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Die
Erfindung betrifft eine Halteanordnung eines Anbauteils an einem
Karosseriebauteil eines Kraftwagens.
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Zur
Befestigung von Anbauteilen wie beispielsweise Beplankungsteilen,
Unterbodenverkleidungen oder dergleichen am Rohbau eines Kraftwagens
werden üblicherweise Schweißbolzen verwendet.
Die Anbauteile werden über Bundmuttern, Klemmelemente oder
dergleichen an diesen Schweißbolzen gehalten. Aufgrund
der besseren Schweißbarkeit finden anstelle einfacher Schweißbolzen
zunehmend so genannte Ringflanschbolzen Verwendung, insbesondere
dann, wenn die Befestigung des Anbauteils an einem Karosseriebauteil
aus besonders dünnen Blech erfolgen soll. Solche Ringflanschbolzen
weisen einen Sockelbereich auf, der gegenüber dem Bolzenschaft
verbreiteter ist. Über den Sockelbereich sind die Ringflanschbolzen
mit dem Karosseriebauteil des Rohbaus verschweißt.
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Aus
der
DE 101 31 510
A1 ist die Befestigung eines Anbauteils an einer Kraftwagenkarosserie über
einen derartigen Ringflanschbolzen bekannt. Das Anbauteil ist hier
auf den Schaft des Ringflanschbolzen aufgesteckt, liegt auf dem
Sockel auf und ist über eine Mutter gegen den Sockel verspannt.
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Derartige
Halteanordnungen sind mit mehreren Problemen behaftet. Zum einen
ergibt sich ein Spalt zwischen Anbauteil und Karosseriebauteil,
in welchem sich Wasser und Schmutz sammeln kann, aus dem die Verunreinigungen
jedoch nur sehr schlecht wieder abfließen. Hieraus können
Korrosionsprobleme resultieren. Ferner existieren bei derartigen
Halteanordnungen oftmals Verkantungsprobleme, wodurch die Betriebsfestigkeit
der Halteanordnung vermindert wird. Durch ein Losrütteln
der Mutter kann ferner eine nicht hinreichende Flächenpressung zwischen
dem Anbauteil und der Karosserie resultieren, wodurch es zu Scheuern
und Korrosion kommen kann. Das Anzugsmoment der Mutter am Bolzen führt
ferner zu einer Zugkraft am Bolzen, die in den Rohbau eingeleitet
wird. Dies kann zu einer leichten Verformung des Rohbaublechs führen,
die wiederum zu Lackrissen und damit zu Korrosionsproblemen führen
kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Halteanordnung
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, die eine
besonders prozesssichere und korrosionssichere Montage von Anbauteilen
auf Ringflanschbolzen an einer Karosserie eines Kraftwagens ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Halteanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Bei
einer derartigen Halteanordnung eines Anbauteils eines Karosseriebauteil
eines Kraftwagens ist das Anbauteil mittels einer Haltevorrichtung kraftschlüssig
an einem Bolzen gehalten. Der Bolzen ist als Ringflanschbolzen ausgeführt
und im Bereich eines radial von einem Schaft des Bolzens abragenden
Sockels mit dem Karosseriebauteil verschweißt. Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass das Anbauteil über die Haltevorrichtung
mittelbar am Sockel des Bolzens abgestützt ist.
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Bei
einer derartigen Halteanordnung berühren somit weder das
Anbauteil noch die Haltevorrichtung das Karosseriebauteil selbst.
Daher kann das Anbauteil keine Anzugsmomente der Haltevorrichtung
auf das Karosseriebauteil übertragen. Der Spalt zwischen
Anbauteil und Karosseriebauteil ist großräumiger,
so dass eingedrungenes Wasser und Schmutz ungehindert abfließen
können, wodurch Korrosion vermieden wird. Da das Anbauteil
nicht direkt am Bolzensockel bzw. am Karosseriebauteil anliegt,
entstehen hier auch keine Verkantungsprobleme, die die Betriebsfestigkeit
der Halteanordnung gefährden könnten. Durch den
besser definierten Kontakt zwischen Haltevorrichtung und Sockel
des Bolzens wird zudem ein Losrütteln der Verbindung vermieden,
so dass Klappern, Tribokorrosion und dergleichen verhindert werden.
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Insgesamt
ist die Halteanordnung daher besonders prozesssicher in der Montage
und besonders betriebsfest, sowohl in Bezug auf ihre mechanische
Festigkeit als auch in Bezug auf die Korrosionsrisiken für
alle beteiligten Bauteile. Eine derartige Halteanordnung ermöglicht
ferner die Integration der Haltevorrichtung in das Anbauteil, so
dass die Haltevorrichtung gegebenenfalls bereits bei einem Lieferanten
vormontiert werden kann, wodurch zusätzlicher logistischer
Aufwand und Montageschritte in der Fertigung vermieden werden können.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist die Haltevorrichtung
als einteilige, im Anbauteil gelagerte Bundmutter ausgebildet. Eine
derartige Bundmutter kann beispielsweise einen Klemmspalt aufweisen,
in welchen das Anbauteil aufgenommen ist. Die Bundmutter ist dann
bevorzugt schwimmend gegenüber dem Anbauteil gelagert,
kann jedoch auch in dieses eingedreht werden. Gerade bei dieser
Ausführungsform ist eine Integration der Haltevorrichtung
in das Anbauteil bereits vor der Montage des Anbauteils der Karosserie
problemlos möglich. Durch die einteilige Ausführung
ist diese Ausführungsform besonders einfach und kostengünstig.
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Alternativ
kann die Haltevorrichtung auch zweiteilig ausgeführt sein
und zwei Halteelemente umfassen. Dies ermöglicht eine einfache
Befestigung der Haltevorrichtung am Anbauteil, da keine Geometrie
bereitgestellt werden muss, die ein Eindrehen der Haltevorrichtung
in eine Öffnung des Anbauteils ermöglicht.
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Bei
einer derartigen zweiteiligen Haltevorrichtung ist das Anbauteil
vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Halteelement gehalten, wobei
das zweite Halteelement am Sockel des Bolzens abgestützt
ist. Hierzu kann das erste Halteelement als Bundmutter ausgeprägt
sein, welche die Befestigungsfunktion übernimmt, während
das zweite Halteelement als Unterlegscheibe ausgebildet ist, die die
Stützfunktion übernimmt und Berührungen
von Befestigungselementen und Anbauteil an der Karosserie vermeidet. Über
eine solche Unterlegscheibe kann zudem eine besonders einfacher
Toleranzausgleich des Anbauteils zum Bolzen gewährleistet
werden.
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In
einer alternativen Ausführungsform ist das erste Halteelemente
als Bundmutter ausgeführt, während das zweite
Halteelement als mit der Bundmutter verclipsbare Metallscheibe ausgebildet
ist. Im Gegensatz zu einer einfachen Unterlegscheibe ermöglicht
eine derartige verclipsbare Metallscheibe eine Vormontage der Haltevorrichtung
am Anbauteil, so dass der logistische Aufwand bei der Herstellung der
Halteanordnung verringert wird. Die Ausführung des zweiten
Halteelement aus Metall sorgt zudem für eine besonders
stabile Abstützung und wirkt einem Fließen des
Kunststoffes des ersten Halteelements entgegen.
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Alternativ
hierzu kann auch das zweite Halteelement als Bundmutter und das
erste Halteelement als mit der Bundmutter verclipsbare Scheibe ausgebildet
sein. Hierbei übernimmt das zweite Halteelement sowohl
die Abstützung der Halteanordnung am Sockel des Bolzens
als auch die Verbindung der Halteanordnung mit dem Schaft des Bolzens,
während das erste Halteelement lediglich zum Halten des
Anbauteils am zweiten Halteteil dient. Auch diese Ausführungsform
kann auf einfachste Weise am Anbauteil vormontiert werden und ist
besonders einfach in der Montage und Demontage.
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Die
Haltefunktion für das Anbauteil kann auch vollständig
vom ersten Halteelement übernommen werden, während
das zweite Halteelement lediglich die mittelbare Abstützung
am Sockel des Bolzens gewährleistet. Das zweite Halteelement
ist hierbei bevorzugt als Metallhülse ausgebildet, welche
mit einem Flanschbereich an einem Sockel des Bolzens abgestützt
ist und sich mit einem Kragenbereich axial entlang des Schafts des
Bolzens erstreckt. Dieser Kragenbereich kann sich auch in eine Öffnung
des ersten Halteelements hineinerstrecken, so dass das erste Halteelement
besonders gut stabilisiert wird. Dies ist insbesondere dann von
Vorteil, wenn das erste Halteelement aus Kunststoff ausgebildet,
da eine derart geformte Hülse zuverlässig ein
Fließen des Kunststoffes verhindert und so die Dauerhaltbarkeit
der Halteanordnung gewährleistet.
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Im
Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen
anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei
zeigen:
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1 eine
Halteanordnung eines Anbauteils an einem Karosseriebauteil mit einem
konventionellen Schweißbolzens nach dem Stand der Technik;
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2 eine
Halteanordnung eines Anbauteils an einem Karosseriebauteil mit einem
Ringflanschbolzen nach dem Stand der Technik;
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3 die
Halteanordnung nach dem Stand der Technik gemäß 2 in
verkanteter Montagelage;
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4 ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Halteanordnung mit einer einteiligen Haltevorrichtung;
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5 eine
alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Halteanordnung mit einer zweitteiligen Haltevorrichtung aus Bundmutter
und Unterlegscheibe;
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6 eine
alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Halteanordnung mit einer zweiteiligen Haltevorrichtung aus Bundmutter
und Clipsscheibe;
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7 eine
alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Halteanordnung mit einer zweiteiligen Haltevorrichtung aus Bundmutter
und verclipster Metallscheibe zur Abstützung;
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8 eine
alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Halteanordnung mit einer zweiteiligen Haltevorrichtung aus Bundmutter
und Metallhülse.
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Aus
dem Stand der Technik sind insgesamt mit 10 bezeichnete
Haltevorrichtungen für Anbauteile 12 an Karosseriebauteilen 14 eines
Kraftwagens bekannt, bei welchen ein Schweißbolzen 16 mit
dem Karosseriebauteil 14 verschweißt ist, wobei
das Anbauteil 12 über eine Bundmutter 18 an
das Karosseriebauteil 14 angepresst wird. Aufgrund der
besseren Schweißbarkeit bei der Verwendung besonders dünner
Bleche für das Karosseriebauteil 14 werden die Schweißbolzen 16 zunehmend
durch Ringflanschbolzen 20 ersetzt, die über einen
Sockel 22, der radial von einem Schaft 24 des
Bolzens 20 abragt, mit dem Karosseriebauteil 14 verschraubt
sind.
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Wie
in der Halteanordnung gemäß dem Stand der Technik
in 2 gezeigt, kann auch hier das Anbauteil 12 über
eine Bundmutter 18 am Karosseriebauteil 14 angepresst
werden. Hierbei wird im Anlagebereich 26 der Bundmutter 18 am
Anbauteil 12 über das Anbauteil 12 eine
Druckkraft in Richtung des Pfeils 28 in das Karosseriebauteil 14 eingeleitet, während
im Bereich des Bolzens 20 durch das Anzugsmoment der Bundmutter 18 eine
Zugkraft in Richtung des Pfeils 30 ausgeübt wird.
Hierdurch kann es zu einer Verformung des dünnwandigen
Karosseriebauteils 14 kommen, welches sich im Nahbereich 32 des
Ringflanschbolzens 20 aufwölben kann. Hierdurch
können Lackrisse im Karosseriebauteil 14 entstehen,
die die Korrosionsgefahr erhöhen. Im relativ kleinen Zwischenraum 33 zwischen
der Bundmutter 18 und dem Karosseriebauteil 14,
in welchem das Anbauteil 12 nicht am Karosseriebauteil 14 anliegt,
kann zudem Wasser und Schmutz eindringen, die nur schlecht wieder
abfließen können. Auch hieraus kann Korrosion
resultieren.
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Weiterhin
besteht bei der Montage einer derartigen Halteanordnung 10 die
Gefahr, das Anbauteil 12 auf dem Sockel 22 des
Ringflanschbolzens 20 zu verkanten, wie in 3 gezeigt.
Durch eine derartige Verkantung ist der sichere Halte des Anbauteils 12 am
Karosseriebauteil 14 nicht gewährleistet. Diese kann
sich im Betrieb losrütteln, indem dessen Endbereich 34 vom
Sockel 22 des Ringflanschbolzens 20 abrutscht.
Hieraus resultiert eine ungenügende Flächenpressung
des Anbauteils 12 gegenüber dem Karosseriebauteil 14,
so dass es zu Vibrationen zwischen Anbauteil 12 und Karosseriebauteil 14 kommen
kann. Diese können zum einen störendes Klappern
verursachen, zum anderen jedoch auch zu Tribokorrosion führen.
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In
einer erfindungsgemäßen Halteanordnung 40 gemäß den 4 bis 8 werden
diese Probleme vermieden, indem das Anbauteil 12 über eine
Haltevorrichtung 42 mittelbar am Sockel 22 eines
Ringflanschbolzens 20 abgestützt wird. Der Sockel 22 des
Ringflanschbolzens 20 ist auch hier mit dem Karosseriebauteil 14 verschweißt.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Varianten
liegt hier weder das Anbauteil 12 noch die Haltevorrichtung 42 direkt
am Karosseriebauteil 14 an. Das Anbauteil 12 hat
auch keinen direkten Kontakt zum Bolzen 20. Dies ermöglicht
eine wesentlich bessere Positionierung des Anbauteils 12 gegenüber dem
Karosseriebauteil 14 und vermeidet ein Losrütteln
des Anbauteils 12. Zudem können aufgrund der räumlichen
Trennung von Anbauteil 12 und Karosseriebauteil 14 die
Anzugsmomente der Haltevorrichtung 42 am Bolzen 20 nicht
mehr auf die Karosserie 14 übertragen werden,
so dass es nicht zu einem Verbiegen des dünnwandigen Karosseriebauteils 14 kommt.
Dieses ist daher vor Lackrissen und der resultierenden Korrosionsgefahr
geschützt. Auch im Zwischenraum 33 zwischen dem
Anbauteil 12 und dem Karosseriebauteil 14 kann
sich dauerhaft weder Schmutz noch Feuchtigkeit ansammeln, da diese
gegebenenfalls abfließen können.
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In
der in 4 gezeigten Ausführungsform der Halteanordnung 40 ist
die Haltevorrichtung 42 einteilig ausgeprägt und über
ein Gewinde 44 mit deren Schaft 24 des Bolzens 20 verschraubt.
Das Anbauteil 12 ist zwischen zwei Zungen 46, 48 der
Haltevorrichtung 42 gehalten, wobei die Haltevorrichtung 42 in
die Öffnung 47 des Anbauteils eingedreht ist und
dort schwimmend gelagert ist. Die Haltevorrichtung 42 kann
daher bereits vor der Montage des Anbauteils 12 am Karosseriebauteil 14 vormontiert werden,
was gegebenenfalls bei einem Zulieferer geschehen kann.
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Alternativ
kann wie in den folgenden 5 bis 8 gezeigt,
die Haltevorrichtung 42 auch zweitteilig ausgebildet sein.
In der einfachsten Variante ist das Anbauteil 12 hier zwischen
einem ersten, als Bundmutter ausgebildeten Halteelement 50 und einem
zweiten, als Unterlegscheibe ausgebildeten Halteelement 52 gehalten.
Die Unterlegscheibe 52 übernimmt die Abstützung
der Haltevorrichtung 42 am Sockel 22 des Ringflanschbolzens 20,
während durch die Bundmutter 50 die nötige
Pressung zum Halten des Anbauteils 12 am Karosseriebauteil 14 realisiert
wird.
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Alternativ
kann, wie in 6 gezeigt, auch das zweite Halteelement 52 als
Bundmutter ausgebildet sein, wobei hier das zweite Halteelement 52 sowohl
die Abstützung der Haltevorrichtung 42 am Sockel 22 des
Ringflanschbolzens 20, als auch die Verschraubung der Haltevorrichtung 42 mit
dem Schaft 24 des Ringflanschbolzens 20 übernimmt.
Das erste Halteelement 50 der Haltevorrichtung 42 ist
als Clipsscheibe ausgebildet, welche in ihrem Endbereich 54 mit
dem zweiten Halteelement 52 verclipst ist, so dass auch
hier das Anbauteil 12 zwischen dem ersten Halteelement 50 und
dem zweiten Halteelement 52 gehalten ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform, wie in 7 dargestellt
ist, ist wiederum das erste Halteelement 50 der Haltevorrichtung 42 als
Bundmutter ausgebildet, welche mit dem Schaft 24 des Ringflanschbolzens 20 verschraubt
ist. Anstelle einer einfachen Unterlegscheibe ist als zweites Halteelement 52 eine komplexe
gespannte Metallscheibe verwendet, welche nicht nur durch den Anpressdruck
der Verschraubung am Sockel 22 gehalten und gegen diesen
gestützt ist, sondern zudem über Clipshaken 56 mit dem
ersten Halteelement 50 verclipst ist. Zwischen einem Flügel 58 der
Bundmutter 50 und einer Federzunge 60 des zweiten
Halteelements 52 ist das Anbauteil 12 mit der
Haltevorrichtung 42 verklemmt, wobei eine Ausbauchung 62 des
zweiten Halteelements 52, die am Flügel 58 der
Bundmutter 50 anliegt für die notwendige Federkraft
der Klemmung sorgt.
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In
einer letzten, in 8 dargestellten Ausführungsform
ist die Haltevorrichtung 42 wiederum zweiteilig ausgebildet,
wobei jedoch auch eine Verclipsung zwischen dem ersten Halteelement 50 und dem
zweiten Halteelement 52 verzichtet wird. Das erste Halteelement 50 ist
wieder als Bundmutter ausgebildet, welche analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 4 zwei
Zungen 46, 48 aufweist, zwischen denen das Anbauteil 12 gehalten
ist. Das zweite Halteelement 52 übernimmt auch
hier die Funktion der Abstützung der Haltevorrichtung 42 am
Sockel 22 des Ringflanschbolzens 20. Das zweite
Halteelement 52 ist hierbei als Hülse ausgebildet,
welche sich mit einem radial abtragenden Flanschbereich 64 am
Sockel 22 abstützt, während ein Kragenbereich 66 sich entlang
des Schaftes 24 des Ringflanschbolzens 22 in die
Schrauböffnung 68 der Bundmutter 50 hineinerstreckt.
Die Hülse 52 ist hierbei bevorzugt aus Metall
ausgeführt und verhindert daher ein Fließen der aus
Kunststoff gebildeten Bundmutter 50.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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