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Title:
ELEMENTS FOR FIXING COMPONENTS SUCH AS TO BE ABLE TO SLIDE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/051705
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device made from polymeric materials for fixing chassis elements in vehicle construction such as to be able to slide, comprising a planar region (3) with an essentially rectangular opening (4) and an annular region integrated in the bottom face of the planar region with guide elements, clip elements and at least two spring elements (1), suitably engaged with the polymeric chassis element.

Inventors:
LUX STEFAN (DE)
HERRMANN STEFAN (DE)
HOFFMANN THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/014401
Publication Date:
June 26, 2003
Filing Date:
December 17, 2002
Export Citation:
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Assignee:
REHAU AG & CO (DE)
LUX STEFAN (DE)
HERRMANN STEFAN (DE)
HOFFMANN THOMAS (DE)
International Classes:
B62D29/04; (IPC1-7): B62D29/04
Foreign References:
FR2806133A12001-09-14
EP0799758A11997-10-08
DE10022360A12001-11-15
EP0799758A11997-10-08
US5098765A1992-03-24
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Claims:
Schutzansprüche
1. Vorrichtung aus polymeren Werkstoffen zur gleitfähigen Befestigung von Karos serieelementen im KfzBau, die besteht aus (I) einem flächigen Bereich mit einem im Wesentlichen rechteckigen Durchbruch (II) aus einem in der Unterseite des flächigen Bereiches integrierten, ring förmigen Bereich, der über Rastelemente und Führungselemente ver fügt, sowie über mindestens zwei Federelemente, die mit dem polyme ren Karosserieelement in korrespondierendem Eingriff stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsele mente und die Federelemente die Einhaltung der Nennlage beim Einbau des Ka rosserieelementes gewährleisten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente die thermische Längenausdehnung des Karosserieelementes zulassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente den Halt des Befestigungselementes in der Montageausnehmung des Karosse rieelementes sicherstellen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der polymere Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe PA, PABlend, PBT, PBTBlend oder POM.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem polymeren Werkstoff Füllstoffe und/oder Gleitmittel zugesetzt sind.
7. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 vorzugsweise für die Befestigung von Bauteilen, die im Einbauzustand gleitfähig befestigt sein müssen. Rehau, den 17. 12. 2001 dr. wezh.
Description:
Elemente zur gleitfähigen Befestigung von Bauteilen

Die Erfindung betrifft Elemente zur gleitfähigen Befestigung von Bauteilen.

Zur Befestigung von Karosserieelementen aus Kunststoff sind wegen der größeren Längenausdehnung im Vergleich zu Karosserieelementen aus Stahl spezielle Befe- stigungselemente bzw. die Kombination spezieller Befestigungselemente erforderlich.

Betrachtet man beispielsweise die Befestigung von Kunststoff-Kotflügeln, sind vor allem im Bereich des Übergangs zu den Türen starre Befestigungen, im Übergang zur Motorhaube und im Bereich des Frontends gleitfähige Befestigungselemente er- forderlich, um die geforderte Maßhaltigkeit und die Öifnungs-bzw. Schließfunktionen von Türen und Hauben sicherzustellen.

Bei der Montage am Fahrzeug ist es gerade bei gleitfähigen Befestigungen entschei- dend, dass das Bauteil exakt in Nennlage montiert wird. Bei später auftretenden La- geänderungen des Bauteils, z B durch Temperaturveränderungen, müssen die zwi- schen Bauteil und Befestigungselement vorgesehenen Bewegungsräume auch tat- sächlich vorhanden sein. Eine Montage außerhalb der Nennlage schränkt die vorge- sehene Bewegungsfreiheit des Bauteiles entsprechend ein.

Der Stand der Technik kennt dazu eine Reihe von konstruktiven Lösungen.

Beispielsweise lehrt EP 0 799 758 die Ausführung eines Befestigungselementes aus Kunststoff mit angeformten Lamellenfedern, die vor dem Verschrauben das Gleitele- ment in Nennlage bringen.

Gemäß US 5 098 765 wird ein Kunststoffelement beschrieben, welches eine gleitfä- hige Befestigung zulässt. Zum Einstellen der Nennposition besitzt das Element ein- seitig einen Stift, der bei Montage des zu befestigenden Bauteiles an diesem anliegt.

Im vorderen Bereich ist dieser Stift so dünn ausgeführt, dass er bei Kraftbeaufschla- gung wegknickt, z. B. durch Wärmeausdehnung des zu befestigenden Bauteiles.

Damit wird der Bauraum für die Bewegung des zu befestigenden Bauteiles freigege- ben.

Alternativ zu Kunststoffelementen werden auch metallische Passscheiben zur kunst- stoffgerechten Verschraubung eingesetzt. Diese Passscheiben bestehen aus einer Platte, die in der Mitte einen Durchbruch mit angeformtem Flansch besitzt. Dabei ist die Flanschtiefe geringfügig größer als die Materialstärke des zu befestigenden Bau- teiles am Befestigungspunkt.

Diese bekannten Lösungen weisen jedoch eine unzureichende Fixierung der Befesti- gungselemente in Nennlage auf, d. h. bei der Montage kann es vorkommen, dass bereits bei geringer, unabsichtlicher Krafteinwirkung die Verschraubung außerhalb der Nennlage erfolgt. Diese definierte Nennlage muss jedoch unbedingt eingehalten werden, weiterhin müssen Montagetoleranzen in X-und Y-Richtung berücksichtigt werden können. Dies ist bei den Kunststofflösungen nach dem Stand der Technik nur bedingt möglich.

Weiterhin ist nachteilig, dass die üblichen Kunststoffelemente einen relativ großen Bauraum benötigen und dass sie zu kostenintensiv in der Herstellung sind. Bei metal- tischen Passscheiben ist die Auslegung der Befestigung der Passscheibe im Bauteil bei gleichzeitiger Option der Gleitfähigkeit des Bauteiles im befestigten Zustand pro- blematisch, darüber hinaus kommt ein hoher Montageaufwand dazu.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Befestigungselemente bereitzu- stellen, welche - bei Einhaltung der geforderten Montagetoleranzen einen möglichst kleinen Bauraum benötigen - die Einhaltung der Nennlage während der Montage gewährleisten - eine einfache Montage des Karosserieelementes erlauben - ermöglichen, dass das zu befestigende Karosserieelement bei Wärmeaus- dehnung im Befestigungselement gleiten kann

- korrosionsfest und kostengünstig herstellbar sind.

Erfindungsgemäß konnte die Aufgabe gelöst werden durch ein im Spritzgussverfah- ren hergestelltes Befestigungselement aus Kunststoff mit den Merkmalen des An- spruchs 1.

Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem in der - Reduzierung der Herstellungskosten im Vergleich zu metallischen Passschei- ben bzw. herkömmlichen Kunststoffelementen - Reduzierung des Montageaufwandes im Vergleich zu metallischen Pass- scheiben, - höhere Genauigkeit der Nennlagedefinition - Realisierung größerer Montagetoleranzen in X-und Y-Richtung - Möglichkeit, einen kleinen Bauraum im Vergleich zu bestehenden Kunst- stofflösungen realisieren zu können - Möglichkeit, Bauteile mit größeren Wanddicken montierten zu können -Möglichkeit für einen größeren Gleitweg im Vergleich zu metallischen Pass- scheiben.

In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Befestigungselementes wird die Befestigung eines vorderen Kunststoifkotflügels an einem PKW erläutert : Das Befestigungselement, beschrieben in Figur 1, wird in Z-Richtung in die Monta- geausnehmung des Kotflügels bis zum Einrasten eingedrückt, sodass der durch die leicht keilförmig ausgebildeten Rastelemente sich ergebende Hinterschnitt das Befe- stigungselement in der Montageausnehmung des Kotflügels hält.

Im vorliegenden Beispiel dienen die Rastelemente auch gleichzeitig als Führung- elemente, welche eine Bewegung des Kotflügels in Y-Richtung weitgehend verhin- dern. Je nach den konstruktiven Erfordernissen können auch die Rastelemente und die Führungselemente getrennt von einander ausgeführt werden.

Das Befestigungselement wird nun in der Montageausnehmung in X-Richtung so lange verschoben, bis die beiden Federelemente mit ihrer mittigen, keilförmigen Ein-

buchtung in die beiden korrespondierenden, in der Montageausnehmung des Kotflü- gels angeformten, keilförmigen Ausbuchtungen eingreifen und so die exakte Einhal- tung der Nennlage sicherstellen. Anschließend wird die Bundschraube durch den Durchbruch des flächigen Teiles des Befestigungselementes gesteckt, in die metall- sche Karosseriestruktur eingeschraubt und mittels Drehmomentschlüssel festgezo- gen. Der Kotflügel ist nun fest auf der Karosserie fixiert, eine Verschiebung inox- Richtung infolge Wärmedehnungen ist jedoch nach wie vor möglich.

Werkstoffseitig besteht das Befestigungselement aus einem Material, das gleicher- maßen über eine hohe Festigkeit und Zähigkeit verfügt.

Liegen die Lackiertemperaturen des Kotflügels im Bereich von 1 40°C (Online- Lackierung) bis 190 °C (KTL) kommen insbesondere Polyamide, Polyester und dar- auf basierende Blends infrage. Üblicher Weise erfolgt der Zusatz von Füllstoffen, ins- besondere Glasfasern, zusätzlich können Gleitmittel, insbesondere PTFE, MoS2, UHMW-PE oder Kreide zum Einsatz kommen.

Für die sogenannte Offline-Lackierung mit Temperaturen bis ca 100 °C ist in der Re- gel POM das Material der Wahl, gegebenenfalls ebenfalls mit Zusätzen von Füllstof- fen und/oder Gleitmitteln.

Eine erste Ausführungsmöglichkeit der Erfindung beschreibt Figur 1 : Dabei stellen dar : 10 die Ansicht von oben, 9 die dreidimensionale Ansicht von schräg unten, 8 die Ansicht von unten und IQaeine Draufsicht auf ein Karosserieteil.

10 zeigt den flächigen Bereich 3, der als Schraubenauflagefläche für Bundschrauben mit 20 mm Scheibendurchmesser ausgelegt ist, und den Durchbruch 4 im flächigen Teil 3, der den Ausgleich der Montagetoleranzen in zwei Raumrichtungen ermöglicht.

Der bei 8 und 9 gut erkennbare, an der Unterseite integrierte ringförmige Bereich 6 verfügt über zwei einander gegenüberliegende Federelemente 1, die jeweils über eine mittig angebrachte, keilförmige Einbuchtung 1 a verfügen.

In diese keilförmige Einbuchtung greift bei der Montage des Befestigungselementes die an das zu befestigende Bauteil 13 im Bereich der Montageausnehmung 12 an- geformte Ausbuchtung 11 ein, wodurch die Einhaltung der Nennlageposition ge- währleistet ist.

Die Führung in der Montageausnehmung 12 des Kotflügels 13 und die Sicherung gegen Verlust bei der Montage wird durch leicht keilförmig ausgebildete kombinierte Führungs-und Rastelemente 2 erreicht, die in Bezug auf die Montagerichtung einen Hinterschnitt ausbilden und so den zuverlässigen Halt des Befestigungselementes im zu befestigenden Bauteil sicherstellen.

Eine zweite mögliche Ausführung der Erfindung beschreibt Figur 2.

21 zeigt die Ansicht von oben mit dem flächigen Bereich 31 und dem Durchbruch 32 zur Aufnahme der Bundschraube. Außerdem hat der flächige Bereich 31 zwei Aus- sparungen 33, die dazu dienen, den innen angeformten senkrecht auf den flächigen Bereich stehenden Flansch flexibel zu hatten.

22 bietet eine dreidimensionale Ansicht des Befestigungselementes von schräg un- ten, 23 eine Draufsicht auf ein Karosserieteil. Die Führung des Befestigungselemen- tes in der Montageausnehmung 38 des zu befestigenden Bauteils 39 erfolgt durch die Führungselemente 34, dort gehalten wird es durch die Federelemente 35, die hier eine Rastfunktion in Z-Richtung ausüben. Gleichzeitig verfügen jedoch die Federele- mente 35 über eine Ausbuchtung 36, die ihrerseits in die Einbuchtung 37 der Monta- geausnehmung 38 eingreift und so die exakte Einhaltung der Nennlage bei der Mon- tage des Karosserieelementes gewährleistet.

Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen haben für die Darstellung der Erfindung lediglich beispielhaften Charakter.

- Schutzansprüche-