DE19830668C1 - Anordnung zum Zusammenfügen von flächigen Bauteilen, insbesondere Außenhautteilen eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Flächige Bauteile von Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere die Außenhautteile, werden mit üblichen Befestigungselementen untereinander verbunden. Dies ist aufwendig und läßt sich dann nicht durchführen, wenn zu wenig Bauraum zum Anbringen solcher Befestigungselemente vorhanden ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, bei einer Anordnung, bei der die flächigen Bauteile mit abstehenden Flanschen versehen sind, die parallel zueinander ausgerichtet werden, eine zum Zusammenfügen dieser Flansche vorgesehene Klammer als eine Schiene auszubilden, die an einem Ende mit einem zwischen den Schenkeln des U-Profils verlaufenden Bolzen versehen ist, der in eine Aussparung der Flansche eingefügt wird und dann als Drehpunkt für die Verschwenkung der Schiene in die Endlage dient. DOLLAR A Verwendung zum Zusammenfügen von flächigen Bauteilen an schwer zugänglichen Stellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Zusammenfügen von flä­ chigen Bauteilen, insbesondere von Außenhautteilen eines Kraft­ fahrzeuges, die mit abstehenden Flanschen versehen sind, die parallel zueinander ausgerichtet und durch mindestens eine im Querschnitt U-förmige Klammer aneinandergehalten sind.

Außenhautteile im Kraftfahrzeugbau, z. B. Kotflügelteile und Stoßfänger werden im allgemeinen durch Schrauben oder Blechmut­ tern oder, wenn sie aus Kunststoff bestehen, mit entsprechenden Befestigungselementen untereinander verbunden. Diese Befesti­ gungsvorgänge erfordern in der Regel mehrere Arbeitsschritte und entsprechende Werkzeuge, um die Befestigungselemente in die vor­ gesehene Position zu bringen. Es ist auch bekannt, flächige Bau­ teile jeweils an ihren aneinanderzufügenden Kanten mit abgewin­ kelten Flanschen zu versehen und diese parallel zueinander aus­ gerichteten Flansche durch U-förmige Klammern aneinander zu hal­ ten.

So ist es beispielsweise aus der DE 29 24 574 C2 bekannt, abste­ hende Flansche von flächigen Bauteilen parallel zueinander aus­ zurichten und sie durch eine im Querschnitt U-förmige, in der Art einer Schiene ausgebildete Klammer aneinanderzuhalten, die dort vorwiegend allerdings als Abdichtungsleiste zum Umgreifen der Flanschkante dient.

Auch die DE 195 43 971 A1 zeigt ein Element zur Befestigung ei­ ner Profildichtung, der eine im Querschnitt U-förmige Klammer vorgesehen ist.

Solche Bauarten sind für den Zusammenbau von Außenhautteilen im Kraftfahrzeugbau, wenn nicht zusätzlich eine formschlüssige Ver­ bindung vorgenommen wird, unter Umständen nicht dauerhaft genug und erfordern ebenfalls einen Montageaufwand. Alle diese Befe­ stigungsarten lassen sich dann jedoch nicht mehr, oder nur mit größten Schwierigkeiten anwenden, wenn die Fügestellen so gele­ gen sind, daß sie nur schwer von außen zugänglich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine An­ ordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine ein­ fache und sichere Montage möglich wird, und zwar auch dann, wenn die Fügestellen relativ schwer zugängig sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Klammer als eine Schiene ausgebildet ist, die an einem Ende mit einem zwischen den Schen­ keln des U-Profils verlaufenden Bolzen versehen ist, daß die Flansche mit je einer Aussparung versehen sind, die jeweils fluchtend zu jener des anderen Flansches verläuft, und daß in diese Aussparung der Bolzen eingeschoben ist und als Drehpunkt zum anschließenden Aufschwenken und Anklemmen der Schiene dient.

Durch diese Ausgestaltung wird einerseits eine wesentliche Mon­ tagevereinfachung erzielt, weil nach dem Einführen des Bolzens in die entsprechende Aussparung nur eine relativ einfache Schwenkbewegung möglich ist und über die gesamte Länge der Schiene eine gleichmäßige Anpressung der von den Flächenbautei­ len abstehenden Flansche erreicht werden kann. Gleichzeitig liegt aber durch den Einsatz des Bolzens auch an einer Stelle ein Formschluß zwischen den zu verbindenden Teilen vor, der noch dadurch vervollständigt werden kann, daß die Schiene in Weiter­ bildung der Erfindung im Bereich ihres vom Bolzen abgewandten Endes mit einer Öffnung zum Durchführen eines Sicherungselemen­ tens versehen ist, das in korrespondierende Öffnungen in den Flanschen einführbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann für Bauteile, deren Flansche nur von einem Ende her zugänglich sind, wie es beispielsweise an der Verbindungsstelle zwischen dem Kotflügel und dem vorderen Stoßfänger der Fall sein kann, wenn ein vollständiges Frontmodul vorhanden ist und auch die Aggregate im Frontbereich schon ein­ gebaut sind, sehr vorteilhaft sein, wenn die Aussparung unter einem von 90° abweichenden Winkel zu den Außenkanten der Flan­ sche verläuft. Es wird dann nämlich möglich, den Bolzen schräg zu den Flanschkanten einzuführen, was mit der länglichen Schiene auch bei beengten Einbauverhältnissen möglich ist, so daß dann nur noch die Verschwenkung der im übrigen in der Aussparung schon in der richtigen Lage gehaltenen Schiene notwendig wird.

In Weiterbildung dieses Gedankens kann die Aussparung unter ei­ nem vom zugänglichen Ende der Flansche weg nach hinten gerichte­ ten Winkel zu den Außenkanten der Flansche geneigt sein und es kann vorgesehen werden, daß die vom zugänglichen Ende abgewandte Seitenkante der Aussparung mindestens eines Flansches einen über die von den Außenkanten der Flansche gebildeten Anlagefläche hinausragenden Einführungsvorsprung vor der Aussparung bildet. Bei dieser Ausgestaltung wird es nämlich dann möglich, die Schiene mit dem Bolzen in Anlage zu den Außenkanten längs der Flansche zu verschieben, bis der Einführungsvorsprung erreicht wird, wonach durch weitere Kraftausübung in der Schieberichtung der Bolzen schräg in seine Endlage in der Aussparung gelangt, so daß dann der Schwenkvorgang zum Aufklemmen der Schiene einsetzen kann. Diese Ausgestaltung erlaubt es daher auch bei sehr gerin­ gem Bauraum die erforderliche Montage zum Zusammenfügen der bei­ den flächigen Teile vorzunehmen.

In Weiterbildung der Erfindung können die Schenkel der Schiene an dem Ende, an dem der Bolzen vorgesehen ist, eine die Flansche übergreifende Doppellasche bilden, in deren Bereich der Verbin­ dungssteg des U-Profiles entfernt ist. Diese Ausgestaltung er­ möglicht ein einfaches und störungsfreies Entlangschieben des Bolzens an den Flanschaußenkanten bis zur Aussparung und die Einführung bis zum Anschlag in der Aussparung. Die Schiene kann schließlich in Weiterbildung der Erfindung mit Verstärkungssic­ ken zum Aufbringen ausreichender Klemmkraft versehen sein, die möglichst nahe an den freien Enden der Schenkel angeordnet sind, um die aneinanderzuklemmenden Flansche möglichst nahe im Bereich der zu verbindenden flächigen Bauteile gegeneinander zu halten. Die freien Enden der Schenkel können von den Sicken aus entge­ gengesetzt zueinander zur Bildung einer Einführungsschräge auf­ gebogen sein und es ist möglich, die Schiene aus Metall und die Bauteile mit den Flanschen beispielsweise aus Kunststoff herzu­ stellen, so daß auch durch die Materialkombination eine stabile Verbindung und Befestigung erreicht wird.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 die schematische Darstellung des Frontbereiches eines Personenkraftwagens, bei dem der vordere Kotflügel mit dem Stoßfänger durch eine erfindungsgemäße Anordnung verbunden ist,

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung des Schnittes nach der Li­ nie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die perspektivische Darstellung des Fügebereiches nach Fig. 2 während des Ansetzens der zur Verklammerung die­ nenden Schiene an den Flanschen der zu verbindenden Teile,

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3, jedoch in der Lage, in der die zur Verklammerung dienende Schiene mit einem Ende formschlüssig zwischen die Flansche greift und dann verschwenkt werden soll und

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Montagevorgänge nach den Fig. 3 und 4 und der Endlage der zur Verklammerung dienenden Schiene in der auch in der Fig. 2 gezeigten Lage.

Die Fig. 1 läßt erkennen, daß im Bereich des Vorbaues eines Per­ sonenkraftwagens 1 die Motorhaube 2 zwischen seitliche Kotflügel 3 eingesetzt ist, die ihrerseits in der Trennebene 4 mit dem vorderen Stoßfänger 5 fest verbunden werden sollen. Die beiden flächigen Bauteile, also einerseits der Kotflügel 3 und anderer­ seits der zu verbindende Bereich des Stoßfängers 5 sind, wie Fig. 2 zeigt, mit abgewinkelten Flanschen 6 und 7 versehen, wo­ bei der Flansch 7 doppelwandig ausgebildet ist und aus einem zweiten Flanschteil 7a besteht, der teilweise formschlüssig in den Flansch 7 eingreift. Die beiden Flansche 6 und 7 sind paral­ lel zueinander ausgerichtet und liegen in der Fügeebene 4 anein­ ander an. Sie sind durch eine Schiene 8 mit U-Profil fest anein­ andergeklammert, die auf die Flansche 6 und 7 - wie noch näher gezeigt werden wird - aufgeschoben ist und die im Bereich der freien Enden ihrer Schenkel 9 ausgehend von nach oben herausge­ prägten Sicken 11, 11a mit nach innen ragenden Sicken 10 verse­ hen ist, die eine gute Anlage der Schiene 8 in dem Bereich der Flansche 6 und 7 bewirken, die an die flächigen Bauteile 3 und 5 angrenzen. Um das Aufschieben der Schiene 8 auf die Flansche 6 und 7 zu erleichtern, sind die freien Enden 9a der Schenkel 9 der Schiene 8 jeweils entgegengesetzt zueinander aufgebogen, so daß eine Art Einführschräge für die Schiene 8 gebildet ist.

Die Fig. 3 bis 5, die ausschnittsweise den Bereich der aneinan­ derliegenden Schenkel 6 und 7 mit der anzusetzenden Schiene 8 zeigen, lassen erkennen, daß die Flansche 6 und 7 in ihrem zum Frontbereich des Fahrzeuges liegenden Endbereich 12 mit einer gemeinsamen Aussparung 13 versehen sind, die schräg zu den Au­ ßenkanten 14 der Flansche 6 und 7 unter einem Winkel α geneigt verläuft, und zwar so, daß das Ende 13a der Aussparung näher an dem vorderen Ende 12 der Flansche 6 und 7 liegt als die Einführ­ öffnung 13b (siehe Fig. 5).

Die dem vorderen Ende 12 zugewandte Seitenkante 15 des unteren Flansches 7 überragt, wie die Fig. 2 und 5 erkennen lassen, die durch die Außenkanten 14 der Flansche 6 und 7 gebildete Ebene, so daß an der Einführöffnung 13b der Aussparung 13 vor dieser ein Einführungsvorsprung 16 gebildet wird.

Die Fig. 3 und 4 machen deutlich, daß die Schiene 8 an ihrem rechten Ende eine Doppellasche 17 bildet, weil der die Schenkel 9 der Schiene 8 verbindende Steg 8a in diesem Bereich entfernt ist. Zwischen die beiden die Doppellasche 17 bildenden Stegteile ist ein Bolzen 18 eingefügt, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als die lichte Weite der Aussparung 13. Die Schiene 8 ist im Bereich des Beginnes der Doppellasche 17 mit Versteifungssicken 19 versehen und ihre Schenkel sind im übrigen, was den Fig. 3 und 4 nicht zu entnehmen ist, in der in der Fig. 2 gezeigten Weise ausgebildet.

Da der Bereich der Trennebene 4 der Fig. 1 für die Montage zwi­ schen Kotflügel und Stoßfänger 5 nur sehr schwer zugänglich ist, weil sich zum Zeitpunkt, wo diese Teile verbunden werden müssen, bereits alle anderen Aggregate im Fahrzeugvorderteil befinden, kann nun nach der Erfindung die Schiene 8 in der in der Fig. 3 gezeigten Weise von der Ausnehmung 19 für die Räder her an die Außenkanten 14 der Flansche 6 und 7 mit ihrem Bolzen 18 angelegt und dann entlang dieser Außenkante geschoben werden. Diese erste Position, die der Lage nach Fig. 3 entspricht, ist in der Fig. 5 schematisch mit 8A gekennzeichnet. Man sieht, daß hier der Bol­ zen 18 in seiner Position 18A an den Außenkanten 14 der beiden Flansche anliegt und in Richtung zum vorderen Ende 12 an diesen Außenkanten 14 entlang verschoben werden kann.

Die Position 8B kennzeichnet die Lage, in der der Bolzen seine Stellung 18B vor der Aussparung 13 erreicht hat und an dem Vor­ sprung 16 zur Anlage gekommen ist. Wird nun weiter eine Kraft in Richtung des Pfeiles 20 auf die Schiene 8 in der Lage 8B ausge­ übt, dann rutscht der Bolzen 18 in die Aussparung 13 herein und erreicht seine Endlage 18C. Aus der Lage 8C heraus wird die Schiene 8 dann im Sinn des Pfeiles 21 verschwenkt, bis sie ih­ rerseits die Endlage 8D erreicht hat, in der die beiden Flansche 6 und 7 nach Fig. 2 fest gegeneinander geklemmt sind. Durch eine Öffnung 22 an dem vom Bolzen 18 abgewandten Ende kann in dieser Endlage ein Sicherungselement, beispielsweise ein weiterer Bol­ zen gesteckt werden, um die Endlage zu sichern. Dieses Siche­ rungselement durchgreift dann in der Lage 8D der Schiene 8 die Öffnung 22 und korrespondierende Öffnungen 23 in den Flanschen 6 und 7.

Wie die Figuren ohne weiteres erkennbar machen, liegt somit ei­ nerseits durch den Bolzen 18 in der Aussparung 13 und durch den durch die Öffnung 22 gefügten Sicherungsbolzen ein Formschluß zwischen der Schiene 8 und den Flanschen 6 und 7 vor, anderer­ seits ein Kraftschluß, der die beiden Flansche 6 und 7 in der Trennebene 4 eng aneinander hält. Die Schiene 8 kann daher aus. Metall bestehen und die Bauteile 6 und 7 aus Kunststoff. Möglich sind aber auch andere Materialien. Das beschriebene Verbindungs­ konzept funktioniert sowohl bei den Materialkombinationen Me­ tall-Kunststoff als auch Metall-Metall. Dabei ist es durchaus auch denkbar, daß die Schiene 8 aus Kunststoff gebildet sein kann.

Die Fig. 5 macht schließlich noch deutlich, daß auch bei sehr beengten Raumverhältnissen eine einfache Montage möglich ist, auch wenn die Flansche nur von einer Seite her, beim Ausfüh­ rungsbeispiel vom Radausschnitt 19 her, zugängig sind.

Claims (10)

1. Anordnung zum Zusammenfügen von flächigen Bauteilen, insbe­ sondere von Außenhautteilen eines Kraftfahrzeuges, die mit ab­ stehenden Flanschen versehen sind, die parallel zueinander aus­ gerichtet und durch mindestens eine im Querschnitt U-förmige Klammer aneinandergehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer als eine Schiene (8) ausgebildet ist, die an einem Ende mit einem zwischen den Schenkeln (9) des U-Profiles verlau­ fenden Bolzen (18) versehen ist, daß die Flansche (6, 7) mit je einer Aussparung (13) versehen sind, die jeweils fluchtend zu jener des anderen Flansches verläuft, und daß in die Aussparung (13) der Bolzen (18) eingeschoben ist und als Drehpunkt zum an­ schließenden Aufschwenken und Anklemmen der Schiene (8) dient.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (8) im Bereich ihres vom Bolzen (18) abgewandten En­ des mit einer Öffnung (22) zum Durchführen eines Sicherungsele­ mentes versehen ist, das in eine korrespondierende Öffnung (23) in den Flanschen (6, 7) einführbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 für Bauteile, deren Flansche nur von einem Ende her zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (13) unter einem von 90° abweichenden Winkel (α) zu den Außenkanten (14) der Flansche (6, 7) verläuft.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (13) unter einem vom zugänglichen Ende zum Front­ ende (12) hin gerichteten Winkel (α) zu den Außenkanten (14) der Flansche (6, 7) geneigt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom zugänglichen Ende abgewandte Seitenkante (15) der Aus­ sparung (13) mindestens eines Flansches (6 oder 7) einen über die von den Außenkanten (14) der Flansche gebildete Anlagefläche hinausragenden Einführungsvorsprung (16) vor der Aussparung (13) bildet.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (9) der Schiene (8) an dem Ende, an dem der Bolzen (18) vorgesehen ist, eine die Flansche (6, 7) übergreifende Dop­ pellasche (17) bilden, in deren Bereich der Verbindungssteg (8a) des U-Profils entfernt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (8) mit Verstärkungssicken (11, 11a, 10) zum Auf­ bringen ausreichender Klemmkraft versehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (10) möglichst nahe an den freien Enden (9a) der Schenkel (9) angeordnet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (9a) der Schenkel der Schiene (8) von den Sic­ ken (10) aus entgegengesetzt zueinander zur Bildung einer Ein­ führungsschräge aufgebogen sind.

10. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (8) aus Metall und die Bauteile mit den Flanschen (6, 7) aus Kunststoff bestehen.