DE102015004837A1 - Holding device for holding an object on a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (10) zum Halten eines Objekts (12) an einem Tragelement (14) eines Kraftwagens, mit einem Bolzenelement (16), sowie mit einem um das Bolzenelement (16) angeordneten Verformungselement (20). Die Haltevorrichtung (10) umfasst ein erstes Stützelement (18), welches zumindest an einem Teil des Umfangs des Verformungselements (20) anliegt und mittels welchem eine elastische Verformung des Verformungselements (20) zumindest in einer Verformungsrichtung (22) einschränkbar ist. Das Verformungselement (20) weist in einem ersten Abschnitt (24) eine erste Wandstärke (a1) und in einem zweiten Abschnitt (26) eine gegenüber der ersten Wandstärke (a1) geringere, zweite Wandstärke (a2) auf.The invention relates to a holding device (10) for holding an object (12) on a support element (14) of a motor vehicle, comprising a bolt element (16) and a deformation element (20) arranged around the bolt element (16). The holding device (10) comprises a first support element (18) which rests against at least part of the circumference of the deformation element (20) and by means of which an elastic deformation of the deformation element (20) can be restricted at least in one deformation direction (22). The deformation element (20) has a first wall thickness (a1) in a first section (24) and a second wall thickness (a2) which is smaller than the first wall thickness (a1) in a second section (26).
Description
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten eines Objekts an einem Tragelements eines Kraftwagens. Die Haltevorrichtung umfasst ein Bolzenelement sowie ein um dieses angeordnetes Verformungselement. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Halteanordnung mit einem Objekt, mit einem Tragelement und mit einer Haltevorrichtung.The invention relates to a holding device for holding an object on a support element of a motor vehicle. The holding device comprises a bolt element and a deformation element arranged around it. Another aspect of the invention relates to a holding arrangement with an object, with a support element and with a holding device.
Derartige Haltevorrichtungen können beispielsweise zum Fixieren eines ersten Karosseriebauteils an einem zweiten Karosseriebauteil dienen und demzufolge beispielsweise geeignete Klemmmittel aufweisen, mittels welchen die beiden Karosseriebauteile aneinandergepresst und dementsprechend aneinander gehalten sind. Zur Dämpfung von Relativbewegungen oder zur Schwingungsentkopplung eignet sich beispielsweise ein zwischen den beiden Karosseriebauteilen eingeklemmter Gummiring, durch dessen elastische Verformung bei einer Relativbewegung zwischen den Karosseriebauteilen Bewegungsenergie bzw. Schwingungsenergie abgebaut werden kann.Such holding devices can serve, for example, for fixing a first body component to a second body component and accordingly have, for example, suitable clamping means, by means of which the two body components are pressed against each other and accordingly held together. For damping relative movements or for vibration decoupling, for example, a rubber ring clamped between the two body components is suitable, by means of whose elastic deformation kinetic energy or vibration energy can be dissipated during a relative movement between the body components.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung sowie eine Halteanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine besonders ausfallsichere Fixierung von Bauteilen erlauben.Object of the present invention is to provide a holding device and a holding arrangement of the type mentioned, which allow a particularly fail-safe fixation of components.
Diese Aufgabe wird durch eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Halteanordnung gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a holding device having the features of patent claim 1 and by a holding arrangement according to patent claim 7. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung geht von einer Haltevorrichtung zum Halten eines Objekts an einem Tragelement eines Kraftwagens aus. Die Haltevorrichtung umfasst wenigstens ein Bolzenelement sowie ein um das Bolzenelement angeordnetes Verformungselement. Mittels des Verformungselements kann beispielsweise eine aus einer Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Tragelement resultierende Bewegungsenergie gedämpft bzw. zwischen dem Objekt und dem Tragelement übertragene Bauteilschwingungen zumindest teilweise kompensiert werden.The invention is based on a holding device for holding an object on a support element of a motor vehicle. The holding device comprises at least one bolt element and a deformation element arranged around the bolt element. By means of the deformation element, for example, a kinetic energy resulting from a relative movement between the object and the support element can be damped or at least partially compensated for component vibrations transmitted between the object and the support element.
Gemäß der Erfindung ist ein erstes Stützelement vorgesehen, welches zumindest an einem Teil des Umfangs des Verformungselements anliegt und mittels welchem eine elastische Verformung des Verformungselements zumindest in einer Verformungsrichtung einschränkbar ist. Mittels des ersten Stützelements ist das Verformungselement geschützt und dauerhaft belastbar, da das erste Stützelement beispielsweise aus einem Metall gebildet ist und als Gehäuse für das Verformungselement dient. Das Verformungselement weist in einem ersten Abschnitt eine erste Wandstärke und in einem zweiten Abschnitt eine gegenüber der ersten Wandstärke geringere, zweite Wandstärke auf. Der zweite Abschnitt schließt dabei unmittelbar an den ersten Abschnitt an. Mit anderen Worten sind beide Abschnitte ein und demselben Bauteil zugehörig. Durch das Vorsehen verschiedener Abschnitte mit zueinander unterschiedlichen Wandstärken sind zwei Bauteile, wie beispielsweise das Objekt und das Tragelement besonders ausfallsicher aneinander fixierbar, da es durch die zwei verschiedenen Wandstärken möglich ist, zumindest eines der Bauteile zumindest bereichsweise zu umschließen, so dass eine Dämpfung einer Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Tragelement in zwei zueinander verschiedenen Bewegungsrichtungen erfolgen kann. Des Weiteren stellt das Vorsehen von Abschnitten mit zueinander unterschiedlichen Wandstärken eine besonders einfache Möglichkeit der Einstellung von Dämpfungseigenschaften des Verformungselements dar. Dementsprechend kann das Verformungselement an dem zweiten Bereich mit der dünneren Wandstärke eine größere Bewegung zulassen als an dem ersten Bereich mit der dickeren Wandstärke, wodurch durch entsprechende Dimensionierung der Wandstärken zueinander eine besonders bedarfsgerechte Einstellung der Dämpfungseigenschaften der gesamten Haltevorrichtung möglich ist. Das erste Stützelement dient dabei zur gezielten Beeinflussung der Dämpfungseigenschaften des Verformungselements, da mittels des ersten Stützelements die elastische Verformung des Verformungselements beispielsweise in einer radialen Richtung des Verformungselements eingeschränkt werden kann. Das Verformungselement kann vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein, wodurch sich in Umfangsrichtung des Verformungselements besonders gleichmäßige Dämpfungseigenschaften erzielen lassen. Das Verformungselement kann jedoch auch zumindest in einem Bereich, beispielsweise in dem ersten Abschnitt polyederförmig ausgebildet sein, wodurch sich eine besonders gezielte Beeinflussung der Dämpfungseigenschaften ergibt. In polyederförmigen Bereichen sind die Dämpfungseigenschaften nämlich in besonderem Maße richtungsabhängig, so dass sich beispielsweise an Ecken des Polyeders andere Dämpfungseigenschaften ergeben, als an Kanten des Polyeders.According to the invention, a first support element is provided, which bears against at least a part of the circumference of the deformation element and by means of which an elastic deformation of the deformation element can be restricted at least in one deformation direction. By means of the first support member, the deformation element is protected and permanently loaded, since the first support member is formed for example of a metal and serves as a housing for the deformation element. The deformation element has a first wall thickness in a first section and a second wall thickness which is smaller than the first wall thickness in a second section. The second section immediately follows the first section. In other words, both sections belong to one and the same component. By providing different sections with mutually different wall thicknesses, two components, such as the object and the support element are particularly fail-safe fixed to one another, since it is possible by the two different wall thicknesses, at least partially enclose at least one of the components, so that a damping of a relative movement between the object and the support element can take place in two mutually different directions of movement. Furthermore, the provision of portions with mutually different wall thicknesses is a particularly simple way of adjusting damping properties of the deformation element. Accordingly, the deformation element at the second region with the thinner wall thickness allow greater movement than at the first region with the thicker wall thickness, thereby by appropriate dimensioning of the wall thicknesses to each other a particularly needs-based adjustment of the damping properties of the entire holding device is possible. In this case, the first support element serves to selectively influence the damping properties of the deformation element, since the elastic deformation of the deformation element, for example in a radial direction of the deformation element, can be restricted by means of the first support element. The deformation element may preferably be rotationally symmetrical, whereby particularly uniform damping properties can be achieved in the circumferential direction of the deformation element. However, the deformation element can also be polyhedron-shaped at least in one area, for example in the first section, which results in a particularly targeted influencing of the damping properties. In polyhedron-shaped areas, the damping properties are particularly dependent on the direction, so that, for example, corners of the polyhedron have different damping properties than edges of the polyhedron.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Verformungselement einen dritten Abschnitt mit einer gegenüber der zweiten Wandstärke größeren, dritten Wandstärke auf. Durch diese Dimensionierung des dritten Abschnitts, welcher unmittelbar an den ersten Abschnitt und an den zweiten Abschnitt anschließt, ist es möglich, dass das Verformungselement ohne weitere Hilfsmittel verliersicher an dem Objekt oder an dem Tragelement gehalten werden kann, zumal das Verformungselement mittels der drei Abschnitte das Objekt oder das Tragelement bereichsweise umgreifen kann. Die drei Abschnitte bilden nämlich aufgrund ihrer unterschiedlichen Wandstärken zusammen einen „u-förmigen” Querschnitt. In an advantageous embodiment, the deformation element has a third section with a third wall thickness, which is larger than the second wall thickness. By this dimensioning of the third section, which connects directly to the first section and to the second section, it is possible that the deformation element can be held captive on the object or on the support element without further aids, especially since the deformation element by means of the three sections the Object or the support element can embrace areas. Because of their different wall thicknesses, the three sections together form a "U-shaped" cross-section.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Haltevorrichtung ein zweites Stützelement, welches in einer Einbaulage der Haltevorrichtung mit dem Verformungselement verspannt ist. Das zweite Stützelement stellt eine weitere Möglichkeit dar, die Dämpfungseigenschaften des Verformungselements und damit der Haltevorrichtung mit besonders einfachen Mitteln zu beeinflussen.According to a further advantageous embodiment, the holding device comprises a second support element, which is clamped in an installed position of the holding device with the deformation element. The second support element is a further possibility to influence the damping properties of the deformation element and thus of the holding device with particularly simple means.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Haltevorrichtung ein Verformungsteil, mittels welchem das zweite Stützelement in der Einbaulage der Haltevorrichtung von dem Verformungselement beabstandet ist. Mittels des zweiten Stützelements ist das Verformungsteil geschützt und dauerhaft belastbar, da das zweite Stützelement aus einem Metall gebildet ist und als Gehäuse für das Verformungsteil dient. Das Verformungselement und das Verformungsteil können in einem gemeinsamen Anlagebereich in der Einbaulage der Haltevorrichtung aneinander angelegt sein, so dass diese aufeinander abgleiten können. Dies stellt eine besonders einfache Möglichkeit eines Toleranzausgleichs dar, was insbesondere von Vorteil ist, wenn es erforderlich ist, Bauteilspannungen, welche beispielsweise in dem Tragelement entstehen, von dem Objekt zu entkoppeln. Wird das Tragelement also beispielsweise verwunden und damit mechanisch verspannt, so kann durch das Abgleiten das Übertragen der beim Verwinden auftretenden Spannungen auf das Objekt unterbunden werden.According to a further advantageous embodiment, the holding device comprises a deformation part, by means of which the second support element in the installed position of the holding device is spaced from the deformation element. By means of the second support member, the deformation part is protected and permanently resilient, since the second support member is formed of a metal and serves as a housing for the deformation part. The deformation element and the deformation part can be applied to each other in a common contact area in the installation position of the holding device, so that they can slide on each other. This represents a particularly simple possibility of tolerance compensation, which is particularly advantageous when it is necessary to decouple component stresses which arise, for example, in the support element from the object. Thus, if the support element is twisted, for example, and thus mechanically braced, then the sliding of the stresses occurring during twisting on the object can be prevented by slipping.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Verformungselement aus einem elastisch verformbaren Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer gebildet. Das aus einem derartigen Kunststoff gebildete Verformungselement kann besonders gewichtsparend ausgeführt und kostengünstig hergestellt werden.In a further advantageous embodiment, the deformation element is formed from an elastically deformable plastic, in particular from an elastomer. The deformation element formed from such a plastic can be carried out particularly weight-saving and manufactured inexpensively.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Haltevorrichtung ist das Bolzenelement als Schraube ausgebildet und somit besonders kostengünstig.In a further advantageous embodiment of the holding device, the bolt element is designed as a screw and thus particularly cost-effective.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Halteanordnung mit einem Objekt, mit einem Tragelement und mit einer Haltevorrichtung mittels welcher das Objekt und das Tragelement miteinander gekoppelt sind. Bei einer derartigen Halteanordnung können mittels der Haltevorrichtung etwaige, in dem Tragelement auftretende Spannungen besonders zuverlässig von dem Objekt entkoppelt werden. Das Tragelement kann beispielsweise als Schweller eines Kraftwagens und das Objekt als Hochvoltbatterie bzw. als Batterieflansch einer Hochvoltbatterie ausgebildet sein. Durch das Entkoppeln der Bauteilspannungen kann die Batterie verformungsfrei auch bei starker Verwindung des Schwellers verformungsfrei an diesem gehalten werden. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Batterie aus.Another aspect of the invention relates to a holding arrangement with an object, with a support element and with a holding device by means of which the object and the support element are coupled together. In such a holding arrangement, any stresses occurring in the support element can be decoupled from the object in a particularly reliable manner by means of the holding device. The support member may be formed, for example, as a sill of a motor vehicle and the object as a high-voltage battery or as a battery of a high-voltage battery. By decoupling the component voltages, the battery can be held deformation-free even with strong distortion of the sill without deformation on this. This has a positive effect on the life of the battery.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung sind auch als vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Halteanordnung anzusehen und umgekehrt.Advantageous embodiments and preferred embodiments of the holding device according to the invention are also to be regarded as advantageous embodiments and preferred embodiments of the holding arrangement according to the invention and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Dabei zeigen:Showing:
Wie aus der Zusammenschau der
Aus
Die Haltevorrichtung
Der Einsatz der Haltevorrichtung
Indem die Elastomerelemente (Verformungselement
Das Verformungselement
In der Einbaulage
Zusammenfassend ergeben sich mittels der Haltevorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Haltevorrichtungholder
- 1212
- Objektobject
- 1313
- Objektöffnungobject aperture
- 1414
- Tragelementsupporting member
- 1515
- TragelementöffnungSupporting member opening
- 1616
- Bolzenelementbolt element
- 1717
- Bolzenschulterbolt shoulder
- 1818
- erstes Stützelementfirst support element
- 2020
- Verformungselementflexure
- 2121
- Haltebereichholding area
- 2222
- Verformungsrichtungdeforming direction
- 2323
- Anlagerichtunginvestment direction
- 2424
- erster Abschnittfirst section
- 2626
- zweiter Abschnittsecond part
- 2828
- dritter Abschnittthird section
- 3030
- Spaltgap
- 3232
- zweites Stützelementsecond support element
- 3434
- Verformungsteildeformation part
- 3636
- EinbaulageMounting position
- 3838
- Abstanddistance
- 40 40
- Anlagebereichplant area
- 4242
- Halteanordnungholding assembly
- a1a1
- erste Wandstärkefirst wall thickness
- a2a2
- zweite Wandstärkesecond wall thickness
- a3a3
- dritte Wandstärkethird wall thickness
- SS
- Symmetrieachseaxis of symmetry
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2005/0153586 A1 [0003] US 2005/0153586 A1 [0003]
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DE102015004837.6A DE102015004837A1 (en) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | Holding device for holding an object on a motor vehicle |
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DE102015004837.6A Withdrawn DE102015004837A1 (en) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | Holding device for holding an object on a motor vehicle |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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