AT403464B

AT403464B - FASTENING A ROOF RAIL

Info

Publication number: AT403464B
Application number: AT144992A
Authority: AT
Inventors: Heinz Ing Winter; Siegfried Ing Krammer
Original assignee: Steyr Daimler Puch Ag
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1998-02-25
Also published as: DE9111655U1; ATA144992A

Description

AT 403 464 BAT 403 464 B

Die Erfindung betrifft eine Befestigung einer Dachreling auf einem Fahrzeugdach, das aus Dachrahmen, Dachblech und einer Verstärkung besteht und wobei ein Befestigungsbolzen in eine Büchse in der Verstärkung eingeschraubt ist.The invention relates to a fastening of a roof rail on a vehicle roof, which consists of a roof frame, roof plate and a reinforcement and wherein a fastening bolt is screwed into a bushing in the reinforcement.

Solche Dachrelings sind auf Personenkraftwagen, insbesondere Kombiwagen, anzutreffen, wo sie nahe der seitlichen Dachkante, meist über die gesamte Länge des Daches, angebracht und an mindestens zwei Stellen mittels Bolzen befestigt sind.Such roof rails can be found on passenger cars, in particular station wagons, where they are attached near the side edge of the roof, usually over the entire length of the roof, and fastened in at least two places by means of bolts.

Wegen der von Gepäcksträgern erwarteten Belastbarkeit wird sie aber nicht am dünnen Dachblech befestigt, sondern an einer Verstärkung im Inneren des Dachrahmens. Dazu müssen die Bolzen durch das Dachblech hindurchgeführt werden. Die Montage der Reling selbst an den vorstehenden Bolzen erfolgt dann erst am fertigen Fahrzeug.Because of the resilience expected by luggage carriers, it is not attached to the thin roof panel, but to a reinforcement inside the roof frame. To do this, the bolts must be passed through the roof panel. The railing itself is then only assembled on the protruding bolts on the finished vehicle.

Es ist aus der Praxis bekannt, eine Gewindebüchse in die Verstärkung einzuschweißen, die - insbesondere wenn die Befestigungsstelle nahe der Verbindungsstelle einer Seitensäule (z.B. der C-Säule) angeordnet ist - sehr schlank ausgeführt ist.It is known from practice to weld a threaded bushing into the reinforcement, which - particularly if the fastening point is arranged near the connection point of a side pillar (e.g. the C-pillar) - is very slim.

Diese Befestigung hat die folgenden Nachteile: Das Anschweißen der Büchse führt zum Ausbrennen der Gewindegänge und zum Verziehen des Verstärkungsbleches, was später beim Zusammenbau des Daches hinderlich ist. Um die zur Einleitung der hohen Kräfte erforderliche Schweißnahtlänge zu erreichen, wird die Büchse meist schräg eingeschweißt, was zusätzlich noch zu einem Winkelverzug führt. Weiters ist der Dachrahmen meist nicht aus einem Stück hergestellt, sodaß Fertigungstoleranzen beim Zusammenschweißen der Einzelteile zusätzliche Abstimmungsprobleme der Büchsen miteinander ergeben. Wenn dann am fertigen Fahrzeug die Reling selbst aufgesetzt werden soll, stimmen Position und Richtung der Bolzen nicht, was den Zeitaufwand bei der Montage erhöht und Nachtarbeiten erforderlich macht.This fastening has the following disadvantages: welding the bush leads to burning out of the threads and to warping of the reinforcement plate, which is later a hindrance when assembling the roof. In order to achieve the weld seam length required to introduce the high forces, the sleeve is usually welded in at an angle, which additionally leads to an angular distortion. Furthermore, the roof frame is usually not made from one piece, so that manufacturing tolerances when welding the individual parts result in additional coordination problems between the bushings. If the railing is to be put on the finished vehicle itself, the position and direction of the bolts are incorrect, which increases the time required for assembly and makes night work necessary.

Es ist daher Ziel der Erfindung, eine gattungsgemäße Befestigung vorzuschlagen, die diese Nachteile vermeidet und eine maßgenaue Anbringung der Büchsen ermöglicht und die erst nach Einsetzen der Verstärkung in den Dachrahmen angebracht wird.It is therefore the object of the invention to propose a generic fastening which avoids these disadvantages and enables the bushings to be fitted accurately and which is only fitted into the roof frame after the reinforcement has been inserted.

Dazu wird vorgeschlagen, die Verstärkung mit mindestens einer normal zur Bolzenachse liegenden Fläche mit einer Bohrung auszuführen, deren Ränder zu einer Büchse verformt sind.For this purpose, it is proposed to carry out the reinforcement with at least one surface normal to the bolt axis with a bore, the edges of which are deformed into a bush.

Durch die im rechten Winkel zur Bolzenachse liegende Räche kann ein Verformungswerkzeug mittels einer Lehre maßgenau und richtungsgenau angesetzt werden, ohne daß es seitlich verläuft. So kann an dem bereits zusammengesetzten Fahrzeugdach die Büchse maßgenau hergestellt werden, sodaß die Dachreling dann ohne Schwierigkeiten montiert werden kann. Die aus der Verstärkung ausgeformte Büchse macht Schweißen unnötig und gestattet die Einleitung hoher Kräfte bei geringstem Bauvolumen, sodaß die Befestigung auch an jenen statisch besonders günstigen Punkten angeordnet sein kann, an denen eine der Seitensäulen mit dem Dachrahmen verbunden ist.Due to the surfaces lying at right angles to the pin axis, a deformation tool can be applied with dimensional accuracy and directional accuracy without having to run laterally. This allows the bush to be made to size on the already assembled vehicle roof, so that the roof rails can then be assembled without difficulty. The liner formed from the reinforcement makes welding unnecessary and allows the introduction of high forces with the smallest construction volume, so that the attachment can also be arranged at those statically particularly favorable points at which one of the side pillars is connected to the roof frame.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Verstärkung zwei zur Bolzenachse normale Flächen in Abstand voneinander auf und enthält zwei Büchsen, von denen der Durchmesser der unteren kleiner ist.In a development of the invention, the reinforcement has two surfaces normal to the bolt axis at a distance from one another and contains two bushes, of which the diameter of the lower one is smaller.

Dadurch wird die Winkelpositionierung weiter verbessert und die mögliche Dachlast erhöht. Wegen der verschiedenen Durchmesser erhöht sich die Einschraubtiefe des Bolzens dadurch aber nicht und beide Büchsen können in einem einzigen Arbeitsgang zeitsparend hergestellt werden.This further improves the angular positioning and increases the possible roof load. Because of the different diameters, the screw-in depth of the bolt does not increase, however, and both bushings can be manufactured in a single operation in a time-saving manner.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist die Büchse mittels eines Fließbohrers erzeugt. Dieses Werkzeug (siehe Prospekt der Firma FLOW-DRILL B.V., Utrecht) ermöglicht eine besonders schonende und maßhaltige Herstellung der Büchse.According to a further characteristic of the invention, the bushing is produced by means of a flow drill. This tool (see brochure of the company FLOW-DRILL B.V., Utrecht) enables a particularly gentle and dimensionally accurate production of the rifle.

Schließlich kann bei einer solchen Büchse durch Verwendung eines Gewindebolzens mit gewindeformendem Gewinde das Gewindeschneiden eingespart werden.Finally, thread cutting can be saved in such a bushing by using a threaded bolt with a thread-forming thread.

Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand einer Zeichnungsfigur erläutert, die einen Querschnitt durch die betroffene Dachzone zeigt.In the following, the invention is explained, for example, with the aid of a drawing figure which shows a cross section through the roof zone concerned.

Das Dach eines Kraftfahrzeuges besteht aus einem Dachblech 1, in dessen Innerem in der Randzone ein aus einer Außenschale 2 und einer Innenschale 3 bestehender Dachrahmen angeordnet und mit dem Dachblech 1 verbunden ist.The roof of a motor vehicle consists of a roof plate 1, in the interior of which a roof frame consisting of an outer shell 2 and an inner shell 3 is arranged in the edge zone and is connected to the roof plate 1.

Im Inneren des Dachrahmens 2,3 ist an den für die Befestigung einer Dachreling 21 vorgesehenen Stellen eine Verstärkung 4 aus etwas stärkerem Blech befestigt, im allgemeinen auch durch Punktschweißen. Diese Verstärkung 4 ist ein Winkelstück von begrenzter Länge, das aus einem im wesentlichen horizontalen Flansch 5 und einem im wesentlichen vertikalen Flansch 6 besteht. Der horizontale Flansch 5 weist einen Einzug 7 auf, der eine ebene Fläche 8 bildet. Im vertikalen Flansch 6 ist eine Konsole 9 eingezogen, die eine zweite normale Fläche 10 bildet.In the interior of the roof frame 2, 3, a reinforcement 4 made of somewhat thicker sheet metal is fastened at the points provided for fastening a roof railing, generally also by spot welding. This reinforcement 4 is an elbow of limited length, which consists of a substantially horizontal flange 5 and a substantially vertical flange 6. The horizontal flange 5 has an indentation 7, which forms a flat surface 8. In the vertical flange 6, a bracket 9 is drawn in, which forms a second normal surface 10.

In die ebenen Flächen 8,10 sind Büchsen 11,12 auf noch zu beschreibende Weise eingearbeitet. Diese Büchsen nehmen einen Befestigungsbolzen 15 auf, dessen Achse normal zu den ebenen Flächen 8,10 ist.Bushes 11, 12 are incorporated into the flat surfaces 8, 10 in a manner to be described. These bushings receive a fastening bolt 15, the axis of which is normal to the flat surfaces 8, 10.

Erfindungsgemäß sind die Büchsen 11,12 mit einem Fließbohrer hergestellt. Ein Fließbohrer ist ein Werkzeug, das bei ausreichender Drehzahl durch Reibung den Werkstoff in der Bohrzone zum Fließen 2According to the bushings 11, 12 are made with a flow drill. A flow drill is a tool that, at sufficient speed, causes the material in the drilling zone to flow 2

Claims

AT 403 464 B brings, which forms a sleeve. In the present case, the inner diameters of the sleeves 11, 12 are different, that of the lower 12 is smaller. As a result, the bushes 11, 12 can be produced from a single appropriately designed tool. s The fastening bolt 15 protrudes through a hole 19 in the roof frame 2, 3 and a hole 18 in the roof panel 1, penetrates an elastic seal 20 and is inserted in the roof rail 21, which is held by a screw 22, which is in a bore 23 of the fastening bolt 15 intervenes. The manufacturing procedure is approximately as follows. The reinforcements 4 are connected to the outer shell 2 of the roof frame at the points required for fastening, then the io two shells 2, 3 of the roof frame are assembled and connected to the side pillars (not shown). Then the roof panel 1 is placed. Thanks to the construction according to the invention, it is only now that the flow drilling tool needs to be placed on the reinforcement 4 by means of a device (not shown) in order to produce the bushings 11, 12, which can take place without distortion or deformation and with very precise dimensions. Of course, the ts flow drilling tool could also be used at an earlier point in time. The fastening bolts 15 are then screwed into the bushes 11, 12 at the various fastening points, either into a thread cut immediately beforehand or the fastening bolts 15 have thread-forming threads 16, 17. On the fastening bolts positioned in this way in the correct position, the roof rails 21 with the rubber seal 20 are finally attached and fastened with the 20 worm screws 22. 1. Attachment of a roof rail on a vehicle roof, which consists of a roof frame (2,3), a roof panel (1) 25 and a reinforcement (4), wherein a fastening bolt (15) in a bushing (11; 12) in the reinforcement (4) is screwed in, characterized in that the reinforcement (4) has at least one surface (8, 10) normal to the pin axis with a bore, the edge of which is deformed into a bush (11; 12).

2. Fastening according to claim 1, characterized in that the reinforcement (4) has two surfaces (8, 10) lying normal to the bolt axis at a distance from one another and each surface has a sleeve (11, 12), the diameter of the lower sleeve (12 ) is smaller than that of the upper bush (11).

3. Fastening according to claim 1, characterized in that the sleeves (11, 12) are made by means of a 35 flow drilling tool.

4. Fastening according to claim 1, characterized in that the fastening bolt (15) has a thread-forming thread (16, 17). 40 With 1 sheet of drawings 45 50 3 55