication date
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    • B62D27/065—Connections between superstructure or understructure sub-units readily releasable using screwthread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B29/00—Screwed connection with deformation of nut or auxiliary member while fastening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B37/061—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means

Definitions

  • Component for attachment to a carrier in particular motor vehicle front unit
  • the invention relates to a component for attachment to a carrier, in particular a motor vehicle front unit.
  • EP 1 232 932 A1 shows a carrier for the front unit of a motor vehicle with a carrier part for connection to the fenders and the chassis of the motor vehicle (cf the carrier parts 7 and 13 of FIGS. 1 and 2 of EP 1 232 932 A1).
  • a mount part for receiving a headlamp unit and for connection to a bumper is attached to the carrier part (cf., for this, the mount part 43, the headlamp unit 21, the bumper 19 and the guide 45 for the purpose of fastening of the mounting part to the carrier part, as shown in the figures of EP 1 232 932 A1).
  • a front assembly for a vehicle with a support structure and a headlamp wherein the headlamp is rotatably mounted on the support structure between a preassembled and a final mounted position about an inclined axis.
  • EP 1 036 730 A2 a method for the tolerance-accurate assembly of components of a motor vehicle front-end car is known. In this case, a multiplicity of mutually influencing tolerances can be taken into account.
  • DE 20 2006 001 307.5 discloses a motor vehicle longitudinal member and a motor vehicle front unit with a bumper cross member and arranged on both sides of the bumper cross member flanges, wherein the flanges fastening means for fastening the motor vehicle front unit to the vehicle side members in vehicle X. - and Y-direction.
  • the invention is based on the object to provide an improved component for attachment to a carrier and an improved method for mounting a component on a support.
  • a component for attachment to a carrier having, in an end region, a through hole extending in a first direction, having a first leg and a second leg to form a receiving region for the end region of the carrier, the first and second legs first and second opposed slots extending in a second direction, the second direction being substantially perpendicular to the first direction, and wherein the receiving area is terminated by a stop surface, and a fastener formed on one of the first and second legs Producing a screw connection with the carrier through the first and second slots and the through hole, wherein the fastening element has a flank which projects obliquely from the one of the legs, so that the flank upon production of the screw on one of the Schenk el is bent, whereby the abutment surface and an end face of the carrier to move toward each other substantially in the second direction.
  • Embodiments of the present invention serve for fastening a motor vehicle front unit, that is to say a so-called front end module, to the motor vehicle side members.
  • the present invention is not limited to the automotive field, but may be used, for example, for attaching a component of a piece of furniture, a shelf, or the like to a carrier.
  • the screwing takes place in the vehicle Y or Z direction, wherein the stop surface and the end face move toward one another essentially in the vehicle X direction.
  • a flush bearing of the abutment surface on the end face of the carrier can be ensured even with not insignificant tolerances of the motor vehicle side member in the X direction. Such a flush concern is particularly advantageous for the crash safety of the motor vehicle.
  • the component is a flange, for example a fastening flange for fastening a bumper cross member of a motor vehicle front unit to one of the motor vehicle side members.
  • the fastening element has at one or more of its bending radii one or more recesses, which facilitate the deformation of the fastening element when producing the screw connection.
  • the one or more recesses are slit-shaped.
  • a slot-shaped recess extends substantially along a bending line.
  • the fastener is polygonal-shaped, such as parallelogram or trapezoidal.
  • the fastening element carries a thread, in particular a nut, for producing the screw connection.
  • the fastening element has a side surface which, prior to the manufacture of the screw connection from the leg, on which the fastener is arranged, is removed. By making the screw connection, the side surface is moved in the direction of the leg.
  • the invention relates to a method for mounting a component according to the invention on a carrier, comprising the following steps: inserting the carrier into the receiving region of the component, producing a screw connection through the first and second elongated holes and the through hole, wherein the flank of the Fastening member is bent onto the one of the legs, whereby the stop surface and an end face of the carrier to move toward each other in substantially in the second direction until the stop surface reaches the end face of the carrier.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a motor vehicle with an embodiment of a front unit according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross section of an embodiment of a component according to the invention in a mounting position
  • FIG. 4 shows a side view of an embodiment of a fastening element according to the invention
  • FIG. 5 shows a perspective view of the fastening element of FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a perspective view of an embodiment of a component according to the invention and of a carrier before assembly
  • FIG. 7 shows the view of FIG. 6 in a mounting position
  • 8 shows a detailed view of FIG. 7 in the installed position with inserted screw
  • FIG. 1 schematically shows the coordinate system of a motor vehicle 100.
  • the X direction the direction of travel of the motor vehicle, i. its longitudinal axis, referred to, as the Y-direction perpendicular to the horizontal direction and as the Z-direction, the vertical direction.
  • the motor vehicle 100 has at its front end a front unit 102, which is also referred to as a front-end module.
  • the front unit 102 is attached to the shell of the motor vehicle 100 by screwing in the Y and / or Z direction. The attachment can be made to the so-called crash management system of the motor vehicle front unit 102.
  • the crash management system generally includes the bumper cross member and other, for example, energy absorbing elements.
  • FIG. 2 shows schematically a carrier 104, such as a motor vehicle side member.
  • the carrier 104 has a through hole 106 extending in the Y direction, through which a screw 108 can be passed.
  • the component 110 may be, for example, a flange for fastening the front unit 102 (see FIG. 1) to the carrier 104, for example for fastening the bumper cross member of the crash management system.
  • the member 110 has a leg 112 and a leg 114.
  • the legs 112 and 114 are opposite each other and form a receiving portion 116 for an end portion of the carrier 104.
  • the legs 112 and 114 have slots 118 and 120, respectively.
  • the elongated holes 118 and 120 are located face each other and extend substantially in the X direction.
  • the receiving region 116 is closed by a stop surface 122.
  • the stop surface 122 should abut as possible on the end face 124 of the carrier 104 after assembly.
  • the fastener On the leg 114, a fastening element 126 is arranged.
  • the fastener has a flank 128 which projects obliquely from the leg 114 so that the flank extends along the X direction.
  • the flank 128 carries a side surface 130 of the fastener 126.
  • the side surface 130 is spaced from the leg 114 by the flank 128 in the illustrated mounting position.
  • the side surface 130 has a mounting hole 132 for passing the screw 108.
  • the component 110 is pushed so far in the X direction on the carrier 104 until the through hole 106 and the mounting hole 132 are in line, so that the screw 106 through the slot 118, the through hole 106, the slot 120 and the mounting hole 132 can be pushed through.
  • the screw head 134 of the screw 108 is then on the slot 118, while the screw thread 136 of the screw 108 is screwed with a nut 138.
  • the nut 138 may be welded to the side surface 130 above the attachment hole 132.
  • the attachment hole 132 may have an internal thread for screwing with the screw thread 136.
  • the stop surface 122 and the end face 124 move toward each other in the X direction until the stop face 122 rests on the end face 124.
  • the screw 108 moves along the slots 118 and 122, while at the same time the side surface 130 in the Y direction on the through hole 106 moves.
  • FIG. 3 shows the component 110 and the carrier 104 after the screw 108 has been fully tightened.
  • the component 110 has moved so far on the carrier 104 in the X direction that the stop surface 122 bears against the end face 124.
  • the flank 128 has been bent so far around the bending line 142 that it rests substantially completely on the leg 114.
  • the position of the screw 108 is substantially fixed relative to the carrier 104 during this process because the screw 108 is located in the through hole 106 of the carrier 104. Accordingly, the screw within the component 110 moves in the X-direction to the other boundary of the elongated holes 118 and 120, as shown in Figure 3.
  • the length of the flank 128 may be selected so that it rests substantially flat on the leg 114 after tightening the screw 108, as shown in FIG. In this case, the abutment surface 122 and the end face 124 have moved toward one another approximately by the amount b-a, where b is the length of the flank 128 and a is their original extent in the X direction (compare FIG. 2).
  • flank 128 is slightly longer than ⁇ x + a, where ⁇ x is the original distance between the abutment surface 122 and the end face 124 in FIG is the mounting position, so the edge 128 does not lie on the leg 144, but remains curved upwards, so that the stop surface 122 is pressed with the voltage caused thereby to the end face 124.
  • FIG. 4 shows a side view of an embodiment of the fastener 126.
  • the fastener 126 has a base formed by the leg 114.
  • the leg 114 terminates in an angled projection 144, with which the fastener 126 can be welded to the component 110 so as to form the receiving region 116.
  • the fastening element 126 has an additional flank 146 approximately parallel to the flank 128. Therefore, a further bending line 148 is formed between the flank 146 and the side face 130.
  • the geometric shape formed by the leg 114, the flanks 128 and 146 and the side surface 130 here is approximately parallelogram-like.
  • the attachment hole 132 of the side surface is formed (see Figures 2 and 3); Above the attachment hole 132, the nut 138 is welded onto the side surface 130.
  • flank 146 may also have a different orientation, such that the geometric shape formed by the leg 114, the flanks 128, 146 and the side surface 130 may be approximately trapezoidal, for example.
  • FIG. 5 shows the fastening element 126 in the embodiment of FIG. 4 in a perspective view.
  • the fastener 126 along its bend line 148 has a slot-shaped recess 150 which facilitates flexing of the flank 146 about the bend line 148 in the manufacture of the threaded connection.
  • a corresponding recess 152 is also formed on the other bending line 142.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the component 110 with the fastening element 126 of the embodiments of FIGS. 4 and 4 welded thereto 5. Furthermore, FIG. 6 shows an embodiment of the carrier 104 which has a leg 154 extending in the Z direction and a leg 156 extending in the Y direction. The through hole 106 of the carrier 104 extends in the Y direction through the leg 154 therethrough.
  • the leg 154 has, for example, a thickness of 2 mm with a tolerance in the Y direction of ⁇ 3 mm. Accordingly, the fastener 126 is so welded with its neck 144 on the component 110, that there is also a distance of about 8 mm between the legs 112 and 114. The extent of the receiving region 116 in the Y direction is thus selected according to the thickness and the tolerance of the carrier 104 in the Y direction.
  • the through-hole 106 can also run in the Z-direction through the leg 156 if the fastening element 126 and the leg 112 are likewise arranged rotated by 90 °, so that the legs 112 and 114 in FIG the X, Y plane lie.
  • FIG. 7 shows the component 110 with the fastening element 126 and the carrier 104 in the embodiment of FIG. 6 in a mounting position after the leg 154 of the carrier 104 has been introduced into the receiving region 116 formed between the legs 112 and 114, and although such that the screw 108 can be passed through the slot 118, the through hole 106, the slot 120 and the mounting hole 132 to be screwed to the nut 138.
  • FIG. 8 shows the arrangement of FIG. 7 in a plan view after the
  • Screw 108 has been screwed into the nut 138.
  • the stop surface 122 of the component 110 and the end face 124 of the carrier 104 have a distance of .DELTA.x, which may have a relatively large tolerance of, for example, a few millimeters.
  • the carrier 104 is the longitudinal member of a motor vehicle, since the longitudinal members of a motor vehicle in the automotive body shell can usually have relatively large tolerances in both the X and Y directions.
  • the slots 118 and 122 can additionally allow play in the Z direction and / or further measures for tolerance compensation in the Z direction can be provided.
  • Figure 9 shows the arrangement of Figure 8 after the screw 108 has been tightened.
  • the edge 128 is bent in the direction 140 on the leg 114 out, the screw 108 remains substantially stationary relative to the carrier 104, since the through hole 106 has only a relatively small tolerance, and thereby serves as a fixed point.
  • the leg 114 is pulled in the X-direction so that the distance ⁇ x is shortened, until finally the position shown in FIG. 9 is reached.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil zur Befestigung an einem Träger (104), wobei der Träger in einem Endbereich ein in einer ersten Richtung verlaufendes Durchgangsloch (106) aufweist, mit: einem ersten Schenkel (112) und einem zweiten Schenkel (114) zur Bildung eines Aufnahmebereichs (116) für den Endbereich des Trägers, wobei die ersten und zweiten Schenkel erste (118) und zweite (120) einander gegenüberliegende Langlöcher aufweisen, die in einer zweiten Richtung verlaufen, wobei die zweite Richtung im wesentlichen senkrecht zur der ersten Richtung ist, und wobei der Aufnahmebereich durch eine Anschlagfläche (122) abgeschlossen wird; einen an einem der ersten oder zweiten Schenkel ausgebildeten Befestigungselement (126) zur Herstellung einer Schraubverbindung mit dem Träger durch die ersten und zweiten Langlöcher und das Durchgangsloch, wobei das Befestigungselement eine Flanke (128) aufweist, die von dem einen der Schenkel schräg absteht, so dass die Flanke bei Herstellung der Schraubverbindung auf den einen der Schenkel hin gebogen wird, wodurch sich die Anschlagfläche und eine Stirnfläche des Trägers im wesentlichen in der zweiten Richtung aufeinander zu bewegen.

Description

Bauteil zur Befestigung an einem Träger, insbesondere Kraftfahrzeug-Fronteinheit
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Bauteil zur Befestigung an einem Träger, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit.
Die EP 1 232 932 A1 zeigt einen Träger für die Fronteinheit eines Kraftfahrzeugs mit einem Trägerteil zur Verbindung mit den Kotflügeln und dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs (vgl. die Trägerteile 7 und 13 der Figuren 1 und 2 der EP 1 232 932 A1 ). An dem Trägerteil wird ein Fassungsteil zur Aufnahme einer Scheinwerfereinheit und zur Verbindung mit einem Stoßfänger befestigt (vgl. hierzu das Fassungsteil 43, die Scheinwerfereinheit 21 , den Stoßfänger 19 und die Führung 45 zur Be- festigung des Fassungsteils an dem Trägerteil, wie in den Figuren der EP 1 232 932 A1 dargestellt).
Bei dem aus der EP 1 232 932 A1 bekannten Stand der Technik tritt das Problem auf, dass aufgrund der relativ großen Maßtoleranzen des Rohbaus einer Kraftfahrzeugkarosserie, an der die Fronteinheit zu montieren ist, bei der Montage Passungsprobleme auftreten können. Hierdurch kann das sogenannte Fugenbild, insbesondere hinsichtlich der Fugen zwischen dem Stoßfänger und der Scheinwerfereinheit und zwischen der Scheinwerfereinheit und der Frontklappe, sowie zwischen dem Stoßfänger und der Frontklappe beeinträchtigt werden.
Weitere ähnliche Fronteinheiten sind aus der FR 2 809 061 und der DE 199 46 995 A1 bekannt geworden.
Ferner ist aus der DE 600 00 006 T2 ein Frontzusammenbau für ein Fahrzeug mit einer Tragstruktur und einem Scheinwerfer bekannt, wobei der Scheinwerfer an der Tragstruktur zwischen einer vormontierten und einer endmontierten Position um eine geneigte Achse drehbar befestigt ist.
Aus der EP 1 036 730 A2 ist ein Verfahren zur toleranzgenauen Montage von Bestandteilen eines Kraftfahrzeug-Vorderwagens bekannt. Hierbei kann eine Vielzahl von sich gegenseitig beeinflussenden Toleranzen berücksichtigt werden.
Die DE 20 2006 001 307.5 offenbart einen Kraftfahrzeug-Längsträger und eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit mit einem Stoßfänger-Querträger und beidseitig an dem Stoßfänger-Querträger angeordneten Flanschen, wobei die Flansche Befestigungsmittel zur Befestigung der Kraftfahrzeug-Fronteinheit an den Kraftfahrzeug- Längsträgern in Fahrzeug-X- und Y-Richtung aufweisen. Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Bauteil zur Befestigung an einem Träger sowie ein verbessertes Verfahren zur Montage eines Bauteils an einem Träger zu schaffen.
Die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein Bauteil zur Befestigung an einem Träger geschaffen, wobei der Träger in einem Endbereich ein in einer ersten Richtung verlaufendes Durchgangsloch aufweist, mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel zur Bildung eines Aufnahmebereichs für den Endbereich des Trägers, wobei die ersten und zweiten Schenkel erste und zweite einander gegenüberliegende Langlöcher aufweisen, die in einer zweiten Richtung verlaufen, wobei die zweite Richtung im wesentlichen senkrecht zur der ersten Richtung ist, und wobei der Aufnahmebereich durch eine Anschlagfläche abgeschlossen wird, und einen an einem der ersten oder zweiten Schenkel ausgebildeten Befestigungselement zur Herstellung einer Schraubverbindung mit dem Träger durch die ersten und zweiten Langlöcher und das Durchgangsloch, wobei das Befestigungselement eine Flanke aufweist, die von dem einen der Schenkel schräg absteht, so dass die Flanke bei Herstellung der Schraubverbindung auf den einen der Schenkel hin gebogen wird, wodurch sich die Anschlagfläche und eine Stirnfläche des Trägers im wesentlichen in der zweiten Richtung aufeinander zu bewegen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen zur Befestigung einer Kraftfahrzeug-Fronteinheit, das heißt eines sogenannten Frontend Moduls, an den Kraftfahrzeug-Längsträgern. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den Kraftfahrzeug-Bereich beschränkt, sondern kann zum Beispiel auch für die Befestigung eines Bauteils eines Möbelstücks, Regals oder dergleichen an einem Träger verwen- det werden. Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Verschraubung in Fahrzeug- Y- oder Z-Richtung, wobei sich die Anschlagfläche und die Stirnfläche im wesentlichen in Fahrzeug-X-Richtung aufeinander zu bewegen. Dadurch kann auch bei nicht unerheblichen Toleranzen der Kraftfahrzeug-Längsträger in X-Richtung ein bündiges Anliegen der Anschlagfläche an der Stirnfläche des Trägers gewährleistet werden. Ein solches bündiges Anliegen ist insbesondere für die Crash-Sicherheit des Kraftfahrzeugs vorteilhaft.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Bauteil um ei- nen Flansch, wie zum Beispiel einen Befestigungsflansch zur Befestigung eines Stoßfänger-Querträgers einer Kraftfahrzeug-Fronteinheit an einem der Kraftfahrzeug-Längsträger.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat das Befestigungselement an einem oder mehreren seiner Biegeradien eine oder mehrere Ausnehmungen, die die Verformung des Befestigungselements bei Herstellung der Schraubverbindung erleichtern.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die ein oder mehreren Ausneh- mungen schlitzförmig ausgebildet. Vorzugsweise verläuft eine schlitzförmige Ausnehmung im wesentlichen entlang einer Biegelinie.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Befestigungselement polygonartig ausgebildet, wie zum Beispiel parallelogrammartig oder trapezartig.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung trägt das Befestigungselement ein Gewinde, insbesondere eine Schraubenmutter, zur Herstellung der Schraubverbindung.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat das Befestigungselement eine Seitenfläche, die vor Herstellung der Schraubverbindung von dem Schenkel, an dem das Befestigungselement angeordnet ist, entfernt ist. Durch die Herstellung der Schraubverbindung wird die Seitenfläche in Richtung auf den Schenkel zu bewegt.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines er- findungsgemäßen Bauteils an einem Träger, mit folgenden Schritten: Einbringen des Trägers in den Aufnahmebereich des Bauteils, Herstellung einer Schraubverbindung durch die ersten und zweiten Langlöcher und das Durchgangsloch, wobei die Flanke des Befestigungselements auf den einen der Schenkel hingebogen wird, wodurch sich die Anschlagfläche und eine Stirnfläche des Trägers im wesentlichen in der zweiten Richtung aufeinander zu bewegen, bis die Anschlagfläche die Stirnfläche des Trägers erreicht.
Im weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fronteinheit,
Figur 2 einen Querschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils in einer Montageposition,
Figur 3 die Ansicht der Figur 2 nach Beendigung der Montage,
Figur 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemä- ßen Befestigungselements,
Figur 5 eine perspektivische Ansicht des Befestigungselements der Figur 4,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen Bauteils und eines Trägers vor der Montage,
Figur 7 die Ansicht der Figur 6 in einer Montageposition, Figur 8 eine Detailansicht der Figur 7 in der Montageposition mit eingeführter Schraube,
Figur 9 die Ansicht der Figur 8 nach dem Anziehen der Schraube.
Elemente der nachfolgenden Ausführungsformen, die einander entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Figur 1 zeigt schematisch das Koordinatensystem eines Kraftfahrzeugs 100. Als X-Richtung wird hier die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, d.h. dessen Längsachse, bezeichnet, als Y-Richtung die senkrecht dazu stehende horizontale Richtung und als Z-Richtung die vertikale Richtung.
Das Kraftfahrzeug 100 hat an seinem vorderen Ende eine Fronteinheit 102, die auch als Frontend Modul bezeichnet wird. Die Fronteinheit 102 wird an dem Rohbau des Kraftfahrzeugs 100 durch Verschraubung in Y- und / oder Z-Richtung befestigt. Die Befestigung kann dabei an dem sogenannten Crash-Management-System der Kraftfahrzeug-Fronteinheit 102 erfolgen. Das Crash-Management-System beinhaltet im Allgemeinen den Stoßfänger-Querträger und weitere zum Beispiel Energie ab- sorbierende Elemente.
Die Figur 2 zeigt schematisch einen Träger 104, wie zum Beispiel einen Kraftfahrzeug-Längsträger. Der Träger 104 hat ein in Y-Richtung verlaufendes Durchgangsloch 106, durch welches eine Schraube 108 hindurchgeführt werden kann.
Die Figur 2 zeigt ferner einen Querschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils 110. Bei dem Bauteil 110 kann es sich beispielsweise um einen Flansch zur Befestigung der Fronteinheit 102 (vgl. Fig. 1 ) an dem Träger 104 handeln, beispielsweise zur Befestigung des Stoßfänger-Querträgers des Crash- Management-Systems. Das Bauteil 110 hat einen Schenkel 112 und einen Schenkel 114. Die Schenkel 112 und 114 liegen einander gegenüber und bilden einen Aufnahmebereich 116 für einen Endbereich des Trägers 104. Die Schenkel 112 und 114 haben jeweils Langlöcher 118 und 120. Die Langlöcher 118 und 120 liegen einander gegenüber und ver- laufen im wesentlichen in X-Richtung.
Der Aufnahmebereich 116 wird durch eine Anschlagfläche 122 abgeschlossen. Die Anschlagfläche 122 soll nach der Montage möglichst an der Stirnfläche 124 des Trägers 104 anliegen.
An dem Schenkel 114 ist ein Befestigungselement 126 angeordnet. Das Befestigungselement hat eine Flanke 128, die von dem Schenkel 114 schräg absteht, so dass die Flanke entlang der X-Richtung verläuft.
Die Flanke 128 trägt eine Seitenfläche 130 des Befestigungselements 126. Die Seitenfläche 130 ist in der gezeigten Montageposition von dem Schenkel 114 durch die Flanke 128 beabstandet. Die Seitenfläche 130 hat ein Befestigungsloch 132 zur Hindurchführung der Schraube 108.
Zur Montage wird das Bauteil 110 soweit in X-Richtung auf den Träger 104 geschoben, bis das Durchgangsloch 106 und das Befestigungsloch 132 auf einer Linie liegen, so dass die Schraube 106 durch das Langloch 118, das Durchgangsloch 106, das Langloch 120 und das Befestigungsloch 132 hindurch geschoben werden kann. Der Schraubenkopf 134 der Schraube 108 liegt dann auf dem Langloch 118 auf, während das Schraubengewinde 136 der Schraube 108 mit einer Schraubenmutter 138 verschraubt wird.
Die Schraubenmutter 138 kann oberhalb des Befestigungslochs 132 auf der Seitenfläche 130 angeschweißt sein. Alternativ kann das Befestigungsloch 132 ein Innen- gewinde zur Verschraubung mit dem Schraubengewinde 136 aufweisen. Beim Festziehen der Schraube 108 bewegt sich die Seitenfläche 130 zwangsläufig in Y-Richtung auf den Schenkel 114 zu, wobei die Flanke 128 in Richtung 140 um die Biegelinie 142 ebenfalls auf den Schenkel 114 zu bewegt wird. Die Biegelinie 142 ist dabei im Bereich des Übergangs der Flanke 128 in den Schenkel 114 aus- gebildet.
Durch das Verbiegen der Flanke 128 um die Biegelinie 142 bewegen sich die Anschlagfläche 122 und die Stirnfläche 124 in X-Richtung aufeinander zu, bis die Anschlagfläche 122 auf der Stirnfläche 124 aufliegt. Dabei bewegt sich die Schraube 108 entlang der Langlöcher 118 und 122, wobei sich gleichzeitig die Seitenfläche 130 in Y-Richtung auf das Durchgangsloch 106 zu bewegt.
Die Figur 3 zeigt das Bauteil 110 und den Träger 104, nachdem die Schraube 108 vollständig angezogen worden ist. In dieser Position hat sich das Bauteil 110 soweit auf den Träger 104 in X-Richtung zu bewegt, dass die Anschlagfläche 122 an der Stirnfläche 124 anliegt. Die Flanke 128 ist dabei soweit um die Biegelinie 142 gebogen worden, dass sie im wesentlichen vollständig auf dem Schenkel 114 aufliegt. Die Position der Schraube 108 ist während dieses Vorgangs relativ zu dem Träger 104 im wesentlich fix, da sich die Schraube 108 in dem Durchgangsloch 106 des Trägers 104 befindet. Dementsprechend bewegt sich die Schraube innerhalb des Bauteils 110 in X-Richtung auf die jeweils andere Begrenzung der Langlöcher 118 und 120 zu, wie in der Figur 3 gezeigt.
Die Länge der Flanke 128 kann so gewählt sein, dass diese nach dem Festziehen der Schraube 108 im wesentlichen flach auf dem Schenkel 114 aufliegt, so wie in der Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall haben sich die Anschlagfläche 122 und die Stirnfläche 124 etwa um den Betrag b-a aufeinander zu bewegt, wobei b die Länge der Flanke 128 und a deren ursprüngliche Erstreckung in X-Richtung ist (vgl. Fig. 2).
Wenn die Länge b der Flanke 128 etwas länger ist als Δx +a, wobei Δx der ursprüngliche Abstand zwischen der Anschlagfläche 122 und der Stirnfläche 124 in der Montageposition ist, so legt sich die Flanke 128 nicht an den Schenkel 144, sondern bleibt nach oben gewölbt, so dass die Anschlagfläche 122 mit der dadurch hervorgerufenen Spannung an die Stirnfläche 124 gepresst wird.
Die Figur 4 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Befestigungselements 126. Das Befestigungselement 126 hat eine Basis, die durch den Schenkel 114 gebildet wird. Der Schenkel 114 endet mit einem abgewinkelten Ansatz 144, mit dem das Befestigungselement 126 an dem Bauteil 110 verschweißt werden kann, um so den Aufnahmebereich 116 zu bilden.
In etwa parallel zu der Flanke 128 hat das Befestigungselement 126 eine weitere Flanke 146. Zwischen der Flanke 146 und der Seitenfläche 130 wird daher eine wei- tere Biegelinie 148 gebildet. Die durch den Schenkel 114, die Flanken 128 und 146 sowie die Seitenfläche 130 gebildete geometrische Form ist hier in etwa parallelogrammartig. An ihrem an das obere Ende der Flanke 128 angrenzenden Ende ist das Befestigungsloch 132 der Seitenfläche ausgebildet (vgl. Figuren 2 und 3); oberhalb des Befestigungslochs 132 ist die Schraubenmutter 138 auf der Seitenfläche 130 aufgeschweißt.
Alternativ kann die Flanke 146 auch eine andere Orientierung haben, so dass die durch den Schenkel 114, die Flanken 128, 146 und die Seitenfläche 130 gebildete geometrische Form beispielsweise in etwa trapezförmig sein kann.
Die Figur 5 zeigt das Befestigungselement 126 in der Ausführungsform der Figur 4 in perspektivischer Darstellung. Wie in der Figur 5 dargestellt, hat das Befestigungselement 126 entlang seiner Biegelinie 148 eine schlitzförmige Ausnehmung 150, die das Verbiegen der Flanke 146 um die Biegelinie 148 bei der Herstellung der Schraubverbindung erleichtert. Eine entsprechende Ausnehmung 152 ist auch an der anderen Biegelinie 142 ausgebildet.
Die Figur 6 zeigt eine perspektivische Darstellung des Bauteils 110 mit dem daran verschweißten Befestigungselement 126 der Ausführungsformen der Figuren 4 und 5. Ferner zeigt die Figur 6 eine Ausführungsform des Trägers 104, der einen in Z- Richtung verlaufenden Schenkel 154 und einen in Y-Richtung verlaufenden Schenkel 156 aufweist. Das Durchgangsloch 106 des Trägers 104 verläuft in Y-Richtung durch den Schenkel 154 hindurch. Der Schenkel 154 hat beispielsweise eine Dicke von 2 mm bei einer Toleranz in Y-Richtung von ± 3 mm. Dementsprechend ist das Befestigungselement 126 so mit seinem Ansatz 144 an dem Bauteil 110 festgeschweißt, dass sich ein Abstand von ebenfalls ca. 8 mm zwischen den Schenkeln 112 und 114 ergibt. Die Ausdehnung des Aufnahmebereichs 116 in Y-Richtung ist also entsprechend der Dicke und der Toleranz des Trägers 104 in der Y-Richtung gewählt.
Alternativ zu der in der Figur 6 dargestellten Ausführungsform kann das Durchgangsloch 106 auch durch den Schenkel 156 in Z-Richtung verlaufen, wenn das Befestigungselement 126 und der Schenkel 112 ebenfalls um 90° gedreht angeord- net sind, so dass die Schenkel 112 und 114 in der X-, Y-Ebene liegen.
Die Figur 7 zeigt das Bauteil 110 mit dem Befestigungselement 126 sowie den Träger 104 in der Ausführungsform der Figur 6 in einer Montageposition, nachdem der Schenkel 154 des Trägers 104 in den zwischen den Schenkeln 112 und 114 gebil- deten Aufnahmebereich 116 eingeführt worden ist, und zwar so, dass die Schraube 108 durch das Langloch 118, das Durchgangsloch 106, das Langloch 120 und das Befestigungsloch 132 hindurch geführt werden kann, um mit der Schraubenmutter 138 verschraubt zu werden.
Die Figur 8 zeigt die Anordnung der Figur 7 in einer Draufsicht, nachdem die
Schraube 108 in die Schraubenmutter 138 eingeschraubt worden ist. In dieser Position haben die Anschlagfläche 122 des Bauteils 110 und die Stirnfläche 124 des Trägers 104 einen Abstand von Δx, der eine relativ große Toleranz von z.B. einigen Millimetern aufweisen kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich bei dem Träger 104 um den Längsträger eines Kraftfahrzeugs handelt, da die Längsträger eines Kraftfahrzeugs in dem Kraftfahrzeug-Rohbau üblicherweise relativ große Toleranzen sowohl in X- als auch in Y-Richtung aufweisen können. Zum Aus- gleich von Toleranzen in Z-Richtung können die Langlöcher 118 und 122 zusätzlich Spiel in Z-Richtung zulassen und / oder es können weitere Maßnahmen zum Toleranzausgleich in Z-Richtung vorgesehen sein.
Die Figur 9 zeigt die Anordnung der Figur 8, nachdem die Schraube 108 festgezogen worden ist. Beim Festziehen der Schraube 108 wird die Flanke 128 in Richtung 140 auf den Schenkel 114 hin gebogen, wobei die Schraube 108 relativ zu dem Träger 104 im wesentlichen ortsfest bleibt, da das Durchgangsloch 106 nur eine relativ kleine Toleranz aufweist, und dadurch als Fixpunkt dient. Im Ergebnis wird also durch das Festziehen der Schraube der Schenkel 114 in X-Richtung so gezogen, dass sich der Abstand Δx verkürzt, bis schließlich die in der Figur 9 gezeigte Lage erreicht ist.
Bezugszeichenliste
100 Kraftfahrzeug
102 Fronteinheit
104 Träger
106 Durchgangsloch
108 Schraube
110 Bauteil
112 Schenkel
114 Schenkel
116 Aufnahmebereich
118 Langloch
120 Langloch
122 Anschlagfläche
124 Stirnfläche
126 Befestigungselement
128 Flanke
130 Seitenfläche
132 Befestigungsloch
134 Schraubenkopf
136 Schraubengewinde
138 Schraubenmutter
140 Richtung
142 Biegelinie
144 Ansatz
146 Flanke
148 Biegelinie
150 Ausnehmung
152 Ausnehmung
154 Schenkel
156 Schenkel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Bauteil zur Befestigung an einem Träger (104), wobei der Träger in einem Endbereich ein in einer ersten Richtung verlaufendes Durchgangsloch (106) aufweist, mit
- einem ersten Schenkel (112) und einem zweiten Schenkel (114) zur Bildung eines Aufnahmebereichs (116) für den Endbereich des Trägers, wobei die ersten und zweiten Schenkel erste (118) und zweite (120) einander gegenüberliegende Langlöcher aufweisen, die in einer zweiten Richtung verlaufen, wobei die zweite Richtung im wesentlichen senkrecht zur der ersten Richtung ist, und wobei der Aufnahmebereich durch eine Anschlagfläche (122) abgeschlossen wird,
einen an einem der ersten oder zweiten Schenkel ausgebildeten Befestigungselement (126) zur Herstellung einer Schraubverbindung mit dem Träger durch die ersten und zweiten Langlöcher und das Durchgangsloch, wobei das Befestigungselement eine Flanke (128) aufweist, die von dem einen der Schenkel schräg absteht, so dass die Flanke bei Herstellung der Schraubverbindung auf den einen der Schenkel hin gebogen wird, wodurch sich die Anschlagfläche und eine Stirnfläche des Trägers im wesent- liehen in der zweiten Richtung aufeinander zu bewegen.
2. Bauteil nach Anspruch 1 , wobei das Befestigungselement zumindest eine Biegelinie (142, 148) mit zumindest einer Ausnehmung (150, 152) aufweist.
3. Bauteil nach Anspruch 2, wobei die Ausnehmung schlitzförmig ist.
4. Bauteil nach Anspruch 1 , 2 oder 3, wobei das Befestigungselement polygonartig ausgebildet ist.
5. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungselement parallelogrammartig ausgebildet ist.
6. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei das Befes- tigungselement trapezförmig ausgebildet ist.
7. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungselement ein Gewinde zur Herstellung der Schraubverbindung aufweist.
8. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Seitenfläche (130) des Befestigungselement, die von der Flanke (128) getragen wird, und die vor Herstellung der Schraubverbindung von dem einen der Schenkel (114) entfernt ist, wobei durch die Seitenfläche hindurch ein Befestigungsloch (132) für die Herstellung der Schraubverbindung verläuft.
9. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich um einen Flansch handelt.
10. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei es sich um eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit handelt.
11. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Träger um einen Kraftfahrzeug-Längsträger handelt.
12. Verfahren zur Montage eines Bauteils (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einem Träger (104), mit folgenden Schritten:
Einbringen des Trägers in den Aufnahmebereich (116) des Bauteils,
- Herstellung einer Schraubverbindung durch die ersten und zweiten Langlöcher und das Durchgangsloch, wobei die Flanke (128) des Befestigungselements auf den einen der Schenkel (114) hingebogen wird, wo- durch sich die Anschlagfläche (122) und die Stirnfläche (124) des Trägers im wesentlichen in der zweiten Richtung aufeinander zu bewegen, bis die Anschlagfläche die Stirnfläche des Trägers erreicht.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei es sich bei dem Bauteil um eine Kraftfahrzeug-Fronteinheit (102) und bei dem Träger um einen Kraftfahrzeug- Längsträger handelt.
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