DE102004025505B4

DE102004025505B4 - Modulträger, System und Verfahren zum Einbau eines Moduls, insbesondere einer Dachhimmelkonsole in ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004025505B4
Application number: DE200410025505
Authority: DE
Inventors: Ingo Dipl.-Ing. Zippel; Thomas Lauschke; Georg Wallscheid; Mandar Pundalik
Original assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2024-05-22
Also published as: DE102004025505A1

Abstract

Modulträger (1), insbesondere für ein Fahrzeug, der einen Grundkörper (2) und ein Verankerungsmittel (3) umfasst und der zum Zusammenwirken mit einem Trägermaterial (4) vorgesehen ist, wobei das Verankerungsmittel (3) entlang einer Drehachse bzw. Biegeachse (5) mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, wobei das Verankerungsmittel (3) eine erste schräge Ebene (7) und eine zweite schräge Ebene (9) aufweist und jeweils durch eine Kraft, die auf eine der beiden schrägen Ebenen (7, 9) wirkt, um die Drehachse bzw. Biegeachse (5) drehbar oder verbiegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsmittel (3) durch eine Kraft, die auf die zweite schräge Ebene (9) wirkt, um die Drehachse bzw. Biegeachse (5) von einer Grundposition (G) in eine Verankerungsposition (V) drehbar oder biegbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Modulträger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein System gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11 und ein Verfahren zur Montage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Derartige Modulträger sind beispielsweise aus der DE 102 48 997 A1 bekannt.
Zum Fügen von Komponenten werden häufig Schnappverbindungen eingesetzt, wobei eine der Komponenten einen Clip umfasst, der in eine Aussparung einer anderen Komponente eingreift. Der Clip weist eine schräge Ebene auf. Beim Fügen wirkt eine Kraft auf die schräge Ebene, so dass der Clip in eine Ausweichposition gebogen wird und sich i. d. R. selbsttätig zurückbiegt, sobald er in eine Aussparung eingreifen bzw. einrasten kann.
Es sind vielfältige Vorrichtungen zum Einbringen von Stauraum und zur Integration von Funktionen, insbesondere in einen Dachhimmel und insbesondere eines Fahrzeugs, bekannt. Diese Vorrichtungen werden durch Kleben, Verrasten o. ä. gefügt bzw. montiert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einen Modulträger und ein System, insbesondere zum Einbau einer Dachhimmelkonsole und insbesondere für ein Fahrzeug, zu schaffen, das ein modulares Stauraum- und Funktionskonzept bietet, das einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren ist und das ästhetisch ansprechend ist. Ferner ist es die Aufgabe ein Verfahren zur Montage eines Moduls bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe mit einem Modulträger gemäß Patentanspruch 1. Die Verbindung des Verankerungsmittels mit dem Grundkörper entlang einer Drehachse bietet den Vorteil, dass das Drehen bzw. das Biegen des Verankerungsmittels um die Drehachse leicht durchführbar ist, ohne dass das Verankerungsmittel oder der Grundkörper irreversibel verbogen wird oder sogar einreißt. In Abhängigkeit vom Reibkoeffizienten und der Geometrie der schrägen Ebenen kann jeweils durch Kräfte, die auf eine der schrägen Ebenen wirken, das Verankerungsmittel verschieden stark und in verschiedene Richtungen um die Drehachse gedreht oder verbogen werden. Es bietet daher mehr Einsatzmöglichkeiten, als ein herkömmlicher Clip.
Bevorzugt bildet der Grundkörper einen Rahmen, besonders bevorzugt einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen. Der Grundkörper des Modulträgers bietet daher die für den Einbau von Modulen benötigte Stabilität. Außerdem weist er bevorzugt die gewünschte Form einer Konsole, insbesondere einer Dachhimmelkonsole, auf. Der Fachmann versteht, dass anstatt einer rechteckigen Form auch andere Formen von Modulträgern und damit von Rahmen einsetzbar sind, beispielsweise eine runde, ovale oder vieleckige Form, beispielsweise in Abhängigkeit von der gewünschten Konsolenform.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Grundkörper ein Klemmmittel. Das Klemmmittel ist bevorzugt zumindest teilweise eine Auflage für das Trägermaterial, liegt jedoch zumindest teilweise am Trägermaterial an.
Das Klemmmittel ist vorzugsweise auf der Außenseite des Rahmens angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Profil des Grundkörpers im Querschnitt im wesentlichen L-förmig, wobei das Klemmmittel der zur Außenseite des Rahmens weisende Bereich des Grundkörpers ist. Mit dem Klemmmittel wird beispielsweise der Rand des Trägermaterials abgedeckt, so dass keine Spalten sichtbar sind und ein ästhetisches Aussehen sichergestellt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verankerungsmittel in einem Ausschnitt des Grundkörpers angeordnet. Die Anzahl der Bauteile bei der Montage des Modulträgers ist daher gering und die Montage daher einfach und kostengünstig durchführbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verankerungsmittel einen Verankerungszahn, der durch eine Kraft, die auf die erste schräge Ebene wirkt, um die Drehachse von einer Grundposition in eine Ausweichposition drehbar ist. Beim Einschieben des Modulträgers wirkt daher eine über das Trägermaterial auf die erste schräge Ebene übertragene Kraft bevorzugt so, dass das Verankerungsmittel zumindest zeitweise in die Ausweichposition gedreht wird. Wirkt auf die erste schräge Ebene keine Kraft mehr, weil das Verankerungsmittel an dem Trägermaterial vorbeigeschoben ist, dreht sich das Verankerungsmittel bevorzugt zumindest teilweise wieder in die Grundposition zurück. Die Montage des Modulträgers erfolgt daher sehr schnell und mit einer einzigen Bewegung.
Bevorzugt weist der Verankerungszahn in Richtung zur Außenseite des Rahmens, so dass er zur selben Seite wie das Klemmmittel weist. Nach dem Einschieben des Modulträgers in eine Aussparung des Trägermaterials ist das Trägermaterial daher zwischen dem Klemmmittel und dem Verankerungszahn angeordnet. Durch diese Anordnung des Verankerungszahns und da im Trägermaterial keine weiteren Fügemittel, beispielsweise Raster, angeordnet sind, weist der Dachhimmel keine scharfen Kanten auf und bietet daher eine vergleichsweise hohe Sicherheit für die Insassen bei einem Kopfaufprall.
Bevorzugt ist das Verankerungsmittel durch eine Kraft, die auf die zweite schräge Ebene wirkt, um die Drehachse von der Grundposition in eine Verankerungsposition drehbar. In der Verankerungsposition wird das Trägermaterial zwischen dem Klemmmittel und dem Verankerungszahn des Verankerungsmittels mittels eines Klemmvorgangs fixiert. Das Trägermaterial ist daher sicher an dem Modulträger gefügt, ohne weitere Fügemittel, beispielsweise Kleber oder ähnliches, zu verwenden. Daher ist die Verbindung einfach und kostengünstig. Die Verbindung zum Trägermaterial ist außerdem formschlüssig und kann sehr hohe Kräfte aufnehmen. Weiterhin ist sie reversibel, so dass der Modulträger austauschbar und daher wartungsfreundlich ist.
Erfindungsgemäß weist die zweite schräge Ebene in Richtung zur Innenseite des Rahmens. Die Kraft, die auf die zweite schräge Ebene wirkt, um das Verankerungsmittel in die Verankerungsposition zu drehen, kann daher vorteilhafterweise durch ein Modul, das in den Modulträger eingeschoben wird, auf die zweite schräge Ebene übertragen werden. Dadurch ist die Montage des Moduls in den Modulträger sehr einfach. Bevorzugt verrastet der Modulträger zur besseren Sicherung an der Struktur des Fahrzeugs, bei einem Modulträger für eine Dachhimmelkonsole an der Dachstruktur des Fahrzeugs.
Bevorzugt beträgt der Drehwinkel von der Grundposition in die Verankerungsposition ca. 10°–18°, besonders bevorzugt ca. 14°. Dadurch ist sichergestellt, dass das Trägermaterial in der Verankerungsposition des Verankerungsmittels nicht durch den Verankerungszahn eingerissen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Grundkörper und das Klemmmittel einstückig. Herstellung, Lagerhaltung und Montage des Modulträgers sind daher einfach und kostengünstig. Vorzugsweise ist der Modulträger insgesamt einstückig. Bevorzugt ist der Modulträger aus Kunststoff gefertigt. Dadurch weist der Modulträger vorteilhaft ein geringes Gewicht auf und ist leicht an die gewünschte Form anpassbar. Der Fachmann versteht, dass auch jedes andere Material geeignet ist, das leicht ist, eine ausreichende Stabilität aufweist und formbar ist. Der Fachmann versteht ebenfalls, dass der Grundkörper und das Verankerungsmittel aus verschiedenen Materialien jedoch bevorzugt einstückig hergestellt sein können. Falls der Modulträger nicht einstückig vorgesehen ist, kann die Drehachse beispielsweise durch ein Gelenk gebildet sein.
Der Modulträger ist einfach aufgebaut, leicht herstellbar und weist ein geringes Gewicht auf.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein System gemäß dem Patentanspruch 11, insbesondere zur Montage einer Dachhimmelkonsole und insbesondere in einem Fahrzeug, das ein Trägermaterial und einen erfindungsgemäßen Modulträger umfasst, wobei das Trägermaterial zwischen dem Klemmmittel und dem Verankerungszahn vorgesehen ist. Das System ist insgesamt modular aufgebaut und kann sowohl in Einzelteilen als auch komplett geliefert werden. Es ist ebenfalls denkbar, das bzw. die Module in das System vorzumontieren und das System inklusive der Module zu liefern. Sowohl das System als auch die Module können jederzeit ausgetauscht werden. Der Modulträger kann auch als Träger für Komponenten verwendet werden, die hinter dem Dachhimmel angebracht sind, beispielsweise Sonnenrollos für ein Glasdach- oder Schiebedachfahrzeug.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12. Das Verfahren ist sehr einfach und schnell durchführbar.
Erfindungsgemäß wird ein Modul in den Modulträger einschoben, wobei eine Kraft auf die zweite schräge Ebene des Verankerungsmittels wirkt, durch die das Verankerungsmittel in eine Verankerungsposition gedreht wird. Dies ist ebenfalls sehr einfach und schnell durchführbar. Die Montage einer Konsole bzw. von Modulen, insbesondere einer Dachhimmelkonsole, ist daher in wenigen Prozessschritten und bzgl. der Kinematik zum Aufbringen der Kräfte ergonomisch vorteilhaft für die Monteure durchführbar.
Vorzugsweise wird das Trägermaterial zwischen dem Klemmmittel und dem Verankerungszahn fixiert, wenn das Verankerungsmittel in die Verankerungsposition gedreht wird. Die Drehung des Verankerungsmittels in die Verankerungsposition, durch die das Trägermaterial fixiert wird, erfolgt bevorzugt durch den Einbau eines Moduls, so dass ein Prozessschritt sowie Fügemittel eingespart werden im Vergleich zu einem Verfahren, in dem die Fixierung durch weitere Fügemittel erfolgt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Figuren beschrieben. Die Beschreibungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Modulträgers, eines Trägermaterials sowie eines Moduls im Querschnitt.
2 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Modulträgers in einer perspektivischen Ansicht.
3 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Modulträger in einer perspektivischen Ansicht.
1 zeigt die Anordnung eines erfindungsgemäßen Modulträgers 1, eines Trägermaterials 4 sowie eines Moduls 15 im Querschnitt. Der Modulträger 1 umfasst einen Grundkörper 2 und ein Verankerungsmittel 3, die an einer Drehachse 5 drehbar miteinander verbunden sind. Das Verankerungsmittel 3 ist in einem Ausschnitt 16 des Grundkörpers 2 angeordnet und weist eine erste schräge Ebene 7 sowie eine zweite schräge Ebene 9 auf. Durch eine Kraft, die auf die erste schräge Ebene 7 wirkt, wird das Verankerungsmittel 3 bevorzugt um die Drehachse 5 von einer Grundposition G, die hier durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, in eine Ausweichposition (nicht eingezeichnet), gedreht. Die Drehrichtung ist durch einen Pfeil 10 angedeutet. Dies erfolgt erfindungsgemäß beim Einschieben des Modulträgers in eine Aussparung des Trägermaterals. Bevorzugt bildet der Grundkörper 2 einen Rahmen (s. 3, Bezugszeichen 12), so dass der Modulträger 1 sehr stabil ist. Das Trägermaterial 4 weist in Richtung zur Außenseite 17 des Rahmens und ein in den Modulträger 1 eingeschobenes Modul 15 ist auf der Innenseite 14 des Rahmens angeordnet. Das Verankerungsmittel 3 weist einen Verankerungszahn 6 auf, der bevorzugt zumindest teilweise durch die erste schräge Ebene 7 begrenzt ist. Durch eine Kraft, die auf die zweite schräge Ebene 9 wirkt, wird das Verankerungsmittel 3 bevorzugt um einen Drehwinkel 11 um die Drehachse 5 von der Grundposition G in eine Verankerungsposition V gedreht. Dies erfolgt erfindungsgemäß beim Einschieben des Moduls 15 in den Modulträger 1. Die Drehrichtung ist durch einen weiteren Pfeil 8 angedeutet. In der Verankerungsposition V wird das Trägermaterial 4 bevorzugt zwischen einem Klemmmittel 13 des Grundkörpers 2 und dem Verankerungszahn 6 fixiert, so dass keine weiteren Prozessschritte benötigt werden, um eine sehr sichere, reversible Verbindung zwischen dem Trägermaterial 4 und dem Modulträger 1 herzustellen. Der Modulträger 1 wird zusätzlich an der Struktur des Fahrzeugs, insbesondere bei Verwendung des Modulträgers 1 für eine Dachhimmelkonsole an der Dachstruktur, befestigt.
2 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Modulträgers 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die 2 verdeutlicht die Lage der Drehachse 5 als Verbindung des Grundkörpers 2 mit dem Verankerungsmittel 3. Das Verankerungsmittel 3 ist in dem Ausschnitt 16 des Grundkörpers 2 angeordnet, und in der Grundposition G dargestellt. Durch die Pfeile 8, 10 sind die möglichen Drehrichtungen des Verankerungsmitteis 3 um die Drehachse 5 dargestellt. Die 2 zeigt die schrägen Ebenen 7, 9 und das Klemmmittel 13 des Grundkörpers 2 sowie den Verankerungszahn 6 des Verankerungsmittels 3, wobei das Klemmmittel 13 sowie der Verankerungszahn 6 in Richtung zur Außenseite 17 des Rahmens (s. auch 3) weist. Die zweite schräge Ebene 9 weist in Richtung zur Innenseite 14 des Rahmens.
3 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Modulträger 1 in einer perspektivischen Ansicht. Der Modulträger 1 bildet einen Rahmen 12 mit einer Außenseite 17 und einer Innenseite 14. Der Grundkörper 2 des Modulträgers 1 umfasst ein Klemmmittel 13. In der 3 sind zwei Verankerungsmittel 3 auf gegenüberliegenden Seiten des Modulträgers 1 dargestellt, die in Ausschnitten 16 des Grundkörpers 2 angeordnet sind. Die Verankerungsmittel 3 weisen mehrere Verankerungszähne 6 auf. Die Verankerungszähne 6 sind zumindest teilweise durch die erste schräge Ebene 7 begrenzt. Die dargestellten Verankerungsmittel 3 weisen außerdem mehrere zweite schräge Ebenen 9 auf.
Der erfindungsgemäße Modulträger 1 sowie das erfindungsgemäße System sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeugtypen, insbesondere Autos, Flugzeugen oder Schiffen einsetzbar. Bevorzugt wird das System als Dachhimmelkonsole verwendet, beispielsweise in der Fahrzeugmitte und beispielsweise von der Frontscheibe bis zum Heck des Fahrzeugs. Es lässt sich jedoch auch an beliebigen anderen Positionen, an denen Stauraum oder erweiterte Funktionen gewünscht sind, einsetzen, sowohl im Dachhimmel, als auch in anderen Bereichen des Fahrzeugs, beispielsweise in der Türverkleidung.

1: Modulträger
2: Grundkörper
3: Verankerungsmittel
4: Trägermaterial
5: Drehachse
6: Verankerungszahn
7: Erste schräge Ebene
8: Drehrichtung von der Grundposition in die Verankerungsposition
9: Zweite schräge Ebene
10: Drehrichtung von der Grundposition in die Ausweichposition
11: Drehwinkel
12: Rahmen
13: Klemmmittel
14: Innenseite des Rahmens
15: Modul
16: Ausschnitt
17: Außenseite des Rahmens
G: Grundposition
V: Verankerungsposition

Claims

Modulträger (1), insbesondere für ein Fahrzeug, der einen Grundkörper (2) und ein Verankerungsmittel (3) umfasst und der zum Zusammenwirken mit einem Trägermaterial (4) vorgesehen ist, wobei das Verankerungsmittel (3) entlang einer Drehachse bzw. Biegeachse (5) mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, wobei das Verankerungsmittel (3) eine erste schräge Ebene (7) und eine zweite schräge Ebene (9) aufweist und jeweils durch eine Kraft, die auf eine der beiden schrägen Ebenen (7, 9) wirkt, um die Drehachse bzw. Biegeachse (5) drehbar oder verbiegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsmittel (3) durch eine Kraft, die auf die zweite schräge Ebene (9) wirkt, um die Drehachse bzw. Biegeachse (5) von einer Grundposition (G) in eine Verankerungsposition (V) drehbar oder biegbar ist.
Modulträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) einen Rahmen (12), bevorzugt einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen (12), bildet.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) ein Klemmmittel (13) umfasst.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel (13) auf der Außenseite (17) des Rahmens (12) angeordnet ist.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsmittel (3) in einem Ausschnitt (16) des Grundkörpers (2) angeordnet ist.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsmittel (3) einen Verankerungszahn (6) umfasst, der durch eine Kraft, die auf die erste schräge Ebene (7) wirkt, um die Drehachse (5) von der Grundposition (G) in eine Ausweichposition drehbar ist.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungszahn (6) in Richtung zur Außenseite (17) des Rahmens (12) weist.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite schräge Ebene (9) in Richtung zur Innenseite (14) des Rahmens (12) weist.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel (11) von der Grundposition (G) in die Verankerungsposition (V) ca. 10°–18° beträgt, bevorzugt ca. 14°.
Modulträger (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) und das Klemmmittel (13) einstückig sind.
System, insbesondere zur Montage einer Dachhimmelkonsole und insbesondere in einem Fahrzeug, das ein Trägermaterial (4) und einen Modulträger (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (4) zwischen dem Klemmmittel (13) und dem Verankerungszahn (6) vorgesehen ist.
Verfahren zur Montage eines Moduls (15) mittels einem Modulträger (1) gemäß einem der Ansprüche 1–10, insbesondere für eine Dachhimmelkonsole und insbesondere in einem Fahrzeug, wobei das Trägermaterial (4) eine Aussparung aufweist, wobei der Modulträger (1) in die Aussparung eingeschoben wird, wobei eine Kraft auf die erste schräge Ebene (7) eines Verankerungszahns (6) wirkt, wobei die Kraft das Verankerungsmittel (3) von einer Grundposition (G) in eine Ausweichposition dreht und wobei das Verankerungsmittel (3) zumindest teilweise in die Grundposition (G) zurückgedreht wird, wenn das Trägermaterial (4) an einem Klemmmittel (13) des Modulträgers (1) zumindest teilweise anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (15) in den Modulträger (1) eingeschoben wird, wobei eine Kraft auf die zweite schräge Ebene (9) des Verankerungsmittels (3) wirkt, durch die das Verankerungsmittel (3) in eine Verankerungsposition (V) gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (4) zwischen dem Klemmmittel (13) und dem Verankerungszahn (6) fixiert wird, wenn das Verankerungsmittel (3) in die Verankerungsposition (V) gedreht wird.