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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 12 sowie eine Befestigungsvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
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In
der gattungsbildenden
US
6 851 702 B2 ist eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung
eines Elementes einer Gassack-Einheit an der Fahrzeuginnenstruktur
beschrieben. Bei der Gassack-Einheit handelt es sich hier um eine
sogenannte Vorhanggassack-Einheit, welche im Bereich des Dachholmes mit
der Fahrzeuginnenstruktur verbunden ist. Eine solche Befestigungsvorrichtung
kann der Befestigung des Gasgenerators und/oder der Befestigung des
Gassackes dienen. Die Befestigungsvorrichtung weist einen Grundkörper
in Form einer Platte und wenigstens ein Befestigungselement zur
kraftschlüssigen Verbindung des Grundkörpers mit
einem Fahrzeugteil, nämlich der Fahrzeuginnenstruktur,
auf. Diese Befestigungselement ist als Schraube ausgebildet. Eine ähnliche
Befestigungsvorrichtung ist auch in der
EP 1 640 222 A1 beschrieben.
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Eine
Befestigungsvorrichtung, wie sie beispielsweise in den beiden oben
genannten Schriften beschrieben ist, hat den Nachteil, dass sie
relativ schwierig zu montieren ist. In der Regel werden die Vorhanggassack-Einheiten
von einem einzigen Monteur an der Innenstruktur des Kraftfahrzeuges
befestigt. Dieser muss mit einer Hand den Grundkörper exakt
bezüglich der an der Fahrzeuginnenstruktur angeordneten
Mutter positionieren, den Grundkörper mit einer Hand exakt
in dieser Position halten und dann mit der zweiten Hand die entsprechende Schraube
einführen und festdrehen. Dies ist relativ schwierig und
verlängert die Montagezeit entsprechend.
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Die
vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Befestigungsvorrichtung
zur Befestigung eines Elementes einer Gassack-Einheit zu schaffen,
welche leicht von einer Person an einem Fahrzeugteil, beispielsweise
der Fahrzeuginnenstruktur, befestigt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung weist
wenigstens ein mit dem Grundkörper verbundenes Hakenelement
und ein Befestigungselement zur kraftschlüssigen Verbindung
des Grundkörpers mit dem Fahrzeugteil auf. Im Fahrzeugteil
ist eine Durchbrechung vorgesehen, in welche das Hakenelement eingeführt
wird, so dass ein Anlagepunkt des Hakenelementes an einer ersten
Seite des Fahrzeugteils anliegt. Hierdurch wird der Grundkörper
auf einfache Art und Weise exakt positioniert und das Befestigungselement
zur kraftschlüssigen Verbindung des Grundkörpers
mit dem Fahrzeugteil kann problemlos mit der Fahrzeuginnenstruktur
verbunden werden. Insbesondere kann das Befestigungselement eine
Schraube sein, die festgezogen wird. Ohne weitere Maßnahmen
würde jedoch die Gefahr bestehen, dass der Grundkörper
bezüglich des Fahrzeugteiles vibriert, was unter anderem
zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen
würde. Deshalb ist dem Hakenelement ein Gegenlagerelement mit
wenigstens einem zweiten Anlagepunkt derart zugeordnet, dass bei
Kraftschluss des Befestigungselementes mit dem Fahrzeugteil auch
ein Kraftschluss zwischen Hakenelement und erster Seite des Fahrzeugteils
und zwischen Gegenlagerelement und der zweiten Seite des Fahrzeugteils
gebildet wird. Die Befestigungsvorrichtung wird also gespannt, wodurch
eine Bewegung oder eine Vibration unterdrückt wird.
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Ein
weiteres Problem, welches bei gattungsgemäßen
Befestigungsvorrichtungen besteht, ist folgendes: Um die Endmontage
zu beschleunigen, ist die Schraube, welche zur kraftschlüssigen
Verbindung des Grundkörpers mit dem Fahrzeugteil dient, bereits
am Grundkörper angeordnet. Diese Anordnung ist jedoch lose
und es kommt oft vor, dass sich während des Transportes
eine Schraube vom Grund körper löst und dann erst
wieder bei der Endmontage am Grundkörper angeordnet werden
muss, was ebenfalls die Montage bremst.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 3 wird
deshalb vorgeschlagen, dass die wenigstens eine Schraube in den
Grundkörper eingeschraubt ist, wozu dieser ein Gewinde
aufweist, und dass Mittel vorhanden sind, die dafür sorgen, dass
die geschraubte Verbindung zwischen Schraube und Grundkörper
wirkungslos wird, sobald Kraftschluss zwischen Grundkörper
und Fahrzeugteil besteht. Das bedeutet, dass der Grundkörper
ein Gewinde aufweist, welches im Transportzustand gegenüber
der Schraube wirksam ist, im befestigten Zustand jedoch nicht mehr.
Hierdurch kann ein Verlieren der Schraube während des Transportes
zuverlässig verhindert werden, und es wird dennoch eine
sichere kraftschlüssige Verbindung zwischen Grundkörper und
Fahrzeugteil erreicht.
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Diese
Art der Anordnung einer Schraube einer Befestigungsvorrichtung ist
insbesondere für Befestigungsvorrichtungen nach Anspruch
1 geeignet, es kann jedoch auch an anderen Befestigungsvorrichtungen,
wie in Anspruch 13 angegeben, angewendet werden.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich
aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nun mit
Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel.
Hierbei zeigen:
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1 Eine
dreidimensionale Ansicht einer Befestigungsvorrichtung,
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2 eine
vereinfachte Darstellung der Befestigungsvorrichtung aus 1 in
einer Ansicht von vorne und zwei Durchbrechungen und einen Anschraubpunkt
in einer Fahrzeuginnenstruktur,
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3 das
in 2 Gezeigte in einer Ansicht aus Richtung A,
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4 ein
Hakenelement einer Befestigungsvorrichtung aus 2 in
einer Sicht aus Richtung B,
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5 das
in 2 Gezeigte nach Durchführen eines ersten
Montageschrittes,
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6 das
in 5 Gezeigte in einer der in 3 entsprechenden
Darstellung,
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7 das
in 5 Gezeigte nach Durchführen eines zweiten
Montageschrittes,
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8 das
in 7 Gezeigte in einer der 6 entsprechenden
Darstellung,
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9 das
in 7 Gezeigte nach Abschluss der Montage,
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10 das
in 9 Gezeigte in einer der 8 entsprechenden
Darstellung,
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11 einen
Teil eines Grundkörpers und eine Schraube,
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12 den
Teil des Grundkörpers aus 11 nach
Einbringen einer Bohrung,
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13 das
in 11 Gezeigte nach Einschrauben der Schraube in
die Bohrung, wobei die Schraube ein Gewinde in die Bohrung geschraubt hat,
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14 das
in 13 Gezeigte und ein Teil eines Fahrzeugteiles,
welches eine Mutter aufweist, und
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15 das
in 14 Gezeigte nach Abschluss der Montage der Befestigungsvorrichtung am
Fahrzeugteil.
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Die 1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Befestigungsvorrichtung 5.
Diese ist dafür gedacht, einen Gasgenerator einer Vorhanggassack-Einheit
an der Innenstruktur eines Kraftfahrzeugs zu befestigen. Die Befestigungsvorrichtung weist
einen Grundkörper 10, eine Schraube 20 und eine
Unterlegscheibe 22 auf. Der Grundkörper 10 ist ein
einstückiges Stanz- und Biegeteil aus Stahlblech und weist
mehrere funktionale Abschnitte auf: Zwei Haltearme 12 dienen
zur Aufnahme des Gasgenerators. Von seitlichen oberen Abschnitten
des Grundkörpers 10 erstrecken sich zwei einstückig
mit dem Grundkörper ausgebildete Hakenelemente 14,
welche einen Steg 15 und einen Kopf 16 aufweisen.
Jeder Kopf 16 weist zwei als erste Kontaktpunkte dienende
Anlageflächen 16a auf, welche in die in den 1 und 4 gezeigte
Richtung zeigen. In einem unteren mittleren Abschnitt weist der
Grundkörper 10 eine Befestigungslasche 18 auf,
welche in einer Bohrung Schraube 20 und Unterlegscheibe 22 trägt.
Die Hakenelemente 14 und die Schraube 20 bilden
ein gleichschenkliges Dreieck, wobei die Schraube 20 symmetrisch
bezüglich der Hakenelemente angeordnet ist.
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Unter
jedem Hakenelement 14, also mit geringerem Abstand zur
Schraube 20 als der Abstand zwischen Hakenelement 14 und
Schraube 20, befindet sich eine kalottenförmige
Einprägung 17. Diese kalottenförmigen
Einprägungen bilden jeweils ein Gegenlagerelement mit einem
zweiten Anlagepunkt.
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Zwei
untere Abschnitte des Grundkörpers sind jeweils als Rampe 11 ausgebildet.
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Die
Funktionsweise der beschriebenen funktionalen Abschnitte wird nun
mit Bezug auf die 2 bis 10 näher
erläutert. Die Befestigungsvorrichtung, welche in diesen
Figuren dargestellt ist, entspricht im wesentlichen der Befestigungsvorrichtung aus 1,
wobei der Übersichtlichkeit halber jedoch die Haltearme 12 und
die Rampen 11 weggelassen wurden, da diese für
die Erläuterung der Funktionsweise nicht wichtig sind.
Die 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 zeigen
neben der Befestigungsvorrichtung weiterhin einen Teil der Innenstruktur 30 eines
Kraftfahrzeuges, welche zwei Durchbrechungen 32 für
die Hakenelemente 14 und einen Anschraubpunkt 34 für
die Schraube 20 aufweist. Die Durchbrechungen 32 für
die Hakenelemente verjüngen sich nach unten; in dem hier
gezeigten Ausführungsbeispiel weisen sie einen breiteren oberen
Abschnitt 32a und einen schmaleren unteren Abschnitt 32b auf.
Die Breite der beiden Abschnitte 32a, 32b ist
jeweils so gewählt, dass die Köpfe 16 der Hakenelemente 14 durch
die oberen Abschnitte 32a hindurch passen, durch die unteren
Abschnitte 32b jedoch nicht.
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In
einem ersten Montageschritt, wie er in den 5 und 6 dargestellt
ist, werden die Köpfe 16 der Hakenelemente 14 durch
die oberen Abschnitte 32a der Durchbrechungen 32a geschoben,
so dass die Köpfe 16 hinter der Fahrzeuginnenstruktur 30 zu liegen
kommen. Anschließend wird der Grundkörper 10 in
einem zweiten Schritt, wie dieser in den 7 und 8 dargestellt
ist, nach unten bewegt, so dass sich die Köpfe 16 der
Hakenelemente 14 auf Höhe der unteren Abschnitte 32b der
Durchbrechung 32 befinden, so dass der Grundkörper 10 durch
die Köpfe an der Fahrzeuginnenstruktur 30 gehalten
ist. Die Schraube 20 befindet sich hierdurch "automatisch" auf
Höhe des Anschraubpunktes 34, an welchem eine
Mutter 36 mit der Fahrzeuginnenstruktur 30 verschweißt
ist. Man entnimmt der 8, dass im Zustand, wenn die
Hakenelemente 14 in die Durchbrechungen 32 eingehängt
sind, die Schraube 20 jedoch noch nicht in die Mutter 36 eingeschraubt
ist, und die Anlageflächen 16a der Köpfe 16 und
die Anlagepunkte der Einprägungen 17 an der Innenstruktur 30 anliegen,
der Abschnitt der Befestigungslasche 18, welcher an die
Innenstruktur angeschraubt werden soll, noch von dieser beabstandet
ist. Dieser Effekt ist in 8 zur Verdeutlichung übertrieben
dargestellt. Wird nun, wie dies in 10 dargestellt
ist, die Schraube 20 in die Mutter 36 eingeschraubt,
so erfolgt eine elastische Verformung des Grundkörpers 10,
insbesondere der Befestigungslasche 18 und/oder der Einprägungen 17.
Der Grundkörper 10 wird also unter Spannung gesetzt,
wodurch sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den
Anlageflächen 16a der Köpfe 16,
der Anlagepunkte der Einprägungen 17 und einem
Abschnitt der Befestigungslasche 18 und der Fahrzeuginnenstruktur 30 ergibt. Hierbei
sind die Anlageflächen 16a der Köpfe 16 der Hakenelemente 14 auf
einer ersten, nämlich der Außenseite der Fahrzeuginnenstruktur
positioniert, während die Einprägungen 17 und
die Befestigungslasche 18 auf einer zweiten, nämlich
der Innenseite der Fahrzeuginnenstruktur positioniert sind. Dadurch,
dass sämtliche Abschnitte des Grundkörpers 10,
welche an der Fahrzeuginnenstruktur 30 anliegen, gegen
diese gepresst werden, sind Vibrationsgeräusche ausgeschlossen.
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Man
sieht am oben Beschriebenen, dass eine Anordnung der Befestigungsvorrichtung
an der Fahrzeuginnenstruktur sehr einfach zu erreichen ist, man
könnte sie sogar mit nur einer Hand durchführen.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel sind die unteren Abschnitte 32b der
Durchbrechungen 32 enger als die oberen Abschnitte 32a.
Dies hat den Vorteil, dass die Haken in die Durchbrechungen eingehängt
werden können, was die Montage sehr bequem macht. Es wäre
möglich, die Befestigungsvorrichtung mit nur einer Hand
zu befestigen. Dennoch ist es möglich, Durchbrechungen
vorzusehen, welche einen weiten unteren Abschnitt und einen engen oberen
Abschnitt haben. In diesem Fall wird der Grundkörper nach
oben gedrückt, nachdem die Haken ein geführt wurden.
Dies macht eine zweihändige Montage notwendig, hat aber
auch Vorteile: Erstens wird Platz gespart, da der Grundkörper
mehr oder weniger am Dachrahmen anliegen kann. Zweitens ist es unmöglich
zu vergessen, die Schraube anzuziehen, da der Grundkörper
ohne angezogene Schraube von der Innenstruktur herabfallen würde.
Andere Orientierungen sind auch möglich. Beispielsweise können
die Durchbrechungen horizontal orientiert sein, so dass sich die
weiteren und die engeren Abschnitte auf der selben Höhe
befinden.
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Mit
Bezug auf die 11 bis 15 wird
nun erläutert, wie die Schraube 20 im Grundkörper 10 gehalten
ist. Die 11 zeigt hierbei schematisch
die Schraube 20, die Unterlegscheibe 22 und einen
Abschnitt des Grundkörpers 10. Während
der Herstellung des Grundkörpers 10 wird in ihn
eine Bohrung 19 eingebracht, deren Durchmesser geringer
ist als der Außendurchmesser der Schraube. Auch wenn hier
der Begriff "Bohrung" gewählt ist, ist es natürlich auch
möglich, diese Bohrung 19 durch Stanzen zu erzeugen
(12).
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Die
Schraube 20 weist ein Schneidgewinde auf und wird in die
Bohrung 19 eingeschraubt, so dass sich die Schraube 20 ein
Gewinde schneidet, in welchem sie gehalten ist (13).
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Wird
nun die Schraube 14 in eine mit einem Fahrzeugbauteil – beispielsweise
einer Fahrzeuginnenstruktur 30 – verbundene Mutter 36 eingeschraubt,
so bricht das von der Schraube 20 selbst in den Grundkörper
geschnittene Gewinde, wenn die Schraube festgezogen wird, und sich
eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper 10 und
dem Fahrzeugbauteil aufbaut. Hierzu ist das Material des Grundkörpers 10 vorzugsweise
weicher als das der Mutter 36, was leicht dadurch erreicht werden
kann, dass die Mutter 36 aus einem gehärteten
Stahl besteht, während der Grundkörper aus ungehärtetem
Stahl besteht.
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- 5
- Befestigungsvorrichtung
- 10
- Grundkörper
- 11
- Rampe
- 12
- Haltearme
- 14
- Hakenelement
- 15
- Steg
- 16
- Kopf
- 16a
- Anlagefläche
- 17
- Einprägung
- 18
- Befestigungslasche
- 19
- Bohrung
- 20
- Schraube
- 30
- Fahrzeuginnenstruktur
- 32
- Durchbrechung
- 32a
- oberer
Abschnitt
- 32b
- unterer
Abschnitt
- 34
- Anschraubpunkt
- 36
- Mutter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 6851702
B2 [0002]
- - EP 1640222 A1 [0002]