DE102011013382B4

DE102011013382B4 - Vorrichtung zum fugengenauen Befestigen zweier aneinander angrenzender Karosserieteile

Info

Publication number: DE102011013382B4
Application number: DE102011013382.8A
Authority: DE
Inventors: Ralph Schneider; Stefan Milbredt; Bernd Grabenhorst
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2024-01-04
Anticipated expiration: 2031-03-10
Also published as: DE102011013382A1

Abstract

Kraftfahrzeug mit einer Bauteilverbindung zweier aneinander grenzender Bauteile (2, 3), und zwar zwischen einem Kotflügel (2) und einem Stoßfängermodul (3), bei der ein Randflansch (2b) des Kotflügels (2) an einem aufbaufesten Halter (6) befestigbar ist, und zur fugengenauen Ausrichtung des Stoßfängermoduls (3) mit dem Kotflügel (2) ein Führungsprofil (9) vorgesehen ist, das am Kotflügel-Randflansch (2b) befestigbar ist und das Stoßfängermodul (3) relativ zum Kotflügel (2) fugengenau hält, dadurch gekennzeichnet, dass der Kotflügel-Randflansch (2b) mit dem Halter (6) über zumindest eine Schrauben-Mutter-Verbindung (7, 8) fest verschraubt ist, an der auch das Führungsprofil (9) befestigbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum fugengenauen Befestigen zweier aneinander angrenzender Karosserieteile eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zeigt beispielsweise die EP 1 826 103 A2 , bei der Randabschnitte eines Stoßfängermoduls und eines Kotflügels aus Kunststoff über ein aufbaufestes Führungsprofil miteinander verbunden sind, wobei das Führungsprofil jedoch relativ kompliziert ausgebildet und montierbar ist.
Aus der DE 198 09 935 A1 ist ein Verfahren zum Verbinden eines Stoßfängers bekannt. Die US 4 895 405 A offenbart eine Stoßfängerhalterung für ein Fahrzeug.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die baulich einfach und montagegünstig ausgebildet ist und eine ausreichend betriebsfeste Verbindung herstellt.
Die vorstehende Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist der eine Randflansch mit dem aufbaufesten Halter über zumindest eine Schrauben-Mutter-Verbindung fest verschraubt, an der auch das Führungsprofil befestigt ist, in das der Randflansch des anderen Karosserieteils zum Beispiel kraft- und/oder formschlüssig einsteckbar ist. Das Führungsprofil wird somit in baulich einfacher und montagegünstiger Weise mit dem einen Karosserieteil am aufbaufesten Halter befestigt. Anschließend wird unter fugengenauer Ausrichtung das andere Karosserieteil auf das Führungsprofil aufgesteckt. Es versteht sich, dass ggf. mehrere Führungsprofile entlang der Teilefuge verwendet sein können.
Die Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, anwendbar auf eine Bauteilverbindung zwischen einem Kotflügel und einem Stoßfängermodul. Bei einer solchen Bauteilverbindung ist der Kotflügel-Randflansch an dem aufbaufesten Halter mittels der oben genannten Schraubverbindung befestigt, während zusätzlich das Führungsprofil vorgesehen ist, um eine fugengenaue Ausrichtung des anschließend zu montierenden Stoßfängermoduls mit dem Kotflügel zu unterstützen. Durch die erfindungsgemäße Bauteilverbindung kann die Anzahl von zueinander beabstandeten Schraubstellen reduziert werden, wodurch Bauraum eingespart wird. Zugleich kann jedoch montagetechnisch einfach eine genaue Nullfuge und ein stufenloser Flächenübergang zwischen den Karosserieteilen, insbesondere zwischen dem Kotflügel und dem Stoßfängermodul, bereitgestellt werden.
Zur Befestigung des Führungsprofils sowie des Kotflügel-Randflansches am Halter kann bevorzugt ein Schraubbolzen am aufbaufesten Halter festgelegt werden, etwa mittels Schweißverbindung. Der Bolzenkopf kann in einer Ausführungsform beidseitig vom aufbaufesten Halter abragen. In diesem Fall kann an einer Seite des Halters der Kotflügel-Randflansch verschraubt werden, während an der gegenüberliegenden Seite des Halters das Führungsprofil verschraubt werden kann. Demgegenüber ist es jedoch im Hinblick auf einen montagetechnisch einfachen Zusammenbau von Vorteil, wenn der Schraubbolzen einseitig am Halter festgelegt ist. In diesem Fall kann sowohl der Kotflügel-Randflansch als auch das Führungsprofil in gleicher Montagerichtung am Halter bzw. am Kotflügel-Randflansch festgespannt werden.
Der Schraubbolzen kann bevorzugt unterschiedlich dimensionierte Gewindeabschnitte aufweisen. Um eine bauteilsteife Halterung des Kotflügels zu gewährleisten, kann die den Kotflügel-Randflansch festspannende Schraubverbindung ein Feingewinde-Schraubabschnitt zugeordnet sein, auf dem der Kotflügel-Randflansch festgeschraubt wird. Demgegenüber kann fertigungstechnisch einfach die das Führungsprofil festspannende Schraubverbindung einen Grobgewindeabschnitt aufweisen, auf dem montagetechnisch einfach eine Kunststoffmutter aufschraubbar ist. Der Feingewindeabschnitt kann in der Bolzenlängsrichtung unmittelbar am Bolzenkopf angrenzen. Demgegenüber kann der Feingewinde-Abschnitt mit dem Grobgewinde-Abschnitt verlängert sein. Damit die Schraubmutter zum Festspannen des Kotflügel-Randabschnittes ohne weiteres über den Grobgewinde-Abschnitt zum Feingewinde-Abschnitt geführt werden kann, ist es bevorzugt, den Grobgewinde-Abschnitt mit kleinerem Außendurchmesser zu bemessen und zwar im Vergleich zum Feingewinde-Abschnitt.
In herstellungstechnisch günstiger Weise und zur Bereitstellung einer sogenannten Nullfuge kann das Führungsprofil einen seitlich abragenden, parallel zum ersten Randflansch ausgerichteten Kragen aufweisen, in den der Randflansch des zweiten Karosserieteils am ersten Randflansch anliegend einsteckbar ist.
Des Weiteren kann das Führungsprofil tassenförmig derart ausgebildet sein, dass es die den ersten Randflansch befestigende Schraubenmutter umschließt und sich mit seiner ringförmiger Stirnseite am Randflansch abstützt, wobei der Bodenabschnitt des Führungsprofils an einem verlängerten Abschnitt der Schraube festgelegt ist. Daraus resultiert zunächst eine besonders einfache Befestigung des ersten Randflansches an dem aufbaufesten Halter, worauf anschließend besonders montageeinfach das Führungsprofil aufgesteckt wird, in das schließlich der zweite Randflansch kraft- und/oder formschlüssig eingedrückt wird. Das stirnseitige Anlegen des Führungsprofils am ersten Randflansch sichert zudem eine genaue Zuordnung Randflansch zu Führungsprofil.
Dabei kann in einer fertigungstechnisch besonders einfachen Ausführung der verlängerte Abschnitt der Schraube ein mit der Ausnehmung im Bodenabschnitt des Führungsprofils eine Rastverbindung bildendes Grobgewinde aufweisen, das an das übliche Normgewinde der Schraubverbindung anschließt. Insbesondere kann das Grobgewinde der Schraube sägezahnartig mit in Aufsteckrichtung des Führungsprofils flacheren und entgegen der Aufsteckrichtung steileren Gewindeflanken ausgeführt sein. Bei maßlich entsprechend ausgebildeter, mit dem Grobgewinde zusammenwirkender Ausnehmung im Führungsprofil ist dieses nach dem Aufstecken auf die Schraube zuverlässig und mit ausreichender Festigkeit gehalten. Das Führungsprofil kann dabei kostengünstig ein aus Leichtmetall oder plastischem Kunststoff im Gieß-, Press- oder Spritzverfahren hergestelltes Formteil sein.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, dass der durch den Kragen des Führungsprofils und ggf. des befestigten Randflansches gebildete Führungsspalt als eine Rastverbindung für den zweiten Randflansch ausgeführt ist. Dabei kann zumindest der Kragen des Führungsprofils fertigungstechnisch besonders einfach durch eine quer zur Einsteckrichtung ausgerichtete Verzahnung oder Riffelung gebildet sein, die ggf. ebenfalls sägezahnartig ausgeführt ist.
In hinsichtlich der Montage der Karosserieteile besonders zweckmäßiger Weise kann die Schraube durch einen am Halter befestigten Schraubbolzen gebildet sein, dessen Ausrichtung im Wesentlichen senkrecht zu den abgewinkelten Randflanschen ausgeführt ist. Dies vereinfacht zusätzlich die Montage der Bauteile dadurch, dass zunächst der eine Randflansch auf den Schraubbolzen des aufbaufesten Halters aufgefädelt und mittels der Schraubenmutter befestigt wird. Anschließend wird das Führungsprofil aufgesteckt und schließlich mit einer weiteren Schraubenmutter mit dem Kotflügel-Randflansch verspannt, wobei über das Führungsprofil eine fugengenaue, feste Verbindung sichergestellt ist.
Wie bereits oben erwähnt, besteht eine besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, dass die zu befestigenden Karosserieteile in an sich bekannter Weise aneinander angrenzende, seitliche Abschnitte eines Kotflügels und eines Stoßfängermoduls aus Kunststoff eines Personen-Kraftfahrzeuges sind. Neben der erforderlichen Festigkeit der Verbindung gelingt es, auch bei Randflanschen unterschiedlicher Materialstärke (Kotflügel aus dünnerem Metallblech, Stoßfänger aus Kunststoff) eine genaue Nullfuge und einen stufenlosen Flächenübergang zwischen den Karosserieteilen problemlos darzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden anhand der beiliegenden, schematischen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

1 in teilweiser Darstellung von seitlich vorne den Kotflügel und einen daran anschließenden Stoßfängermodul am Vorbau eines Personenkraftfahrzeuges, wobei deren eine gemeinsame Trennfuge bildende Randflansche an einem gestrichelt dargestellten, ausbaufesten Halter festgelegt sind;
2 eine Darstellung des innerhalb des Kotflügels und des Stoßfängermoduls angeordneten, an einem Längsträger befestigten Halters, an dem der Randflansch des teilweise dargestellten Kotflügels über zwei Schraubenbolzen und Schraubenmuttern befestigt ist; und
3 einen Schnitt gemäß Linie III - III der 2 durch einen der gemäß 2 befestigten Schraubenbolzen mit aufgestecktem Führungsprofil und montiertem Randflansch des an den Kotflügel über die Trennfuge anschließenden Stoßfängermoduls.

In der 1 ist abschnittsweise der Vorbau eines Personen-Kraftfahrzeuges dargestellt, mit einer Fronthaube 1, einem seitlichen Kotflügel 2, einem nach vorne anschließenden Stoßfängermodul 3, das in einem Verbindungsbereich über eine Trennfuge 4 an den Kotflügel 2 anschließt.
Das Stoßfängermodul 3 ist in nicht dargestellter Weise über einen integrierten Stoßfängerquerträger an in gestrichelten Linien angedeuteten Längsträgern 5 des Aufbaus des Kraftfahrzeuges befestigt, während dessen Außenhaut 3a aus Kunststoff im hier interessierenden Randbereich (Trennfuge 4) mit dem Kotflügel 2 und mit einem aufbaufesten Halter 6 fest verbunden ist.
Die 2 zeigt bei entferntem Stoßfängermodul 3 und nur teilweise ersichtlichem Kotflügel 2 die Verbindung im Bereich der Trennfuge 4. Wie ersichtlich ist, ist der Halter 6 an dem Längsträger 5 befestigt und weist seitlich nach außen abragend eine Platte 6a auf, an der zwei Schraubenbolzen 7 z.B. durch Schweißen befestigt sind.
Die 3 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt entlang eines der Schraubenbolzen 7 der Verbindung im Bereich zwischen dem Kotflügel 2, dem aufbaufesten Halter 6 und der Außenhaut 3a des Stoßfängermoduls 3.
Wie angeführt sind die Schraubenbolzen 7 an der abgewinkelten Platte 6a des Halters 6 befestigt, wobei diese senkrecht zu den ca. um 90 Grad abgestellten Randflanschen 2b, 3b des Kotflügels 2 und der Außenhaut 3a des Stoßfängermoduls 3 und zur Platte 6a ausgerichtet sind.
Die Schraubenbolzen 7 weisen einen an der Platte 6a befestigten Kopf 7a, einen ersten, mit einem Normgewinde versehenen Abschnitt 7b und einen ein Grobgewinde aufweisenden, verlängerten Abschnitt 7c auf.
Der Kotflügel-Randflansch 2b ist über entsprechende Bohrungen auf die Schraubenbolzen 7 aufgesteckt und mittels einer Schraubenmutter 8 mit der Platte 6a des Halters 6 fest verschraubt.
Über den verlängerten Abschnitt mit dem Grobgewinde 7c ist auf die Schraubenbolzen 7 jeweils ein tassenförmiges Führungsprofil 9 aufgesteckt, das z.B. aus Leichtmetall im Gieß- oder Pressverfahren hergestellt ist. Das Führungsprofil 9 kann ggf. auch aus plastischem Kunststoff z.B. im Spritzverfahren hergestellt sein.
Zur festen Verbindung des Führungsprofils 9 mit den Schraubenbolzen 7 ist das Führungsprofil 9 mittels einer Kunststoffmutter 10 mit dem Kotflügel-Randflansch 2b fest verschraubt.
Im aufgesteckten Zustand liegen die ringförmigen Stirnseiten 9b der Führungsprofile 9 an dem Randflansch 2a des Kotflügels 2 an, wodurch ein seitlich zur Trennfuge 4 abragender, an das Führungsprofil 9 angeformter Kragen 9c einen maßlich definierten Führungsspalt mit dem Randflansch 2a bildet. Das Führungsprofil 9 überdeckt dabei wie ersichtlich ist die Schraubenmutter 8 entsprechend. Ferner sind an das Führungsprofil 9 außenliegende Verstärkungsrippen 9d angeformt.
In den durch den Kotflügel-Randflansch 2b und den Kragen 9c gebildeten Führungsspalt ist der Randflansch 3b des Stoßfängermoduls 3 eingesteckt und verrastet.
Zur Verrastung ist zumindest die dem Führungsspalt zugewandte Fläche des Kragens 9c des Führungsprofils 9 mit einer sägezahnartigen Verzahnung oder Riffelung versehen, die quer zur Einsteckrichtung verläuft. Des Weiteren ist der Randflansch 3b aus Kunststoff mit einer geringfügigen Überdeckung zum Spaltmaß des Führungsspaltes hergestellt, so dass mit dem Eindrücken des Randflansches 3b eine sichere, dauerhaltbare Verbindung des Stoßfängermoduls 3 zum Führungsprofil 9 bzw. zum Halter 6 geschaffen ist, die zudem eine Nullfuge 4 (die Randflansche 2b, 3b liegen direkt aneinander an) bildet.
Durch die vorgegebene oder durch die Verrastung einstellbare Eindrücktiefe des Randflansches 3b des Stoßfängermoduls 3 in den Führungsspalt zwischen dem Kragen 9c des Führungsprofils 9 und dem Randflansch 2b des Kotflügels 2 ist zudem wie aus 3 ersichtlich ist ein stufenloser Übergang der Außenflächen der Bauteile 2, 3 gegeben oder herstellbar.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Anstelle zweier Führungsprofile 9 kann ggf. auch ein einstückiges Führungsprofil für beide Schraubenbolzen 7 vorgesehen sein. Die angeschweißten Schraubenbolzen 7 können auch durch in Bohrungen des Halters 6 bzw. der Platte 6a eingesteckte Schrauben ersetzt sein. Die Schrauben könnten ggf. ein durchgehendes Normgewinde aufweisen, wobei die Führungsprofile 9 dann über eine zweite Schraubenmutter befestigbar wären.
Die in der 1 dargestellte Trennfuge 4 zwischen den Bauteilen 2, 3 kann selbstverständlich mit entsprechender Anpassung des Halters 6 auch vertikal oder in anderweitiger Geometrie verlaufen.
Bezugszeichenliste

1: Fronthaube
2: Kotflügel
2b: Randflansch
3: Stoßfängermodul
3a: Außenhaut
3b: Randflansch
4: Trennfuge
5: Längsträger
6: Halter
6a: Platte
7: Schraubenbolzen
7a: Kopf
7b: Normgewinde-Abschnitt
7c: Grobgewinde-Abschnitt
8: Schraubenmutter
9: Führungsprofil
9a: Bodenabschnitt
9b: Stirnseite
9c: Kragen
9d: Verstärkungsrippen
10: Schraubenmutter

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Bauteilverbindung zweier aneinander grenzender Bauteile (2, 3), und zwar zwischen einem Kotflügel (2) und einem Stoßfängermodul (3), bei der ein Randflansch (2b) des Kotflügels (2) an einem aufbaufesten Halter (6) befestigbar ist, und zur fugengenauen Ausrichtung des Stoßfängermoduls (3) mit dem Kotflügel (2) ein Führungsprofil (9) vorgesehen ist, das am Kotflügel-Randflansch (2b) befestigbar ist und das Stoßfängermodul (3) relativ zum Kotflügel (2) fugengenau hält, dadurch gekennzeichnet, dass der Kotflügel-Randflansch (2b) mit dem Halter (6) über zumindest eine Schrauben-Mutter-Verbindung (7, 8) fest verschraubt ist, an der auch das Führungsprofil (9) befestigbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das Führungsprofil (9) ein Randflansch (3b) des Stoßfängermoduls (3) kraft- und/oder formschlüssig einsteckbar ist, und/oder das Führungsprofil (9) einen seitlich abragenden, parallel zum Kotflügel-Randflansch (2b) ausgerichteten und einen Führungsspalt bildenden Kragen (9c) aufweist, in den ein Randflansch (3b) des Stoßfängermoduls (3) einsteckbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsprofil (9) tassenförmig derart ausgebildet ist, dass es die den Kotflügel-Randflansch (2b) befestigende Schraubenmutter (8) umschließt und sich mit dessen ringförmiger Stirnseite (9b) am Kotflügel-Randflansch (2b) abstützt.
Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Abschnitt der Schraube (7) mit dem Führungsprofil (9) eine Schraubverbindung (7c, 10) bildendes Gewinde (7c) aufweist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsprofil (9) mittels einer auf das Gewinde (7c) der Schraube (7) geschraubten Schraubenmutter (10) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsprofil (9) ein aus Leichtmetall oder Kunststoff im Gieß- Press- oder Spritzverfahren hergestelltes Bauteil ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Kragen (9c) des Führungsprofils (9) und ggf. des befestigten Kotflügel-Randflansches (2b) gebildete Führungsspalt als eine Rastverbindung für den Stoßfängermodul-Randflansch (3b) ausgeführt ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Kragen (9c) des Führungsprofils (9) mit einer quer zur Einsteckrichtung ausgerichteten Verzahnung oder Riffelung versehen ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube durch einen einseitig am Halter (6a) befestigten Schraubbolzen (7) gebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenabschnitt (7b) zum Festspannen des Kotflügel-Randflansches (2b) am Halter (6) ein Feingewinde aufweist, und der Schraubenabschnitt (7c) zum Festspannen des Führungsprofils (9) ein Grobgewinde aufweist.