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Die
Erfindung betrifft ein Befestigungselement für einen Dachgepäckträger
für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen
Personenkraftwagen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 103 14 680
A1 ist ein Dachgepäckträger für
ein Kraftfahrzeug bekannt, welcher wenigstens vier Trägerfüße
und für jede Fahrzeuglängsseite wenigstens ein
Befestigungselement aufweist, das mit einem Fahrzeugdach verschraubbar
ist und an dem wenigstens einer der Trägerfüße befestigbar
ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, für ein Befestigungselement der eingangs
genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben,
die sich insbesondere durch eine effektive Sicherung des Trägerfußes
am Befestigungselement auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein
Befestigungselement nach der Erfindung für einen Dachgepäckträger
für ein Kraftfahrzeug umfasst eine oberseitige Steckkulisse,
die zwei voneinander getrennte Kulissenabschnitte aufweist, wobei
die Kulissenabschnitte durch einen gemeinsamen Wandabschnitt voneinander
getrennt sind, der eine Öffnung enthält, in welche
ein Halteelement einbringbar ist. Erfindungsgemäß sind
unterseitig zwei voneinander beabstandete und von der Unterseite des
Befestigungselements abstehende Befestigungsbolzen vorgesehen, die
jeweils in eine Aufnahmeöffnung einer der Kulissenabschnitte
eingepresst sind.
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Durch
eingepresste Befestigungsbolzen aus hochfestem Werkstoff wird eine
höhere Zugfestigkeit für die Verschraubung des
Dachgepäckträgers erreicht. Durch diese Verbindung
und Abstützgeometrie wird der Dachgepäckträger
insbesondere bei mechanischen Beanspruchungen, wie z. B. Querkräften in
Kurven, Längskräften beim Bremsen, sicher am Kraftfahrzeug
gehalten. Zudem sind eine einfache Montage des Dachgepäckträgers,
eine sichere formschlüssige und kraftschlüssige
Befestigung erzielt und eine Beschädigung von lackierten
Karosserieteilen sicher vermieden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
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1 schematisch
eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselementes mit einem
darin befestigten Dachgepäckträger,
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2 schematisch
eine perspektivische Ansicht von unten des Befestigungselementes
mit dem Dachgepäckträger gemäß 1,
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3 schematisch
eine perspektivische Ansicht von unten eines Befestigungselementes
ohne Dachgepäckträger, und
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4 schematisch
einen Längsschnitt des Befestigungselementes gemäß 3.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 4 für
einen nur ausschnittsweise dargestellten Dachgepäckträger 1 eines
nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens.
Der Dachgepäckträger 1 weist wenigstens
vier Trägerfüße 3 auf, von denen
hier nur einer ausschnittsweise dargestellt ist.
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Sofern
der Dachgepäckträger 1 einen rechteckigen
Tragrahmen besitzt, sind die vier Trägerfüße 3 jeweils
im Bereich einer der Ecken des Tragrahmens angeordnet. Der Dachgepäckträger 1 kann aber
auch aus wenigstens zwei Querträgern bestehen, an deren
Enden jeweils einer der Tragfüße 3 angeordnet
ist. Der Dachgepäckträger 1 kann auch mehr
als zwei solcher Querträger aufweisen.
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Der
Dachgepäckträger 1 weist für
jeden Trägerfuß 3 ein eigenes Befestigungselement 4 auf,
mit dessen Hilfe der jeweilige Trägerfuß 3 an
einem Fahrzeugdach befestigt werden kann.
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Jedes
Befestigungselement 4 weist an einer dem Betrachter zugewandten
Oberseite 6 eine Steckkulisse 7 auf, die nach
oben offen ist. Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform
besitzt die Steckkulisse 7 zwei voneinander getrennte Kulissenabschnitte 7a und 7b.
Des Weiteren ist die Steckkulisse 7 hier in einer Ansicht
von oben H-förmig ausgebildet, wobei die einzelnen Kulissenabschnitte 7a, 7b an
entgegengesetzten Enden der Steckkulisse 7 jeweils eine
offene Seite 8 aufweisen. Die offenen Seiten 8 sind
dabei an bezüglich einer durch einen Doppelpfeil symbolisierten
Fahrzeuglängsrichtung 9 voneinander entfernten
oder entgegen gesetzten Enden angeordnet.
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Die
Kulissenabschnitte 7a und 7b sind durch einen
gemeinsamen Wandabschnitt 10 in der Fahrzeuglängsrichtung 9 voneinander
getrennt. Der Wandabschnitt 10 ist vergleichsweise massiv
ausgestaltet. Zentral in diesem Wandabschnitt 10 ist eine Öffnung 11 ausgebildet,
in die ein Halteelement 2, z. B. ein Spannbolzen mit einem
Federelement 5 einspannbar ist. Alternativ ist bei Ausbildung
der Öffnung 11 als eine Gewindeöffnung
eine Schraube oder ein Schraubelement mit komplementärem
Gewinde einschraubbar.
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An
dem gemeinsamen Wandabschnitt 10 schließen sich
in Fahrzeuglängsrichtung 9 erstreckende Seitenwände 12 an,
die von der Oberseite 6 nach oben abstehen und sich in
Fahrzeuglängsrichtung 9 jeweils bis zur offenen
Seite 8 des jeweiligen Kulissenabschnitts 7a, 7b erstrecken.
Hierdurch bilden die einzelnen Kulissenabschnitte 7a, 7b jeweils eine
Aufnahme 13, die oben offen ist, in der Fahrzeuglängsrichtung 9 durch
den gemeinsamen Wandabschnitt 10 und die quer zur Fahrzeuglängsrichtung 9 durch
die Seitenwände 12 begrenzt ist.
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Ferner
weist das Befestigungselement 4 erfindungsgemäß an
seiner Unterseite 14 zwei Befestigungsbolzen 15 auf,
die von der Unterseite 14 abstehen. Die Befestigungsbolzen 15 sind
dabei symmetrisch zur Öffnung 11 angeordnet.
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Der
Aufbau des Befestigungselementes 4 wird nachfolgend anhand
der 2 bis 4 näher beschrieben.
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Die
Befestigungsbolzen 15 sind dabei als sogenannte Einpressstifte
ausgebildet. Dazu sind die Befestigungsbolzen 15 jeweils
in eine Aufnahmeöffnung 16 einer der beiden Kulissenabschnitte 7a, 7b eingepresst.
Hierzu ist zumindest die Diagonale des Kopfbereiches und teilweise
des Stiftsquerschnitts des jeweiligen Befestigungsbolzens 15 größer
als der Durchmesser der Aufnahmeöffnung 16 ausgebildet,
so dass beim Einpressen des Befestigungsbolzens 15 in die
jeweilige Aufnahmeöffnung 16 eine form- und kraftschlüssige
Verbindung entsteht. Diese Verbindung zeichnet sich durch eine hohe
Festigkeit aus und ermöglicht insbesondere eine hohe Zugfestigkeit
für die Befestigung, z. B. Verschraubung, des Befestigungselements 4 des
Dachgepäckträgers 1 am Fahrzeugdach.
Dabei ist es ausreichend, dass derjenige Stiftbereich des jeweiligen
Befestigungsbolzens 15, der im eingepressten Zustand in
der Aufnahmeöffnung 16 sitzt, einen größeren
Querschnitt als der Durchmesser der Aufnahmeöffnung 16 aufweist.
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Auf
die Befestigungsbolzen 15 ist, wie in 2 gezeigt,
jeweils ein Dichtungsring 17 aufgesteckt, und zwar so weit,
dass er an der Unterseite 14 des Befestigungselements 4 anliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
kann an der Unterseite 14 für jeden Dichtungsring 17 eine
Ausnehmung 18 vorgesehen sein, die jeweils den zugehörigen
Befestigungsbolzen 15 umschließt und in die der
jeweilige Dichtungsring 17 teilweise eintauchen kann. Durch
diese Bauweise wird bei der Montage ein Quetschen des Dichtungsrings 17 vermieden.
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Ferner
kann der jeweilige Befestigungsbolzen 15 zumindest an dem
von der Unterseite 14 abstehenden Ende mit einem Gewinde
versehen sein, auf welches eine Scheibenmutter 19 aufschraubbar ist.
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An
der Unterseite 14 des Befestigungselements 4 ist
außerdem im Bereich der Öffnung 11 eine Ausbuchtung 20 ausgebildet.
Diese Ausbuchtung 20 bildet im montierten Zustand unterhalb
der Öffnung 11 einen Abfluss für Flüssigkeit,
wie z. B. Regenwasser, das bei nicht angebrachtem Trägerfuß von
oben in die Öffnung 11 eindringen kann.
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Dadurch
wird gleichzeitig Schmutz ausgespült. Des Weiteren wird
eine Vereisung der Öffnung 11 vermieden.
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Für
eine form- und kraftschlüssige Verbindung des Halteelements 2 und
somit des Dachgepäckträgers 1 über
dessen Trägerfuß 3 am Befestigungselement 4 ist
die Ausbuchtung 20 mit einer insbesondere kreuzförmigen
Ausnehmung 21 versehen. Hierdurch kann das als Spannbolzen
ausgebildete Halteelement 2 bei der Montage des Dachgepäckträgers 1 in
einfacher Art und Weise sicher gespannt und verriegelt werden. Dazu
wird das Halteelement 2 in die Öffnung 11 gesteckt
und bis zum Anschlag gedreht und mit dem Spannhebel am Dachträger
(nicht dargestellt) gespannt. Zum Öffnen der Spannverbindung
wird der Spannhebel geöffnet und das Halteelement 2 in
entgegen gesetzte Richtung gedreht und somit gelöst. 2 zeigt
das Halteelement 2 in gespannter Stellung.
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Das
Befestigungselement 4 kann massiv als Druckgussbauteil
oder als Schmiedeteil hergestellt sein und ist vorzugsweise symmetrisch
ausgebildet. Alternativ kann das Befestigungselement 4 auch
aus einem anderen geeigneten Material, z. B. aus mit Fasern versetztem
Kunststoff, gebildet sein.
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Entsprechend 1 ist
an jedem Trägerfuß 3 eine Steckkontur 3.1 ausgebildet,
die komplementär zur Steckkulisse 7 gestaltet
ist. Dementsprechend umfasst die Steckkontur 3.1 hier zwei
Konturabschnitte 3.1a und 3.1b, die jeweils einem
der Kulissenabschnitte 7a, 7b zugeordnet sind.
Die Konturabschnitte 3.1a, 3.1b haben hier die
Form von Stegen, die am Trägerfuß 3 nach
unten abgewinkelt und in Fahrzeuglängsrichtung 9 voneinander
beabstandet sind. Der Abstand zwischen den beiden Konturabschnitten 3.1a, 3.1b ist
dabei auf die Stärke des gemeinsamen Wandabschnitts 10 abgestimmt.
Die Steckkontur 3.1 ist dabei an einer nicht näher
bezeichneten Unterseite des jeweiligen Trägerfußes 3 ausgebildet.
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Für
ein Fahren des Kraftfahrzeugs mit dem Dachgepäckträger 1 werden
die einzelnen Befestigungselemente 4 am Fahrzeugdach, zweckmäßig bereits
werksseitig, an vorbestimmten Stellen befestigt. Üblicherweise
enthält das Fahrzeugdach an jeder Fahrzeugseite einen sich
in Fahrzeuglängsrichtung 9 erstreckenden Dachgraben.
In diesem Dachgraben ist für jeden Befestigungsbolzen 15 eine
hier nicht gezeigte Durchgangsöffnung vorgesehen. Dementsprechend
kann das jeweilige Befestigungselement 4 so in den Dachgraben
eingesetzt werden, dass die Befestigungsbolzen 15 die zugehörigen Durchgangsöffnungen
durchsetzen.
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Von
der hier nicht erkennbaren Dachunterseite her werden dann entsprechende
Muttern, wie die Scheibenmuttern 19, auf die Befestigungsbolzen 15 aufgeschraubt,
wodurch das Befestigungselement 4 mit dem Fahrzeugdach
fest verschraubt werden kann. Von besonderem Interesse ist hierbei, dass
die Dichtungsringe 17 im montierten Zustand im Bereich
der Aufnahmeöffnung 16 zwischen dem Befestigungselement 4 und
dem Fahrzeugdach eingespannt sind. Dementsprechend sind die Aufnahmeöffnungen 16 mit
Hilfe der Dichtungsringe 17 abgedichtet. Das Eindringen
von Flüssigkeit oder Verschmutzungen in das Fahrzeugdach
kann somit verhindert werden. Die feste Montage der Befestigungselemente 4 am
Fahrzeugdach hat den Vorteil, dass die für die einzelnen
Befestigungselemente 4 werksseitig vorgegebenen Befestigungsstellen
optimal an die abzustützenden Dachlasten abgestimmt sind.
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Bemerkenswert
ist außerdem, dass die einzelnen Befestigungselemente 4 unabhängig
voneinander, also einzeln mit dem Fahrzeugdach verschraubt sind.
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Wenn
nun der Dachgepäckträger 1 am Fahrzeugdach
befestigt werden soll, kann dies relativ einfach durchgeführt
werden. Hierzu sind die Trägerfüße 3 mit
ihren Steckkonturen 3.1 in die Steckkulissen 7 der
Befestigungselemente 4 von oben einzustecken. Dieser Steckvorgang
kann besonders einfach und schnell durchgeführt werden.
Sobald die Steckkonturen 3.1 in die zugehörigen
Steckkulissen 7 eingesteckt sind, ergibt sich für
die Steckkonturen 3.1 in Fahrzeuglängsrichtung 9,
hier durch den gemeinsamen Wandabschnitt 10, sowie quer
zur Fahrzeuglängsrichtung 9, hier durch die Seitenwände 12, eine
formschlüssige Festlegung an der Steckkulisse 7.
Das bedeutet, dass im Betrieb zwischen Trägerfuß 3 und
Befestigungselement 4 auftretende Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung 9 und
quer dazu über einen Formschluss zwischen Steckkulisse 7 und
Steckkontur 3.1 übertragen werden. Hierdurch ergibt
sich in diesen Richtungen eine besonders stabile Verankerung der
Trägerfüße 3 im jeweiligen Befestigungselement 4.
Eine derartige, formschlüssige Verankerung kann extrem
große Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung 9 und
quer dazu abstützen. Die Gefahr, dass sich der Dachgepäckträger 1 im
Crashfall vom Fahrzeugdach löst, ist daher relativ gering.
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Damit
sich die Trägerfüße 3 auch in
vertikaler Richtung nicht vom zugehörigen Befestigungselement 4 entfernen
können, ist es zweckmäßig, den Trägerfuß 3 mittels
eines geeigneten Spann- oder Schraubelements, das beispielsweise
eine nicht gezeigte Durchgangsöffnung im jeweiligen Trägerfuß 3 durchdringt,
zusätzlich am Befestigungselement 4 zu verspannen
oder zu verschrauben, wozu in besonderer Weise die Öffnung 11 geeignet
ist. Neben der Sicherung gegen unerwünschtes Ausstecken
der Steckkontur 3.1 aus der Steckkulisse 7 ermöglicht das
gespannte Halteelement 2 oder ein festgezogenes Schraubelement
außerdem eine zusätzliche formschlüssige
Abstützung zwischen Trägerfuß 3 und
Befestigungselement 4 quer zur Spann- bzw. Schraubachse
des jeweiligen Spann- bzw. Schraubelements, also in Fahrzeuglängsrichtung 9 und
quer dazu.
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Beim
Anbringen des Trägerfußes 3 am zugehörigen
Befestigungselement 4 dringen die stegförmigen
Konturabschnitte 3.1a, 3.1b in die korrespondierenden
Aufnahmen 13 der Kulissenabschnitte 7a, 7b ein.
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Durch
die Steckverbindungen zwischen den Trägerfüßen 3 und
den zugehörigen Befestigungselementen 4 kann der
Dachgepäckträger 1 besonders einfach
und rasch montiert und demontiert werden. Von Bedeutung ist dabei,
dass die Befestigungselemente 4 stets am Fahrzeug verbleiben.
Durch ihre Unterbringung im Dachgraben sind die Befestigungselemente 4 aerodynamisch
geschützt und optisch vorteilhaft untergebracht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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