DE102004026876A1

DE102004026876A1 - Befestigungsanordnung für einen Querträger in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004026876A1
Application number: DE200410026876
Authority: DE
Inventors: Michael Korte-Wicinski
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für einen Querträger in einem Fahrzeug, bei der dieser beidendig über Befestigungselemente mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Befestigungsanordnung so zu gestalten, dass Toleranzabweichungen ausgleichbar und Kosten und Gewicht reduziert sind. Dazu ist an der Fahrzeugkarosserie im Bereich der Enden des Querträgers (1) jeweils eine Anlagefläche (2) in einer Y-Z-Ebene für diesen ausgebildet, an der wenigstens ein Gewindebolzen (4) zur Festlegung des Querträgers (1) an der Anlagefläche (2) und ein Exzenter (5) in X-Richtung vorstehen, die gemeinsam in Z-Richtung einstellbar sind und von denen der Exzenter (5) eine zusätzliche Z-Verstellung des jeweiligen Endes des Querträgers (1) ermöglicht, und der Querträger (1) ist mit Eingriffslöchern (6, 7) für den Gewindebolzen (4) und den Exzenter (5) versehen, die eine Justierung des Querträgers (1) in der Y-Richtung und die zusätzliche Z-Verstellung ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für einen Querträger in einem Fahrzeug, insbesondere den Querträger im Bereich des Armaturenbrettes, der als Modulträger dient und mit der Karosserie im Bereich der A-Säule verschraubt ist.

Gegenstand der DE 42 32 846 A1 ist ein Querträger für das Armaturenbrett eines Fahrzeugs, der beidendig angeschweißte Endplatten zur Befestigung an den A-Säulen der Fahrzeugkarosserie aufweist. An den Endplatten sind waagerechte Flansche zur Verbindung mit an den A-Säulen angebrachten Konsolen angeordnet. Der Querträger wird über diese Flansche direkt mit den A-Säulen verschraubt. Dabei kann es durch herstellungsbedingte Ungenauigkeiten zu Lageabweichungen an den einander zugeordneten Anbindungstellen und damit zu Verspannungen kommen, wobei durch die Anbindung an die in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Fahrzeugseiten regelmäßig die größten Lageabweichungen in Fahrzeugquerrichtung auftreten.

In der DE 197 28 557 A1 ist eine Befestigungsanordnung für einen Querträger beschrieben, durch die die Anordnung desselben unter Ausgleich von fertigungsbedingten Toleranzabweichungen spannungsfrei in der vorbestimmten Position an der Fahrzeugkarosserie ermöglicht sind. Dazu dienen beidendig am Querträger angeordnete Traversen und separate Halterungsböcke für diese, wobei die Halterungsböcke in einer zur Längsseite der Fahrzeugkarosserie parallelen Ebene angeordnet und mit Bohrungen versehen sind, die einen wesentlich größeren Durchmesser als mit dem Fahrzeugrohbau verbundene Befestigungsschrauben aufweisen, so dass in der Anordnungsebene der Halterungsböcke in X- und in Z-Richtung auftretende Fertigungstoleranzen ausgleichbar sind. Die Traversen sind dabei mit in Richtung der Längsachse des Querträgers ausgebildeten Langlöchern für mit den Halterungsböcken verbundenen Schrauben versehen, so dass quer zur Fahrzeuglängsachse, d.h. in Y-Richtung des Fahrzeugs, auftretende Toleranzen ausgeglichen werden können. Diese Befestigungsanordnung ist aufwändig, da die Halterungsböcke Mehrkosten verursachen und zusätzliches Gewicht einbringen.

Weitere Befestigungsanordnungen für Querträger in einem Fahrzeug sind aus folgenden Patentanmeldungen bekannt: DE 41 34 436 A1 , DE 199 15 546 A1 , DE 100 10 749 A1 , DE 101 13 094 A1 , DE 101 21 402 A1 , DE 101 41 011 A1 , DE 102 00 886 A1 .

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsanordnung für einen Querträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass Toleranzabweichungen ausgleichbar und Kosten und Gewicht reduziert sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Befestigungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, dass zur beidendigen Befestigung eines Querträgers in einem Fahrzeug an dessen Fahrzeugkarosserie im Bereich der Enden des Querträgers jeweils eine Anlagefläche in einer Y-Z-Ebene ausgebildet ist, an der wenigstens ein Gewindebolzen zur Festlegung des Querträgers und ein Exzenter in X-Richtung vorstehen, die gemeinsam in Z-Richtung einstellbar sind und der Exzenter eine zusätzliche Z-Verstellung des jeweiligen Ende des Querträgers ermöglicht. Der Querträger ist dazu mit Eingriffslöchern versehen, die eine Justierung desselben in der Y-Richtung ermöglichen. Mit dieser Befestigungsanordnung ist eine direkte Anbindung eines Querträgers an den Fahrzeugrohbau ermöglicht, wobei Toleranzabweichungen ausgeglichen werden können und Kosten und Gewicht reduziert sind. Weist die Befestigungsanordnung zwei Gewindebolzen und einen Exzenter auf, insbesondere für den an den A-Säulen angeordneten und mit diesen verschraubten Modulträger im Bereich des Armaturenbrettes, ergibt sich durch die direkte Anbindung eine besonders steife Befestigungsanordnung. Wird diese noch ergänzt durch ein an der Fahrzeugkarosserie befestigtes und in Y-Richtung auf die jeweilige Stirnfläche des Modulträgers oder Querträgers wirkendes Stützelement mit dem Ziel, einen Kraftschluss zwischen den beiden in Y-Richtung gegenüberliegenden Karosseriebereichen herzustellen, ergibt sich eine weitere Versteifung der Fahrzeugkarosserie mit einem verbesserten Kraftaufnahmeverhalten bei einem Aufprall.

Der Gewindebolzen und der Exzenter sind vorteilhaft an einer Justierplatte befestigt, die an der Rückseite der die Anlagefläche ausbildenden Wandung verschiebbar gehaltert ist, wobei diese Wandung rückseitig mit einem Verstärkungsblech verstärkt sein kann. Diese Justierplatte ist an der Wandung fixierbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine Hauptansicht auf die Befestigungsanordnung eines Modulträgers an der fahrerseitigen A-Säule in X-Richtung,
2: die Befestigungsanordnung in einer Seitenansicht (Y-Richtung),
3: eine Hauptansicht (X-Richtung) von der in der Y-Z-Ebene ausgebildeten Anlagefläche an der fahrerseitigen A-Säule und
4: einen Schnitt IV – IV im Bereich eines Gewindebolzens.
In 1 zeigt das A-säulenseitige Ende eines Modulträgers 1, das an einer in der Y-Z-Ebene ausgebildeten Anlagefläche 2 der A-Säule 3 angeordnet ist. An dieser (3) stehen zwei Gewindebolzen 4 und zwischen diesen ein Exzenter 5 in X-Richtung vor, die jeweils in ein am Modulträger 1 ausgebildetes Langloch 6, 7 eingreifen, wobei die Langlöcher 6, 7 eine Justierung des Modulträgers 1 in der Y-Richtung ermöglichen. Dessen Sollposition in der Y-Richtung ist durch ein Abstützelement 8 gesichert, auf das noch eingegangen werden wird.
Die 2 und 3 zeigen, dass die Gewindebolzen 4 und der Exzenter 5 durch Langlöcher 9 und 10 ragen, die in der die Anlagefläche 2 ausbildenden Wandung 11 der A-Säule 3 ausgebildet sind, wobei die Langlöcher 9, 10 in der Z-Richtung ausgedehnt und derart an die Durchmesser der aufgenommenen Elemente (5, 9) angepasst sind, dass lediglich eine Bewegung der Gewindebolzen 4 und des Exzenters 5 in der Z-Richtung ermöglicht ist. An der Rückseite der Wandung 11 ist ein Versteifungsblech 12 angeschweißt, und an diesem ist in einer Käfighalterung 13 eine Justierplatte 14 in Z-Richtung verschiebbar gehaltert, an der die Gewindebolzen 4 und der Exzenter 5 befestigt sind und die über zwei Feststellschrauben 15 an dem Versteifungsblech 12 festlegbar ist, wobei die Feststellschrauben 15 mit ihrem Schraubenkopf im Versteifungsblech 12 versenkt angeordnet sind. In den 2 und 3 ist zu erkennen, dass der Modulträger 1 mit der oberen Kante seines Langloches 7 auf dem Exzenter 5 aufliegt und in der Z-Richtung arretiert ist. 4 zeigt die Anordnung in einem Schnitt IV – IV im Bereich eines Gewindebolzens 4.
Das Abstützelement 8 ist mit einem bekannten Toleranzausgleichselement 16 gekoppelt und weist eine zwischen dem Innen- und dem Außenblech der A-Säule 3 im Bereich einer Durchführungsbohrung 17 angeordnete Stützhülse 18 und eine durch diese hindurchgeführte und in ein in der Stirnwandung 19 des Modulträgers 1 ausgebildetes Gewinde 20 eingreifende Sechskantschraube 21 auf, wobei deren Durchmesser kleiner als der der Stützhülse 18 ist, um eine vorbestimmte Bewegung der Sechskantschraube 21 und damit auch des Modulträgers 1 in der Z-Richtung zu ermöglichen.
Zur Befestigung des Modulträgers 1 an der A-Säule 3 wird zunächst die Justierplatte 14 mit den Gewindebolzen 4 und dem Exzenter 5 in der Z-Richtung durch Verschieben (+/– 4 mm) justiert, indem deren (14) Null-Position in Z-Richtung nach dem Türscharnier als RPS definiert und abgegriffen wird und der Exzenter 5 in dieser Position und in seiner Nullstellung mit seiner oberen Mantellinie nach diesem RPS ausgerichtet wird. Danach wird die Justierplatte 14 am Versteifungsblech 12 und damit an der A-Säule 3 vermittels der Feststellschrauben 15 festgelegt. Anschließend wird der in Y-Richtung vorpositionierte Modulträger 1 auf dem Exzenter 5 positioniert und zur Anlage an die Anlagefläche 2 gebracht. Danach wird erforderlichenfalls – und zwar in Abhängigkeit vom Fugenverlauf zwischen der Türverkleidung und dem Cockpit des Fahrzeugs – eine Positionskorrektur in Z-Richtung (+/– 2 mm) vorgenommen, indem der Exzenter verdreht wird. Der auf die vorbeschriebene Weise in X-, Y- und Z-Richtung an den A-Säulen 3 exakt positionierte (Cockpit-) Modulträger 1 wird über die Gewindebolzen 4 und mit diesen in Eingriff bringbaren, nicht dargestellten Befestigungsmuttern an den A-Säulen 3 festgelegt. Letztlich wird das Abstützelement 8 montiert und gemeinsam mit dem andernends montierten Abstützelement der Kraftschluss zwischen den A-Säulen sichergestellt.

1: Modulträger
2: Anlagefläche
3: A-Säule
4: Gewindebolzen
5: Exzenter
6: Langloch
7: Langloch
8: Abstützelement
9: Langloch
10: Langloch
11: Wandung
12: Versteifungsblech
13: Käfighalterung
14: Justierplatte
15: Feststellschraube
16: Toleranzausgleichselement
17: Durchführungsbohrung
18: Stützhülse
19: Stirnwandung
20: Gewinde
21: Sechskantschraube

Claims

Befestigungsanordnung für einen Querträger in einem Fahrzeug, bei der dieser beidendig über Befestigungselemente mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fahrzeugkarosserie im Bereich der Enden des Querträgers (1) jeweils eine Anlagefläche (2) in einer Y-Z-Ebene für diesen ausgebildet ist, an der wenigstens ein Gewindebolzen (4) zur Festlegung des Querträgers (1) an der Anlagefläche (2) und ein Exzenter (5) in X-Richtung vorstehen, die gemeinsam in Z-Richtung einstellbar sind und der Exzenter (5) eine zusätzliche Z-Verstellung des jeweiligen Endes des Querträgers (1) ermöglicht, und dass der Querträger (1) mit Eingriffslöchern (6, 7) für den Gewindebolzen (4) und den Exzenter (5) versehen ist, die eine Justierung des Querträgers (1) in der Y-Richtung und die zusätzliche Z-Verstellung ermöglichen.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffslöcher in Y-Richtung ausgebildete Langlöcher (6, 7) sind.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzen (4) und der Exzenter (5) an einer in Z-Richtung verschiebbaren Platte (14) angeordnet sind, die auf der Rückseite der die Anlagefläche (2) ausbildenden Wandung (11) gehaltert ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (14) mit Feststellschrauben (15) in der eingestellten Z-Position fixierbar ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite der die Anlagefläche (2) ausbildenden Wandung (11) ein Verstärkungsblech (12) angeordnet ist.
Befestigungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (1) an seinen Stirnseiten durch ein an der Fahrzeugkarosserie befestigtes Stützelement (8) und eine durch dieses geführte Befestigungsschraube (21) in Y-Richtung abgestützt ist.
Befestigungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (8) ein Toleranz-Ausgleichselement (16) aufweist.