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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verbinden eines Karosserieteils mit einer Karosseriestruktur eines Fahrzeugs unter Verwendung wenigstens eines Toleranzausgleichselements zum Toleranzausgleich in Vertikalrichtung (z-Richtung) des Fahrzeugs.
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Im Fahrzeugbau, insbesondere im Kraftfahrzeugbau werden Karosserieteile zu einer Karosserie zusammengefügt, wobei sich oftmals Toleranzen so addieren, dass toleranzausgleichende Elemente erforderlich sind.
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Zunehmend werden auch vorgefertigte Karosseriemodule, wie bspw. Verdeckmodule verwendet und bei der Endmontage des Fahrzeugs gegenüber einer Karosseriestruktur auf eine vorbestimmten Position mittels bekannter Zentriermittel eingestellt und anschließend mit der Karosseriestruktur verbunden, bspw. mittels Schrauben. Dabei treten jedoch sich aus der Karosseriestruktur ergebende Toleranzen auf, die ebenfalls ausgeglichen werden müssen.
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So ist aus der
DE 10 2005 055 812 A1 eine Trägereinrichtung als Montagehilfsmittel für ein Dachmodul und/oder ein Heckmodul eines Fahrzeugs bekannt, bei dem die Trägereinrichtung als Transportträger für eines dieser Module oder für beide Module dient. Zur Montage dieser Module wird ein solches Modul zunächst mit einer verschiebbaren Befestigungseinrichtung einer Tragstruktur der bekannten Trägereinrichtung lösbar verbunden. Anschließend wird die Trägereinrichtung in die Fahrzeugkarosserie eingesetzt, wobei durch ein Verschieben der Befestigungseinrichtung relativ zur Tragstruktur der Trägereinrichtung das Modul gegenüber der Fahrzeugkarosserie in Längs- und Querrichtung der Fahrzeugkarosserie justiert wird. Hierzu weist die bekannte Trägervorrichtung eine Verstellvorrichtung auf, so dass ein Einstellen des Moduls auf einen vorbestimmten Referenzpunkt der Fahrzeugkarosserie möglich wird und insbesondere auch Fahrzeugtoleranzen ausgeglichen werden können. Ein Toleranzausgleich in Vertikalrichtung erfolgt dadurch, dass mit Hauptlagern des Moduls verbundene Halteplatten der Trägereinrichtung mit Stellschrauben in z-Richtung verstellbar sind, so dass ein Einbringen von Unterlegscheiben zwischen einer Unterseite eines Hauptlagers und der Fahrzeugkarosserie möglich ist. Nach der Befestigung des Moduls an der Fahrzeugkarosserie wird dieses Modul von der Trägervorrichtung gelöst und das letztere aus der Fahrzeugkarosserie herausgenommen.
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Ein solcher Ausgleich von unerwünschten Toleranzen bei der Montage von Karosserieteilen, insbesondere von Karosseriemodulen an eine Karosseriestruktur mittels einfachster Distanzelemente ist hinsichtlich der Montage zeitaufwendig, also montageunfreundlich und führt damit zu erhöhten Kosten.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zum Verbinden eines Karosserieteils mit einer Karosseriestruktur eines Fahrzeugs unter Verwendung wenigstens eines Toleranzausgleichselements zum Toleranzausgleich in Vertikalrichtung (z-Richtung) des Fahrzeug anzugeben, mit dem ein einfacher und exakter Toleranzausgleich ermöglicht wird, wobei die oben gennannten Nachteile vermieden werden sollen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Hiernach weist bei einer Anordnung der eingangs genannten Art das Toleranzausgleichselements erfindungsgemäß wenigstens eine in Längsrichtung (x-Richtung) des Fahrzeugs gerichtete Keilfläche als erste Seitenfläche auf, wobei die Keilfläche an einer Montagefläche des Karosserieteils oder der Karosseriestruktur anliegt, und der vertikale Toleranzausgleich zwischen dem Karosserieteil und der Karosseriestruktur durch Verschieben des Toleranzausgleichselements in Längsrichtung (x-Richtung) des Fahrzeugs relativ zur Karosseriestruktur des Fahrzeugs erfolgt.
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Mit einem solchen Toleranzausgleichselement mit einer Keilfläche lässt sich äußerst montagefreundlich lediglich durch dessen Verschieben in Längsrichtung (x-Richtung) des Fahrzeugs der Toleranzausgleich in Vertikalrichtung (z-Richtung) des Fahrzeugs vornehmen und entsprechende Toleranzen exakt ausgleichen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bildet eine zweite Seitenfläche des Toleranzausgleichelements mit der Keilfläche einen spitzen Winkel, wobei diese zweite Seitenfläche an einer Montagefläche des Karosserieteils oder der Karosseriestruktur anliegt. Ein solches die Form eines Keiles aufweisendes Toleranzausgleichelements ist einfach und damit kostengünstig herzustellen.
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Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass das Toleranzausgleichselement ein in Längs- und Querrichtung (x- und y-Richtung) des Fahrzeugs einstellbares Festlegeelement zur Justierung des Karosserieteils derart aufweist, dass das Karosserieteil nur in Hochrichtung (z-Richtung) des Fahrzeugs versetzbar ist. Damit lässt sich gleichzeitig neben dem Toleranzausgleich in Vertikalrichtung (z-Richtung) des Fahrzeugs eine einfache Justierung des Karosserieteils in Längs- und Querrichtung (x- und y-Richtung) des Fahrzeugs durch entsprechende Einstellung des Festlegeelements vornehmen, so dass damit dieses Festlegeelement als Zentrierhilfe des Karosserieteils dienen kann.
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Hierbei liegt gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Keilfläche als erste Seitenfläche des Toleranzausgleichselements an der Montagefläche der Karosseriestruktur an, während die zweite Seitenfläche des Toleranzausgleichselements senkrecht zur Vertikalrichtung (z-Richtung) des angeordnet ist, wobei das Festlegeelement als Stift ausgebildet ist und senkrecht auf der zweiten Seitenfläche des Toleranzausgleichselements ausgerichtet ist. Damit wird das Ansetzen des Karosserieteils in die Montageposition wesentlich erleichtert.
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Besonders einfach lässt sich die Verstellbarkeit des Stiftes dadurch realisieren, dass der Stift über ein in dem Toleranzausgleichselement vorgesehenes sich in Längsrichtung (x-Richtung) des Fahrzeugs erstreckendes Langloch kraftschlüssig in einer in Längsrichtung (x-Richtung) einstellbaren Position verbunden wird. Die Einstellbarkeit des Stiftes in Querrichtung (y-Richtung) des Fahrzeugs zur Realisierung eines Toleranzausgleichs in dieser Richtung ist dadurch gegeben, dass der Durchmesser des Stiftes kleiner gewählt ist als die Ausdehnung des Langloches in Querrichtung (y-Richtung). Vorzugsweise wird das Langloch des Toleranzausgleichselements zur Befestigung des Stiftes als T-Nut zur Aufnahme einer T-Nutmutter ausgebildet, so dass der Stift mittels der T-Nutmutter mit dem Toleranzausgleichselement verspannbar wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung lässt sich in einfacher Weise das Toleranzausgleichselement an die Karosseriestruktur anbinden, indem das Toleranzausgleichselement wenigstens ein Langloch aufweist, über welches das Toleranzausgleichselement mit der Karosseriestruktur mittels eines Verbindungselements kraftschlüssig verbunden wird.
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Desweiteren ist es gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ebenso mit einfachen Mitteln möglich, das Karosserieteil mit dem Toleranzausgleichselement kraftschlüssig zu verbinden, indem das Toleranzausgleichselement wenigstens ein durchgehendes Langloch aufweist, über welches das Toleranzausgleichselement, das Karosserieteil und die Karosseriestruktur mittels eines Verbindungselements kraftschlüssig verbunden werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Karosserieteil ein Befestigungsteil auf, welches als Hohlprofil mit einer Montagefläche ausgebildet ist, die an einer Seitenfläche des Toleranzausgleichselement anliegt, vorzugsweise liegt die zweite Seitenfläche des Toleranzausgleichselements an der Montagefläche des Befestigungsteils an. Dabei kann das die Montagefläche bildende Seitenteil des Hohlprofils derart im Querschnitt v-förmig ausgebildet sein, dass die Innenfläche dieses Seitenteils parallel zur Keilfläche des Toleranzausgleichselements verläuft. Damit können diese Innenfläche und die an der Keilfläche anliegende Montagefläche der Karosseriestruktur, wobei die Montagefläche ebenfalls Teil eines Profils darstellt, einfach mittels eines Verbindungselements, bspw. eine Schraubverbindung miteinander kraftschlüssig über das Toleranzausgleichselement verbunden werden.
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Es bietet sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung natürlich an, zwei Toleranzausgleichselemente zueinander beabstandet in Querrichtung (y-Richtung) des Fahrzeugs zur Verbindung des Karosserieteils mit der Karosseriestruktur vorzusehen, wobei vorzugsweise zur Einstellung des Karosserieteils in die Montagestellung zusätzlich zu den Toleranzausgleichselementen wenigstens ein Einstellelement vorgesehen ist, mit dem die Einstellung des Karosserieteils wenigstens in einer Fahrzeugrichtung erfolgt. Dabei können solche Einstellelemente zur Einstellung des Karosserieteils in Längsrichtung (x-Richtung) des Fahrzeugs entsprechend ausgebildet werden. Zusätzliche Einstellelemente können vorgesehen werden, die zur Einstellung des Karosserieteils in Quer- und Vertikalrichtung (y- und z-Richtung) des Fahrzeugs entsprechend ausgebildet werden. Zur Einstellung in x-Richtung können die Einstellelement als in der Karosseriestruktur eingebaute Hülsen verwendet werden, während zur Einstellung in y- und z-Richtung in der Karosseriestruktur verbaute Passbundmuttern geeignet erscheinen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Karosseriestruktur und eines mit dieser Karosseriestruktur zu verbindenden Verdeckmoduls,
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2 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Detailansicht zum Verbinden des Verdeckmoduls mit der Karosseriestruktur nach 1,
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3 eine schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung nach 2 ohne das Verdeckmodul,
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4 eine Schnittdarstellung in einer perspektivischen Sicht der Anordnung gemäß Schnitt I-I nach 2,
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5 eine Schnittdarstellung in einer perspektivischen Sicht der Anordnung gemäß Schnitt II-II nach 2,
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6 eine Schnittdarstellung in einer perspektivischen Sicht der Anordnung gemäß Schnitt III-III nach 2,
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7 eine Schnittdarstellung in einer perspektivischen Sicht der Anordnung gemäß Schnitt IV-IV nach 3, und
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8 eine Schnittdarstellung entsprechend 4 in vergrößerter Darstellung.
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Die 1 zeigt ein Verdeckmodul 1, das mit einer Karosseriestruktur 2 eines Kraftfahrzeugs zu verbinden ist. Die Verbindung erfolgt einmal über zwei erfindungsgemäße Toleranzausgleichselemente 3, die in 1 bereits an der Karosseriestruktur 2 montiert sind sowie jeweils zwei als Hülsen ausgebildete Einstellelemente 20 und zwei als Passbundmuttern ausgebildete Einstellelemente 21. Die zugeordneten Anlagestellen am Verdeckmodul 1 sind durch entsprechende Linien A, B und C gekennzeichnet. Insbesondere werden die beiden erfindungsgemäßen Toleranzausgleichselemente 3 jeweils mit einem Befestigungsteil 17 des Verdeckmoduls 1 verbunden, wobei die Positionierung mittels eines als Stift ausgebildeten Festlegelements 8 des Toleranzausgleichselements 3 erfolgt und im Einzelnen im Folgenden anhand der 2 bis 8 erläutert wird.
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Die 3 zeigt als Ausschnitt aus 1 das an den Karosserieträger 2 montierte Toleranzausgleichselement 3 in vergrößerter Darstellung. Dieses Toleranzausgleichselement 3 ist ein in y-Richtung des Fahrzeugs sich erstreckender Körper, der in x-Richtung des Fahrzeugs einen keilförmigen Querschnitt ausbildet, wie dies genauer die Schnittdarstellungen gemäß den 6, 7 und 8 zeigen. Dieser Keil wird von einer Keilfläche 4 als erste Seitenfläche und einer in der x-y-Ebene des Fahrzeugs verlaufende zweite Seitenfläche 7 des Toleranzausgleichselements 3 gebildet.
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Zur Montage dieses Toleranzausgleichselements 3 auf einer Montagefläche 5 der Karosseriestruktur 2 weist dieser Keil gemäß 3 zwei gegenüber dessen zweiten Seitenfläche 7 versenkte Langlöcher 13 auf, die symmetrisch zu einem weiteren Langloch 9 angeordnet sind, mit dem der Stift 8 an dem Toleranzausgleichselement 3 befestigt wird. Das Langloch 9 ist bezogen auf die y-Richtung des Toleranzausgleichselements 3 in dessen Mitte platziert. Über diese beiden Langlöcher 13 wird das Toleranzausgleichselement 3 jeweils mittels einer Schraube 14 mit Mutter mit der Montagefläche 5 der Karosseriestruktur 2 verschraubt, wie dies die Schnittdarstellungen gemäß den 5 und 6 zeigen. Dabei ist auch zu erkennen, dass die Montagefläche 5 Teil eines Seitenteils 22 eines Hohlprofils 23 ist, wobei die Schraube bis in das Hohlprofil 23 durchgeführt und dort mit einer Mutter der Kraftschluss hergestellt wird.
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Wie bereits angeführt, ist bezogen auf die y-Richtung das als Stift ausgebildete Festlegelement 8 mittig über das Langloch 9 mit dem Toleranzausgleichselement 3 verbunden. Dieser Stift 8 ragt mit seinem in das Toleranzausgleichselement 3 ragende Ende in eine T-Nut 10, so dass dort mittels einer T-Mutter 11 dieser Stift 8 gegen einen Flansch 12 des Stiftes 8 verspannt werden kann, wobei der Flansch 12 auf der zweiten Seitenfläche 7 des Toleranzausgleichselements 3 anliegt. Aufgrund des Langloches 9 und der T-Nut 10 ist die Position des Stiftes 8 in x-Richtung des Fahrzeugs einstellbar. Die gilt auch für die y-Richtung des Fahrzeugs, da der Durchmesser des Stifts 8 kleiner als die Breite des Langlochs 9 in y-Richtung ist, wie aus 5 zu erkennen ist.
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Im montierten Zustand des Dachmoduls 1 liegt eine ebenfalls in der x-y-Ebene des Fahrzeugs ausgerichtet Montagefläche 6 des als Hohlprofil ausgebildeten Befestigungsteils 17 an der zweiten Seitenfläche 7 des Toleranzausgleichselements 3 an, wie dies 2 zeigt und auch in den Schnittdarstellungen gemäß den 4 bis 8 zu erkennen ist.
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Gemäß 4 sowie den 6 bis 8 wird diese Montagefläche 6 von einem Seitenteil 18 des hohlprofilartigen Befestigungsteils 17 gebildet, wobei dieses Seitenteil 18 einen keilförmigen Querschnitt derart aufweist, dass die Innenfläche 19 dieses Seitenteils 18 parallel zur Montagefläche 5 des Karosserieteils 5 verläuft. Damit lassen sich diese Innenfläche 19 sowie die Innenfläche des die Montagefläche 5 bildenden Seitenteils 22 des Hohlprofils 23 der Karosseriestruktur 2 über eine Schraube mit Mutter als Verbindungselement 16 über eine durchgehende Bohrung miteinander verschrauben, wobei die zughörige Bohrung in dem Toleranzausgleichselement 3 als Langloch 15 ausbildet ist (siehe 7). Besonders deutlich ist die Anordnung mit den Verbindungsmitteln 14 und 16 im Bereich des Toleranzausgleichselements 3 in der Schnittdarstellung nach Schnitt II-II in der y-z-Ebene gemäß 5 zu erkennen.
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Das Befestigungsteil 17 ist als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet, wobei ein dem Seitenteil 18 gegenüberliegendes weiteres Seitenteil 24 drei Langlöcher ausgebildet sind. In das mittlere Langloch 25 ragt der Stift 8 nach außen, so dass er zum Verschrauben zugänglich ist; durch die beiden äußeren Langlöcher 26 sind die Verbindungsmittel 16 zugänglich.
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Das Toleranzausgleichselement 3 dient dazu, einen Toleranzausgleich in Vertikalrichtung (z-Richtung) des Fahrzeugs vorzunehmen, wie insbesondere aus 8 ersichtlich ist. Aufgrund der Langlöcher 13 kann das Toleranzausgleichselement 3 kann in x-Richtung gemäß den Pfeilen P1 und P2 verschoben werden. Gleichzeitig mit der Verschiebung entlang der Keilfläche 4, die an der Montagefläche 5 anliegt, verschiebt sich die zweite Stirnfläche 7 des Toleranzausgleichselements 3 in z-Richtung gemäß den Pfeilen P3 und P4.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Karosserieteil
- 2
- Karosseriestruktur
- 3
- Toleranzausgleichselement
- 4
- Keilfläche, erste Seitenfläche des Toleranzausgleichselements 3
- 5
- Montagefläche der Karosseriestruktur 2
- 6
- Montagefläche des Karosserieteils 1
- 7
- zweite Seitenfläche des Toleranzausgleichselements 3
- 8
- Festlegeelement, Stift
- 9
- Langloch des Toleranzausgleichselements 3
- 10
- T-Nut des Toleranzausgleichselements 3
- 11
- T-Nutmutter des Stifts 8
- 12
- Flansch des Stifts 8
- 13
- Langloch des Toleranzausgleichselements 3
- 14
- Verbindungselement, Schraube mit Mutter
- 15
- Langloch
- 16
- Verbindungselement, Schraube mit Mutter
- 17
- Befestigungsteil des Karosserieteils 1
- 18
- Seitenteil des Befestigungsteils 17
- 19
- Innenfläche des Seitenteils 18
- 20
- Einstellelement in x-Richtung
- 21
- Einstellelement in z- und y-Richtung
- 22
- Seitenteil des Hohlprofils 23
- 23
- Hohlprofil der Karosseriestruktur 2
- 24
- weiteres Seitenteil des Befestigungsteils 17
- 25
- Langloch im weiteren Seitenteil 24
- 26
- Langloch im weiteren Seitenteil 24
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005055812 A1 [0004]