DE60210573T2

DE60210573T2 - Befestigung zum Anbringen eines Teiles an eine Basis und um es in Bezug auf seine Umgebung zu setzen, insbesondere eines Karosserieteiles eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE60210573T2
Application number: DE60210573T
Authority: DE
Inventors: Francis Cordebar; Pascal Barbier
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: FR2833658B1; EP1326024B1; US6926349B2; FR2833658A1; EP1326024B9; US20030155788A1; EP1326024A1; DE60210573D1; ES2261615T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Teils an einem Träger und zu seinem Positionieren in Bezug auf seine Umgebung, insbesondere ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges.
Es ist bekannt, dass die Karosserieteile eines Kraftfahrzeuges traditionell mit Hilfe von angebrachten Teilen am Chassis befestigt werden. Die Teile aus Blech werden an der Struktur angebracht, bevor das Fahrzeug der Kataphorese unterzogen wird, während die Teile aus Kunststoff, die einer länger anhaltenden Temperatur von bis zu etwa 180° C nicht standhalten, nach der Kataphorese am Chassis, das die anderen Teile trägt, angebracht werden.
Derartige Befestigungseinrichtungen stellen Probleme des Positionierens der Teile in Bezug aufeinander dar, und dies um so mehr, als die Teile aus Kunststoff einer Wärmeausdehnung ausgesetzt sind, die nicht außer Acht zu lassen ist.
Aus diesem Grund werden gleitende Befestigungseinrichtungen verwendet, die den Karosserieteilen aus Kunststoff einen Freiheitsgrad in der Längsrichtung des Fahrzeuges lassen, um deren Dehnung zu erlauben, ohne eine Beanspruchung zu erzeugen, die sie verformen kann.
Wie dem auch sei, die Befestigungseinrichtungen müssen einstellbar sein, damit die Karosserieteile in Bezug aufeinander positioniert werden können, im Wesentlichen durch Anpassung des Abstands zwischen jedem Teil und seiner Halterung.
Diese einstellbaren gleitenden oder nichtgleitenden Befestigungseinrichtungen erfordern jedoch stets zahlreiche Manipulationen beim Anbringen der Karosserieteile, die sie tragen.
Eine einstellbare Befestigungseinrichtung, die zum Befestigen eines vorderen Kotflügels an der Struktur verwendet wird, erfordert beispielsweise die folgenden Manipulationen:

– Befestigen der Befestigungseinrichtung am Kotflügel,
– Schließen der Motorhaube, um den Kotflügel in definitiver Befestigungsposition mit korrektem Positionieren in Bezug auf die Haube anzusetzen,
– partielles Spannen der Befestigungseinrichtungen, um den Kotflügel vorläufig in dieser Position zu arretieren,
– Öffnen der Haube, um den Zugang zu den Spannmitteln der Befestigungseinrichtungen freizugeben,
– Spannen der Befestigungseinrichtungen, um den Kotflügel definitiv zu arretieren,
– Schließen der Haube.

In diesem Fall setzt die Operation des partiellen Spannens voraus, dass ein Zugang zu den Spannmitteln vorhanden ist, wenn die Haube geschlossen ist, wobei dieser Zugang generell recht schwierig ist, was erklärt, dass dieses Spannen in dieser Phase nur partiell erfolgt und dass die Haube geöffnet werden muss, um den Zugang freizugeben und die Befestigungseinrichtung erst in einer zweiten Phase festzuspannen.
Dementsprechend ist Positionieren des Kotflügels am Montageband des Fahrzeuges im Hinblick auf den Arbeitsaufwand kostspielig.
Aus der englischen Patentanmeldung GB 2 281 260-A ist eine einstellbare Befestigungseinrichtung bekannt, bei der eine Demontage des befestigten Teils zur Arretierung der Befestigungseinrichtung nicht erforderlich ist, sobald diese durch das Ansetzen des Teils in der definitiven Befestigungsposition mit korrektem Positionieren in Bezug auf ein benachbartes Teil eingestellt ist.
In dieser bekannten Befestigungseinrichtung ist die somit erhaltene Einstellung jedoch nie definitiv garantiert, da die Befestigungseinrichtung nur durch elastische Mittel daran gehindert wird, sich zu verstellen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine neue einstellbare Befestigungseinrichtung vorzuschlagen, die das Positionieren eines Karosserieteils erleichtert, und dies selbst dann, wenn der Zugang zu den entsprechenden Spannmitteln beim Positionieren des Teils unmöglich ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrifft zuerst eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Teils an einem Träger und zu seinem Positionieren in Bezug auf seine Umgebung, wobei diese Befestigungseinrichtung Folgendes aufweist:

– zwei parallel zu einer Positionierungsachse relativ zueinander bewegliche Elemente, die dafür vorgesehen sind, dass das eine Element fest mit dem Teil und das andere Element fest mit dem Träger verbunden wird,
– Haltemittel, die die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente arretieren und sie nur dann lösen, wenn das Teil auf den Träger eine über einem bestimmten Schwellenwert liegende Kraft in einer Richtung parallel zur Positionierungsachse ausübt, und dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung Folgendes aufweist:
– Arretiermittel, die betätigt werden können, um die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente zu arretieren.
– einen Energieabsorber, der derart auf dem beweglichen Element angeordnet ist, welches zur Befestigung an dem Teil vorgesehen ist, dass er die Energie von Stößen absorbiert, die Aufprallereignissen auf das Teil entsprechen, und
– eine Sollbruchzone, die in der Befestigungseinrichtung integriert ist, um das Teil im Fall eines Stoßes vom Träger zu lösen.

Die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung ist insbesondere darin neuartig, dass sie zwei zu einer Positionierungsachse bewegliche Elemente aufweist, wobei diese beiden Elemente relativ zueinander arretiert werden können, zuerst durch Haltemittel, anschließend durch Arretiermittel.
Die Gestaltung der Haltemittel erlaubt es, den Kraftschwellenwert festzulegen, unter dem die beiden beweglichen Elemente fest miteinander verbunden bleiben und über dem sich die beiden beweglichen Elemente relativ zueinander verschieben.
Somit kann veranlasst werden, dass sich die beiden beweglichen Elemente relativ zueinander verschieben, wenn ein Monteur das Teil in Bezug auf seine Umgebung positioniert, indem er genügend Kräfte auf das Teil ausübt, um es zu verschieben, und es somit exakt in Bezug auf seine Umgebung zu positionieren. Dieses Positionieren kann beispielsweise mit Hilfe von Keilen erfolgen, die sich auf die Teile stützen, die neben denjenigen liegen, die gerade positioniert werden.
Das derart positionierte Teil kann internen Spannungen mit der Folge des Entstehens von Kräften ausgesetzt sein, durch die es in eine unerwünschte Position zurückgeführt wird. Die Haltemittel der Befestigungseinrichtung müssen derart sein, dass diese Kräfte, die auf dem elastischen Rücklauf des Teils beruhen, unter dem vorgenannten Schwellenwert bleiben.
Des Weiteren weist die Befestigungseinrichtung auf ihrem beweglichen Element, welches zur Befestigung an dem Teil vorgesehen ist, einen Energieabsorber auf, der derart angeordnet ist, dass er die Energie von Stößen absorbiert, die Aufprallereignissen auf das Teil entsprechen.
Die Befestigungseinrichtung nach dieser Ausführungsform der Erfindung stellt somit eine Lösung für das Problem der Verletzungen bereit, die ein Fußgänger erleiden kann, dessen Kopf bei einem Zusammenstoß mit dem Fahrzeug gegen ein Karosserieteil aufgeprallt ist.
Darüber hinaus integriert die Befestigungseinrichtung eine Sollbruchzone, um im Fall eines Frontalstoßes des Fahrzeuges gegen ein Hindernis das Teil vom Träger zu trennen, wobei dieser Frontalstoß ebenfalls unter dem Begriff „Danner-Aufprall" bekannt ist. Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungseinrichtung bereitzustellen, die für Abhilfe gegen das Problem der Beschädigung des Karosserieteils im Falle eines Aufpralls des Fahrzeuges gegen ein Hindernis sorgt.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung definieren die Haltemittel zwei Schwellenwerte, und zwar einen ersten Schwellenwert für die in einer ersten Richtung wirkenden Kräfte, und einen zweiten Schwellenwert für die in einer zweiten Richtung wirkenden Kräfte, wobei die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Die erste Richtung ist diejenige, in der sich das Teil dem Träger nähert, und die zweite Richtung ist diejenige, in der sich das Teil vom Träger entfernt.
Mit anderen Worten, das Teil wird in der ersten Richtung geschoben und in der zweiten Richtung gezogen.
In einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung sind der erste und der zweite Schwellenwert gleich.
Diese Variante weist eine einfache Einstellung auf. In einigen Fällen kann der elastische Rücklauf des Teils jedoch sehr hohe Kräfte erzeugen, weshalb in diesem Fall der erste Schwellenwert vorzugsweise kleiner als der zweite Schwellenwert ist, damit nur dieser zweite Schwellenwert höher als die Kräfte des elastischen Rücklaufs ist. Der Benutzer, der das Teil schiebt und der sowohl den elastischen Rücklauf als auch die Haltemittel überwinden muss, muss demgemäß nur eine Kraft liefern, die größer als die Summe der Kraft des elastischen Rücklaufs und des ersten Schwellenwertes ist.
In einem bestimmten Ausführungsbeispiel bestehen die Haltemittel zwischen den beiden beweglichen Elementen der gleitende Befestigungseinrichtung aus Zähnen, die auf Kanten gegenüber den beiden beweglichen Elementen gebildet sind, und aus elastischen Mitteln, die diese Kanten aneinander drücken.
Diese Zähne können symmetrisch sein, was der Situation entspricht, in der der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert gleich sind.
Die Zähne können aber auch derart unsymmetrisch sein, dass der zweite Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert ist.
In einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung wirken die Arretiermittel auf die Haltemittel, indem sie den Schwellenwert heraufsetzen, ab dem eine Gleitkraft des Teils auf den Träger die beiden beweglichen Teile lösen kann.
Die Arretiermittel können beispielsweise eine Schraube umfassen.
In einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung derart angeordnet, dass sie zusätzlich zur Einstellung in der Positionierrichtung ein Gleiten des Teils in Bezug auf den Träger in einer Gleitrichtung erlaubt, die vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Positionierrichtung ist.
Somit bildet die Befestigungseinrichtung eine gleitende Befestigungseinrichtung, die zum Anbringen von Karosserieteilen aus Kunststoff am Chassis eines Fahrzeuges geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Teils an einem Träger mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung, wie sie weiter oben beschrieben wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte beinhaltet:

– Befestigen des einen der beweglichen Elemente am Teil und des anderen beweglichen Elements am Träger,
– Verschieben des Teils in Richtung der Positionierungsachse, indem eine Kraft auf das Teil ausgeübt wird, die größer als der Schwellenwert ist,
– sobald das Teil in Bezug auf seine Umgebung zufrieden stellend positioniert ist, Betätigen der Arretiermittel in der Weise, dass die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente arretiert werden.

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensform werden die beiden beweglichen Elemente am Teil und am Träger befestigt, indem zuerst die Befestigungseinheit am Teil befestigt wird und anschließend das mit der Befestigungseinrichtung versehene Teil am Träger angebracht wird.
Auf diese Weise wird die Anzahl der Manipulationen möglichst gering gehalten, die am Träger auszuführen sind, der keine besondere Vorbereitung erfordert. Wenn das Teil beispielsweise ein Karosseriekotflügel ist, wird dieser Kotflügel außerhalb des Montagebandes des Fahrzeuges vorbereitet, und der Kotflügel wird mit der Befestigungseinrichtung an der Struktur des Fahrzeuges angebracht.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist insbesondere insofern einen Vorteil auf, als der Monteur nach einem oft schwierigen oder gar nicht vorhandenen Zugang zur Befestigungseinrichtung suchen muss, während er auf das Teil die Kraft ausübt, die für dessen Positionieren notwendig ist.
In der Tat muss der Monteur eine Kraft auf das Teil ausüben, um es zu positionieren, und dank der Erfindung behält das Teil seine Position bei, das heißt, dass es auch dann noch in der Position verbleibt, wenn der Monteur diese Kraft nicht mehr ausübt.
Der Monteur kann anschließend die Arretiermittel problemlos in der Weise manipulieren, dass die beiden beweglichen Elemente der Befestigungseinrichtung relativ zueinander definitiv arretiert werden.
Dieses Verfahren findet eine besonders interessante Anwendung beim Anbringen eines Karosserieteils eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise eines vorderen Kotflügels, an ein Strukturteil des Fahrzeugs, wobei letzteres eine Klappe aufweist, beispielsweise eine Motorhaube, die das Strukturteil bedeckt und einen Zugang zur Befestigungseinrichtung freigibt, wenn sie offen ist.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte beinhaltet:

– Befestigen eines beweglichen Elements einer Befestigungseinrichtung, wie sie weiter oben beschrieben wird, am Karosserieteil,
– Öffnen der Klappe, um einen Zugang zum Strukturteil freizugeben,
– Befestigen des anderen beweglichen Elements der Befestigungseinrichtung am Strukturteil,
– Schließen der Klappe,
– Verschieben des Karosserieteils in Richtung der Positionierungsachse, um es in Bezug auf seine Umgebung exakt zu positionieren,
– Öffnen der Klappe, um den Zugang zur Befestigungseinrichtung freizugeben,
– Betätigen der Arretiermittel, um die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente zu arretieren.

Insbesondere an einem vorderen Kotflügel angewandt, der in Bezug auf eine Motorhaube positioniert werden soll, beinhaltet dieses Verfahren folgende Schritte:

– Befestigen eines beweglichen Elements der Befestigungseinrichtung am Kotflügel,
– Öffnen der Motorhaube, um einen Zugang zum Strukturteil freizugeben,
– Befestigen des anderen beweglichen Elements der Befestigungseinrichtung am Strukturteil, wobei die Befestigungseinrichtung derart ausgerichtet ist, dass die Positionierungsachse im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges ist,
– Schließen der Motorhaube,
– eventuell Einsetzen von Keilen zwischen den Kanten gegenüber der Haube und dem Kotflügel,
– Annähern des Kotflügels an die Motorhaube, um ihn in Bezug auf die Motorhaube exakt zu positionieren,
– Öffnen der Motorhaube, um den Zugang zur Befestigungseinrichtung freizugeben,
– Betätigen der Arretiermittel, um die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente zu arretieren.

Es versteht sich, dass in dieser bestimmten Anwendung eines vorderen Kotflügels, der in Bezug auf die Motorhaube zu positionieren ist, die gleitende Befestigungseinrichtung und das Verfahren zum Anbringen gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft sind, da der Monteur nicht mehr den Kotflügel halten muss, nachdem er ihn in Bezug auf die Haube positioniert hat. Er kann demgemäß anschließend die Motorhaube anheben, um die Arretiermittel zu betätigen und um die beiden beweglichen Elemente der gleitenden Befestigungseinrichtung definitiv zu blockieren, um den Kotflügel in seiner passenden Position zu arretieren.
Wenn das bewegliche Element an dem Kotflügel, für den es vorgesehen ist, befestigt wird, ist dieses bewegliche Element bereits am anderen beweglichen Element, das für das Strukturteil vorgesehen ist, auf vorteilhaftige Weise angebracht, so dass anschließend das andere bewegliche Element am Strukturteil befestigt wird, indem der Kotflügel, der mit der Befestigungseinheit versehen ist, am Strukturteil angebracht wird.
Für eine bessere Verständlichkeit der Erfindung wird jetzt eine als nicht einschränkendes Beispiel gegebene Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
die 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Bereich eines Kraftfahrzeuges, der sich über einem linken Vorderrad des Fahrzeuges befindet,
die 2 eine Vergrößerung der Zone II von der 1,
die 3 eine Schnittansicht nach III-III von der 2,
die 4 eine Ansicht von oben von der 2,
die 5 eine Ansicht von oben von der 3,
die 6 eine Perspektivansicht vom Gleitklotz allein.
In der Nachbarschaft seines Vorderrads 1 weist das Fahrzeug einen Kotflügel 2 auf, der in Bezug auf drei umgebende Karosserieteilen positioniert werden muss, das heißt entlang seiner hinteren Kante, einer Vordertür (nicht dargestellt), entlang seiner oberen Kante, einer Haube 3, entlang seiner vorderen Kante, einer Stoßstange (nicht dargestellt).
Der Kotflügel 2 muss in Bezug auf diese umgebenden Teile und insbesondere in Bezug auf die Haube 3 zufrieden stellend positioniert werden.
Zu diesem Zwecke wird der Kotflügel 2 mit Hilfe einer erfindungsgemäßen gleitenden Befestigungseinrichtung 5 an der Fahrzeugstruktur angebracht, wobei die Struktur hier durch einen oberen Längsträger 4 dargestellt ist.
Diese Befestigungseinrichtung 5 umfasst einen Sockel 6 aus Kunststoff, der sich aus einer ebenen Platfform 7 parallel zum Längsträger und aus zwei verlängerten Füßen 8, die zwischen sich einen Raum über dem Längsträger frei lassen, zusammensetzt.
Der Sockel 6 weist einen Positionierstift 9 und zwei Einrastzungen 10 auf, die aus der unteren Seite seiner Plattform 7 auskragen. Der Stift 9 befindet sich in der Mitte des Sockels 7 und dringt durch eine Öffnung 11, die eigens zu diesem Zwecke im oberen Längsträger 4 ausgespart ist, während die Einrastzungen 10, die sich an den beiden Längsenden des Sockels befinden, durch Durchbrüche 12 dringen, die eigens zu diesem Zwecke im Längsträger 4 vorgesehen sind, und sich durch elastischen Rücklauf an Halteflächen 13 anhaken, die sich derart von der Außenfläche des Längsträgers 4 zurückspringend in dessen Inneren befinden, dass die Befestigung des Sockels 6 am Längsträger 4 gewährleistet wird, ohne dass die Gefahr besteht, dass ein Gegenstand, beispielsweise bei einem Stoß, versehentlich die Zungen 10 ausrastet.
Es ist ersichtlich, dass das Positionieren und das Befestigen des Sockels 6 am Längsträger 4 keinerlei Probleme darstellen und sehr schnell ohne Werkzeug ausgeführt werden können.
Ein Gleitklotz 20, der auf der 6 alleine dargestellt ist, wird fest am Sockel 6 verbunden. Dieser Klotz 20 umfasst einen Körper 21, von dem eine obere Hälfte 21a zylindrisch und eine untere Hälfte 21b prismatisch ist.
Diese beiden Hälften 21a und 21b sind durch einen Mittelflansch 22 mit rechteckiger Form getrennt.
An der Spitze des Körpers 21 erstreckt sich ein zweiter rechteckiger Flansch 23, der in der nachstehenden Beschreibung als Oberflansch bezeichnet wird, parallel zum Mittelflansch 22. Seine Breite entspricht dem Durchmesser der zylindrischen Hälfte 21a des Körpers, und seine Längserstreckung ist an der Querrichtung Y des Fahrzeuges ausgerichtet.
Die großen Seiten des Mittelflansches 22 überlagern die kleinen Seiten des Oberflansches. Seine Längserstreckung ist an der Längsrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.
Der Gleitklotz 20 stützt sich auf den Sockel 6 durch den Mittelflansch 22, dessen untere Seite 22a eine Stützfläche bildet.
Wie es in der 4 gezeigt wird, durchquert ein Schlitzloch 24 die Plattform 7 des Sockels. Seine Breite I ist etwas größer als diejenige der unteren Hälfte 21b des Körpers und seine Längserstreckung ist an der Querrichtung Y des Fahrzeuges ausgerichtet.
Aufgrund der Abmessungen dieses Schlitzlochs 24 kann sich der Gleitklotz 20 nur in Querrichtung (in Richtung Y) bewegen, und zwar durch das Gleiten seiner unteren Hälfte 21b im Schlitzloch.
Das Schlitzloch 24 ist an einem seiner Enden offen im Hinblick auf eine Aussparung 25 der Plattform 7, die derart dimensioniert ist, dass sie die Einführung der unteren Hälfte des Gleitklotzes erlaubt.
Sobald der Gleitklotz 20 in das Schlitzloch 24 eingeführt ist, stützt sich der Mittelflansch 22 auf die Plattform 7, und zwar beiderseitig vom Schlitzloch, in streifenförmigen Bereichen 26, die eine Stützfläche gegenüber derjenigen 22a des Mittelflansches 22 bilden.
An den beiden gegenüberliegenden Stützflächen 22a, 26 sind Zähne in Form von Rillen gebildet, die nach der Längsrichtung X des Fahrzeuges ausgerichtet sind. Diese Rillen widersetzen sich der Verschiebung des Gleitklotzes 20 in die Querrichtung Y im Inneren des Schlitzloches 24 vom Sockel.
Es versteht sich, dass sich die Flächen zur Überwindung des Widerstands der Rillen gegenüber dem Mittelflansch und dem Sockel leicht voneinander entfernen können müssen, um die Zähne auszurücken, oder die Zähne müssen verformt werden. In beiden Fällen muss eine Kraft geliefert werden, die umso größer ist, je stärker sich der Mittelflansch auf den Sockel stützt.
Wie es auf der 3 gezeigt wird, ist das Schlitzloch 24 des Sockels von zwei Rändern 27 umgeben, die den Gleitklotz 20 führen, indem sie ihn im Wesentlichen senkrecht zur Plattform 7 des Sockels halten.
Ab dem unteren Ende der prismatischen unteren Hälfte 21b des Körpers erstrecken sich zwei elastische Zungen 28 der Länge nach in entgegengesetzte Richtungen. Jede Zunge 28 ist treppenförmig ausgebildet, und ihre Dicke nimmt von der Basis des Körpers bis zum Ende der Zunge hin ab.
Auf dem Sockel 6 erstrecken sich zwei Rippen 29 nach unten von der Plattform 7 parallel zu den Rändern 27 des Schlitzloches 24 und rechtwinklig zu den freien Enden der beiden elastischen Zungen 28. Jede Rippe weist eine Endschräge 29a, die die Verformung und das Eingreifen einer elastischen Zunge 28 beim Durchgang des Gleitklotzes von der Aussparung 25 zum Schlitzloch 24 bewirkt.
Jede elastische Zunge 28 stützt sich somit auf eine Rippe 29, während sie leicht vom Rand 27 des Schlitzloches an der Basis des zylindrischen Körpers um ein Spiel h absteht, das dem Gleitklotz 20 anhand einer leichten zusätzlichen elastischen Verformung der Zungen eine Axialverschiebung zur vertikalen Richtung Z ermöglicht.
Wie bereits weiter oben erläutert wird, setzt die Verschiebung des Gleitklotzes 20 im Schlitzloch 24 voraus, dass die Zähne der beiden gegenüberliegenden Stützflächen 22a und 26 des Mittelflansches 22 und der Plattform 7 ausrasten, was durch das Anheben des Klotzes über die Höhe h, die größer als die Tiefe der Zähne ist, ermöglicht wird.
Die elastischen Zungen 28 haben demzufolge die Funktion, den Gleitklotz 20 im Sockel 6 zu halten und die beiden Stützflächen 22a und 26 mit einer gegebenen Kraft, die eine erste Widerstandsschwelle für die Verschiebungen des Klotzes in der Nut bestimmt, aneinander anzusetzen.
Mit anderen Worten, es ist in dieser Gestaltung des Gleitklotzes nur möglich ist, ihn zur Positionierrichtung Y zu verschieben, wenn eine Kraft auf ihn ausgeübt wird, die größer als die vorgenannte Widerstandsschwelle ist.
Aus 2 ist ersichtlich, dass sich jede Rippe 29 quer über eine Länge erstreckt, die im Wesentlichen der Länge des Schlitzloches 24 entspricht, damit sich die elastischen Zungen 28 auf die Rippen 29 in allen Positionen des Gleitklotzes 20 im Schlitzloch 24 stützen können.
Der Körper 21 wird axial von einer Zentralbohrung 30 durchdrungen, die vorgesehen ist, um eine Anschlagschraube 31 aufzunehmen, die durch das größere Ende der Bohrung in sie eingreift.
An ihrem unteren Ende weist die Bohrung zwei konische Auflageflächen 32 auf, deren Querschnitt abnimmt. In Längsrichtung X liegen diese beiden Auflageflächen 32 aneinander gegenüber.
Das prismatische untere Element 21b des Körpers ist überdies ab seinem unteren Ende in 33 gespalten, wie es in der 6 gezeigt wird, wodurch es möglich ist, dass die Breite seiner Basis größer als die Breite I des Schlitzloches wird. Der Spalt 33 mündet in der Bohrung 30.
Die prismatische Form der unteren Hälfte 21b des Körpers mit einer Basis, die noch breiter werden kann, ist für eine Arretierung des Klotzes 20 im Schlitzloch 24 geeignet.
Wenn nämlich die Anschlagschraube durch Anziehen weiter in die Bohrung dringt und dabei die konischen Auflageflächen 32 der Bohrung nach außen drückt, erweitert sich die Basis der prismatischen unteren Hälfte 21b des Körpers durch das Spreizen des Spaltes 33, und die prismatische Hälfte im Schlitzloch wird blockiert, indem sie sich auf die Kanten 27 des Schlitzloches stützt. Die gekörnten Seitenflächen 34 des Körpers verbessern diese Blockierung, indem sie sich dem Gleiten der Seiten gegen die Kanten 27 widersetzen.
Des Weiteren neigt das Spreizen des Körpers an seinem Spalt 33 dazu, den Körper in den Sockel einzutreiben, und erhöht demzufolge die Kraft, mit der sich die beiden gegenüberliegenden Stützflächen 22a und 26 aneinander legen.
Es versteht sich, dass durch das Anziehen der Anschlagschraube die Kraft eingestellt wird, mit der der Gleitklotz seine Position im Schlitzloch hält.
Je weiter die Anschlagschraube in die Bohrung eindringt, desto mehr wird somit der Gleitklotz in Bezug auf den Sockel arretiert.
Der Verschiebungswiderstand des Klotzes wird durch einen neuen Schwellenwert der Kraft definiert, die auf den Klotz ausgeübt werden muss, um ihn trotz der kumulierten Wirkungen der Zähne und der gekörnten Seiten zu verschieben. Dieser neue Schwellenwert hängt direkt vom Anziehen der Einstellschraube ab.
Auf den 2 bis 5 ist der Gleitklotz auf dem Sockel blockiert dargestellt, wobei die Anschlagschraube vollkommen in die Bohrung eingreift.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden der Sockel 6 und der Gleitklotz 20 zwei bewegliche Elemente der Befestigungseinrichtung.
Es ist ersichtlich, dass zwischen den beiden Flanschen, d.h. dem oberen Flansch 23 und dem mittleren 22 Flansch des Gleitklotzes, ein Raum definiert ist, der eine Gleitbahn in Längsrichtung X bildet.
Die Gleitfunktion der Befestigungseinrichtung, die es dem Kotflügel erlaubt, sich nach der Längsrichtung des Fahrzeuges auszudehnen, wird von dieser Gleitbahn und von einem Winkel 40 übernommen, der im Folgenden beschrieben wird.
Das horizontale Element 41 des Winkels 40 besteht aus einer Platte 42, in der eine erste auskragende rechteckige Abhebung 43 gebildet ist, die einen Raum 44 über dem Sockel 7 für die Aufnahme des Mittelflansches 22 freigibt.
Diese erste Abhebung 43 umfasst eine ebene Wand 45, die in ihrer Mitte von einer rechteckigen Öffnung 46, die durch eine Rippe 47 abgegrenzt wird, durchbrochen ist.
Diese Öffnung 46 wird an einem Ende über etwa ein Drittel ihrer Länge durch eine ebene Wand 48 bedeckt, die zwischen ihr und dem Sockel 7 genügend Raum lässt, um die obere Hälfte des Gleitklotzes aufzunehmen.
Die beiden verleibenden Drittel der Öffnung 46 sind mit Längsrampen 49 versehen, deren Dicke etwas kleiner als der Abstand zwischen den Flanschen 22 und 23 ist und deren sich gegenüberliegende Kanten einen konstantem Abstand voneinander aufweisen, wobei dieser etwas größer als der Durchmesser der zylindrischen oberen Hälfte 21a des Gleitklotzes ist.
Es versteht sich, dass diese Rampen zwischen den beiden Flanschen des Klotzes gleiten können, wodurch sie die gewünschte Gleitfunktion zwischen dem Winkel 40 und dem Sockel 6 erfüllen.
Der Höhenunterschied nach Z zwischen der ebenen Wand 48 und den Rampen 49 ist ausreichend, damit der Winkel den Gleitklotz 20 rechtwinklig zur Wand 48 bedecken und anschließend gleiten kann und dabei seine beiden Rampen 49 zwischen die Flansche 22, 23 bringt. Das Eingreifen der Rampen zwischen die Flansche wird durch die Schräge 50 am Ende von jeder Rampe, die zur Wand 48 gerichtet ist, erleichtert.
Somit erlaubt es diese Anordnung des horizontalen Elements 41 des Winkels, dass der Winkel 40 in Bezug auf den Gleitklotz 20 in Längsrichtung X des Fahrzeuges gleiten kann.
Das vertikale Element 51 des Winkels ist eine Platte, in der eine Öffnung 52 für seine Befestigung am Rücksprung 53 des Kotflügels 2 vorgesehen ist, hier mit Hilfe eines Niets aus Kunststoff 54.
Wie es in der 3 gezeigt wird, ist die Platte in ihrem Mittelbereich zugeschnitten, wo sie zwei Ausschnitte 55 umfasst, die nur einen schmalen Materialstreifen 56 an der oberen Kante des Winkels entlang lassen, und eine Befestigungsplatine 57 in der Mitte dieses Streifens, wobei diese Platine von der Öffnung 52 zur Befestigung am Kotflügel durchquert wird.
Somit ist das vertikale Element des Winkels nur durch seine Endabschnitte 58 mit dem horizontalen Element verbunden, wobei diese Endabschnitte einen rechten Winkel mit dem horizontalen Element bilden. Diese Endabschnitte sind des Weiteren jeweils durch eine Querrippe 59 versteift, die senkrecht zum horizontalen Element 41 und zum vertikalen Elemente 51 ist.
Das vertikale Element des Winkels, das durch die Ausschnitte 55 geschwächt ist, erfüllt zwei Funktionen, d.h. eine Funktion der Dämpfung der Stöße mit Vertikalkomponente wie der Stoß von einem Fußgängerkopf, und eine Funktion des Schutzes vom Kotflügel und der gleitenden Befestigungseinrichtung durch die Zerstörung des Winkels.
Die erste Funktion der Stoßdämpfung wird durch die Elastizität des schmalen Materialstreifens 56 erfüllt, dessen Breite gering genug ist, um eine Verformung in der vertikalen Richtung zu erlauben.
Die Funktion als Sollbruchstelle ergibt sich zudem aus der besonders geringen Breite des Materialstreifens, die einer Kraft bei Druck oder bei Zug nach der Längsrichtung nicht widersteht.
Mit der eine Gleitbahn des horizontalen Elements bildenden Anordnung kann die Einheit des Winkels 40 frei in Bezug auf den Gleitklotz 20 in Längsrichtung des Fahrzeuges gleiten.
Es wird festgestellt, dass sich das Anziehen der Anschlagschraube 31 keineswegs auf dieses Gleiten auswirkt, da die Anschlagschraube den Abstand zwischen dem oberen und dem Flansch nicht ändert.
Das Gleiten des Winkels in Längsrichtung wird darüber hinaus dadurch erleichtert, dass sich sein horizontales Element 41 auf die Plattform 7 des Sockels stützt, der derart eine glatte Kunststofffläche bereitstellt, dass das Gleiten des Winkels nur das Gleiten von glatten Kunststoffflächen untereinander mit einschließt. Es muss festgehalten werden, dass diese Anordnung einen echten Vorteil in Bezug auf gleitende Befestigungseinrichtungen vom Stand der Technik darstellt, in denen das bewegliche Teil direkt auf dem Längsträger gleitet.
Es versteht sich somit, dass das Längsgleiten des Kotflügels in Bezug auf die Struktur des Fahrzeuges durch das Paar, das durch den Winkel und den Gleitklotz gebildet wird, möglich geworden ist, während die Quereinstellung des Kotflügels in Bezug auf die umgebenden Karosserieteile durch das Paar, das durch den Gleitklotz und den Sockel gebildet wird, möglich ist.
Es wird nun die Art und Weise beschrieben, mit der ein Monteur den Kotflügel in Bezug auf Karosserieteile am Montageband des Fahrzeuges positioniert. In dieser Phase ist das Fahrzeug mit seiner Motorhaube und den Vordertüren versehen. Der Kotflügel wird in Bezug auf diese umgebenden Karosserieteile positioniert.
Die erfindungsgemäße gleitende Befestigungseinrichtung wird zuallererst zusammengesetzt.
Zu diesem Zwecke wird der Gleitklotz 20 in das Schlitzloch 24 des Sockels eingeführt, und der Oberflansch 23 des Gleitklotzes wird in die Öffnung 46 des horizontalen Elementes 41 des Winkels rechtwinklig zur Wand 48 eingeführt. Anschließend wird der Winkel der Länge nach in Richtung X geschoben, um die Rampen 49 zwischen den oberen Flansch 23 und den mittleren Flansch 22 des Gleitklotzes zu führen.
Die zusammengesetzte Befestigungseinrichtung wird anschließend am Kotflügel 2 durch Verpressen des Niets 52 vom vertikalen Element 51 des Winkels auf dem Rücksprung 53 des Kotflügels angebracht.
In der zusammengesetzten Befestigungseinrichtung wird die Anschlagschraube 31 einfach in die Axialbohrung 30 des Gleitklotzes 20 eingesteckt, jedoch nicht vollkommen eingeschraubt, so dass ihr Ende nicht gegen die konischen Auflageflächen 32 der Bohrung anstößt. Der Gleitklotz wird demzufolge im Schlitzloch 24 des Sockels 6 nur durch die Elastizität der Zungen 28 in Position gehalten.
Diese Zungen üben einen leichten Zug auf den Gleitklotz aus, was dank der Rillen gegenüber den Stützflächen 22a des Klotzes und des Sockels 26 die Verschiebung des Gleitklotzes im Schlitzloch verhindert, solange die auf den Klotz ausgeübte Querkraft nicht einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Angesichts der symmetrischen Geometrie der Rillen, ist dieser Schwellenwert derselbe, und dies unabhängig davon, ob die Kraft, die auf den Klotz ausgeübt wird, nach innen oder nach außen des Fahrzeuges gerichtet ist.
Der Gleitklotz 20 wird derart am Ende des Schlitzloches 24, das dem Kotflügel am nächsten liegt, positioniert, dass er anschließend längs des gesamten Weges, der von diesem Schlitzloch bereitgestellt wird, verschoben werden kann.
Keile (nicht dargestellt) werden auf der Haube und der Vordertür positioniert, um das Spiel zu festzulegen, das zwischen dem Kotflügel einerseits und der Haube und der Vordertür andererseits beibehalten werden muss. Dieses Spiel muss konstant sein und vorbestimmten Kriterien entsprechen.
Der Kotflügel 2 und die am Kotflügel angebrachte Befestigungseinrichtung werden am Fahrzeug angesetzt. Danach wird der Sockel 6 mit dem Positionierstift 9 und den Einrastzungen 10 am Längsträger 4 eingerastet.
Da die Befestigungseinrichtung vorher mit dem Gleitklotz 20 in der Endposition im Schlitzloch positioniert wurde, muss sich der Kotflügel von den Keilen entfernt befinden. Der Monteur braucht nur noch einen Druck auf den Kotflügel in der Querrichtung auszuüben, um ihn gegen die Keile anzusetzen.
Bei dieser Bewegung verschiebt sich der Gleitklotz im Schlitzloch, da sich die Kraft, die vom Monteur auf den Kotflügel ausgeübt wird, durch eine Kraft des Gleitklotzes auf dem Sockel ausdrückt, die größer als der Schwellenwert ist, ab dem sich die Rillen vom Mittelflansch und vom Sockel lösen.
Dieser Schwellenwert ist jedoch größer als Kraft, die der Kotflügel auf die Befestigungseinrichtung ausübt, wenn sie der Monteur loslässt und den Positionierdruck nicht mehr ausübt.
Nun muss nur noch die Haube geöffnet werden, um die Keile zu entnehmen und die Anschlagschraube anzuziehen, die somit einen Druck auf die konischen Auflageflächen der Bohrung ausübt und die Basis der prismatischen unteren Hälfte 21b des Gleitklotzes spreizt, dessen Seitenflächen 34 gegen die Kanten 27 des Schlitzloches arretieren werden.
Durch diese Operation erhöht der Monteur den Schwellenwert, ab dem der Gleitklotz im Schlitzloch gleiten kann, beträchtlich.
Mit anderen Worten, dieser Schwellenwert ist größer als alle Kräfte geworden, denen der Kotflügel während der Lebensdauer des Fahrzeuges ausgesetzt sein kann, und die Verschiebung des Gleitklotzes im Schlitzloch ist somit praktisch unmöglich geworden.
Der Kotflügel ist somit in Bezug auf die Haube definitiv positioniert.
Unabhängig von diesem Spannen bildet der Gleitklotz mit dem Winkel ein Teilepaar, das das Gleiten des Kotflügels in Längsrichtung wie jede Art bekannter gleitender Befestigungseinrichtungen erlaubt.
Die Stöße, denen der Kotflügel ausgesetzt sein kann, sind von zweierlei Art.
Stößt der Kopf eines Fußgängers gegen die Spitze des Kotflügels, ist dieser einer heftigen Kraft mit Vertikalkomponente ausgesetzt, und der schmale Materialstreifen 46 des vertikalen Elementes des Winkels verformt sich, wobei er einen Teil der Energie vom Stoß absorbiert.
Bei einem Frontalstoß des Fahrzeugs überträgt die Stoßstange auf den Kotflügel eine Kraft, die zum Fahrzeugheck hin gerichtet ist, und der Kotflügel neigt dazu, sich zu verformen. In diesem Fall bricht der schmale Materialstreifen des vertikalen Elements vom Winkel ab, und der Kotflügel löst sich vom Chassis. Nur der Winkel ist beschädigt und schützt nicht nur den Kotflügel, sondern auch den Sockel und den Gleitklotz.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform weist selbstverständlich keinen einschränkenden Charakter auf, und es kann jedwede wünschenswerte Änderung an ihr vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Befestigungseinrichtung zum Befestigen eines Teils an einem Träger und zu seinem Positionieren in Bezug auf seine Umgebung, wobei die Befestigungseinrichtung Folgendes umfasst: – zwei parallel zu einer Positionierungsachse (Y) relativ zueinander bewegliche Elemente (6, 20), die dafür vorgesehen sind, dass das eine Element fest mit dem Teil und das andere Element fest mit dem Träger verbunden wird, – Haltemittel (22a, 26, 28), die die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente arretieren und sie nur dann lösen, wenn das Teil (2) auf den Träger (4) eine über einem bestimmten Schwellenwert liegende Kraft in einer Richtung parallel zur Positionierungsachse ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung Folgendes umfasst: – Arretiermittel (31), die betätigt werden können, um die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente zu arretieren, – einen Energieabsorber (56), der derart auf dem beweglichen Element angeordnet ist, welches zur Befestigung an dem Teil vorgesehen ist, dass er die Energie von Stößen absorbiert, die Aufprallereignissen auf das Teil entsprechen, und – eine Sollbruchzone (56), die in der Befestigungseinrichtung integriert ist, um das Teil im Fall eines Stoßes vom Träger zu lösen.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel zwei Schwellenwerte definieren, und zwar einen ersten Schwellenwert für die in einer ersten Richtung wirkenden Kräfte, und einen zweiten Schwellenwert für die in einer zweiten Richtung wirkenden Kräfte, wobei die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Schwellenwert gleich sind.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung diejenige ist, in der sich das Teil (2) dem Träger (4) nähert und dass die zweite Richtung diejenige ist, in der sich das Teil vom Träger entfernt, und dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellenwert kleiner als der zweite Schwellenwert ist.
Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel aus Zähnen, die auf Kanten (22a, 26) gegenüber den beiden beweglichen Elementen gebildet sind, und aus elastischen Mitteln (28) bestehen, die diese Kanten aneinander drücken.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne symmetrisch sind.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne unsymmetrisch sind.
Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiermittel (31) auf die Haltemittel wirken, indem sie den Schwellenwert heraufsetzen, ab dem eine Gleitkraft des Teils auf den Träger die beiden beweglichen Teile lösen kann.
Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart angeordnet ist, dass sie zusätzlich zur Einstellung in der Positionierungsrichtung ein Gleiten des Teils in Bezug auf den Träger in einer Gleitrichtung (X) erlaubt, die vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Positionierungsrichtung (Y) ist.
Verfahren zum Anbringen eines Teils an einem Träger mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: – Befestigen des einen (20) der beweglichen Elemente am Teil (2) und des anderen beweglichen Elements (6) am Träger (4), – Verschieben des Teils (2) in Richtung der der Positionierungsachse (Y), indem eine Kraft auf das Teil ausgeübt wird, die größer als der Schwellenwert ist, – sobald das Teil in Bezug auf seine Umgebung zufrieden stellend positioniert ist, Betätigen der Arretiermittel (31) in der Weise, dass die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente arretiert werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Elemente am Teil und am Träger befestigt werden, indem zuerst die Befestigungseinrichtung am Teil befestigt und anschließend das mit der Befestigungseinrichtung versehene Teil am Träger angebracht wird.
Verfahren zum Anbringen eines Karosserieteils an einem Strukturteil eines Kraftfahrzeuges, wobei letzteres eine Klappe aufweist, die das Strukturteil bedeckt und einen Zugang zum Strukturteil freigibt, wenn sie offen ist, mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: – Befestigen eines beweglichen Elements der Befestigungseinrichtung am Karosserieteil, – Öffnen der Klappe, um einen Zugang zum Strukturteil freizugeben, – Befestigen des anderen beweglichen Elements der Befestigungseinrichtung am Strukturteil, – Schließen der Klappe, – Verschieben des Karosserieteils in Richtung der Positionierungsachse, um es in Bezug auf seine Umgebung zu positionieren, – Öffnen der Klappe, um den Zugang zur Befestigung freizugeben, – Betätigen der Arretiermittel, um die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente zu arretieren.
Verfahren zum Anbringen eines vorderen Kotflügels für Kraftfahrzeuge an ein Strukturteil des Fahrzeuges, wobei dieses eine Motorhaube umfasst, die den Strukturteil bedeckt und einen Zugang zum Strukturteil freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte beinhaltet: – Befestigen eines beweglichen Elements einer Befestigungseinrichtung am Kotflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – Öffnen der Motorhaube, um einen Zugang zum Strukturteil freizugeben, – Befestigen des anderen beweglichen Elements der Befestigungseinrichtung am Strukturteil, wobei die Befestigungseinrichtung derart ausgerichtet ist, dass die Positionierungsachse im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges ist, – Schließen der Motorhaube, – eventuell Einsetzen von Keilen zwischen den Kanten gegenüber der Haube und dem Kotflügel, – Annähern des Kotflügels an die Motorhaube, um ihn in Bezug auf die Motorhaube exakt zu positionieren, – Öffnen der Motorhaube, um den Zugang zur Befestigungseinrichtung freizugeben, – Betätigen der Arretiermittel, um die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente zu arretieren.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das bewegliche Element an dem Kotflügel, für den es vorgesehen ist, befestigt wird, dieses bewegliche Element bereits am anderen beweglichen Element, das für das Strukturteil vorgesehen ist, angebracht ist, so dass anschließend das andere bewegliche Element am Strukturteil befestigt wird, indem der Kotflügel, der mit der Befestigungseinheit versehen ist, am Strukturteil angebracht wird.