DE10231099A1

DE10231099A1 - Plastic wing attachment system for motor vehicle has elongated hole in wing in which joint bush is inserted

Info

Publication number: DE10231099A1
Application number: DE2002131099
Authority: DE
Inventors: Thomas Guber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-19

Abstract

The plastic wing attachment system includes an elongated hole (5) in the wing (1) for fixing it to the carrier (2). A joint bush (6) is inserted as a pass fit in this hole, and has a flange (7) resting on one side of the ring. The bush can only move one way in the hole. The bush shaft length exceeds the depth of the hole. A screw (8) is inserted in the bush from the flange side to fix the bush to the carrier.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines flächigen Kunststoffelementes auf einem Träger sowie ein Verfahren zur Montage des Kunststoffelementes auf dem Träger.The invention relates to an arrangement one flat Plastic element on a support and a method for mounting the plastic element on the Carrier.

In der Automobilindustrie gibt es seit einigen Jahren Bestrebungen, Außenhautteile von Fahrzeugen, wie zum Beispiel Kotflügel oder Klappen, aus Kunststoff herzustellen, vor allem um das Gewicht der Fahrzeuge zu reduzieren, oder um größere Designfreiheiten zu haben. Ein Problem, das dabei gelöst werden muss, ist das unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten des Außenhautteils im Vergleich zum Fahrzeugaufbau, an dem das Außenhautteil befestigt ist. Die meisten Kunststoffe dehnen sich bei Wärme wesentlich stärker aus, als Metalle.There is in the automotive industry efforts for a few years, outer skin parts of vehicles, such as fenders or flaps, made of plastic, especially around the weight of the Reduce vehicles, or to have greater design freedom. A problem that will be solved is the different thermal expansion behavior of the outer skin part compared to the vehicle body to which the outer skin part is attached. Most plastics expand much more when warm, as metals.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 102 13 168.6 ist ein aus Kunststoff bestehender Kotflügel eines Kraftfahrzeugs beschrieben, der sich in Fahrzeuglängsrichtung gegenüber einem Fahrzeugaufbau verlagern kann. Dazu greift in die an den beiden Randbereichen des Kunststoff-Kotflügels vorgesehenen Langlöcher jeweils ein am Fahrzeugaufbau festgelegter, rechteckigförmiger Abschnitt des Schafts einer Bundbuchse ein. Die Abschnitte sind kürzer als die jeweilige Längserstreckung der Langlöcher, sodass der Kunststoff-Kotflügel bei temperaturbedingten Auslängungen exakt und behinderungsfrei in beiden Längsrichtungen geführt ist.In the unpublished German patent application DE 102 13 168.6 describes a plastic fender of a motor vehicle, which can shift in the longitudinal direction of a vehicle body. For this purpose, a rectangular section of the shaft of a flange bushing fixed to the vehicle body engages in the elongated holes provided on the two edge regions of the plastic fender. The sections are shorter than the respective longitudinal extension of the elongated holes, so that the plastic fender is guided exactly in both longitudinal directions in the event of temperature-related extensions.

Bei der Verwendung von Außenhautteilen aus Kunststoff gibt es allerdings über das unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten hinaus noch ein weiteres Problem: Die Außenhautteile aus Kunststoff weisen gegenüber konventionellen Außenhautteilen aus Blech größere Toleranzen auf. Insbesondere an Spalten zu angrenzenden Bauteilen können diese Toleranzen der Außenhautteile aus Kunststoff deutlich das optische Erscheinungsbild der Fahrzeuge beeinträchtigen.When using outer skin parts There is plastic, however the different thermal expansion behavior there is also another problem: the outer skin parts made of plastic point towards conventional outer skin parts greater tolerances from sheet metal on. In particular, on gaps to adjacent components, these can Tolerances of the outer skin parts made of plastic clearly the visual appearance of the vehicles affect.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Anordnung eines flächigen Kunststoffelementes auf einem Träger zu schaffen, die einen Längenausgleich bei wechselnden Temperaturen sowie einen Toleranzausgleich zwischen dem Kunststoffelement und dem Träger ermöglicht.The object of the invention is a simple arrangement of a flat Plastic element on a support to create a length compensation with changing temperatures and a tolerance compensation between the plastic element and the carrier allows.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein dazu geeignetes Montageverfahren ist im Patentanspruch 14 angegeben.This task is due to the characteristics of claim 1 solved. A suitable assembly method is specified in claim 14.

Kerngedanke der Erfindung ist es, dass bei einer Anordnung eines flächigen Kunststoffelementes auf einem Träger der Ausdehnungskoeffizient des Trägers von dem des Kunststoffelementes abweicht. Das Kunststoffelement weist zur Befestigung auf dem Träger ein Langloch auf, in das eine Bundbuchse passend eingesteckt ist, die mit dem Bund auf einer Seite des flächigen Kunststoffelementes aufliegt, sodass die Bundbuchse nur in einer Richtung im Langloch verlagerbar ist. Der Schaft der Bundbuchse ist minimal länger, als das Langloch tief ist, wobei eine Schraube in die Bundbuchse von der Bundseite her eingesteckt ist, mit der die Bundbuchse auf dem Träger angeschraubt ist. Das Maß der Bohrung der Bundbuchse ist größer, als der Außendurchmesser des Schraubenschafts. Als Bohrung gilt hier jedes Durchgangsloch unabhängig von der Querschnittsform und der Herstellungsart.The main idea of the invention is that with an arrangement of a flat plastic element on a support the coefficient of expansion of the carrier from that of the plastic element differs. The plastic element has for attachment to the carrier Elongated hole in which a flange bushing is inserted, the with the collar resting on one side of the flat plastic element, so that the collar bush can only be moved in one direction in the slot is. The shaft of the flange bushing is slightly longer than the slot is deep, with a screw inserted into the flange bushing from the flange side with which the flange bush is screwed onto the carrier. The dimension of the hole the flange bushing is larger than the outside diameter the screw shaft. Each through hole is considered a hole here independently on the cross-sectional shape and the type of manufacture.

Die Schraube kann normalerweise nur an einer bestimmten, dafür vorgesehenen Stelle in den Träger eingeschraubt werden. Da das Maß der Bohrung der Bundbuchse größer als der Außendurchmesser des Schraubenschafts ist, kann die Bundbuchse in unterschiedlichen Positionen mit der Schraube fixiert werden. Die Position ist erst dann festgelegt, wenn der Schraubenkopf auf den Bund der Bundbuchse drückt, bis dahin kann bei der Montage die Bundbuchse positioniert werden. Dabei sind auch unterschiedliche Positionen quer zur Ausrichtung des Langlochs möglich. Durch eine geeignete Positionierung der Bundbuchse beim Anschrauben können so Toleranzen des flächigen Kunststoffelementes ausgeglichen werden. Die unterschiedlichen Temperaturdehnungen können auf schon bekannte Weise in einer Richtung durch das Langloch ausgeglichen werden.The screw can usually only on a certain, for that intended place in the carrier be screwed in. Because the measure of Bore of the collar bushing larger than the outside diameter of the screw shank, the flanged bush can be in different Positions can be fixed with the screw. The position is first then set when the screw head on the collar of the collar bushing suppressed, until then, the flange bushing can be positioned during assembly. There are also different positions across the alignment of the elongated hole possible. By a suitable positioning of the flange bushing when screwing on, you can Tolerances of the flat Plastic element are balanced. The different temperature strains can balanced in a known way in one direction through the slot become.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous configurations are the subject of subclaims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden näher beschrieben wird. Die Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:In the drawing, an embodiment of the Invention shown, based on which the invention in the following described in more detail becomes. The figures show a schematic representation:

1 einen Schnitt durch eine erste Anordnung eines flächigen Kunststoffelementes auf einem Träger, 1 2 shows a section through a first arrangement of a flat plastic element on a carrier,

2 einen Schnitt durch die erste Anordnung von 1 in der Ebene des flächigen Kunststoffelementes entlang der Schnittlinie II-II, 2 a section through the first arrangement of 1 in the plane of the flat plastic element along the section line II-II,

3 einen Schnitt durch eine zweite Anordnung eines flächigen Kunststoffelementes auf einem Träger und 3 a section through a second arrangement of a flat plastic element on a carrier and

4 einen Schnitt durch die zweite Anordnung von 3 in der Ebene des flächigen Kunststoffelementes entlang der Schnittlinie IV-IV. 4 a section through the second arrangement of 3 in the plane of the flat plastic element along the section line IV-IV.

Die in 1 abgebildete erste Variante zeigt eine Anordnung eines vorderen Kotflügels 1 aus SMC („sheet moulding compount") an einen Träger 2 aus Aluminium der tragenden Fahrzeugstruktur. An den dargestellten oberen Abschnitt des Kotflügels 1 grenzt mit einem Spalt 3 beabstandet eine Motorhaube 4 an. Der Kotflügel 1 weist zumindest ein Langloch 5 auf. In dem Langloch 5 befindet sich eine Bundbuchse 6, die mit dem Bund 7 oben auf dem Kotflügel 1 aufliegt. Unten steht die Bundbuchse 6 um etwa 0 bis 0,2 mm über das Langloch 5 heraus. In der Bundbuchse 6 steckt eine Schraube 8, die mit ihrem Kopf 9 auf dem Bund 7 aufliegt. Die Schraube 8 ist unten in ein Gewindeinsert 10 eingeschraubt, das in dem Träger 2 befestigt ist.In the 1 The first variant shown shows an arrangement of a front fender 1 from SMC ("sheet molding compount") to a carrier 2 made of aluminum of the supporting vehicle structure. At the illustrated upper section of the fender 1 borders with a gap 3 spaced a bonnet 4 on. The fender 1 has at least one slot 5 on. In the slot 5 there is a flange bushing 6 that with the federal government 7 on top of the fender 1 rests. The flange bushing is at the bottom 6 about 0 to 0.2 mm above the elongated hole 5 out. In the flange bushing 6 stuck a screw 8th who with her head 9 on the waistband 7 rests. The screw 8th is in a threaded insert below 10 screwed that into the carrier 2 is attached.

Wie in 2 erkennbar ist, hat die Bundbuchse 6 am Schaft einen rechteckigen Querschnitt, dessen Ecken verrundet sind. Die Bundbuchse 6 hat auf einer Seite in axialer Richtung der Länge nach einen Schlitz 11. Auf der dem Schlitz 11 gegenüberliegenden Seite befindet sich ebenfalls in axialer Richtung über die gesamte Länge eine Verjüngung 12 in Form einer Kerbe. Der Schaft der Bundbuchse 6 ist in X-Richtung kürzer, als das Langloch 5 lang ist, und die Bohrung der Bundbuchse 6 ist in Y-Richtung breiter als der Außendurchmesser des Schafts der Schraube 8.As in 2 is visible, has the collar bushing 6 a rectangular cross-section on the shaft, the corners of which are rounded. The flange bushing 6 has a slot on one side in the axial direction along its length 11 , On the slot 11 opposite side is also a taper in the axial direction over the entire length 12 in the form of a notch. The shaft of the flange bushing 6 is shorter in the X direction than the elongated hole 5 is long, and the bore of the flange bushing 6 is wider in the Y direction than the outer diameter of the shaft of the screw 8th ,

Der Kotflügel 1 aus SMC hat einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Träger 2 aus Aluminium. Aufgrund der 0 bis 0,2 mm Überstand des Schafts der Bundbuchse 6 und des Langlochs 5, das länger als die Erstreckung der Bundbuchse 6 in X-Richtung ist, kann der Kotflügel 1 sich bei Temperaturschwankungen in X-Richtung relativ zum Träger 2 verlagern. Der dabei maximal mögliche Weg ergibt sich aus der Differenz der Länge des Langlochs 5 und der Erstreckung des Schafts der Bundbuchse 6 in X-Richtung. So kann vermieden werden, dass in dem Kotflügel 1 temperaturbedingt Spannungen entstehen können, die zu einer unerwünschten Verformung oder gar Zerstörung des Kotflügels 1 führen würden. Um sicherzustellen, dass die Verlagerung auch wirklich ungehindert erfolgen kann, besteht die Bundbuchse 6 aus einem Material, das gegenüber dem SMC des Kotflügels 1 gute Gleiteigenschaften aufweist.The fender 1 made of SMC has a lower coefficient of thermal expansion than the carrier 2 made of aluminium. Due to the 0 to 0.2 mm projection of the shaft of the flange bushing 6 and the elongated hole 5 which is longer than the extension of the flange bushing 6 is in the X direction, the fender can 1 with temperature fluctuations in the X direction relative to the carrier 2 relocate. The maximum possible path results from the difference in the length of the elongated hole 5 and the extension of the shaft of the flange bush 6 in X direction. This can prevent that in the fender 1 Temperature-related tensions can occur, which can lead to undesired deformation or even destruction of the fender 1 would lead. The flange bushing is used to ensure that the shift can actually be carried out unhindered 6 Made from a material that is opposite the SMC of the fender 1 has good sliding properties.

Die Position der Bundbuchse 6 auf dem Träger 2 kann in Y-Richtung um den Differenzbetrag zwischen der Länge in Y-Richtung der Bohrung der Bundbuchse 6 und dem Außendurchmesser des Schafts der Schraube 8. Toleranzen des Kotflügels 1 oder der Position des Gewindeinserts 10 im Träger 1 können innerhalb dieses Differenzbetrages bei der Montage in Y-Richtung ausgeglichen werden. Dadurch kann das Sollmaß des Spaltes 3 zwischen dem Kotflügel 1 und der Motorhaube 4 auch bei Toleranzen relativ gut erreicht werden.The position of the flange bushing 6 on the carrier 2 can in the Y direction by the difference between the length in the Y direction of the bore of the flange bushing 6 and the outer diameter of the shaft of the screw 8th , Fender tolerances 1 or the position of the thread insert 10 in the carrier 1 can be compensated within this difference when mounting in the Y direction. This allows the nominal size of the gap 3 between the fender 1 and the hood 4 can also be achieved relatively well with tolerances.

Zur Montage wird zunächst die Bundbuchse 6 in das Langloch 5 des Kotflügels 1 eingesteckt. Dazu lässt sich die Bundbuchse 6 aufgrund des Schlitzes 11 und der Verjüngung 12 etwas zusammendrücken und so leicht montieren. Dann wird die Schraube 8 durch die Bundbuchse 6 gesteckt und in das Gewindeinsert 10 eingeschraubt. Anschließend wird der Kotflügel 1 relativ zum Träger 2 in der Sollposition gehalten und die Schraube 8 fest angezogen. Die rechteckige Querschnittsform des Schafts der Bundbuchse 6 verhindert dabei, dass sich die Bundbuchse 6 im Langloch 5 mitdrehen kann.The flange bushing is used for assembly 6 in the slot 5 of the fender 1 plugged in. The flange bushing can be used for this 6 due to the slot 11 and rejuvenation 12 squeeze a little and assemble so easily. Then the screw 8th through the flange bushing 6 inserted and into the thread insert 10 screwed. Then the fender 1 relative to the carrier 2 held in the target position and the screw 8th tightened. The rectangular cross-sectional shape of the shaft of the flange bushing 6 prevents the collar bush from 6 in the slot 5 can turn along.

Bei der beschriebenen ersten Anordnung liegt die Bundbuchse 6 nur mit einer kleinen Fläche auf dem Träger 2 auf, sodass es nachteiligerweise bei Unebenheiten der Auflagefläche des Trägers 1 leicht zu einem Verkippen der Bundbuchse 6 kommen kann. Dieses Verkippen ist bei der zweiten Anordnung praktisch nicht mehr möglich.In the first arrangement described, the collar bush is located 6 only with a small area on the carrier 2 on, so that it is disadvantageous in the event of unevenness in the support surface of the carrier 1 easy to tilt the collar bushing 6 can come. This tilting is practically no longer possible in the second arrangement.

Die in den 3 und 4 gezeigte Bundbuchse 6 weist am dem Bund 7 gegenüberliegenden Ende einen Flansch 13 in Form eines weiteren Bundes auf. Form und Größe des Flansches 13 sind dabei so gewählt, dass der Flansch 13 in einer ausgerichteten Stellung noch durch das Langloch 5 passt. Der Schaft der Bundbuchse 6 weist ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt auf, bei dem allerdings nur zwei einander diagonal gegenüberliegende Ecken außen abgerundet sind.The in the 3 and 4 shown collar bushing 6 points to the federal government 7 opposite end a flange 13 in the form of another covenant. Shape and size of the flange 13 are chosen so that the flange 13 in an aligned position through the slot 5 fits. The shaft of the flange bushing 6 also has a rectangular cross-section, in which, however, only two diagonally opposite corners are rounded on the outside.

Zur Montage wird zunächst der Flansch 13 der Bundbuchse 6 durch das Langloch 5 gesteckt. Anschließend wird die Bundbuchse 6 um 90° verdreht. Dies ist aufgrund der beiden abgerundeten und der beiden nicht abgerundeten Ecken nur in einer Richtung und auch nicht weiter als um 90° möglich. In der 4 ist eine um 45° verdrehte Zwischenstellung dargestellt. In der um 90° verdrehten Stellung ist die Bundbuchse 6 klemmend im Langloch 5 gehalten. Dadurch ist es denkbar, die Bundbuchsen 6 bereits beim Hersteller des Kotflügels 1 montieren zu lassen. Der Kotflügel würde dann als Vormontageeinheit geliefert werden.First the flange is used for assembly 13 the flange bushing 6 through the slot 5 plugged. Then the flange bushing 6 rotated by 90 °. Due to the two rounded and the two non-rounded corners, this is only possible in one direction and not further than 90 °. In the 4 an intermediate position rotated by 45 ° is shown. The collar bush is in the position rotated by 90 ° 6 sticking in the slot 5 held. This makes it possible to use the collar bushings 6 already at the manufacturer of the fender 1 to be assembled. The fender would then be delivered as a pre-assembly unit.

Claims

Arrangement of a flat plastic element ( 1 ) on a support ( 2 ), whose coefficient of expansion is different from that of the plastic element ( 1 ) deviates, whereby the plastic element ( 1 ) for mounting on the carrier ( 2 ) an elongated hole ( 5 ) into which a flange bushing ( 6 ) is inserted appropriately so that the flange bushing ( 6 ) only in one direction in the slot ( 5 ) is displaceable, the collar bushing ( 6 ) with the federal government ( 7 ) on one side of the flat plastic element ( 1 ) and its shaft is slightly longer than the elongated hole ( 5 ) is deep, and a screw ( 8th ) in the flange bushing ( 6 ) is inserted from the flange side with which the flange socket ( 6 ) on the carrier ( 2 ) is screwed on, whereby the dimension of the bore of the flange bushing ( 6 ) is larger than the outer diameter of the shaft of the screw ( 8th ).

Arrangement according to claim 1, characterized in that the collar bushing ( 6 ) transverse to the alignment of the elongated hole ( 5 ) in different positions on the carrier ( 2 ) can be screwed on, since the dimension of the hole is correspondingly larger than the outside diameter of the shaft of the screw ( 8th ).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the collar bushing ( 6 ) is made of a material that is opposite the plastic element ( 1 ) has good sliding properties.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the shape of the shaft of the collar bushing ( 6 ) has a non-round shape in cross-section on the outside, so that the flange bushing ( 6 ) in the slot ( 5 ) is held against rotation.

Arrangement according to claim 4, characterized in that the shaft of the collar bushing ( 6 ) has a rectangular shape on the outside in cross section.

Arrangement according to claim 5, characterized in that the Corners of the rectangular shape are at least partially rounded.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the collar bushing ( 6 ) at least one slot ( 11 ) and / or a taper ( 12 ) in the axial direction at least in the lateral surface of the shaft.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the collar bushing ( 6 ) on the federal government ( 7 ) opposite end a flange ( 13 ) in the form of a covenant.

Arrangement according to claim 8, characterized in that the shape and size of the flange ( 13 ) are selected so that the flange ( 13 ) in an aligned position through the slot ( 5 ) fits.

Arrangement according to claim 9, characterized in that the shaft of the flange bushing ( 6 ) is rectangular in cross-section, with two diagonally opposite corners rounded so that the flange bushing ( 6 ) in the slot ( 5 ) compared to the position in which the flange ( 13 ) through the slot ( 5 ) fits, can be rotated by 90 ° in one direction.

Arrangement according to claim 10, characterized in that the collar bushing ( 6 ) in the position rotated by 90 ° in the slot ( 5 ) is held clamped.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic element ( 1 ) Is part of a vehicle body.

Arrangement according to claim 12, characterized in that the plastic element ( 1 ) is a fender.

Method for producing an arrangement according to claim 1, comprising at least the following steps: - inserting the collar bushing ( 6 ) in the slot ( 5 ), - insert the screw ( 8th ) in the flange bushing ( 6 ), - Align the plastic element ( 1 ) to the carrier ( 2 ) and flange bushing ( 6 ) with screw ( 8th ) on the carrier ( 2 ) screw on.