DE102009008220A1 - Fastening element for forming structure reinforced attachment of vehicle component, has carrier element which consists of two fastening sections to form positive-fit connection with vehicle component - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement zur Bildung einer strukturversteiften Befestigung eines Kraftfahrzeugbauteils sowie ein Verfahren zur Herstellung, bzw. Montage eines solchen Befestigungselements an einer tragenden Komponente eines Kraftfahrzeugs, etwa an der Fahrzeugkarosserie.The The present invention relates to a fastener for forming a structure-stiffened attachment of a motor vehicle component and a method for producing, or assembly of such Fastener on a structural component of a motor vehicle, about the vehicle body.
Stand der TechnikState of the art
Bei der Befestigung von Kraftfahrzeugbauteilen an tragenden Komponenten eines Kraftfahrzeugs, etwa an der Kraftfahrzeugtragstruktur bzw. einer Kraftfahrzeugkarosserie, ist es oftmals erforderlich, bauteil- und fertigungsbedingte, aber auch montagebedingte Toleranzen auszugleichen. Beispielsweise ist es für die Montage eines Lenkungsquerträgers an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs erforderlich, dass die in Fahrzeugquerrichtung liegenden, als großflächige Anschlussplatten ausgebildeten Endabschnitte des Lenkungsquerträgers bei der Montage an der Fahrzeugkarosserie einen bestimmten Abstand zu der Karosserie einhalten, um den Lenkungsquerträger beschädigungsfrei, an bereits vormontierten Bauteilen vorbei in die Einbauposition zu bringen.at the attachment of motor vehicle components to supporting components a motor vehicle, such as on the motor vehicle support structure or a motor vehicle body, it is often necessary to and to compensate for production-related, but also assembly-related tolerances. For example, it is for the assembly of a steering cross member on the bodywork of a motor vehicle required that in Vehicle transverse direction lying, as a large area Sub-plates formed end portions of the steering cross member during assembly to the vehicle body a certain distance to the body to the steering cross member damage-free, past pre-assembled components to bring in the installation position.
Speziell
für eine solche Befestigung an der Karosserie werden Toleranzausgleichselemente
verwendet, damit das Bauteil, in diesem Falle der Lenkungsquerträger
bei einer Verschraubung fest an der zugehörigen Karosseriekomponente
anliegt. Eine gängige Toleranzausgleichsanordnung für
einen selbsttätigen Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter
Toleranzen im Abstand zwischen zwei Bauteilen ist beispielsweise
in der
Es erweist sich bei solchen Toleranzausgleichsanordnungen als nachteilig, dass das eigentliche, eine Verschraubung zur Verfügung stellende Verbindungselement eine verhältnismäßig geringe Auflage- oder Anlagefläche zum Bauteil, bzw. zur Fahrzeugkarosserie aufweist. Etwaige senkrecht oder schräg zur Verschraubung auftretenden Kräfte, bzw. Momente können deshalb zu erheblichen Materialverformungen im Bereich einer Schraub- oder Nietverbindung führen. Karosserieseitige oder bauteilseitige Aufnahmen und Befestigungsstellen für derartige Verbindungselemente müssen daher relativ dickwandig ausgebildet werden, um etwaigen Kippmomenten, welche über das Verbindungselement übertragen werden, standhalten zu können.It proves to be disadvantageous in such tolerance compensation arrangements, that the actual, a screw fitting available placing connecting element a relatively small bearing or contact surface to the component or to the vehicle body having. Any vertical or oblique to the screw occurring forces or moments can therefore to significant material deformations in the area of a screw or rivet connection to lead. Body-side or component-side recordings and attachment points for such fasteners must therefore be made relatively thick-walled to any tilting moments which transmit via the connecting element be able to withstand.
Dieses
Problem tritt nicht nur bei Toleranzausgleichsanordnungen statt,
die einen Toleranzausgleich parallel zu einer Verbindungs- oder
Schraubenachse zur Verfügung stellen. Ein entsprechendes Problem
tritt beispielsweise auch bei solchen Toleranzausgleichssystemen
auf, welche einen Ausgleich transversal, also senkrecht zu einer
Schraubenachse ermöglichen, wie dies etwa bei einer in
einem Käfig schwimmend gelagerten Muttern der Fall ist.
Eine solche Käfiganordnung ist beispielsweise in der
Jener Käfig ist zur schwimmenden Lagerung einer Mutter oberhalb eines in einem Fahrzeugkarosserieblech vorhandenen Schraublochs mit einem Dach ausgestattet, an dem die Mutter hängend gehalten ist. Ferner sind zwei gegenüberliegende, das Dach tragende und mit ihren Unterkanten am Karosserieblech unmittelbar befestigbare Wände vorgesehen. Dadurch, dass die Käfigwände mittels daran angeformten Schweißnasen unmittelbar an ein Karosserieblech angeschweißt werden, tritt auch hier das Problem auf, dass etwaige senkrecht oder schräg zur Längserstreckung der Schraube in den Käfig eingeleiteten Kräfte zu einer unerwünschten Verformung des für den Käfig vorgesehenen Karosserieblechs führen können.that Cage is above for floating storage of a nut a present in a vehicle body panel screw hole equipped with a roof on which the mother hanging is held. Furthermore, two opposite, the roof carrying and with their lower edges on the body sheet directly provided fastenable walls. Because of the cage walls by means of molded thereto welding lugs directly to a Body sheet welded, occurs here too the problem on that any vertical or oblique to the longitudinal extent the screw introduced into the cage forces to an undesirable deformation of the for Cage provided body panel can lead.
Demgemäß ist es auch hier erforderlich, eine karosserieseitige Befestigungsstelle für einen solchen Käfig entsprechend dickwandig und stabil, so etwa durch Anbringen zusätzlicher Verstärkungen auszugestalten.Accordingly it also required here, a body-side attachment point correspondingly thick-walled for such a cage and stable, such as by attaching additional reinforcements to design.
Die Verwendung solch dickwandiger oder mit zusätzlichen Verstärkungen versehenen karosserieseitigen Befestigungsstellen trägt in der Summe zu einer Erhöhung des Gesamtfahrzeuggewichtes bei. Ein erhöhtes Fahrzeuggewichtführt jedoch zu einem höheren Kraftstoffverbrauch und somit zu einer erhöhten Abgasbelastung der Umwelt und einer entsprechend nachteiligen CO2 Bilanz des Fahrzeugs.The use of such thick-walled or provided with additional reinforcements body-side attachment points contributes in the sum to an increase in the total vehicle weight. However, an increased vehicle weight leads to a higher fuel consumption and thus to an increased exhaust pollution of the environment and a corresponding adverse CO 2 balance of the vehicle.
Aufgabetask
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein strukturversteiftes Befestigungselement für die Befestigung eines Kraftfahrzeugbauteils an einer tragenden Komponente eines Kraftfahrzeugs, etwa einer Karosserie, zur Verfügung zu stellen, welches eine Reduzierung der Dicke oder Wandstärke einer karosserieseitigen Anbindungsstelle ermöglichen soll. Zudem soll das Befestigungselement besonders platzsparend und für eine einfache und zugleich besonders stabile Befestigung des Bauteils ausgelegt sein. Auch soll das Befestigungselement kostengünstig in der Herstellung und Montage am Kraftfahrzeug sein. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung, bzw. Montage eines solchen Befestigungselements zur Verfügung zu stellen.Of the The present invention is based on the object, a structure-reinforced fastener for attachment a motor vehicle component on a supporting component of a Motor vehicle, such as a body available which is a reduction in thickness or wall thickness a body-side connection point should allow. In addition, the fastener is particularly space-saving and for a simple and at the same time particularly stable attachment of the component be designed. Also, the fastener should cost be in the manufacture and assembly on the motor vehicle. Furthermore It is an object of the invention to provide a process for the preparation, or Assembly of such a fastener available to deliver.
Erfindung und erfindungsgemäße WirkungenInvention and inventive effects
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit Hilfe eines Befestigungselements gemäß Patentanspruch 1 und einem Verfahren zur Herstellung und/oder Montage eines Befestigungselements an einer tragenden Komponente eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The invention underlying Aufga Be is achieved by means of a fastener according to claim 1 and a method for producing and / or mounting a fastener on a supporting component of a motor vehicle according to claim 14. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Befestigungselement ist zur Bildung einer strukturversteiften Befestigung eines Kraftfahrzeugbauteils an einer tragenden Komponente eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Schaffung einer momentensteifen Befestigung, bzw. Verbindung des Kraftfahrzeugbauteils mit der tragenden Kraftfahrzeugkomponente, etwa einer Fahrzeugkarosserie, ausgelegt. Das Befestigungselement selbst weist ein Trägerelement auf. Dieses Trägerelement hat zumindest zwei Befestigungsabschnitte zur Bildung einer stoffschlüssigen Verbindung mit der tragenden Kraftfahrzeugkomponente.The Fastening element according to the invention is for formation a structure-stiffened attachment of a motor vehicle component on a supporting component of a motor vehicle, in particular to create a torque-resistant attachment, or connection the motor vehicle component with the supporting motor vehicle component, about a vehicle body, designed. The fastener itself has a carrier element. This carrier element has at least two attachment portions to form a cohesive Connection to the load-bearing motor vehicle component.
Das Trägerelement weist ferner eine Aufnahme für ein Toleranzausgleichselement auf, welches der Kompensation fertigungsbedingter und/oder montagebedingter Toleranzen dient. Das Trägerelement ist dabei insbesondere dazu ausgelegt, bereits vor Verbindung oder der wechselseitigen Befestigung des Kraftfahrzeugbauteils mit der tragenden Kraftfahrzeugkomponente an letzterer unverlierbar befestigt zu werden.The Carrier element further comprises a receptacle for a Tolerance compensation element, which of the production-related compensation and / or assembly-related tolerances is used. The carrier element is in particular designed to already before connection or the mutual attachment of the motor vehicle component with the carrying motor vehicle component attached to the latter captive to become.
Als stoffschlüssige Verbindung zwischen Trägerelement und der tragenden Kraftfahrzeugkomponente kommen insbesondere Schweißverbindungen und -Verfahren unterschiedlichster Art, so etwa Punktschweißen, Rollennahtschweißen oder Buckelschweißen, aber auch Laserstrahlschweißen sowie Schutzgas- und Lichtbogenschweißen infrage.When cohesive connection between the carrier element and the supporting motor vehicle component come in particular welded joints and processes of all kinds, such as spot welding, Roll seam welding or projection welding, but also laser beam welding as well as inert gas and arc welding question.
Nach der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass das Trägerelement in seiner Montageposition an der tragenden Kraftfahrzeugkomponente eine der Fahrzeugkomponente abgewandte und davon beabstandete Widerlagerfläche aufweist. Diese Widerlagerfläche bildet ein Widerlager für ein Verbindungselement, welches letztlich für die Bildung der Befestigung von Kraftfahrzeugbauteil und tragender Kraftfahrzeugkomponente vorgesehen ist. Insbesondere durch die von der Kraftfahrzeugkomponente beabstandete Anordnung der Widerlagerfläche oder des zugehörigen Widerlagers wird der Angriffspunkt für ein etwaiges über das Verbindungselement übertragbares Kippmoment von der Ebene der Kraftfahrzeugkomponente verschoben. Die über das Verbindungselement bei Auftreten seitlicher, etwa senkrecht oder schräg zur Flächennormalen der Widerlagerfläche in diese eingeleiteten Kräfte können über das Trägerelement und seine Befestigungsabschnitte in die tragende Fahrzeugkomponente eingeleitet werden. Durch jene Kraft- oder Momentenableitung über die außerhalb und vorzugsweise beabstandet vom Verbindungselement angeordneten Befestigungsabschnitte können etwaige auftretende Kräfte und Momente entsprechend der Geometrie der Befestigungsabschnitte abgeschwächt in die tragende Fahrzeugkomponente eingeleitet werden.To The invention is particularly provided that the carrier element in its mounting position on the supporting motor vehicle component a the vehicle component facing away from and spaced abutment surface having. This abutment surface forms an abutment for a connecting element, which ultimately for the formation of the attachment of motor vehicle component and supporting motor vehicle component is provided. In particular by that of the motor vehicle component spaced arrangement of the abutment surface or the associated Abutment becomes the point of attack for any over the connecting element transmissible tilting moment of the Moved level of the motor vehicle component. The above the connecting element when occurring laterally, approximately vertically or obliquely to the surface normal of the abutment surface In these initiated forces can over the Carrier element and its attachment sections in the load-bearing Vehicle component to be initiated. By that force or moment derivative over the outside and preferably spaced from the connecting element arranged attachment portions can any occurring Forces and moments according to the geometry of the attachment sections attenuated introduced into the supporting vehicle component become.
Das Trägerelement stellt durch seine, etwa nach Art einer Brücke ausgestalteten Geometrie ein mit einem Toleranzausgleichselement versehenes Befestigungselement zur Verfügung, welches zugleich eine momentensteife Anbindung eines Kraftfahrzeugbauteils an einer tragenden Kraftfahrzeugkomponente, etwa einer Fahrzeugkarosserie, ermöglicht.The Carrier element represents by his, about like a bridge designed geometry with a tolerance compensation element provided fastener available, which at the same time a torque-rigid connection of a motor vehicle component to a supporting vehicle component, such as a vehicle body, allows.
Der Abstand zwischen Widerlagerfläche und der tragenden Kraftfahrzeugkomponente kann nahezu beliebig ausgestaltet werden. Vorzugsweise liegt jener Abstand etwa zumindest im Bereich des Durchmessers eines zur Bildung der Befestigung vorgesehenen Verbindungselements, etwa im Bereich des Durchmessers einer Schraubenmutter oder eines Schraubbolzens.Of the Distance between the abutment surface and the load-bearing motor vehicle component can be designed almost arbitrarily. Preferably, that is Distance about at least in the range of the diameter of a formation the attachment provided connection element, approximately in the area the diameter of a nut or a bolt.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement zumindest zwei laschenartig ausgebildete Wangen, Seitenteile oder einen Abstützkörper aufweist, welche sich zwischen dem Widerlager und den Befestigungsabschnitten erstrecken. Jene als Seitenteile ausgebildeten Wangen oder ein die Aufnahme des Toleranzausgleichselements umschließender Abstützkörper überbrücken den Zwischenraum zwischen der Widerlagerfläche und der Kraftfahrzeugkomponente.To a first advantageous embodiment of the invention is provided in that the carrier element has at least two cheeks formed like tabs, Having side parts or a support body, which is between the abutment and the attachment sections extend. Those trained as side parts cheeks or the one Inclusion of the tolerance compensation element enclosing Abstützkörper bridge the Gap between the abutment surface and the motor vehicle component.
Entsprechend der konkreten Ausgestaltung jener Wangen, Seitenteile oder Abstützkörper werden die über das Verbindungselement in das Widerlager eingeleiteten Kräfte über einen, im Vergleich zum Stand der Technik, größeren Umfang verteilt in die tragende Kraftfahrzeugkomponente abgeleitet.Corresponding the specific design of those cheeks, side panels or support body Be the over the connecting element in the abutment initiated forces over one, in comparison to State of the art, larger scale distributed in the derived automotive component.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Wangen oder der Abstützkörper im Wesentlichen senkrecht oder schräg zur Widerlagerfläche oder zu einer kraftfahrzeugkomponentenseitigen Anlagefläche erstreckt. Die konkrete Ausgestaltung, etwa der Neigungswinkel jener Wangen kann den vorgegebenen Bauraumerfordernissen im Kraftfahrzeug Rechnung tragen. Herstellungstechnisch und für die Zwecke der Kraft- oder Momentenableitung gestaltet sich eine nahezu senkrechte Ausrichtung von den sich zwischen dem Widerlager und den Befestigungsabschnitten erstreckenden Wangen oder eines entsprechenden Abstützkörpers relativ zur Ausrichtung der Ebene des Befestigungsabschnitts als vorteilhaft.To a further advantageous embodiment of the invention is provided that the cheeks or the support body in Essentially perpendicular or oblique to the abutment surface or to a motor vehicle component-side contact surface extends. The concrete design, such as the angle of inclination of those Cheeks can the given space requirements in the motor vehicle Take into account. Manufacturing and for the purpose The force or moment derivative is designed to be almost vertical Alignment of the between the abutment and the attachment sections extending cheeks or a corresponding support body relative to the orientation of the plane of the mounting portion as advantageous.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement der Kraftfahrzeugkomponente zugewandt ein Abstützelement mit einem mit der Kraftfahrzeugkomponente in Kontakt gelangenden Abstützflansch aufweist. Jenes Abstützelement dient einer zusätzlichen Abstützung und Kraft- oder Momentenableitung in die tragende Kraftfahrzeugkomponente. Das Abstützelement ist vorzugsweise zylindrisch oder hülsenartig ausgestaltet und weist an seinen dem Widerlager abgewandten und der Fahrzeugkomponente zugewandten Endabschnitt einen radial verbreiterten Abstützflansch auf, um eine Anlagefläche zwischen Abstützelement und kraftfahrzeugkomponentenseitiger Anlagefläche zu maximieren und dementsprechend etwaige auftretenden punktuellen Druckbelastungen zu minimieren.To a further particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that the carrier element of the motor vehicle component facing a support element with a with the motor vehicle component Having come in contact Abstützflansch. That support element serves additional support and strength or torque derivative in the carrying motor vehicle component. The support element is preferably cylindrical or sleeve-like designed and has facing away from the abutment and the vehicle component end portion facing a radially widened Support flange on to a contact surface between Support element and motor vehicle component side contact surface to maximize and accordingly any occurring punctual Minimize pressure loads.
Auf diese Art und Weise trägt jenes Abstützelement weiter dazu bei, die Material- oder Wandstärke der Kraftfahrzeugkomponente, zumindest im Bereich ihres Befestigungsabschnitts, weiter zu verringern, um eine entsprechende Gewichtseinsparung zu erzielen.On this way carries that support element further to, the material or wall thickness of the motor vehicle component, at least in the area of its attachment section, further reducing to achieve a corresponding weight saving.
Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn das Abstützelement einstückig mit dem Trägerelement verbunden oder daran angeformt ist. So ist insbesondere vorgesehen, das Abstützelement mittels eines Tiefziehprozesses oder anderer geeigneter Umformverfahren aus einem Blechzuschnitt zu formen. In demselben Herstellungsprozess können noch weitere Umformoperationen, wie etwa die Ausgestaltung der Wangen und der Befestigungsabschnitte des Trägerelementes integriert sein, sodass zur Herstellung des Trägerelementes nur verhältnismäßig wenige Arbeitsschritte erforderlich sind.From it is particularly advantageous if the support element integrally connected to the carrier element or is molded on it. Thus, in particular, the support element is provided by means of a deep drawing process or other suitable forming processes to form from a sheet metal blank. In the same manufacturing process can still further forming operations, such as the design the cheeks and the attachment portions of the support element be integrated, so that for the production of the support element only relatively few steps required are.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungselement als Schraubenmutter ausgebildet ist und zur Bildung der Befestigung von Kraftfahrzeugbauteil und tragender Kraftfahrzeugkomponente mit einem Schraubbolzen in Wirkverbindung tritt. Das am Trägerelement anordenbare Toleranzausgleichselement ist dabei dazu ausgelegt, etwaige fertigungs- und/oder montagebedingte Toleranzen entweder in Bolzenlängsrichtung oder senkrecht hierzu auszugleichen.To a particularly preferred embodiment of the invention is provided that the connecting element as a nut is formed and forming the attachment of motor vehicle component and carrying motor vehicle component with a bolt in Active compound occurs. The can be arranged on the support element Tolerance compensation element is designed to any manufacturing and / or Assembly-related tolerances either in the bolt longitudinal direction or to balance it vertically.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mit dem Verbindungselement in Wirkverbindung tretende Schraubbolzen durch das Abstützelement des Trägerelementes hindurchführbar, mit einem Schraubenkopf und einer ggf. dazwischenliegenden Unterlegscheibe in Montagestellung an der der Fahrzeugkomponente abgewandten Seite des zu befestigenden Bauteils zu liegen kommt, während sein mit einem Schraubgewinde versehener gegenüberliegender Endabschnitt mit dem Verbindungselement in Eingriff gelangt.To A further embodiment of the invention provides that by passing with the connecting element in operative connection bolts the supporting element of the carrier element can be passed, with a screw head and a possibly intervening washer in mounting position on the side facing away from the vehicle component the component to be fastened comes to rest during its screwed opposite End portion engages with the connecting element.
Für einen Toleranzausgleich in Bolzenlängsrichtung ist insbesondere vorgesehen, dass das Toleranzausgleichselement eine Toleranzausgleichsbuchse aufweist, welche in die am Trägerelement vorgesehene Aufnahme einschraubbar ist.For a tolerance compensation in the bolt longitudinal direction is in particular provided that the tolerance compensation element is a tolerance compensation socket which, in the provided on the support member recording can be screwed.
Von Vorteil ist es dabei insbesondere, wenn die Aufnahme für das Toleranzausgleichselement, bzw. für die Toleranzausgleichsbuchse unmittelbar in das Abstützelement eingelassen ist, wobei das Abstützelement der Kraftfahrzeugkomponente zugewandt eine Aufnahmeöffnung für das Toleranzausgleichselement, respektive für die Toleranzausgleichsbuchse aufweist. Es ist dabei ferner von Vorteil, dass die Aufnahme, bzw. das Abstützelement ein linksläufiges Innengewinde zum Einschrauben der Toleranzausgleichsbuchse aufweist. Jenes Innengewinde ist typischerweise als eingerolltes oder eingeschnittenes Gewinde in das Abstützelement, bzw. in die Aufnahme für die Toleranzausgleichsbuchse eingebracht. Das Vorsehen eines eingerollten Gewindes hat dabei gegenüber einem geschnittenen Gewinde eine höhere Struktursteifigkeit. Zudem fallen bei dessen Fertigung keine Späne an.From It is particularly advantageous if the recording for the tolerance compensation element, or for the tolerance compensation socket is inserted directly into the support element, wherein facing the supporting element of the motor vehicle component a receiving opening for the tolerance compensation element, respectively for the tolerance compensating bushing. It is also advantageous that the recording, or the support element a left-handed internal thread for screwing in the tolerance compensation bushing having. That internal thread is typically rolled up or incised thread in the support element, or introduced into the receptacle for the tolerance compensation bushing. The provision of a rolled thread opposite a cut thread a higher structural rigidity. In addition, no chips are produced during its production.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, das Verbindungselement als Schweißmutter auszubilden und mittels eines Schweißprozesses fluchtend und zentriert zum Toleranzausgleichselement am Trägerelement anzuschweißen. Die Schweißmutter und das Toleranzausgleichselement werden dabei vorzugsweise von gegenüberliegenden Seiten am trägerelementseitigen Widerlager befestigt.To a development of the invention is particularly provided, the Form connecting element as a weld nut and means a welding process aligned and centered to the tolerance compensation element to weld on the support element. The welding nut and the tolerance compensation element are preferably from opposite Sides attached to the carrier element-side abutment.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass das Toleranzausgleichselement mit Hilfe des Trägerelements bezogen auf eine der Kraftfahrzeugkomponente zugewandte Seite des zu befestigenden Bauteils zurückversetzt anordenbar ist. Hierdurch kann ein einbaubedingtes Spaltmaß, welches mit dem Toleranzausgleichselement zu überbrücken ist, in vorteilhafter Weise verringert werden. Das Toleranzausgleichselement ist durch die Aufnahme am Trägerelement nicht unmittelbar, sondern mittelbar an der tragenden Komponente des Kraftfahrzeugs angeordnet.One Another advantage arises from the fact that the tolerance compensation element with the aid of the carrier element with respect to one of the motor vehicle component facing back side of the component to be fastened can be arranged. This allows a built-in gap, which to be bridged with the tolerance compensation element is to be reduced in an advantageous manner. The tolerance compensation element is not immediate by the inclusion on the support element, but indirectly to the supporting component of the motor vehicle arranged.
Hierdurch ist eine gegenüber der kraftfahrzeugseitigen Anlagefläche zurückgesetzte oder gar rückspringende Anordnung des Toleranzausgleichselements möglich. Das Toleranzausgleichselement, bzw. seine Toleranzausgleichsbuchse mit einem ggf. radial verbreiterten Anlageflansch kann flächenbündig in die kraftfahrzeugkomponentenseitige Anlagefläche eingebettet sein.hereby is one opposite the motor vehicle-side contact surface recessed or even recessed arrangement the tolerance compensation element possible. The tolerance compensation element, or its tolerance compensation bush with a possibly radially widened The installation flange can be flush-mounted in the motor vehicle component side Embedded contact surface.
Nach einer weiteren, alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement der Kraftfahrzeugkomponente abgewandt einen Käfig zur schwimmenden Lagerung eines als Käfigmutter ausgebildeten Verbindungselementes aufweist. Bei dieser Ausgestaltung ist das Toleranzausgleichselement vorzugsweise als elastischer Ring ausgebildet, der die Käfigmutter im vorgegebenen Toleranzbereich in der Ebene senkrecht zur Längserstreckung eines in die Käfigmutter einschraubbaren Schraubbolzens schwimmend lagert.After another, alternative Ausfüh tion form of the invention it is provided that the support element of the motor vehicle component facing away from a cage for the floating mounting of a cage nut designed as a connecting element. In this embodiment, the tolerance compensation element is preferably designed as an elastic ring which supports the cage nut in the predetermined tolerance range in the plane perpendicular to the longitudinal extent of a screwed into the cage nut screw floating.
Der die Käfigmutter aufnehmende Käfig weist vorzugsweise ein Oberteil auf, welches über zumindest ein Seitenteil mit dem Widerlager verbunden ist, wobei das Oberteil zugleich eine Aussparung aufweist, die als Aufnahme für den Toleranzausgleich ausgebildet ist. Die beiden gegenüberliegenden Seitenteile erstrecken sich vom Oberteil bis zu der eine Unterseite des Käfigs bildenden Widerlagerfläche, an welcher die Käfigmutter bei Bildung der Verschraubung mit einem Schraubbolzen zur abstützenden Anlage gelangt. Jenes Widerlager, also die Käfigunterseite, stützt sich über zumindest ein Seiten- oder Wangenteil an einer Anlagefläche der tragenden Kraftfahrzeugkomponenten ab. Der Abstand gegenüberliegender, den Käfig auf Abstand zur Anlagefläche haltenden Wangen- oder Seitenteile ist vorzugsweise deutlich größer als die radiale Ausdehnung eines Bolzenkopfs oder der Käfigmutter.Of the the cage nut receiving cage preferably has an upper part, which has at least one side part is connected to the abutment, wherein the upper part at the same time a Recess has, which formed as a receptacle for the tolerance compensation is. The two opposite side parts extend from the top to the bottom of the cage forming abutment surface on which the cage nut when forming the screw with a bolt for supporting Plant arrives. That abutment, so the cage bottom, supports at least one side or Wang part on a contact surface of the supporting motor vehicle components from. The distance opposite, the cage cheek or side parts holding at a distance to the contact surface is preferably significantly larger than the radial Expansion of a bolt head or cage nut.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Oberteil, das zumindest eine Seitenteil, das Widerlager, die Wangen und/oder die Befestigungsabschnitte jenes einen Käfig aufweisenden Trägerelements aus einem Blechzuschnitt, vorzugsweise aus einem einzigen Blechzuschnitt geformt sind. Ferner kann vorgesehen sein, ein Abstützelement an das Trägerelement einstückig anzuformen, welches dann eine zusätzliche Abstützung des Käfigs, bzw. des Widerlagers des Trägerelements gegenüber der tragenden Kraftfahrzeugkomponente zur Verfügung stellen kann. To a further advantageous embodiment of the invention It is further provided that the upper part, the at least one side part, the abutment, the cheeks and / or the mounting portions that a cage having carrier element of a Sheet metal blank, preferably formed from a single sheet metal blank are. Furthermore, it can be provided to a support element to form the carrier element in one piece, which then an additional support of the cage, or the abutment of the support element opposite the carrying motor vehicle component can provide.
Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung und/oder Montage des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Befestigungselements an einer tragenden Komponente eines Kraftfahrzeugs. Ausgehend von einem Metallblechzuschnitt ist dabei vorgesehen, diesen derart umzuformen, sodass zumindest zwei Befestigungsabschnitte oder etwa ein umlaufender Abstützkörper gebildet werden. Ferner ist an jenem Metallblechzuschnitt, welcher das spätere Trägerelement bildet, eine Aufnahme für ein Toleranzausgleichselement auszubilden. Dies erfolgt vorzugsweise über einen Tiefziehprozess.To Another independent aspect relates to the invention a method for producing and / or assembling the previously described inventive fastener on a supporting component of a motor vehicle. Starting from a sheet metal blank is intended to transform this so that at least two Attachment sections or about a circumferential support body be formed. Further, on that sheet metal blank, which the later carrier element forms a receptacle for a tolerance compensation element. this happens preferably via a deep-drawing process.
In einem weiteren Schritt wird das Toleranzausgleichselement in jener Aufnahme angeordnet. Zudem ist vorgesehen, ein Verbindungselement, etwa eine Käfigmutter oder eine Schweißmutter, je nach konkreter Ausgestaltung des aus dem Metallblechzuschnitt umgeformten Trägerelementes an dem Trägerelement anzuordnen, ggf. fest mit diesem zu verbinden. Schließlich ist vorgesehen, das Trägerelement mit dem daran angeordneten Toleranzausgleichselement und dem Verbindungselement stoffschlüssig mit einer tragenden Komponente des Kraftfahrzeugs, etwa der Kraftfahrzeugkarosserie, zu verbinden. Als stoffschlüssiges Verbinden kommen hierbei insbesondere Schweißverfahren und/oder dergleichen dauerhafte und stabile Fügeverfahren zur Anwendung.In Another step is the tolerance compensation element in that Recording arranged. In addition, it is provided, a connecting element, about a cage nut or a weld nut, as appropriate concrete embodiment of the formed from the sheet metal blank To arrange carrier element on the support element, if necessary, firmly connect with this. Finally, it is planned the carrier element with the tolerance compensation element arranged thereon and the connecting element cohesively with a load-bearing Component of the motor vehicle, such as the vehicle body, connect to. As cohesive bonding come here in particular welding process and / or the like permanent and stable joining methods for use.
Ausführungsbeispieleembodiments
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche bildlich dargestellten und im Text beschriebenen Merkmale in jeglicher sinnvollen Kombination untereinander den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.Further Objectives, features and advantageous embodiments of the invention will be apparent from the following description of the figures below Reference to the drawings. All form pictorial and described in the text features in any meaningful combination among themselves the subject of the present Invention.
Es zeigen:It demonstrate:
Das
in den
Die
an den Befestigungsabschnitten
An
der im Ausführungsbeispiel gemäß der
Jenes
Abstützelement
Die
Toleranzausgleichsbuchse
So
ist in
Die
Gangrichtung der Gewinde
Mit
dem in den
Die
punktuelle Materialbelastung kann somit in vorteilhafter Weise verringert
werden, sodass insgesamt dünnwandigeres Karosserieblech
Die
Breite, das heißt der Abstand gegenüberliegender
Wangen
Ferner
kann durch die mittelbare Befestigung der Toleranzausgleichshülse
In
Nachdem
das Abstützelement
Wie
anhand
Die
diversen Ausgestaltungen der
Zur
wechselseitigen Fixierung von Käfigmutter
Etwaige
Quermomente, insbesondere die über das an der Karosserie
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel sind jene Befestigungsabschnitte
Der
Anlageflansch
Das
Oberteil
Die
Ausgestaltung gemäß
Die
Ausgestaltung gemäß
Hierbei
kann ferner vorgesehen sein, dass das die Käfigmutter
Das
Fertigungsverfahren für ein solches Befestigungselement
kann etwa von einem einzigen Blechzuschnitt ausgehen, wobei etwa
inmitten des Zuschnitts ein nach oben weisendes topfartig ausgebildetes
Abstützelement
- 1010
- Befestigungselementfastener
- 1212
- Trägerelementsupport element
- 1414
- Befestigungsabschnittattachment section
- 1616
- Befestigungsabschnittattachment section
- 1818
- Schweißnasewelding nose
- 2020
- Schweißnasewelding nose
- 2222
- Schweißnasewelding nose
- 2424
- Schweißnasewelding nose
- 2626
- Aufnahmeadmission
- 2828
- ToleranzausgleichselementTolerance compensation element
- 3030
- WiderlagerflächeAbutment surface
- 3131
- Widerlagerabutment
- 3232
- Verbindungselementconnecting element
- 3434
- Schraubbolzenbolts
- 3636
- Schweißnasewelding nose
- 3737
- Schweißnasewelding nose
- 3838
- Wangecheek
- 3939
- Abstützkörpersupport body
- 4040
- Wangecheek
- 4242
- Abstützelementsupporting
- 4444
- Anlageflanschabutment
- 4646
- BundFederation
- 5050
- Karosserieblechbody sheet
- 5252
- Bauteilcomponent
- 5454
- Gewindethread
- 5656
- Gewindethread
- 6060
- Abstützflanschsupport flange
- 6464
- Klemmelementclamping element
- 6666
- Lascheflap
- 6868
- Schlitzslot
- 7070
- Zentrierbolzencentering
- 7272
- Bolzenabschnittbolt section
- 7474
- Bolzenabschnittbolt section
- 110110
- Befestigungselementfastener
- 112112
- Trägerelementsupport element
- 114114
- Befestigungsabschnittattachment section
- 116116
- Befestigungsabschnittattachment section
- 118118
- Schweißnasewelding nose
- 120120
- Schweißnasewelding nose
- 122122
- Schweißnasewelding nose
- 124124
- Schweißnasewelding nose
- 126126
- Aufnahmeadmission
- 128128
- ToleranzausgleichselementTolerance compensation element
- 130130
- WiderlagerflächeAbutment surface
- 131131
- Widerlagerabutment
- 132132
- Verbindungselementconnecting element
- 134134
- Schraubbolzenbolts
- 136136
- Kopfhead
- 138138
- Wangecheek
- 140140
- Wangecheek
- 142142
- Abstützelementsupporting
- 144144
- Anlageflanschabutment
- 150150
- Karosserieblechbody sheet
- 152152
- Bauteilcomponent
- 154154
- Seitenteilside panel
- 156156
- Seitenteilside panel
- 158158
- Oberteiltop
- 160160
- Fortsatzextension
- 162162
- Fortsatzextension
- 164164
- Fortsatzextension
- 165165
- Seitenteilside panel
- 166166
- Fixierelementfixing
- 170170
- Seitenteilside panel
- 171171
- Absatzparagraph
- 172172
- Seitenteilside panel
- 173173
- Absatzparagraph
- 174174
- Oberteiltop
- 175175
- Oberteiltop
- 176176
- Abstützflanschsupport flange
- 178178
- Abstützelementsupporting
- 180180
- Wangecheek
- 182182
- Befestigungsabschnittattachment section
- 184184
- Befestigungsabschnittattachment section
- 186186
- Abstützelementsupporting
- 188188
- Abstützflanschsupport flange
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10151383 A1 [0003] - DE 10151383 A1 [0003]
- - DE 10308673 A1 [0005] - DE 10308673 A1 [0005]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102009008220A DE102009008220A1 (en) | 2009-02-10 | 2009-02-10 | Fastening element for forming structure reinforced attachment of vehicle component, has carrier element which consists of two fastening sections to form positive-fit connection with vehicle component |
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ID=42317489
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DE102009008220A Withdrawn DE102009008220A1 (en) | 2009-02-10 | 2009-02-10 | Fastening element for forming structure reinforced attachment of vehicle component, has carrier element which consists of two fastening sections to form positive-fit connection with vehicle component |
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- 2009-02-10 DE DE102009008220A patent/DE102009008220A1/en not_active Withdrawn
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