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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement und ein Befestigungssystem,
insbesondere zur Befestigung einer Rammschutzleiste an einer Kraftfahrzeugkarosserie.
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Thermoplastische
Rammschutzleisten weisen auf ihrer im Einbauzustand nicht sichtbaren
Innenseite angeformte Rippen auf, welche mit Befestigungselementen
zur Befestigung der Rammschutzleiste an der Fahrzeugkarosserie zusammenwirken. Es
können
hierbei nur sehr dünne
Rippen eingesetzt werden, da andernfalls an der Außenseite
bzw. Sichtfläche
der Rammschutzleiste mit Abzeichnungen gerechnet werden muss. Derartige
Abzeichnungen treten typischerweise bei einem Verhältnis von
Wanddicke der Rammschutzleiste zu Rippenstärke von kleiner als 4:1 auf.
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Andererseits
werden zur Gewichtseinsparung möglichst
geringe Wandstärken
angestrebt. Insgesamt sind daher herkömmlicherweise an Rammschutzleisten
angeformte Rippen sehr dünn
ausgebildet und daher nicht besonders stabil. Zu dieser mangelnden
Stabilität
trägt ebenfalls
bei, dass ein Ausrunden der Rippen an ihrer Wurzel in wirtschaftlich
sinnvoller Weise nicht möglich
ist. Ferner sind bei der Entformung in Richtung der Rippen-Längserstreckung
Entformungsschrägen
auf beiden Seiten erforderlich. Dies führt in der Praxis zu einer
weiteren Verschlankung der Rippe. Die durch die Rippen bereitgestellte
Stützkraft,
insbesondere in Z-Richtung des Fahrzeugs erweist sich daher in der
Praxis als mangelhaft. Durch Schrägschieber im Spritzwerkzeug können Rippendicken
durchgängig
gleich dick gestaltet werden. Örtliche
oder durchgängige
Andickungen bzw. Verschlankungen sind ebenfalls realisierbar.
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Die
DE 35 44 217 A1 zeigt
eine Befestigung eines Gegenstandes an einem Träger mittels eines Halteklipps
und eines Halteprofils. Dabei werden das Halteprofil, das am Gegenstand
befestigt ist, und der Halteklipp, der am Träger befestigt ist, mittels
Rastnasenpaarungen verrastet. Die Rastnasen sind relativ stabil
und massiv ausgebildet, so dass sie sich aus den eingangs angeführten Gründen nicht
zur Befestigung von thermoplastischen Rammschutzleisten eignen.
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Die
DE 90 00 563 U1 beschreibt
die Befestigung einer Zierleiste an einer Dachrinne eines Kraftfahrzeugs.
Die Zierleiste wird über
Rastnasen an einem Block befestigt, welcher wiederum über Federfinger
und ein zusammenwirkendes Widerlager an einem Längsflansch eines Kraftfahrzeugdaches
befestigt wird. Das beschriebene Befestigungssystem ist ebenfalls
nicht zur Verwendung bei Rammschutzleisten geeignet.
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Besondere
Herausforderungen ergeben sich, wenn aus konstruktiven Gründen Rippen
unterschiedlicher Länge
an einer Rammschutzleiste ausgebildet werden müssen. Dies ist beispielsweise
im Türbereich
von Fahrzeugen, welche mit Eindrückungen
ausgebildet sind, der Fall. Hier wird eine Anformung von Rippen
gleichen Querschnitts, d. h. unabhängig von der Rippenlänge, gefordert,
wobei ein verwendetes Befestigungselement auch an der Stelle des
geringsten Einbauraumes einsetzbar sein muss. Das Befestigungselement
muss insbesondere in Querrichtung bzw. Y-Richtung des Fahrzeugs
an Anpresskraft bereitstellen, sowie in X-Richtung und Z-Richtung ausreichende
Stützkräfte übertragen können.
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Aufgabe
der Erfindung ist die Bereitstellung eines Befestigungselements,
insbesondere zur Befestigung von Rammschutzleisten an Karosserieteilen
eines Fahrzeugs, welches leicht und stabil baut und gleichzeitig
eine sichere Befestigung der genannten aneinander anzubringender
Bauteile gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 sowie ein Befestigungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs
3.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Befestigungselement
bzw. dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem
ist eine sehr leicht bauende, sich in der Praxis als robust und
zuverlässig
er weisende Verbindung von Verkleidungsteilen an Kraftfahrzeugkarosserieteilen
realisierbar. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene
Befestigungselement zeichnet sich durch eine sehr unaufwendige Herstellung
aus, wobei mittels des Befestigungselements aneinander befestigte
Teile in einfacher Weise, beispielsweise für Wartungsarbeiten, wieder
voneinander lösbar
sind.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Befestigungselements bzw.
des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteilhafterweise
ist die Blattfeder des Befestigungselements einstückig mit
einem Versteifungsmodul ausgebildet. Durch konstruktive Anpassung
von Versteifungsmodul und Blattfeder aneinander sind gewünschte Federkräfte bzw.
Haltekräfte
in einfacher Weise einstellbar.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass eine an einem Verkleidungsteil ausgebildete
Rippe und die Rastkralle bzw. -nase des Rastelements des Befestigungselements
eine Hinterschnittverbindung darstellen. Hierdurch ist eine besonders
sichere Verbindung von Verkleidungsteil und Karosseriebauteil realisierbar.
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Zweckmäßigerweise
ist die zwischen die Rastnase und die Blattfeder eingeführte Rippe
von der Blattfeder und/oder der Rastkralle 12 federnd beaufschlagt.
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Die
Erfindung erweist sich insbesondere bei Ausbildung des Verkleidungsteils
als Rammschutzleiste als besonders günstig.
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Die
Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben.
In dieser zeigt
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1 eine
perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems,
bei dem eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Befestigungselements
zum Einsatz kommt,
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2 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung der in 1 dargestellten Rippe eines
Verkleidungsteils,
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3 eine
Schnittansicht entlang der Ebene A der 2,
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4 eine
Schnittansicht in der Ebene B der 2, und
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5 eine
Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
unter Verwendung der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements
gemäß 1.
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In 1 ist
ein an einer (nicht dargestellten) Fahrzeugkarosserie zu befestigendes
Verkleidungsteil mit 2 bezeichnet. Bei dem Verkleidungsteil 2 handelt
es sich im dargestellten Beispiel um eine Rammschutzleiste, welche
auf ihrer Innenseite mit wenigstens einer Rippe 21 ausgebildet
ist.
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Ein
an dem in 1 nicht dargestellten Karosserieteil
angebrachtes Befestigungselement ist mit 1 bezeichnet.
Das Befestigungselement 1 dient zur Festlegung der Rammschutzleiste 2 und
somit insgesamt zur Befestigung der Rammschutzleiste 2 an
dem Karosserieteil.
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Das
Befestigungselement 1 weist ein Versteifungsmodul 13 auf,
an dem eine Blattfeder 22 in ihrer Längsrichtung angeformt ist.
Die Blattfeder 22 ist hierdurch in der Lage, große Zugkräfte zu übertragen.
In der Querkraftrichtung erzeugt die Blattfeder 22 die
für das
Befestigungssystem erforderliche Anpresskraft.
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Das
Befestigungselement 1 weist ferner ein an das Versteifungsmodul 13 angeformtes
Rastelement 11 auf, welches in seinem Endbereich mit einer Rastkralle 12 ausgebildet
ist.
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Die
Rippe 21 ist in ihrer der Rastkralle 12 zugewandten
Seite mit einer Einformung 21a ausgebildet, in welche die
als Ausformung ausgebildete Rastkralle 12 eingreift. Der
bei einem Formfüllvorgang
zur Herstellung der Einformung 21a verdrängte Werkstoff
der Rippe 21 wird hierbei in eine sich an die Einformung 21a anschließende Ausformung 21b verdrängt. Hierdurch
werden Abzeichnungen an der Außenfläche 2a der
Rammschutzleiste weitgehend vermieden. Wie insbesondere in 2 zu
erkennen sind sowohl die Einformung 21a als auch die Ausformung 21b in
ihrer Längserstreckungsrichtung
(Richtung r) beschränkt
ausgebildet. Hierbei ist die Länge
der Ausformung 21b etwas größer als die Länge der
Einformung 21a. Diese Ausbildung von Einformung und Ausformung
mit unterschiedlichen Längen
erweist sich aus fließtechnischen
Gründen
als besonders vorteilhaft.
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Die
Festlegung der Rippe 21 und somit der Rammschutzleiste 2 an
dem Karosserieteil (in 5 schematisch dargestellt und
mit 3 bezeichnet) erfolgt dadurch, dass die Rippe 21 zwischen
die Blattfeder 22 und die Rastkralle 12 des Rastelements
eingebracht wird. Hierbei greift die Rastkralle 12 in die
Einformung 21a der Rippe 21, wobei auch die Anformung 21b mit
der Rastkralle 12 in der in 1 dargestellten
Weise auf Anschlag geht. Die Ausformung 21b verstärkt hierbei
die Linienlastaufnahme durch Querschnittsverstärkung bis zu ihrem Ende 25,
welches in 2 erkennbar ist, in Zusammenwirkung mit
dem unteren Ende 16 der Rastkralle 12. Wie in 2 zu
erkennen, ist das Ende 25 der Ausformung 21b,
wie auch das Ende 24 der Einformung 21, gerundet
ausgebildet.
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Durch
die an dem Versteifungsmodul 13 angeordnete Stützfeder 22 wird
die Haltekraft zwischen Rammschutzleiste 2 und Fahrzeugkarosserie
in Befestigungsrichtung insbesondere dadurch verstärkt, dass
ein Wegfedern der Rippe durch die Stützfeder bzw. Blattfeder 22 verhindert
wird.
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In
der Querkraftrichtung erzeugt die Blattfeder 22 die Anpresskraft
für das
dargestellte Befestigungssystem. Mittels der relativ breiten Ausbildung der
Blattfeder 22 bzw. der Rastkralle 12 wird auf
eine größere Strecke
die Punkt-Last in eine Linien-Last umgewandelt, wodurch insgesamt
die Kraftwirkung der Rippe 21 vervielfacht wird.
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Das
erfindungsgemäße Befestigungssystem erlaubt
eine blechnahe Befestigung, wobei Bauräume insbesondere unter 5 mm
realisierbar sind. Rippenlängen
insbesondere bis zu 20 mm sind hierbei denkbar.
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Wie
aus 1 erkennbar ist, stellt die Einformung 21a der
Rippe 21 für
die Rastkralle 12 eine hinterschnittige Verrastungsmöglichkeit
dar, wodurch insgesamt eine Hinterschnitt-Verrastung bereitgestellt
ist. Zweckmäßigerweise
ist die Rastkralle 12 bzw. das Rastelement 11 sehr
fest bzw. mit großer Steifigkeit
ausgeführt.
Die Federwirkung der relativ dünnen
Rippe 21 in Verbindung mit der Blattfeder 22 ermöglichen
in einfacher Weise eine Montage und Demontage der Rammschutzleiste 2.
Die Haltekraft ist an jeder beliebigen Stelle in gleicher Weise
realisierbar. Die Einformung 21a in der Rippe 21 ist,
zur Vermeidung spritztechnischer Nachteile, nicht vollständig durch
die Rippe durchgängig,
sodass der Materialfluss der Rippe insgesamt nicht unterbrochen wird.
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Die
Rastkralle 12 und die Blattfeder 22 können wahlweise
paarig versetzt angebracht werden. Durch diese Anordnung von Kralle
und Feder kann ein für
den Füllvorgang
günstiger
Rippenquerschnitt gestaltet werden. Die Haltekraft der Rastkralle 12 wird
durch die Breite der Feder 22 auf den größtmöglichen
Wert gebracht und kann ein Ausweichen längerer Rippen verhindern. Durch
die Länge
der Feder 22 kann die Anpresskraft der Anlage am Fahrzeug beeinflusst
werden. Die Feder 22 gleicht Toleranzen im dargestellten
Befestigungssystem aus. Hierbei können durch die Rippen verursachte
Abzeichnungen in der Außenseite
der Rammschutzleiste 2 weitgehend vermieden werden. Die
Rastkralle 12 kann durch ihre Formgebung verschiedene Kräfte bei Montage
mit Schiebe-Clips 13 aufnehmen, wie im Folgenden noch erläutert wird.
Die Kralle kann ferner durch Einsatz als Fixie-Clip 14 die
Verkleidungsteile gegen ein Verschieben auf dem Fahrzeug sichern.
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Bei
Auftreten eines Verzuges (sicheln) kann die Rippe 21 nachgesetzt
werden, wobei dies keinerlei Auswirkung auf die Verteilung des Befestigungselements
an der Außenseite
der Einformung bzw. Anformung der Rippe 21 hat.
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Zur
weiteren Veranschaulichung sind in den 3 und 4 zwei
Schnittdarstellungen der in 2 eingezeichneten
Ebenen A bzw. B dargestellt. Hierbei ist auch die (in 2 nicht
gezeigte) Rastkralle 12 dargestellt, so dass die 3 und 4 insgesamt
zur Verdeutlichung der Wechselwirkung zwischen Einformung 21a bzw.
Ausformung 21b und der Rastkralle 12 dienen.
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In 3 ist
insbesondere zu erkennen, dass zwischen dem Ende 24 der
Einformung 21a und der Seitenkante der Rastkralle 12 ein
Abstand verbleibt (in 2 schematisch dargestellt und
mit r1 bezeichnet). Ein derartiger Abstand
kann zur Bereitstellung eines definierten Verschiebeweges für einen
Toleranzausgleich der Bauteile bzw. zur Kompensation einer unterschiedlichen
Ausdehnung verwendeter Werkstoffe (beispielsweise Stahl und Kunststoff)
bei Temperaturänderung
dienen. Zur Bereitstellung einer Fixierung an einem ausgewählten Fixierpunkt
kann dieser Spalt auch 0 mm betragen.
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In 4 ist
insbesondere das Ende 25 der Ausformung 21b zu
erkennen. Man erkennt den Übergang
zwischen der Höhe
der Ausformung 21b und der Normaldicke der Rippe.
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In 5 ist
schließlich
das Befestigungssystem gemäß 1 in
einer seitlichen Schnittansicht dargestellt. In 5 erkennt
man insbesondere, wie das Befestigungselement 1 mit einem
Karosseriebauteil, hier insgesamt mit 3 bezeichnet, verrastbar ist.
Hierzu ist ein Rastvorsprung 14 vorgesehen, der beispielsweise
in einen als Öffnung
ausgebildeten Befestigungsabschnitt 3a des Karosseriebauteils 3 einführbar ist.