DE102004037300A1

DE102004037300A1 - Befestigungseinrichtung für eine Abdeckung

Info

Publication number: DE102004037300A1
Application number: DE200410037300
Authority: DE
Inventors: Ahmed Moussa
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-07-31
Filing date: 2004-07-31
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-08-01
Also published as: DE102004037300B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für eine Abdeckung (50), insbesondere eine Abdeckung (50) im Bereich eines Airbags an einer Dachsäule eines Fahrzeugs.
Es ist ein hintergreifbarer Durchbruch (11) an einem Träger (10), wie einer Dachsäule eines Fahrzeugs, der mit einer Versenkung in der Abdeckung (50), welche eine sich axial nach vorne bis an den Durchbruch erstreckende Seitenwand (52) und eine Bodenfläche (53) mit einer Durchtrittsöffnung (54) aufweist, und mit einem Rastelement (30), das die Durchtrittsöffnung (54) außenseitig übergreift und den Durchbruch (11) hintergreift, versehen ist, bekannt.
Gemäß der Erfindung ist ein Haltedorn (40) zum Herstellen einer Rastverbindung vorgesehen, wobei der Haltedorn (40) in das Rastelement (30) hineinragt und dieses aufspreizt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für eine Abdeckung, insbesondere einer Abdeckung im Bereich eines Airbags, wie einem Seiten- oder Kopfairbag, an einem Träger, wie einer Dachsäule eines Fahrzeugs.

Abdeckungen in einem Fahrzeug müssen an entsprechenden Trägern befestigt werden. Dabei muss die Befestigung besonders auch gegen Vibrationen dauerhaft sicher sein, damit ein langsames Lösen der Verbindung während des Fahrbetriebs zuverlässig verhindert ist.

Darüber hinaus soll eine solche Verbindung in einfacher Weise herstellbar sein, um den Montageaufwand für das Herstellen der Verbindung möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird klassischerweise durch Schraubverbindungen gelöst, wobei diese den Nachteil haben, dass sie in der Montage aufwändig sind und beispielsweise Muttern mit Gewinden an entsprechenden Befestigungsstellen des Trägers angeordnet werden müssen. Andererseits sind Clipverbindungen bekannt, die den Vorteil größerer Montagefreundlichkeit aufweisen, aber den Nachteil geringerer Verbindungsbeständigkeit aufweisen, da die Tendenz besteht, dass durch Materialverformung und Materialermüdung Klemmkräfte nachlassen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine besonders günstig herstellbare und besonders dauerhafte Befestigungseinrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

Eine solche Befestigungseinrichtung dient insbesondere zum Befestigen einer Abdeckung, insbesondere einer Abdeckung im Bereich eines Airbags an einer Dachsäule eines Fahrzeugs. Dazu ist an einem Träger, an dem die Abdeckung zu befestigen ist ein hintergreifbarer Durchbruch vorgesehen. In der Abdeckung ist eine Versenkung ausgebildet, welche eine sich axial nach vorne bis an den Durchbruch erstreckende Seitenwand und eine die Versenkung abschließende Bodenfläche mit einer Durchtrittsöffnung aufweist, welche Bodenfläche im Bereich des Durchbruchs mit dem Träger in Anlage bringbar ist. Ein Rastelement übergreift in Montageendlage die Durchtrittsöffnung außenseitig und hintergreift den Durchgriff. Damit umfasst das Rastelement die Bodenfläche und den Träger, welche sich in Anlage miteinander befinden. Es ist darüber hinaus ein Haltedorn zum Herstellen der Verbindung vorgesehen. Dabei ragt der Haltedorn in Montageendlage in das Rastelement hinein und spreizt dieses auf.

Durch das Zusammenwirken von Haltedorn und Rastelement wird insgesamt eine Befestigung geschaffen, die durch radial wirkende Klemmkräfte gesichert ist, die senkrecht zu den axial wirkenden Haltekräften des Rastelements wirken. Das Rastelement ist somit das Element, das die Haltekräfte aufbringt in dem es Bodenfläche der Abdeckung und den Durchbruch umgreift. Das Rastelement kann im Sinne dieser Haltekraft besonders dauerhaltbar ausgebildet sein, ohne dass dies die Herstellbarkeit der Verbindung beeinträchtigt, die dann durch quer dazu wirkende Verstemmung gesichert wird.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung deckt der Haltedorn die Versenkung in Montageendlage flächenbündig ab. Hierdurch wird in optisch besonders günstiger Weise die Befestigungsstelle selbst verdeckt, ohne dass eine zusätzliche Blende vorzusehen ist, welche wiederum befestigt werden müsste und wofür entsprechend ausgebildete Befestigungsstellen vorzusehen wären.

Es entspricht weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung, wenn der Haltedorn an wenigstens zwei, vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten angeordnete Haltebügel aufweist. Dabei kann gegenüberliegend dem Haltebügel ein vorderer Rastvorsprung von der Seitenwand radial nach innen – also bezüglich der Seitenwand und der Erstreckungsrichtung lateral – abragen. Dabei wird zwischen jedem Haltebügel und den zugeordneten vorderen Rastvorsprung in Befestigungsendlage eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung hergestellt. Durch diese Verbindung ist der Haltedorn unabhängig von dem Verklemmen im Bereich des Rastelements noch einmal verstemmt und die Befestigungsendlage damit zusätzlich gesichert.

Dabei weist jeder Haltebügel vorzugsweise einen äußeren Bügelabschnitt sowie eine vordere und eine hintere, von der Mittelachse des Haltedorns abragende Schrägfläche, welche das vordere bzw. hintere Ende des Bügelabschnitts mit dem Haltedorn verbinden, auf. Diese Gestaltung des Haltebügels sorgt dafür, dass der Haltebügel besonders gegen ein Lösen der Verbindung eine hohe Klemmkraft erzeugt und die Verbindung hierdurch besonders sicher ist. Es entspricht weiter vorteilhafter Ausgestaltung, wenn im Bereich der vorderen Rastvorsprünge die lichte Weite der Versenkung auf ein Maß geringfügig unterhalb des der Weite des Haltedorns über dem Haltebügel aufweist. Durch Verformen des Haltebügels, insbesondere durch leichtes Eindellen auf die Mittelachse des Haltedorns wird ein besonders guter Kraftschluss und eine Zentrierwirkung für den Haltedorn erreicht.

Darüber hinaus kann der Haltedorn so gestaltet sein, dass der Innenwinkel zwischen vorderer Schrägfläche und Mittelachse des Haltedorns größer ist als der Innenwinkel zwischen hinterer Schrägfläche und Haltedorn. Hierdurch wird die besondere Lösesicherheit der Verbindung weiter erhöht.

Es entspricht einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wenn das Rastelement vormontiert in der Durchtrittsöffnung gehalten ist. Durch diese Maßnahme ist die Anzahl der an den Endmontageort anzuliefernden Bauteile und die Anzahl der vorzunehmenden Arbeitsschritte in vorteilhafter Weise minimiert.

Hierzu ist vorteilhafter Weise insbesondere vorgesehen, dass bezüglich der Durchtrittsöffnung axial nach hinten versetzt in der Versenkung eine Vormontagelage definierende hintere Rastvorsprünge ausgebildet sind, die abgesehen von ihrer Lage, den Rastvorsprüngen der Befestigungsendlage entsprechen. Hierdurch kann auch der Haltedorn vormontiert an der Abdeckung angeordnet sein und durch seine Präsenz das Rastelement sichern.

Es entspricht einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung, wenn das Rastelement aus Bandmaterial besteht. Durch diese Materialauswahl kann es kostengünstig, elastisch verformbar und langzeitstandhaft ausgebildet sein. Es kann insbesondere einen sich aufweitenden, insbesondere tannenbaumartigen Kopfbereich, einen der Weite von Durchtrittsöffnung und Durchbruch im wesentlichen entsprechenden und sich in der Länge entsprechend des Abstandes von Innenseite des Durchbruchs bis Bodenseite der Vertiefung erstreckenden Abstandsbereich sowie einen sich radial aufweitenden Fußbereich, der die Durchtrittsöffnung wenigstens übergreift und vorzugsweise mit der axialen Seitenwand der Vertiefung in Anlage gelangt, aufweisen. Durch diese Gestaltung wird zum einen die Möglichkeit geschaffen, dass ein leichtes Einführen in die Durchtrittsöffnung und durch den Durchbruch erzielbar ist, zum anderen dass eine ausreichende Andrückkraft im Verbindungsbereich erzielt wird.

Daneben entspricht es vorteilhafter Ausgestaltung, wenn der Haltedorn eine sich konisch aufweitende Spitze aufweist, die in das Rastelement hineinragt und das Rastelement radial aufweitet. Durch diese Ausgestaltung wird in einfacher Weise das Rastelement verstemmbar und die sichere Verbindung wird hergestellt.

Gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Länge des Haltedorns so bestimmt ist, dass an seinem hinteren Ende eine Fläche ausgebildet ist, wobei die Fläche bei der Montage der Betätigung des Haltedorns in Richtung auf die Betätigungsendlage in Montageendlage einem flächenbündigen Abschluss der Vertiefung dient. Ein flächenbündiger konturschöner Abschluss der Vertiefung wird erreicht.

Im Übrigen ist die Erfindung nachfolgend auch anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; dabei zeigt:
1 eine teilweise Schnittdarstellung einer Befestigungseinrichtung in vormontierter Lage; und
2 eine teilweise Schnittdarstellung entsprechend der 1 in Befestigungsendlage.
Die beiden Figuren zeigen jeweils Schnittdarstellungen eines bezüglich der strichpunktiert dargestellten Mittelachse 46 spiegelsymmetrisch ausgebildeten Gegenstands. Die 1 zeigt die Aufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Befestigungseinrichtung in vormontierter Lage, wobei allerdings die Abdeckung 50 sich schon in Anlage mit dem Träger 10 befindet und das Rastelement den Durchbruch des Trägers durchsetzt. Es ist dies eine Vormontagelage, bei der die Abdeckung 50 schon am Träger 10 angesetzt und über das Rastelement 30 an selbigem gehalten ist. Es ist jedoch noch keine vollständige Verbindung hergestellt, insbesondere ist ein Kraftschluss zwischen Abdeckung 50 und Träger noch nicht hergestellt, so dass ein Ausrichten der Abdeckung 50 noch vorgenommen werden kann.
Dabei ist schon vor dem Anbringen der Abdeckung 50 samt Haltedorn 40 und Rastelement 30 am Träger 10 ein vormontiertes Element ausgebildet. Der Haltedorn 40 ist über den Bügelabschnitt 42 und seinem kraftschlüssigen Eingriff mit dem hinteren Rastvorsprung 46 in Position gehalten. Über die Anlage der Spitze 47 am Übergang vom Fußbereich 33 in den Abstandsbereich 32 ist das Rastelement verlustsicher und in Montageposition in der Durchtrittsöffnung 54 in der Bodenfläche 53 der Versenkung 51 gehalten. Der tannenbaumförmige Kopfbereich 31 ragt axial nach vorne aus der Bodenfläche 53 heraus. Diese Situation wird dadurch erreicht, dass zunächst das Rastelement 30 in die Versenkung 51 der Abdeckung eingesetzt wird. Anschließend wird der Haltedorn 40 in die Versenkung 51 eingesetzt, und zwar so weit bis die radial nach innen abragenden hinteren Rastvorsprünge 56 in kraftschlüssigen Eingriff mit dem Bügelabschnitt 42 des Haltebügels 41 gelangen. So weit vormontiert kann die Abdeckung samt den Befestigungsmitteln am Träger 10 angesetzt werden. Dabei wird der Kopfbereich 31 durch den Durchbruch 11 hindurchgeführt, wobei das bandförmig gestaltete Rastelement 30 elastisch verformt wird, so dass der Hopfbereich 31 zunächst so weit zusammengedrückt wird, dass es durch den Durchbruch 11 hindurchführbar ist und diesen anschließend hintergreift. Aufgrund der Tannenbaum- oder Keilform ist ein herausziehen des Rastelements 30 aus dem Durchbruch 11 nicht mehr ohne weiteres und in der Regel nicht ohne Zerstörung wenigstens des Rastelements 30 möglich. Eine weitgehend sichere aber noch nicht lagefeste Befestigung der Abdeckung 50 am Träger 10 ist geschaffen.
Die 2 zeigt die Endmotagelage der Befestigungseinrichtung. Um ausgehend von der Vormontagelage gemäß der 1 die Endmontagelage zu erreichen, muss der Haltedorn 40 axial nach vorne gedrückt werden. Hierzu wird insbesondere eine axial entlang der Mittelachse 46 wirkende Kraft in die Abschlussfläche 48 des Haltedorns 40 aufgebracht. Die Kraftwirkung der Klemmverbindung zwischen Haltebügel 41 und hinterem Rastvorsprung 56 wird überdrückt. Der Haltedorn 40 wird nach vorne verfahren. Dabei taucht die Spitze 47 in den Abstandsbereich 32 des Rastelements 30 ein und weitet dies von hinten nach vorne gerichtet auf. Das Rastelement 30 liegt mit dem Fußbereich 33 an der Innenseite (bezüglich der Vertiefung) der Bodenfläche 53 an. Der Fußbereich erstreckt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte radiale Breite der Bodenfläche 53, was zu einer großflächigen Kraftverteilung der Haltekräfte und damit zu einer geringen Gefahr des Ausreisens im Bereich der Bodenfläche 53 führt, und liegt darüber hinaus in axialer Richtung an einem Abschnitt der Seitenwand 52 an, wodurch eine Zentrierwirkung der Abdeckung 50 bezüglich dem Rastelement 30 und damit eine definierte Lage erreicht wird.
Durch das Eindringen der Spitze 47 des Haltedorns 40 in den Abstandsbereich 32 wird erreicht, dass dieser sich aufspreizt. Die Bodenfläche 53 wird gegen den Träger 10 gedrückt. Hierdurch wird eine kraftbeaufschlagte Anlage der Bodenfläche 53 an dem Träger 10 erzielt. Die Abdeckung 50 wird in einer festen, vorher zentrierbaren Lage am Träger 10 gehalten. Durch das Verstemmen des Abstandsbereichs 32 mit der Spitze 47 des Haltedorns wird diese Verbindung sicher hergestellt. Der Haltedorn 40 erreicht dabei seine Betätigungsendlage. In dieser wird er durch eine form- und oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den von der Seitenwand 52 radial nach innen abragenden vorderen Rastvorsprüngen 55 mit den Bügelabschnitten des Haltebügels 41 sicher gehalten. Dabei entspricht die lichte Weite im Bereich der vorderen Rastvorsprünge 55 der Weite des Haltedorns 40 im Bereich der Haltebügel 41.
Dabei gelangt die Abschlussfläche 48 des Haltedorns 40 in Anlage mit der Abdeckung 50 und verschließt die Versenkung 51 flächenbündig zum Konturverlauf der Abdeckung 50 in der Umgebung der Vertiefung 51. Dabei kann die Abschlussfläche 48 noch als Informationsträger dienen und beispielsweise Markierungen und Beschriftungen aufweisen, die sichtbar sind.
Die Haltebügel 41 sind dabei so geformt, dass sie aus 3 Abschnitten bestehen, nämlich einer vorderen und einer hinteren Schrägfläche 43 bzw. 44 und einem sich dazwischen erstreckenden Bügelabschnitt 42. Der Bügelabschnitt 42 ist dabei koaxial zur Mittelachse 46 des Haltedorns 40 ausgerichtet. Der Innenwinkel der vorderen Schrägfläche 43 zur Mittelachse 46 ist dabei größer gewählt, als der Innenwinkel der hinteren Schrägfläche 44 zur Mittelachse 46. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass beim Aufbringen einer Kraft in Richtung des Lösens der Verbindung des Haltedorns 40 eine starke Verkeilung des Haltebügels 41 mit den vorderen Rastvorsprüngen 55 erreicht wird und damit eine besonders feste und gegen Lösen sichere Befestigung geschaffen wird, was dementsprechend auch für die Abdeckung 50 am Träger 10 gilt.

Claims

Befestigungseinrichtung für eine Abdeckung (50), insbesondere einer Abdeckung (50) im Bereich eines Airbags an einer Dachsäule eines Fahrzeugs, – mit einem hintergreifbaren Durchbruch (11) an einem Träger (10), wie einer Dachsäule eines Fahrzeugs, – mit einer Versenkung (51) in der Abdeckung (50), welche eine sich axial nach vorne bis an den Durchbruch erstreckende Seitenwand (52) und eine Bodenfläche (53) mit einer Durchtrittsöffnung (54) aufweist, – mit einem Rastelement (30) das die Durchtrittsöffnung (54) außenseitig übergreift und den Durchbruch (11) hintergreift, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Haltedorn (40) zum Herstellen einer Rastverbindung vorgesehen ist, wobei der Haltedorn (40) in das Rastelement (30) hineinragt und dieses aufspreizt
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltedorn (40) die Versenkung (51) flächenbündig abdeckt.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltedorn (40) wenigstens zwei, vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten angeordnete Haltebügel (41) aufweist, wobei zwischen jedem Haltebügel (41) und einem lateral von der Seitenwand (52) der Versenkung (51) abragenden vorderen Rastvorsprung (55) in Befestigungsendlage eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung hergestellt ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebügel (41) einen äußeren Bügelabschnitt (42) sowie eine vordere und eine hintere, von der Mittelachse des Haltedorns (40) abragende Schrägfläche (43, 44), welche das vordere bzw. hintere Ende des Bügelabschnitts (42) mit dem Haltedorn (40) verbinden, aufweist und der vordere Rastvorsprung (55) die lichte Weite der Versenkung auf ein Maß geringfügig unterhalb der Weite des Haltedorns (40) über dem Haltebügel (41) aufweist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenwinkel (57) zwischen vorderer Schrägfläche (43) und Mittelachse (46) des Haltedorns (40) größer ist als der Innenwinkel (57) zwischen hinterer Schrägfläche (56) und Haltedorn (40).
Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (30) vormontiert in der Durchtrittsöffnung (54) gehalten ist.
Befestigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich der Durchtrittsöffnung (54) axial nach hinten versetzt in der Versenkung (51) eine Vormontagelage definierende hintere Rastvorsprünge (56) ausgebildet sind, die den vorderen Rastvorsprüngen (55) der Befestigungsendlage entsprechen.
Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (30) aus Bandmaterial besteht, das einen sich aufweitenden, insbesondere tannenbaumartigen Kopfbereich (31), einen der Weite von Durchtrittsöffnung (54) und Durchbruch (11) im wesentlichen entsprechenden und sich in der Länge entsprechend des Abstandes von Innenseite des Durchbruchs (11) bis Bodenseite der Versenkung (51) erstreckenden Abstandsbereich (32) sowie einen sich radial aufweitenden Fußbereich (33) aufweist, der die Durchtrittsöffnung (54) wenigstens übergreift und vorzugsweise mit der axialen Seitenwand (52) der Vertiefung in Anlage gelangt.
Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltedorn (40) eine sich konisch aufweitende Spitze (47) aufweist, die in das Rastelement (30) und insbesondere in dessen Abstandsbereich (32) hineinragt und das Rastelement (30) radial aufweitet und in Durchtrittsöffnung (54) und Durchbruch (11) verstemmt.
Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Haltedorns (40) so be stimmt ist, dass an seinem hinteren Ende eine Abschlussfläche (48) ausgebildet ist, wobei die Abschlussfläche (48) – bei der Montage der Betätigung des Haltedorns (40) in Richtung auf die Betätigungsendlage – in Montageendlage einem flächenbündigen Abschluss der Versenkung (52) dient.