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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festlegen eines Bauteils an einem Träger sowie ein Fahrzeugteil, das durch diese Vorrichtung an einem Träger befestigt ist.
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STAND DER TECHNIK
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Einzelne Bauteile sind, insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum, häufig so zu montieren, dass Teile der Befestigungsmittel möglichst nicht zu sehen sind. Im Fall einer Türverkleidung eines Fahrzeugs werden üblicherweise Zierleisten angebracht, nachdem die Türverkleidung bereits am Rohbau der Tür befestigt ist, um die Befestigungsmittel für die Türverkleidung, wie beispielsweise Verschraubungen der Türverkleidung an dem Rohbau, abzudecken.
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Über ein optisches Abdecken der Befestigungsmittel der Türverkleidung am Rohbau hinaus müssen die Zierleisten weitere Anforderungen erfüllen. Insbesondere ist es zunehmend von Bedeutung, dass die Zierleisten auch im Fall eines Unfalls, z. B. eines Seitenaufpralls auf das Fahrzeug, möglichst in ihrer Position an der Türverkleidung gehalten werden und nicht in den Fahrzeuginnenraum vorstehen, scharfkantig brechen oder sich von der Türverkleidung lösen. Dies ist erforderlich, um direkte oder indirekte Verletzungen bei den Passagieren weitestgehend auszuschließen. Hierzu werden verschiedene Rückhaltesysteme, z. B. Fang- oder Rasthaken, verwendet, durch welche die Zierleisten in ihrer Position an der Türverkleidung gehalten werden können.
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Bisher ist es üblich, diese als Sicherungen dienenden Rückhaltesysteme für die Zierleisten separat von deren eigentlicher Befestigung an der Türverkleidung vorzusehen. Dies führt zu einer erhöhten Anzahl an Bauteilen und somit insgesamt zu einer Verteuerung der Fahrzeuginnenausstattung. Ferner ist die Montage einer Zierleiste aufwendiger, wenn separate Rückhaltesysteme berücksichtigt werden müssen. Ferner sind die Systeme in der Regel so ausgestaltet, dass bei einem Unfall die Befestigung zerstört werden und das Bauteil getauscht werden muss. Auch ist meist kein einfaches Tauschen der Bauteile ohne die Befestigung und/oder die Rückhaltesysteme zu zerstören möglich.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung liegt also darin, eine Festlegungsvorrichtung für ein Bauteil an einem Träger bereitzustellen, die über eine effiziente Montage hinaus auch eine wirkungsvolle Sicherung gegen das Lösen ermöglicht. Durch die Festlegungsvorrichtung soll eine schnelle und effiziente Montage mit Sicherungsmöglichkeit und niedrigen Montagekosten erzielt werden.
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Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zum Festlegen eines Bauteils an einem Träger einen Stift zur Befestigung an dem Bauteil und ein, insbesondere elastisch, verformbares Element zur Festlegung an dem Träger oder umgekehrt. Das verformbare Element weist eine Durchgangsöffnung auf, durch die der Stift zumindest abschnittweise hindurchgeführt ist. Dabei sind die Durchgangsöffnung und/oder der Stift derart bemessen, dass das verformbare Element zumindest in einem Teilbereich eine Kraft auf den Stift in der Durchgangsöffnung ausüben kann, so dass eine axiale Bewegbarkeit des verformbaren Elements relativ zu dem Stift zumindest in dem Teilbereich gehemmt wird.
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Das „Festlegen” des Bauteils bedeutet in diesem Fall zumindest ein temporäres Fixieren, so dass die Vorrichtung auch für solche Anwendungen einsetzbar ist, in denen das Bauteil so vorgesehen ist, dass es zwischen einer fixierten und einer gelösten Position hin und her bewegbar ist, wobei die Vorrichtung das Bauteil in der fixierten Position festlegt und für eine Bewegung in die gelöste Position freigeben kann.
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Das „verformbare Element” ist grundsätzlich sowohl als plastisch als auch als elastisch verformbares Element zu verstehen. Bevorzugt wird jedoch ein elastisch verformbares Element, das also innerhalb des erfindungsgemäß vorgesehenen Verformungsbereichs des Elements eine elastische Verformung durchführt.
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Die „Kraft”, die das verformbare Element in zumindest dem Teilbereich auf den Stift in der Durchgangsöffnung ausüben kann, kann beispielsweise eine radiale Kraft des verformbaren Elements im Bereich der Durchgangsöffnung auf den darin befindlichen Stift sein. Die radiale Kraft drückt in diesem Fall nach innen und führt somit zu einer erhöhten Reibungskraft zwischen dem Stift und dem verformbaren Element, sofern der Stift relativ zu dem verformbaren Element bewegt werden soll. Diese erhöhte Reibungskraft hemmt die Bewegung des Stifts relativ zu dem verformbaren Element in seiner axialen Richtung, das heißt in der Richtung, in welcher der Stift in die Durchgangsöffnung des verformbaren Elements eingeführt wurde.
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Die Kraft zwischen dem verformbaren Element und dem Stift kann auch ausschließlich in dem Teilbereich auf den Stift bzw. das verformbare Element wirken. Es ist möglich, dass der Stift außerhalb des Teilbereichs relativ zu dem verformbaren Element weitgehend reibungsfrei axial beweglich ist, wenn die Durchgangsöffnung und der Stift in diesem Teilbereich entsprechend bemessen sind.
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Darunter, dass die axiale Bewegbarkeit des verformbaren Elements relativ zu dem Stift „gehemmt” wird, ist zu verstehen, dass eine axiale Bewegung des verformbaren Elements relativ zu dem Stift vorgesehen ist, wenn eine ausreichende Kraft aufgewendet wird. Dies bedeutet, dass die Hemmung die Erschwernis einer Bewegung zwischen dem Stift und dem verformbaren Element darstellt.
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Das Bauteil lässt sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in zumindest einer Richtung lösbar an dem Träger befestigen. Das heißt, dass das Bauteil in der zumindest einen Richtung auch beispielsweise von Hand wieder gelöst werden kann, insbesondere ohne das Bauteil, den Träger oder ein anderes Element der Vorrichtung dabei zu beschädigen.
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Dadurch, dass eine axiale Bewegung zwischen dem verformbaren Element und dem Stift möglich ist, wird auch eine Bewegung zwischen einem mit dem verformbaren Element verbundenen Träger und einem mit dem Stift verbundenen Bauteil ermöglicht werden. Durch die Hemmung dieser Bewegung wird auch eine Bewegung zwischen Träger und Bauteil gehemmt. Dies führt dazu, dass unter normalen Bedingungen keine Bewegung zwischen dem Bauteil und dem Träger stattfindet, weil die Kraft zwischen verformbarem Element und Stift jede Bewegung verhindert.
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Erst bei einem außergewöhnlichen Krafteinfluss, der beispielsweise bei einem Seitenaufprall auf ein Fahrzeug auf eine Zierleiste an einer Türverkleidung wirkt, kann sich das Bauteil von dem Träger lösen. Dieses Lösen ist ab einer einstellbaren Kraft vorgesehen, um einerseits eine Demontage des Bauteils vom Träger ohne Weiteres zu ermöglichen und somit eine lösbare Verbindung bereitzustellen. Andererseits führt die Hemmung der Bewegung zwischen dem verformbaren Element und dem Stift und somit zwischen dem Bauteil und dem Träger zu einer Energieaufnahme, wodurch die Bewegung zwischen diesen Teilen gebremst wird.
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Mit Vorteil weist der Stift einen Anschlag auf, der ausgestaltet ist, um eine axiale Bewegung des verformbaren Elements relativ zu dem Stift zu begrenzen. Der Anschlag kann insbesondere als Teller oder Kragen am Ende des Stifts ausgeführt sein, so dass das verformbare Element nicht über den Anschlag hinaus bewegbar ist.
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Der Anschlag stellt somit eine zusätzliche Sicherung im Sinne eines Rückhaltesystems dar, die eine gegebenenfalls schon gehemmte axiale Bewegung zwischen dem Stift und dem verformbaren Element abrupt aufzuhalten vermag. Der Anschlag kann somit als Sicherung gegen ein Lösen des Bauteils von dem Träger auch bei einer außergewöhnlich hohen Krafteinwirkung dienen. Insbesondere kann der Anschlag also als Sicherung im Fall eines Seitenaufpralls auf ein Fahrzeug mit durch die bevorzugte Vorrichtung befestigter Zierleiste dienen, welche Sicherung die Zierleiste an der Türverkleidung festhalten kann.
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Ein weiterer Vorteil des Zusammenspiels zwischen dem verformbaren Element und dem Stift in dem Teilbereich in Verbindung mit dem Anschlag liegt darin, dass die Bewegung des Stifts relativ zu dem verformbaren Element in dem Teilbereich bereits gehemmt und somit die damit verbundene Bewegungsenergie dort zumindest gemindert wird, bevor die Bewegung am Anschlag abrupt begrenzt wird. Dies führt dazu, dass die Bewegungsenergie zwischen dem Stift und dem verformbaren Element im Bereich des Anschlags bereits gemindert ist und somit der Anschlag weniger beansprucht wird und daher auch bei außergewöhnlich hohen Kräften eine zuverlässige Sicherung darstellt.
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Mit Vorteil weist das verformbare Element ein Elastomermaterial auf. Bevorzugt weist das Elastomermaterial einen Härteggrad von 55 Shore A auf. Weitere bevorzugte Materialien für das verformbare Element werden nachfolgend beispielhaft aufgeführt, wobei dem Fachmann auch weitere verwendbare Materialien bekannt sind:
PP, PE, PVC, ABS, PS, PC, PA, PU, SMA, TPU, TPE, PMMA oder glasfaser- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe oder Mischungen untereinander.
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Sofern das verformbare Element ein elastisches Element ist, das bevorzugt das Elastomermaterial aufweist, kann über die Festlegung des Bauteils an dem Träger auch leicht eine Entkoppelung zwischen diesen beiden Elementen im Hinblick auf Schwingungen und ein Ausgleich von Toleranzen erzielt werden. Dadurch führt das verformbare Element, das ein Elastomermaterial aufweist, auch zu weitgehender Spiel- und Klapperfreiheit, was insbesondere im Fahrzeugbau für einen hochwertigen Gesamteindrucks der Fahrzeuginnenausstattung von großer Bedeutung sein kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das verformbare Element im Wesentlichen die Form eines rotationssymmetrischen Zylinders auf. Ein rotationssymmetrischer Zylinder ist besonders gut für das Zusammenwirken zwischen dem verformbaren Element und dem Stift geeignet, da somit eine gleichmäßige radiale Kraft auf die Durchgangsöffnung ausgeübt werden kann.
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Ferner lässt sich der rotationssymmetrische Zylinder in einer bevorzugten Ausführungsform besonders leicht an dem Träger festlegen und ermöglicht somit eine besonders leichte und schnelle Montage des Bauteils an dem Träger. Das verformbare Element ist besonders bevorzugt eine zylindrische Scheibe, die also eine im Wesentlichen runde Grundfläche aufweist und die weniger hoch als der Durchmesser der Grundfläche ist.
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Auch andere geometrische Formen sind möglich, beispielsweise Vielecke. Besonders bevorzugt weisen diese eine gerade Anzahl gegenüberliegender Flächen auf, um die Abstimmung der einwirkenden Kräfte besonders gut beeinflussen zu können. Beispiele solcher alternativ bevorzugter Körper sind Körper mit einer Grundflächenform eines 4-, 6- oder 8-Ecks.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das verformbare Element zumindest abschnittweise entlang des Mantels des Zylinders eine umfangseitige Nut auf, insbesondere so dass das verformbare Element im Bereich der Nut einen ersten, kleineren Zylinderdurchmesser und im Bereich außerhalb der Nut einen zweiten, größeren Zylinderdurchmesser aufweist. Die Breite der umfangsseitigen Nut, das heißt die Distanz zwischen den beiden Rändern der bevorzugt umlaufenden und somit in Umfangsrichtung unendlichen Nut in Richtung der Zylinderachse, ist dabei bevorzugt auf die Dicke des Trägers abgestimmt. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Nut den Teil des Trägers, der für das Zusammenwirken zwischen der Nut des verformbaren Elements und dem Träger vorgesehen ist, besonders gut aufnehmen kann. Ferner kann durch Einstellung der Form und Größe des Innenzylinders, insbesondere des vorgenannten Durchmessers die Vorspannung des verformbaren Elements eingestellt und somit die erwähnte Hemmung der Bewegung beeinflusst werdet.
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Die Nut im Mantel des Zylinders ermöglicht ein Eingreifen eines Rands einer Ausnehmung in dem Träger mit dem verformbaren Element in radialer Richtung des verformbaren Elements, so dass eine axiale Bewegung des verformbaren Elements in Bezug auf den Träger, das heißt eine Bewegung in Richtung der Zylinderachse, durch das Eingreifen in die umfangseitige Nut verhindert werden kann. Auf diese Weise ist eine Festlegung des verformbaren Elements an dem Träger und damit ein Festlegen des Bauteils an dem Träger besonders leicht und sicher möglich.
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Bevorzugt ist die Durchgangsöffnung entlang der Zylinderachse ausgebildet. Das bedeutet, dass die Durchgangsöffnung bevorzugt in der Mitte des verformbaren Elements in axialer Richtung des Zylinders, das heißt von einer Grundfläche des Zylinders parallel zum Zylindermantel zu der gegenüberliegenden Grundfläche, ausgebildet ist und dass der Stift, wenn er sich durch die Durchgangsöffnung erstreckt, im Bereich der Zylinderachse des verformbaren Elements liegt.
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Bevorzugt ist der Stift ortsfest, insbesondere einstückig mit dem Bauteil verbunden. Der Stift kann dabei vorteilhaft durch Spritzguss oder ähnliche Verfahren, beispielsweise jedoch auch durch Schweißen, Löten, Kleben, Schrauben oder Nieten an dem Bauteil befestigt werden. Bei Verwendung eines Spritzgussverfahrens kann das verformbare Element vorzugsweise im 2-Komponentenverfahren mit angespritzt werden.
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Die ortsfeste Befestigung des Stifts an dem Bauteil bewirkt, dass ein Festlegen des Stifts an dem Träger durch das verformbare Element zu einem Festlegen des Bauteils an dem Träger führt. Die einstückige Ausführung des Stifts mit dem Bauteil ist dabei besonders kostensparend und einfach.
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Mit Vorteil weist der Stift in axialer Richtung Abschnitte verschiedener Durchmesser auf. Die Abschnitte verschiedener Durchmesser führen dazu, dass eine Kraft zwischen dem verformbaren Element und dem durch die Durchgangsöffnung des verformbaren Elements hindurchgehenden Stift entsprechend dem jeweiligen Durchmesser des Abschnitts des Stifts variieren kann. Somit lässt sich durch die Gestaltung des Stifts in Form von Abschnitten mit verschiedenen Dimensionen in Durchmesserrichtung eine Variation der Hemmkraft zwischen dem verformbaren Element und dem Stift leicht erzeugen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist einer der Abschnitte derart als Kragen eines größeren Durchmesser als dem Durchmesser eines anderen Abschnitts des Stifts ausgebildet, dass eine axiale Bewegung des verformbaren Elements relativ zu dem Stift in dem Bereich des Kragens stärker gehemmt wird als außerhalb des Bereichs des Kragens. Dabei muss die axiale Bewegung des verformbaren Elements relativ zu dem Stift außerhalb des Bereichs des Kragens gar nicht gehemmt werden.
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Das heißt es ist möglich, dass die axiale Bewegung zwischen dem verformbaren Element und dem Stift nur im Bereich des Kragens gehemmt wird und außerhalb des Kragens weitgehend ungehemmt erfolgen kann oder dass die Bewegung in jedem Abschnitt des Stifts aber unterschiedlich stark gehemmt wird.
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Der Abschnitt kann dabei sowohl hinsichtlich seines Durchmessers als auch hinsichtlich seiner axialen Dimension nahezu beliebig ausgestaltet sein, sofern eine axiale Bewegung des verformbaren Elements relativ zu dem Stift in dem Bereich des Kragens grundsätzlich möglich ist.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der Stift einen ersten Abschnitt eines ersten Durchmessers, einen zweiten Abschnitt eines zweiten Durchmessers, der größer als der erste Durchmesser ist, und einen dritten Abschnitt zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt auf, wobei der Durchmesser des Stifts in dem dritten Abschnitt von der Größe des ersten Durchmessers zur Größe des zweiten Durchmessers, bevorzugt stetig, ansteigt.
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Eine solche Ausführungsform des Stifts ist, im Schnitt betrachtet, also abschnittweise abgestuft oder bevorzugt keilförmig. Im Bereich des ersten, kleinsten Durchmessers ist die Hemmung einer axialen Bewegung zwischen dem verformbaren Element und dem Stift am geringsten und wächst im Bereich des dritten Abschnitts auf das Niveau des zweiten Abschnitts bevorzugt stetig, alternativ stufenweise, an. Auf diese Weise lässt sich die Kraft, die gegen die axiale Bewegung zwischen dem verformbaren Element und dem Stift wirkt, genau und einfach einstellen.
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Mit Vorteil weist der Träger eine Ausnehmung zur Aufnahme des verformbaren Elements auf, wobei die Ausnehmung derart ausgestaltet ist, dass das verformbare Element zumindest teilweise von außen in die Ausnehmung eingeführt und darin zumindest in einer Richtung fixiert werden kann.
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Der Träger weist einen im Wesentlichen flächigen Bereich auf, in dem die Ausnehmung vorgesehen ist. Das heißt, dass die Ausnehmung beispielsweise in Form einer Öffnung in einer Fläche vorgesehen sein kann. Die Dicke des Trägers im Bereich der Ausnehmung ist mit Vorteil auf die Breite der Nut im verformbaren Element abgestimmt, sofern das verformbare Element eine solche Nut aufweist.
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Das verformbare Element kann zumindest in einem Bereich der Ausnehmung in die Ausnehmung eingeführt werden. Die Ausnehmung kann ferner so gestaltet sein, dass eine Bewegung des verformbaren Elements in einer ersten Richtung, beispielsweise in der Ebene des im Bereich der Ausnehmung flächigen Trägers, bewegt werden kann, um in eine Rastposition zu gelangen, in der eine Bewegung des verformbaren Elements senkrecht zu der flächigen Ausdehnung des Trägers gehemmt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ausnehmung einen ersten Bereich auf, der derart bemessen ist, dass das verformbare Element zumindest teilweise von außen in den Bereich der Ausnehmung eingeführt werden kann, wobei die Ausnehmung ferner einen zweiten Bereich aufweist, der derart bemessen ist, dass das verformbare Element darin zumindest in einer Richtung fixiert werden kann, wobei das verformbare Element durch ein Verschieben quer zu einer Richtung zum Einführen des verformbaren Elements in die Ausnehmung aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich bringbar ist.
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Dies bedeutet, dass die Ausnehmung eine „Einführungsposition” und eine „Festlegungsposition” aufweist, wobei in diesem Fall die Anordnung des verformbaren Elements in einer der beiden Positionen entscheidend darüber ist, ob die Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Träger festgelegt oder gelöst ist.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind der erste und zweite Bereich jeweils im Wesentlichen kreisförmig, wobei der Durchmesser des ersten Bereichs größer als der Durchmesser des zweiten Bereichs ist und wobei sich die Bereiche radial überschneiden, so dass die Ausnehmung im Wesentlichen die Gestalt eines Schlüssellochs aufweist.
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Der erste und zweite Bereich sind jeweils bevorzugt im Wesentlichen kreisförmig, weil das verformbare Element bevorzugt im Wesentlich zylinderförmig ist und daher leicht in die kreisförmige Ausnehmung des ersten Bereichs eingeführt werden kann. Weiter kann das verformbare Element nach einer Verschiebung quer zur Einführungsrichtung in die zweite Position dort sicher festgelegt sein, indem es mit seiner bevorzugt vorhandenen Nut im Zylindermantel in den Träger im zweiten Bereich der Ausnehmung eingreifen kann.
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Die Bereiche überschneiden sich radial, so dass eine Bewegung des verformbaren Elements quer zur bevorzugt in Richtung der Zylinderachse verlaufenden Einführungsrichtung von dem ersten Bereich in den zweiten Bereich möglich ist.
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Mit Vorteil kann das verformbare Element mit dem Träger und/oder der Stift mit dem Bauteil derart verbunden sein, dass eine relative Bewegung zwischen dem Träger und dem Bauteil entlang genau einer oder entlang genau zweier Richtungen ermöglicht wird.
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Ein Beispiel für eine solche Ausgestaltung der Verbindung zwischen dem Stift und dem Bauteil ist eine Schwalbenschwanzführung, die so ausgestaltet ist, dass eine relative Bewegung des Stifts gegenüber dem Bauteil entlang der Schwalbenschwanzführung möglich ist. Bei einer solchen Schwalbenschwanzführung kann der Stift jedoch gegenüber dem Bauteil in keiner anderen Richtung bewegt werden.
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Ein Beispiel einer solchen Verbindung zwischen dem verformbaren Element und dem Träger ist das Vorsehen eines Langlochs in dem Träger, wobei das verformbare Element in der Längsrichtung des Langlochs relativ zu dem Träger bewegbar ist. Quer zu dieser Längsrichtung des Langlochs ist das verformbare Element jedoch gegenüber dem Träger im Wesentlichen fixiert. Im Wesentlichen fixiert bedeutet in diesem Fall, dass das verformbare Element in einer Richtung quer zur Ausrichtung des Langlochs in dieses eingeführt werden kann, um trotzdem noch als entlang genau einer Richtung bewegbar zu gelten.
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Eine entsprechend angepasste Schwalbenschwanzführung bzw. ein entsprechend angepasstes Langloch sind Beispiele einer Verbindung, die eine Bewegung in genau zwei Richtungen zulassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Bauteil durch zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen befestigt. In diesem Fall wird bevorzugt, dass nur eine der Vorrichtungen mit einer oben beschriebenen Verbindung ausgestattet ist, die eine relative Bewegung zwischen dem Träger und dem Bauteil entlang genau einer oder entlang genau zweier Richtungen ermöglicht.
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Die andere der zwei Vorrichtungen ist mit Vorteil eine Festlegung, die jeweils Verbindungen zwischen dem Stift und dem Bauteil und zwischen dem verformbaren Element und dem Träger aufweist, die keine Bewegung zwischen diesen Elementen sicherstellt.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugteil ist durch eine Vorrichtung, wie sie vorhergehend beschrieben wurde, an einem Träger für das Fahrzeugteil befestigt.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich das Bauteil, insbesondere also eine Zierleiste, nachträglich am Träger festlegen, insbesondere montieren, und damit Teile des Trägers, insbesondere Befestigungsmittel des Trägers selbst verdecken. Dabei kann die Vorrichtung zur von außen unsichtbaren Befestigung des Bauteils am Träger eingesetzt werden.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine Festlegungsvorrichtung ermöglicht, die sowohl als Befestigungselement zum Fixieren eines Bauteils an einem Träger als auch als Sicherung und Rückhaltesystem für dieses Bauteil dienen kann.
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Das Festlegen des Bauteils an dem Träger kann alternativ und parallel über einen Form- und Kraftschluss erfolgen. Die Kräfte, die zur Montage des Bauteils an dem Träger und Demontage des Bauteils von dem Träger nötig sind, lassen sich durch die Gestaltung des Stifts leicht einstellen. Dies kann insbesondere durch einen Kragen oder eine Steigung eines Übergangsabschnitts zwischen einem Kragenabschnitt und einem kragenlosen Abschnitt geschehen.
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Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung ein wiederholtes Festlegen des Bauteils an dem Träger. Neben dem Anbringen eines Zierteils, beispielsweise einer Zierleiste und dergleichen, an dem Träger ist es auch möglich, die Vorrichtung zum Festlegen eines Deckels oder einer anderweitigen Abdeckung an einem Träger zu verwenden.
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Zum Lösen des Bauteils von dem Träger kann es in Einführungsrichtung, das heißt insbesondere in axialer Richtung des Stifts durch die Durchgangsöffnung des verformbaren Elements gezogen und anschließend quer zu dieser Richtung verschoben und damit komplett gelöst werden.
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Das verformbare Element kann neben seiner bevorzugten Ausführung als rotationssymmetrischer Zylinder nahezu jede andere geometrische Gestalt annehmen, die jeweils auf das Bedürfnis der individuellen Vorrichtung abgestimmt sein kann.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in dem Erhalt eines kontinuierlichen Andruckkraft, die durch die Gestaltung des Stifts und des verformbaren Elements erzeugt werden kann. Neben einer Zierleiste und dem oben beschriebenen Deckel lassen sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Vielzahl weiterer Elemente im Bereich des Fahrzeugbaus und in anderen Bereichen temporär oder dauerhaft befestigen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und der Gesamtheit der Patenansprüche.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Festlegen eines Bauteils an einem Träger;
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2 zeigt eine Draufsicht eines Trägers mit zwei Ausnehmungen für die Vorrichtung zum Festlegen eines Bauteils an dem Träger sowie die Vorrichtung aus 1 in Draufsicht;
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3 zeigt den Träger aus 2 in einem größeren Ausschnitt; und
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4 zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend 1 einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Festlegen eines Bauteils an einem Träger.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt in einer Schnittdarstellung die Seitenansicht einer Vorrichtung 10 zum Festlegen eines Bauteils 12 an einem Träger 14. Das Bauteil 12 ist in dieser Ausführungsform beispielsweise eine Zierleiste, die durch ein Befestigungsmittel 13 mit einem Stift 16 der Vorrichtung zum Festlegen des Bauteils 12 an dem Träger 14 verbunden ist.
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Der Stift 16 ist im Wesentlichen senkrecht zur Ausrichtung des Bauteils 12 angeordnet und steht von einer Oberfläche des Bauteils 12 in Richtung des Trägers 14 vor.
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Auf dem Stift 16 ist jenseits der Befestigung 13 ein elastisches Element 18 vorgesehen, das eine Kreiszylinderform aufweist und eine Durchgangsöffnung 20 in seiner Mitte entlang der Zylinderachse 30 des elastischen Elements 18 und des Stifts 16 umfasst. Ferner ist entlang dem Mantel des elastischen Elements 18 eine Nut 28 umlaufend derart eingebracht, dass im Wesentlichen auf halber Höhe zwischen den Endflächen des zylindrischen elastischen Elements 18 eine parallel zu diesen Endflächen verlaufende kreisrunde Ausnehmung in der Mantelfläche eingebracht ist.
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Auf der dem Bauteil 12 abgewandten Seite des elastischen Elements 18 ist an dem Stift 16 ein Kragen 24 vorgesehen, der einen Abschnitt definiert, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Stifts 16 in den übrigen Abschnitten ist. Der Kragen 24 wird durch eine torusförmige Ausbeulung entlang der Mantelfläche des Stifts 16 senkrecht zur Achse 30 des Stifts 16 ausgebildet.
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Der Kragen 24 dient in der in 1 gezeigten Situation dazu, das elastische Element 18 an einer Bewegung entlang der Achse 30 von dem Bauteil 12 weg zu erschweren. Da das elastische Element 18 grundsätzlich dazu in der Lage ist, seine Durchgangsöffnung 20 derart aufzuweiten, dass das elastische Element 18 über den Kragen 24 gleiten kann, ist eine Bewegung des elastischen Elements 18 in Richtung der Achse 30 möglich, jedoch durch die geometrische Gestaltung des Stifts 16 und des elastischen Elements 18 erschwert.
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Weiter abgewandt von dem Bauteil 12 wird der Stift 16 durch einen Anschlag 26 abgeschlossen, der den Stift 16 kopfseitig tellerförmig abschließt. Der Durchmesser des Anschlags 26 und seine im Wesentlichen rechtwinklig zur Achse 30 des Stifts 16 ausgedehnte Gestalt sorgen dafür, dass das elastische Element 18 nicht über den Anschlag 26 hinaus und weg von dem Bauteil 12 verschiebbar ist. Insofern wird eine axiale Bewegung des elastischen Elements 18 durch den Anschlag 26 begrenzt.
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Das elastische Element 18 steht mit dem Träger 14 durch einen in Richtung des Stifts 16 und radial zur Achse 30 vorstehenden Vorsprung 15 in Eingriff.
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Dadurch, dass das elastische Element 18 auf dem Stift 16 durch den Kragen 24 kleinen und mittleren Krafteinwirkungen in Richtung der Achse 30 widerstehen kann, wird das Bauteil 12 durch die Vorrichtung 10 an dem Träger 14 festgelegt, d. h. zumindest temporär befestigt.
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Bei Anlegen einer größeren Kraft zwischen dem Bauteil 12 und dem Träger 14, die zur Demontage des Bauteils oder auch unfallbedingt eingeleitet werden kann, überwindet das elastische Element 18 während einer axialen Bewegung in Richtung der Achse 30 den Kragen 24 und lässt sich bei fortgesetzter Krafteinwirkung so lange auf dem Stift 16 verschieben, bis das elastische Element 18 an den Anschlag 26 anschlägt.
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Das elastische Element 18 der 1 weist in seiner Durchgangsöffnung 20 einen zum Kragen 24 komplementären Bereich auf, so dass das elastische Element 18 in der vom Bauteil 12 beabstandeten Position, in der es an den Anschlag 26 anschlägt, formschlüssig mit dem Kragen 24 in Eingriff kommt.
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Aus dieser letztgenannten Position lässt sich das Bauteil 12 auch wieder an dem Träger 14 anbringen, indem das Bauteil 12 an den Träger 14 gedrückt wird. Dadurch verschiebt sich das elastische Element 18 auf dem Stift 16 in Richtung des Bauteils 12 und gelangt in die in 1 gezeigte Position zurück, in der der Kragen 24 das elastische Element 18 in seiner Position hält.
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Auch in der in 1 gezeigten Situation besteht ein Formschluss, wodurch das elastische Element 18 mit seiner dem Bauteil 12 abgewandten Kante direkt an den Kragen 24 anstößt. Somit besteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil 12 und dem Träger 14.
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Über die formschlüssige Verbindung hinaus besteht, falls das elastische Element 18 eine beispielsweise radiale Kraft auf den Stift 16 ausübt, auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil 12 und dem Träger 14. Das elastische Element 18 übt dann auch in der in 1 gezeigten Situation eine stetige Kraft in radialer Richtung auf den Stift 16 aus und erschwert somit jegliche axiale Verschiebung entlang der Achse 30. Eine solche Kraft erhöht eine Reibung zwischen dem elastischen Element 18 und dem Stift 16 weiter und führt zu einer noch besseren Befestigung und Klapperfreiheit des Bauteils 12 and dem Träger 14.
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2 zeigt einen Träger 14 in einer Draufsicht. In den Träger 14 ist eine Ausnehmung 38 eingebracht, die zum Zusammenwirken zwischen dem elastischen Element 18 aus 1 und dem Träger 14 ausgestaltet ist.
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Die Ausnehmung 38 weist einen ersten Bereich 40 und zweiten Bereich 42 auf. Sowohl der erste Bereich 40 als auch der zweite Bereich 42 sind im Wesentlichen kreisförmig ausgeführt, wobei der Durchmesser des ersten Bereichs 40 größer als der Durchmesser des zweiten Bereichs 42 ist und wobei sich die Bereiche 40, 42 radial überschneiden, so dass die Ausnehmung 38 die Gestalt eines Schlüssellochs aufweist.
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Das elastische Element 18 aus 1 lässt sich in den ersten Bereich 40 der Ausnehmung 38 axial, das heißt senkrecht zur Zeichenebene der 2, in die Ausnehmung 38 einführen und anschließend in der Ebene des Trägers 14 quer dazu, das heißt in der Ansicht von 2 von oben nach unten, verschieben. Auf diese Weise lässt sich im Bereich 42 der Ausnehmung 38 die Nut 28 des elastischen Elements 18 mit dem Vorsprung 15 des Trägers 14 im zweiten Bereich 42 in Eingriff bringen.
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Neben der Ausnehmung 38 zeigt 2 die Vorrichtung 10, wobei die 2 den Träger 14 und in der Draufsicht den Anschlag 26 sowie einen Teil des elastischen Elements 18 zeigt. Das elastische Element 18 steht in der in 2 gezeigten Situation der Vorrichtung 10 bereits in Eingriff mit dem Träger 14.
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In 2 ist ferner die Schnittebene A-A eingezeichnet, entlang der die Schnittdarstellung aus 1 gezeichnet wurde.
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3 zeigt einen größeren Ausschnitt des Trägers 14 aus 1 und 2 sowie die Ausnehmung 38 und die Vorrichtung 10.
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In 3 ist zu erkennen, dass es sich bei dem Träger 14 in der hier dargestellten Ausführungsform um einen Türverkleidung eines Fahrzeugs handelt, an der im Bereich der Ausnehmung 38 und der Vorrichtung 10 eine Zierleiste befestigt werden soll.
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Der Träger 14 ist in 3 von hinten gezeigt, das heißt, dass die Zierleiste, die durch die Vorrichtung 10 an dem Träger 14 befestigt werden soll, auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Trägers 14 vorgesehen ist. In dieser Ansicht ist jedoch die Rückseite des Trägers 14 gezeigt, um auch den Anschlag 26 und das elastische Element 18 der Vorrichtung 10 darzustellen.
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4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung 10, die im Wesentlichen der Darstellung aus 1 entspricht. Abgesehen von den in 1 genannten Elementen ist in 4 zu erkennen, dass der Stift 16 drei Abschnitte 32, 34, 36 aufweist.
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In einem ersten Abschnitt 32 hat der Stift 16 einen ersten, kleinen Durchmesser. Im Anschluss an den ersten Abschnitt 32 befinden sich ein dritter Abschnitt 36 und ein zweiter Abschnitt 34. Der zweite Abschnitt 34 weist einen deutlich größeren Durchmesser als der erste Abschnitt 32 auf. Der Übergang zwischen dem ersten Abschnitt 32 und dem zweiten Abschnitt 34 wird durch den dritten Abschnitt 36 gebildet, der in seinem Durchmesser stetig ansteigend von dem ersten Durchmesser des ersten Abschnitts 32 zu dem zweiten Durchmesser des zweiten Abschnitts 34 kegelförmig ausgeführt ist.
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Eine Verschiebung des elastischen Elements 18 entlang dem Stift 16 führt zu einer stetigen Dehnung der Durchgangsöffnung des elastischen Elements 18 und somit zu einer stetigen Erhöhung der Reibung, die für eine axiale Verschiebung des elastischen Elements 18 relativ zu dem Stift 16 auftritt.
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Auf diese Weise lässt sich die zum axialen Verschieben des elastischen Elements 18 relativ zu dem Stift 16 benötigte Kraft sehr genau einstellen.
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Durch die vorstehend beschriebene Erfindung wird eine Vorrichtung zum Festlegen eines Bauteils 12 an einem Träger 14 bereitgestellt, die ein Bauteil leicht an einem Träger 14 montierbar macht und dabei sowohl ein Festlegen bzw. Befestigen des Bauteils 12 an dem Träger 14 als auch eine Sicherung gegen Abreißen des Bauteils 12 von dem Träger 14 vorsieht.
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Dies wird insbesondere unter Verweis auf die Darstellungen der 1 und 2 deutlich. Wie 1 und 4 zu entnehmen ist, ist die axiale Bewegung des Bauteils 12 relativ zu dem Träger 14 durch die axiale Bewegung des elastischen Elements 18 auf dem Stift 16 im Extremfall durch den Anschlag 26 begrenzt. Da der Vorsprung 15 mit der Nut 28 in Eingriff steht, kann das Bauteil 12 nicht in rein axialer Bewegung von dem Träger 14 gelöst werden.
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Wie 2 zu entnehmen ist, wird jedoch durch eine Bewegung quer zur Ausrichtung der Achse 30 die Möglichkeit geschaffen, das elastische Element 18 im Bereich 40 der Ausnehmung 38 von dem Träger 14 zu lösen.
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Während eines Unfalls wird jedoch eine derartige Kombinationsbewegung nicht auftreten, so dass die Sicherung im Fall eines Unfalls oder einer anderen abrupten axialen Bewegung zwischen dem Bauteil 12 und dem Träger 14 diese Bewegung durch den Anschlag begrenzt. Ein An- und Abmontieren des Bauteils 12 an und von dem Träger 14 ist jedoch durch die Kombinationsbewegung ohne Hilfsmittel und damit leicht und kostengünstig möglich.
