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Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel zum Befestigen wenigstens eines Elements an einem Bauteil, insbesondere an einem Bauteil eines Fahrzeugs.
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Oftmals ist es notwendig, an einem Bauteil ein oder mehrere Elemente zu befestigen. Beispielsweise ist es üblich, an einem Bauteil eines Fahrzeugs verschiedene Funktionselemente, wie etwa elektronische Geräte, anzuordnen. Dabei ist es meist notwendig, dass die Befestigung lösbar ausgestaltet ist, um beispielsweise einen Austausch der Elemente zu erlauben.
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Aus
DE 198 06 690 A1 ist eine lösbare Befestigung eines Elements an einem plattenförmigen Tragteil bekannt. Hierzu weist das Element wenigstens ein pilzförmiges Haltelement auf, das in eine in dem Tragteil angeordnete längliche Durchlassöffnung, die bezüglich ihrer Längsrichtung an einem Ende einen Bereich mit größerer Öffnungsweite und am anderen Ende einen Bereich mit kleinerer Öffnungsweite aufweist, in den Bereich mit größerer Öffnungsweite einführbar ist. Wird das Tragteil und das Element derart gegeneinander verschoben, dass das pilzförmige Halteelement in den Bereich mit kleinerer Öffnungsweite gleitet, rastet ein Befestigungsmittel ein. Auf diese Weise wird eine feste und lösbare Befestigung des Elements an dem Tragteil realisiert.
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Um einen sicheren Halt des Elements an dem Tragteil zu ermöglichen, benötigen derartige Befestigungen meist eine Mehrzahl von pilzförmigen Halteelementen. Dabei müssen die Halteelemente sehr genau positioniert sein, da ein Zusammenfügen von Element und Tragteil sonst nicht möglich ist. Darüber hinaus erlaubt eine derartige aus dem Stand der Technik bekannte Befestigung nicht das Befestigen mehrerer Elemente an nur einem Bauteil Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Befestigungsmittel zu schaffen, mit dem wenigstens ein Element auch bei ungenau positionierten Haltemitteln sicher an einem Bauteil befestigbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Befestigungsmittel zum Befestigen wenigstens eines Elements an einem Bauteil einen Grundträger, der an dem Bauteil befestigbar ist und an dem das wenigstens eine Element befestigbar ist, wobei der Grundträger wenigstens ein Haltemittel zum Befestigen des wenigstens einen Elements aufweist, und wobei in dem Grundträger wenigstens eine Befestigungsöffnung zum Aufnehmen eines pilzförmigen Haltelements angeordnet ist, die eine Bohrung und ein an die Bohrung sich anschließendes Langloch aufweist, wobei der die Befestigungsöffnung begrenzende Bereich des Grundträgers zumindest teilweise elastisch verformbar ist.
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Dadurch, dass erfindungsgemäß ein Grundträger vorgesehen ist, der an dem Bauteil befestigbar ist und an dem das wenigstens eine Element befestigbar ist, kann das erfindungsgemäße Befestigungsmittel als Zwischenelement dienen, um das Element mittelbar an dem Bauteil zu befestigen. Auf diese Weise wird es möglich, eine frei wählbare Anzahl von Elementen an dem Bauteil zu befestigen. Dabei ist es zweckmäßig, die Größe des Befestigungsmittels an die Anzahl beziehungsweise an die Größe der zu befestigenden Elemente anzupassen.
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Der Grundträger weist dabei erfindungsgemäß wenigstens ein Haltemittel zum Befestigen des wenigstens einen Elements auf. Bei einer Mehrzahl von zu befestigenden Elementen sind zweckmäßigerweise eine Mehrzahl von Haltemitteln vorgesehen. Dabei kann je nach Ausgestaltung des Haltemittels und je nach Größe beziehungsweise Gewicht des zu befestigenden Elements ein Haltemittel pro Element ausreichen oder eine Mehrzahl an Haltemitteln für jedes Element vorgesehen sein.
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Darüber hinaus kann dadurch, dass in dem Grundträger wenigstens eine Befestigungsöffnung zum Aufnehmen eines pilzförmigen Haltelements angeordnet ist, die eine Bohrung und ein an die Bohrung sich anschließendes Langloch aufweist, eine sichere Befestigung des Befestigungsmittels an dem Bauteil realisiert werden. Denn durch die Ausformung der Befestigungsöffnung kann der Kopf des pilzförmigen Haltelements durch die Bohrung geschoben werden und anschließend in das Langloch verlagert werden. Auf diese Weise ist das Element sicher vor einem Ablösen von dem Grundträger und damit von dem Befestigungsmittel gesichert.
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Die Ausgestaltung der Befestigungsöffnung als Bohrung mit einem sich an die Bohrung anschließenden Langloch beschreibt dabei eine im wesentlichen schlüssellochförmige Ausgestaltung der Befestigungsöffnung, die so bezüglich ihrer Längsrichtung an einem Ende einen Bereich mit größerer Öffnungsweite und am anderen Ende einen Bereich mit kleinerer Öffnungsweite aufweist. Dabei kann die Bohrung beispielsweise kreisrund und das Langloch eine längliche Aussparung mit einheitlichem Querschnitt sein. Es ist jedoch auch möglich, die Bohrung nicht exakt kreisförmig oder das Langloch beispielsweise mit einem veränderlichen Querschnitt auszuformen.
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Ein pilzförmiges Haltelement im Rahmen der Erfindung ist ein Element, dass einen Schaft aufweist, auf dem ein Kopf befestigt ist, wobei der Kopf den Schaft in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Schaftes ist, überragt.
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Das Befestigungsmittel erlaubt ferner durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, dass der die Befestigungsöffnung begrenzende Bereich des Grundträgers zumindest teilweise elastisch verformbar ist, einen Toleranzbereich mit Bezug auf die Anordnung der an einem Bauteil befestigten pilzförmigen Haltelemente. Selbst wenn die Haltelemente nicht genau derart positioniert sind, dass sie deckungsgleich mit den Befestigungsöffnungen beziehungsweise mit den Langlöchern sind, können sie durch die elastische Verformbarkeit dennoch von der Befestigungsöffnung aufgenommen werden und so das Befestigungsmittel an dem Bauteil befestigen. Werden bei einer ungenauen Anordnung der Haltelemente diese in die Langlöcher verschoben, kann der Grundträger durch die elastische Verformbarkeit ausweichen. Selbst wenn das Haltelement nicht mit der Bohrung in Deckung zu bringen ist, kann es durch das elastisch nachgebende Langloch gepresst werden und das Element so sicher an dem Befestigungsmittel fixieren.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Langloch zumindest teilweise durch eine elastisch verformbare Lippe, eine Toleranzausgleichslippe, begrenzt. Bei einer derartigen Lippe ist das Maß der Verformbarkeit und damit des Toleranzausgleichs durch die Wahl der Ausgestaltung der Lippe wählbar.
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Es ist weiter vorteilhaft, dass in dem Grundträger eine insbesondere mittig angeordnete Positionierungsöffnung vorgesehen ist. Dadurch kann beim Befestigen des Grundträgers an dem Bauteil der Grundträger an einem Haltelement ausgerichtet und so problemlos befestigt werden. Durch die toleranzausgleichende Eigenschaft der Befestigungsöffnung kann das Befestigungsmittel so auch bei ungenau positionierten Haltelementen einfach ausgerichtet und befestigt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gegenstands ist das Haltemittel zum Befestigen des wenigstens einen Elements als Rastelement ausgebildet. Dadurch kann das Haltemittel bei sicherem Halt einfach ausgestaltet sein.
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Es ist weiter vorteilhaft, dass der Grundträger im Bereich des Langlochs eine sich entlang des Langlochs verändernde Dicke aufweist. Insbesondere vergrößert sich die Dicke des Grundträgers in der axialen Richtung weg von der Bohrung. Auf diese Weise kann das pilzförmige Haltelement bei einem Verlagern in das Langloch festgequetscht werden und so durch einen Reibschluss die Verbindung noch sicherer gestalten. Der Bereich des Langlochs ist daher der Bereich, an dem der Kopf des pilzförmigen Haltelements entlang gleitet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in dem Grundträger wenigstens eine Aussparung zum Anordnen des wenigstens einen Elements vorgesehen. Dadurch kann das Element genau über beziehungsweise innerhalb der Öffnung angeordnet werden, wodurch das Element, insbesondere wenn es ein elektronisches Funktionselement ist, auch in die bauteilseitige Richtung des Befestigungsmittels wirken kann.
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Vorteilhafterweise sind wenigstens drei Befestigungsöffnungen vorgesehen, die auf einer Kreisbahn angeordnet sind, wobei die Langlöcher auf der Kreisbahn einheitlich ausgerichtet sind. Ein einheitliches Ausrichten der Langlöcher bedeutet hier, dass sämtliche Langlöcher ausgehend von der Bohrung auf der Kreisbahn entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ausgerichtet sind. Dadurch kann das Befestigen des Befestigungsmittels an dem Bauteil durch ein einfaches Einführen der Haltelemente in die Bohrung mit anschließendem Verdrehen des Befestigungsmittels erfolgen, wodurch die Schäfte der Haltelemente in die Langlöcher gleiten.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn an dem Grundträger Haltemittel zum Befestigen einer Abdeckung vorgesehen sind. Dadurch können die Elemente vor Staub, Schmutz und/oder Feuchtigkeit geschützt werden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung, umfassend ein erfindungsgemäßes Befestigungsmittel und ein Bauteil, insbesondere eine Frontscheibe eines Fahrzeugs, wobei das Bauteil wenigstens ein pilzförmiges Haltelement umfasst, und wobei das Befestigungsmittel an dem Bauteil über das wenigstens eine pilzförmige Haltelement befestigt ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, in dem ein erfindungsgemäßes Befestigungsmittel angeordnet ist.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitende Figur beschrieben. Die Figur zeigt im Einzelnen:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Befestigungsmittels 10 mit an einem Bauteil befestigten Haltemitteln.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Befestigungsmittel 10 gezeigt. Das Befestigungsmittel 10 dient dazu, wenigstens ein Element an einem Bauteil zu befestigen. Insbesondere ist das Befestigungsmittel 10 in einem Fahrzeug anordbar und dient dazu, Funktionselemente an einem Bauteil des Fahrzeugs, wie etwa der Frontscheibe, zu befestigen. Beispielhafte Funktionselemente, die etwa an einer Frontscheibe befestigt werden, umfassen elektronische Funktionselemente wie etwa einen Regensensor, einen Feuchtigkeitssensor, eine Kamera oder einen Helligkeitssensor.
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Das erfindungsgemäße Befestigungsmittel 10 umfasst einen Grundträger 12. Der Grundträger 12 ist an dem Bauteil befestigbar, wobei weiterhin an dem Grundträger 12 das wenigstens eine Element befestigbar ist. Der Grundträger 12 und damit das Befestigungsmittel 10 dient demnach als Zwischenelement zur mittelbaren Befestigung eines oder mehrerer Elemente an dem Bauteil.
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Um wenigstens ein Element an dem Grundträger 12 zu befestigen, weist der Grundträger 12 wenigstens ein Haltemittel 14 auf. Dabei ist die Anzahl der Haltemittel 14 frei wählbar und insbesondere abhängig von der Art des zu befestigenden Bauteils und damit insbesondere von seiner Größe und/oder seinem Gewicht. Gemäß 1 sind für die Befestigung eines Elements in nicht beschränkender Weise zwei Haltemittel 14 vorgesehen.
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Es ist darüber hinaus möglich, weitere Haltemittel 14, beispielsweise am Randbereich des Grundträgers 12, vorzusehen, um beispielsweise eine Abdeckung zu befestigen. Die Elemente sind dadurch vor Einflüssen wie Staub oder Feuchtigkeit geschützt, weshalb die Elemente unanfälliger für Beschädigungen sind.
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Es sind Haltemittel 14 zu bevorzugen, die eine lösbare Verbindung zwischen der Grundträger 12 und dem zu befestigenden Element ausbilden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um ein beschädigtes Element auszutauschen. Besonders bevorzugt ist das Haltemittel 14 als Rastelement ausgebildet. In diesem Fall weist das Haltemittel 14 eine federnd nachgiebige Rastnase 16 auf, die eine entsprechende in dem zu befestigenden Element angeordnete Hinterschneidung hintergreifen kann. Wichtig ist, dass das Haltemittel 14 eine sichere Verbindung zwischen dem Grundträger 12 und dem Element ausbildet, um auch bei einem Unfall das Element sicher zu halten.
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Das zu befestigende Element kann eine Funktion hin zu der Oberseite des Grundträgers 12 aufweisen. Im Falle einer bevorzugten Anordnung des Befestigungsmittels 10 an der Frontscheibe eines Fahrzeugs weist das Element demnach eine Funktion in den Innenraum des Fahrzeugs auf. Das Element kann dann beispielsweise ein Staufach sein.
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Oftmals weist ein zu befestigendes Element jedoch eine Funktion hin zur bauteilseitigen Seite des Befestigungsmittels 10 auf, also etwa hin zur Frontscheibe. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn als Element eine Kamera, ein Regensensor oder ein Helligkeitssensor Verwendung findet. Dann ist es vorteilhaft, wenn der Grundträger 12 wenigstens eine Aussparung 18 aufweist, oberhalb oder innerhalb der das Element anordbar ist. Beispielsweise kann ein Regensensor so einen direkten Kontakt mit der Unterseite des Grundträgers 12, also beispielsweise mit der Frontscheibe eines Fahrzeugs ausbilden und gleichzeitig durch das oder die Haltemittel 14 lösbar befestigt werden. Dafür ist das wenigstens eine Haltemittel 14 vorzugsweise am Rand der Aussparung 18 angeordnet.
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Das Befestigungsmittel 10 weist ferner für eine Befestigung des Grundträgers 12 an dem Bauteil wenigstens eine Befestigungsöffnung 20 auf. Die Befestigungsöffnung 20 umfasst dabei eine Bohrung 22 und ein an die Bohrung sich anschließendes Langloch 24. Die Befestigungsöffnung 20 ist daher dazu ausgebildet, insbesondere mit einem an dem Bauteil angeordneten pilzförmigen Haltelement 26 zusammenzuwirken. Dabei ist vorzugsweise eine Mehrzahl an Befestigungsöffnungen 20 vorgesehen. Gemäß 1 umfasst der Grundträger 12 in nicht beschränkender Weise vier Befestigungsöffnungen 20.
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In 1 sind fünf beispielhafte pilzförmige Haltelemente 26 gezeigt, von denen vier für ein Zusammenwirken mit den Befestigungsöffnungen 20 angeordnet sind. Diese Haltelemente 26 sind an dem Bauteil befestigt, an dem das wenigstens eine Element zu befestigen ist. Beispielsweise sind die Haltelemente 26 an der Frontscheibe eines Fahrzeugs angeordnet.
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Die Haltelemente 26 umfassen jeweils einen etwa senkrecht von der Unterseite 28, die beispielsweise durch das Bauteil, also etwa die Frontscheibe, gebildet sein kann, abstehenden Schaft 30 sowie einen an dem freien Ende des Schaftes 30 angeordneten Kopf 32. Der Kopf 32 überragt dabei den Schaft 30 in einer zu der Längsachse des Schaftes 30 rechtwinkligen Richtung. Der Schaft 30 kann dabei zylindrisch ausgebildet sein. Ebenso weisen die Köpfe 30 vorzugsweise einen runden Querschnitt auf.
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Um mit einem pilzförmig ausgestalteten Haltelement 26 zusammenzuwirken, weist jede Bohrung 22 einen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des jeweiligen zugehörigen Kopfes 30 des entsprechenden Haltelements 26. Der Querschnitt der Langlöcher 24 ist entsprechend derart ausgestaltet, dass der jeweilige Schaft 30 des zugeordneten Haltelements 26 darin in Längsrichtung des Langlochs 24 verschiebbar ist. Dabei kann beispielsweise der Querschnitt des Langlochs 24 hin zu der der Bohrung entgegengesetzten Seite abnehmen, so dass der Schaft 30 und damit das entsprechende Haltelement 26 in dem Langloch 34 eingequetscht und somit durch einen Reibschluss sicher gehalten wird.
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Um auch bei ungenau positionierten Haltelementen 26 eine sichere Befestigung zu ermöglichen, ist der die Befestigungsöffnung 20 begrenzende Bereich des Grundträgers 12 zumindest teilweise elastisch verformbar. Dadurch kann das verformbare Material einen ungenau positionierten Haltelement 26 ausweichen und so trotzdem ermöglichen, dass dieses durch das Bohrloch 22 und in das Langloch 24 geführt wird. Dabei kann beispielsweise der gesamte die Befestigungsöffnung 20 begrenzende Bereich in beliebiger Breite elastisch verformbar sein.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Langloch 24 zumindest teilweise durch eine elastisch biegbare Lippe 34 begrenzt ist. In diesem Fall ist auf der dem Langloch 24 entgegengesetzten Seite ein freier Bereich 36 vorgesehen, in welchen die Lippe 34 ausweichen beziehungsweise sich elastisch verformen kann. In diesem Fall kann durch die Anordnung und die Ausgestaltung der Lippe 34 der Grad des Toleranzausgleichs bestimmt werden.
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Mehrere Langlöcher 24 können dabei beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein, wie dies in 1 gezeigt ist. In diesem Fall kann das Befestigungsmittel 10 an dem Bauteil durch ein Verschieben in einer Richtung parallel zu den Langlöchern 24 befestigt werden.
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Alternativ können mehrere Befestigungsöffnungen 20 kreisförmig angeordnet sein, wobei die Langlöcher 24 dann auf einer Kreisbahn 38 einheitlich ausgerichtet sind. In diesem Fall kann die Befestigung des Befestigungsmittels 10 an dem Bauteil durch eine Drehbewegung erfolgen.
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In dem Grundträger 12 kann ferner eine Positionierungsöffnung 40 vorgesehen sein, die vorzugsweise mittig angeordnet ist. Die Positionierungsöffnung 40 dient dazu, das Befestigungsmittel 10 durch ein Einführen eines mittig angeordneten Haltelements 26 auszurichten und so an der korrekten Position zu befestigen.
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Die Positionierungsöffnung 40 ist dabei zweckmäßigerweise in einem Bereich des Grundträgers 12 mit geringer Dicke angeordnet, wobei die Dicke des Grundträgers 12 in diesem Bereich die Länge des Schaftes 30 nicht überschreiten sollte. Dieser Bereich kann dabei ebenfalls elastisch verformbar sei, so dass auch hier ein Toleranzausgleich stattfinden kann.
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Dabei kann die Positionierungsöffnung 40 einen Durchmesser aufweisen, der etwas kleiner ist, als der Durchmesser des Kopfes 30 des entsprechenden Haltelements 26. Dann kann letzteres mit Kraft durch die Öffnung gedrückt werden und so einen sicheren Halt gewährleisten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Befestigungsmittel
- 12
- Grundträger
- 14
- Haltemittel
- 16
- Rastnase
- 18
- Aussparung
- 20
- Befestigungsöffnung
- 22
- Bohrung
- 24
- Lngloch
- 26
- Haltelement
- 28
- Unterseite
- 30
- Schaft
- 32
- Kopf
- 34
- Lippe
- 36
- freier Bereich
- 38
- Kreisbahn
- 40
- Positionierungsöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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