DE19809229A1

DE19809229A1 - Verfahren zum Befestigen eines Anbauteiles

Info

Publication number: DE19809229A1
Application number: DE1998109229
Authority: DE
Inventors: Joerg Buengeler; Gerald Schweder
Original assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Current assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1999-09-09

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines An bauteiles, vorzugsweise eines Airbaggehäuses, an einer Fahrzeugstruktur.

Bei derartigen Verfahren wird ein Anbauteil, beispielsweise ein Airbagge häuse, an einer Fahrzeugstruktur, beispielsweise einem Karosserieteil, während der Montage des Fahrzeuges befestigt. Hierbei werden überwie gend zusätzliche Anbauteile verwendet, die eine einfache und schnelle Montage erschweren. Darüber hinaus fallen bei den bekannten Montage verfahren Späne an oder es müssen Schmiermittel eingesetzt werden, was in beiden Fällen zu einer ungewünschten Verschmutzung führt.

Es ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe), ein Verfah ren zu schaffen, mit dem aus produktionstechnischer Hinsicht eine ko stengünstige Anbindung eines Anbauteiles an einer Fahrzeugstruktur er reicht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, daß in einem Körper der Fahrzeugstruktur zunächst mit Hilfe des Fließbohrverfahrens zumindest eine Bohrung ein gebracht wird, die einen die Bohrung umgebenden Kragen aufweist. An schließend oder gleichzeitig wird eine weitere Bohrung in die Fahr zeugstruktur eingebracht, so daß bei der Montage des Anbauteiles ein Zapfen desselben in die erste Bohrung eingehängt werden kann, worauf hin das Anbauteil in der weiteren Bohrung verschraubt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Vielzahl von Vorteilen auf. So werden für die Durchführung des Verfahrens keine zusätzlichen Bauteile oder Zwischenträger benötigt, da das Anbauteil unmittelbar an der Fahr zeugstruktur befestigt wird. Bei der Montage ist durch das Einstecken des Zapfens des Anbauteiles und das anschließende Verschrauben eine Ein handbedienung bei der Montage möglich und es werden lediglich zwei Be festigungsoperationen, namlich das Einstecken sowie das Festschrauben erforderlich. Durch das Wegfallen von Zwischenträgern oder dergleichen werden geringe Kosten, ein geringes Gewicht sowie geringere Prozeßkosten erzielt. Durch die Verwendung des an sich bekannten Fließbohrverfahrens können mit den erforderlichen Werkzeugen hohe Standzeiten erzielt wer den, es fallen keine Späne an und es werden keine oder nur geringe Men gen an Schmiermitteln eingesetzt. Sowohl für den Service wie auch für das Recycling kann das Anbauteil auch auf einfache Weise wieder von der Fahrzeugstruktur demontiert werden. Beim Fertigungsprozeß muß kein Kühlmittel beim Erstellen der Bohrungen eingebracht werden, die Geo metrien der Bohrung sind je nach Anwendungsfall anpaßbar und eine ho he Maßgenauigkeit der Anschraubpunkte ist sichergestellt, da kein Schweißverzug auftreten kann, kein zusätzliches Bauteil benötigt wird und nicht in einer getrennten Vorrichtung gelocht werden muß.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen beschrieben.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform wird die Bohrung in ei nen Hohlkörper der Fahrzeugstruktur eingebracht, wobei sich der Kragen in das Innere des Hohlkörpers erstreckt. Diese Verfahrensvariante be rücksichtigt, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders beim Einbringen von Bohrungen in Hohlkörpern eignet, da dieses ohne den Einsatz von Gegenhaltern auskommt.

Zum Verschrauben des Anbauteiles in der weiteren Bohrung können vor zugsweise selbstfurchende Schrauben verwendet werden. Alternativ kann in der Bohrung ein Gewinde geschnitten werden. In jedem Fall ist es vor teilhaft, auch die zweite Bohrung mit Hilfe des Fließbohrverfahrens aus zubilden.

Bevorzugt wird zumindest eine Bohrung in der Fahrzeugstruktur im we sentlich vertikal nach unten eingebracht. Hierdurch ist das Anbauteil nach Einsetzen des Zapfens in diese Bohrung durch sein Gewicht gehal ten, so daß das Anbauteil zum Festschrauben nicht gesondert fixiert wer den muß. Eine konische Ausbildung der Bohrung und/oder des Zapfens erhöht zusätzlich die Befestigungsstabilität dieser Verbindung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann bei dem Anbau teil ein als Spreizniet ausgebildeter Zapfen verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich eine Sicherung gegen eine Verschiebung vorhanden und eine eventuelle Geräuschbildung durch ein Spiel in der Befestigung wird wirksam verhindert. In den Spreizniet kann ein Spreiz stift mit einem verbreiterten Ende eingesetzt werden, wodurch dieser zum Entfernen des Anbauteiles auf leichte Weise wieder gelöst werden kann, da dessen Eintauchtiefe begrenzt ist. Insbesondere bei konischer Ausbil dung des Spreizniets und der Bohrung wird bei einer Aufspreizung des Zapfens im Einbauzustand eine Verschiebung entlang der Zapfenachse unterbunden und in Kombination mit dem konischen Sitz ist ein fester Sitz des Anbauteils an der Fahrzeugstruktur gewährleistet. Bei diesen Ausführungsformen kann eine einfache, schnelle und sichere Befestigung des Anbauteiles an der Fahrzeugstruktur erfolgen, wobei gleichzeitig schlagende Geräusche in der Zapfenführung während des Betriebes ver hindert sind. Durch Abziehen des Spreizstiftes ohne Bauteilbruch läßt sich das Anbauteil auf einfache Weise wieder von der Fahrzeugstruktur demontieren.

Ein Anbauteil zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren weist zumindest einen Zapfen und eine Befestigungsbohrung auf. Hier durch ergibt sich der Vorteil, daß das Anbauteil lediglich mit dem Zapfen in die erste Bohrung eingesetzt werden muß und anschließend durch die an dem Befestigungsteil vorgesehene Befestigungsbohrung in der zweiten, an der Fahrzeugstruktur angebrachten Bohrung verschraubt werden kann. Zusätzliche Zwischenteile oder Adapter sind hierbei nicht erforder lich.

Bevorzugt sind der Zapfen und die Befestigungsbohrung an dem Anbauteil im wesentlichen rechtwinklig oder stumpfwinklig zueinander orientiert, da hierdurch die Montage erleichtert ist und gleichzeitig eine stabile Befesti gung gewährleistet kann.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vor teilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht auf ein an einer Fahrzeugstruktur befestigtes Anbauteil; und

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht mit einer alternativen Aus führungsform eines Anbauteiles.

In Zusammenhang mit den dargestellten Ausführungsbeispielen wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Airbaggehäuses beschrieben, das an einer Fahrzeugstruktur befestigt ist. Es versteht sich jedoch, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die Befestigung anderer An bauteile an einer Fahrzeugstruktur anwendbar ist.

Fig. 1 zeigt die Befestigung eines Airbaggehäuses 10 an einer Fahrzeug struktur 12 in Form eines hohlen Holmes 14 mit rundem Querschnitt. An der rechten Unterseite des Holmes 14 ist eine im Querschnitt grundsätz lich L-förmige Trägerstruktur 16 befestigt, die eine etwa vertikal verlau fende Befestigungsfläche 18 aufweist.

In die Oberseite des Holmes 14 sind zwei vertikal verlaufende Bohrungen 20 (in Fig. 1 ist nur eine Bohrung erkennbar) eingebracht, die mit Hilfe des Fließbohrverfahrens erstellt sind. Die Bohrungen 20 weisen einen die jeweilige Bohrung umgebenden Kragen 22 auf, der sich in das Innere des Holmes 14 erstreckt. Wie zu erkennen ist, verläuft die Innenwand der Bohrung 20 und somit auch der Kragen 22 konisch zur Mittelachse der Bohrung. Die Wand des Kragens 22 weist einen sich zum Ende der Boh rung 20 hin verjüngenden Querschnitt auf.

In die Befestigungsfläche 18 der Trägerstruktur 16 sind ebenfalls mit Hilfe des Fließbohrverfahrens zwei Bohrungen 24 eingebracht, die einen sich in das Innere der Trägerstruktur 16 erstreckenden Kragen 26 aufweisen. Die Bohrungen 24 (auch hier ist in Fig. 1 nur eine Bohrung erkennbar) sind zylindrisch ausgebildet, wobei die Achse der Bohrung 24 unter einem Winkel von etwa 100° zur Achse der Bohrung 20 verläuft.

An das Airbaggehäuse 10 ist ferner ein Halteträger 28 angeformt, an des sen Ende zwei konische Zapfen 30 angeformt sind (nur ein Zapfen ist in Fig. 1 dargestellt), deren Form an die der Bohrungen 20 angepaßt ist.

An seiner Unterseite weist das Airbaggehäuse 10 ferner einen angeformten Träger 32 auf, dessen Anlagefläche parallel zur Befestigungsfläche 18 der Trägerstruktur 16 ausgebildet ist. In dem Träger 32 sind ferner zwei Befe stigungsbohrungen 34 vorgesehen (nur eine ist dargestellt), durch die eine Schraube 36 gesteckt und in der Bohrung 24 verschraubt ist.

Zum Befestigen des in Fig. 1 dargestellten Airbaggehäuses 10 an der Fahrzeugstruktur 12 werden zunächst die Bohrungen 20 und 24 in den Holm 14 bzw. die Trägerstruktur 16 mit Hilfe des Fließbohrverfahrens ein gebracht, wobei sich der zugehörige Kragen 22 bzw. 26 ausbildet, der die jeweilige Bohrung umgibt. Anschließend werden die beiden Zapfen 30 in die zugehörigen Bohrungen 20 eingesteckt, wodurch das Airbaggehäuse 10 bereits fixiert ist, so daß nur noch die beiden Schrauben 36 durch die Befestigungsbohrungen 34 des Trägers 32 gesteckt und in den Bohrungen 24 verschraubt werden müssen. Da die Mittelachsen der beiden Bohrun gen 20 und 24 einen stumpfen Winkel einschließen und aufgrund der ko nischen Ausbildung der Bohrungen 20 sowie des Zapfens 30 ist ein fester Sitz des Airbaggehäuses 10 gewährleistet.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Befestigung eines Airbagge häuses an einer Fahrzeugstruktur, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugs zeichen verwendet sind. Insbesondere unterscheidet sich bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die Fahrzeugstruktur 12 nicht von dem in Fig. 1 dargestellten. In Fig. 2 weist das Airbaggehäuse 10' ebenfalls ei nen angeformten Halteträger 28' auf, an dessen Unterseite sich ein als Spreizniet 30' ausgebildeter Zapfen befindet. In einem Längskanal 38' des Spreizniets 30' ist ein Spreizstift 40' mit einer Verbreiterung 42' an seinem oberen Ende eingesetzt, welche die Eintauchtiefe des Spreizstiftes 40' be grenzt. Durch Einsetzen des Spreizstiftes 40' wird das untere Ende des Spreizniets 30' verbreitert, das sich außerhalb der Bohrung 20 erstreckt, so daß das Airbaggehäuse 10' sicher befestigt ist.

Auch bei dieser Ausführungsform sind zwei Spreizniete 30' sowie zwei Befestigungsbohrungen 34' an dem Träger 32' vorgesehen. Im übrigen entspricht die Konstruktion derjenigen von Fig. 1.

Bezugszeichenliste

10

,

10

' Airbaggehäuse

12

Fahrzeugstruktur

14

Holm

16

Trägerstruktur

18

Befestigungsfläche

20

,

24

Bohrung

22

,

26

Kragen

28

,

28

' Halteträger

30

Zapfen

30

' Spreizniet

32

,

32

' Träger

34

,

34

' Befestigungsbohrung

36

Schraube

38

' Kanal

40

' Spreizstift

42

' Verbreiterung

Claims

1. Verfahren zum Befestigen eines Anbauteiles, vorzugsweise eines Airbaggehäuses (10, 10'), an einer Fahrzeugstruktur (12), umfas send die folgenden Schritte:

- Einbringen von zumindest einer Bohrung (20) in einen Körper (14) der Fahrzeugstruktur (12) mit Hilfe des Fließbohrverfah rens, wobei die Bohrung (20) einen Kragen (22) aufweist, der diese umgibt;
- Einbringen einer weiteren Bohrung (24) in die Fahr zeugstruktur;
- Einstecken eines Zapfens (30, 30') des Anbauteiles (10, 10') in die erste Bohrung (20);
- Verschrauben des Anbauteiles (10, 10') in der weiteren Boh rung (24).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (20) in einen Hohlkörper (14) der Fahrzeugstruktur (12) eingebracht wird, wobei sich der Kragen (22) in das Innere des Hohlkörpers erstreckt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschrauben selbstfurchende Schrauben (36) verwendet wer den.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Bohrungen (20) im wesentlichen vertikal nach unten einge bracht wird.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Bohrungen (20) konisch ausgebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität der Bohrung (20) an die Konizität des Zapfens (30, 30') angepaßt wird.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Bohrung (24) ebenfalls in einen Körper (16) der Fahr zeugstruktur (12) mit Hilfe des Fließbohrverfahrens eingebracht wird, und daß in dieser Bohrung anschließend ein Gewinde ge schnitten wird.

8. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Spreizniet (30') ausgebildeter Zapfen verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spreizniet (30') ein Spreizstift (38') mit einem verbreiterten Ende (42') verwendet wird.

10. Anbauteil zur Verwendung in einem Verfahren nach zumindest ei nem der vorstehenden Ansprüche, das zumindest einen Zapfen (30; 30') und zumindest eine Befestigungsbohrung (34, 34') aufweist.

11. Anbauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (30, 30') und die Befestigungsbohrung (34, 34') im we sentlichen rechtwinklig, vorzugsweise in einem stumpfen Winkel zu einander orientiert sind.

12. Anbauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen als Spreizniet (30') ausgebildet ist.

13. Anbauteil nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (30, 30') konisch ausgebildet ist.

14. Verwendung eines Anbauteiles nach zumindest einem der vorste henden Ansprüche 10 bis 13 in einem Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9.