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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Anordnung aus einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 201 07 949 U1 beschrieben, eine Steckkupplung zum lösbaren Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil bekannt. Die Steckkupplung umfasst ein elastisch verformbares pfannenartiges Kupplungsteil mit einem an dem ersten Bauteil festgelegten Befestigungsabschnitt und einer daran angeformten Kugelpfanne. Des Weiteren umfasst die Steckkupplung ein kugelartiges Kupplungsteil mit einem an dem zweiten Bauteil festgelegten Befestigungsabschnitt, einem in der Kugelpfanne einschnappbaren Kugelkopf und einem zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Kugelkopf liegenden Zwischenabschnitt. Das kugelartige Kupplungsteil besteht aus einem durch einen Füllstoff verstärkten Kunststoff oder aus Metall. Die Kugelpfanne des pfannenartigen Kupplungsteils ist an ihrer Außenseite mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Ausnehmungen versehen.
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In der
DE 10 2004 060 394 B4 wird ein Befestigungssystem für ein Anbauteil einer Fahrzeugkarosserie beschrieben. Das System zum Befestigen eines Anbauteils an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs umfasst wenigstens ein Kopplungselement, das einen einen Hohlraum begrenzenden Hohlschaft, einen den Hohlschaft umgebenden Flansch sowie wenigstens ein Rastelement aufweist, wobei das wenigstens eine Kopplungselement im montierten Zustand mit dem Hohlschaft in eine im Anbauteil ausgebildete Öffnung eingesetzt ist und mit dem Flansch außen an einer Außenseite des Anbauteils angeschlagen ist. Das wenigstens eine Kopplungselement ist im montierten Zustand mit dem wenigstens einen Rastelement an einer Innenseite des Anbauteils verrastet. Der Hohlschaft weist einen den Hohlraum begrenzenden Boden auf, der eine Zentralöffnung enthält. Im montierten Zustand durchdringt ein am Karoserieteil befestigter Bolzen die Zentralöffnung und ist im Hohlraum fest mit einem Halteglied verbunden, das sich im Hohlraum am Boden abstützt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Befestigungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anordnung aus einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung aus einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Befestigungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil umfasst ein an dem ersten Bauteil anordbares oder angeordnetes pfannenartiges Befestigungsteil und ein an dem zweiten Bauteil anordbares oder angeordnetes kugelartiges Befestigungsteil, wobei ein Kugelkopf des kugelartigen Befestigungsteils in eine Kugelpfanne des pfannenartigen Befestigungsteils einrastbar oder eingerastet ist.
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Erfindungsgemäß ist zumindest der Kugelkopf des kugelartigen Befestigungsteils aus einem Material mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften ausgebildet. Es kann auch das gesamte kugelartige Befestigungsteil aus diesem Material ausgebildet sein.
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Durch diese Ausbildung zumindest des Kugelkopfes aus dem Material mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften wird eine akustische Dämmung und Schwingungsdämpfung erreicht. Daher eignet sich diese Befestigungsanordnung besonders zum Verbinden eines Verkleidungsteils mit einem Karosserieteil eines Fahrzeugs, d. h. das erste Bauteil ist beispielsweise als ein solches Karosserieteil ausgebildet, zum Beispiel als ein Träger einer Fahrzeugkarosserie, beispielsweise als ein Längsträger, und das zweite Bauteil ist als ein Verkleidungsteil ausgebildet, beispielsweise aus Kunststoff. Dabei sind das erste Bauteil und das zweite Bauteil zweckmäßigerweise mit einer Mehrzahl solcher Befestigungsvorrichtungen miteinander verbunden.
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Zum Verbinden der beiden Bauteile sind die Kugelköpfe in der jeweiligen Kugelpfanne zu verrasten, so dass die beiden Bauteile sicher miteinander verbunden sind und eine einfache und sichere Montage der beiden Bauteile aneinander erreicht ist. Durch die Kugelköpfe aus dem Material mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften werden die Bauteile schwingungstechnisch voneinander entkoppelt, so dass Schwingungen gedämpft und somit nicht auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden. Des Weiteren wird dadurch eine akustische Dämmung und Schallabsorption erreicht. Dadurch weist das Fahrzeug einen wesentlich höheren Komfort auf. Zudem wird ein Scheuern des zweiten Bauteils am ersten Bauteil und daraus resultierende Korrosion vermieden.
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Durch diese einfache und sichere Befestigungsvorrichtung ist eine Gewichtsreduzierung erreicht, da beispielsweise keine aufwändigen Verschraubungen erforderlich sind. Durch das Vermeiden des Scheuerns der Bauteile aneinander und den dadurch erreichten Korrosionsschutz wird eine höhere Lebensdauer der Bauteile und somit des Fahrzeugs erzielt. Zudem ist durch die sichere Befestigung der Bauteile aneinander ein Wasserablauf zwischen den Bauteilen hindurch sicherstellbar, so dass sich kein Wasser zwischen den Bauteilen sammeln kann. Dadurch ist der Korrosionsschutz zusätzlich verbessert.
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Durch das als Verkleidungsteil ausgebildete zweite Bauteil ist ein Steinschlagschutz für das mit dem zweiten Bauteil verkleidete erste Bauteil, beispielsweise den Längsträger der Fahrzeugkarosserie, erreicht. Zudem ist durch eine solche Verkleidung eine Optik des Fahrzeugs optimierbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
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1 schematisch eine Anordnung aus einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, welche mittels einer Befestigungsvorrichtung miteinander verbunden sind.
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1 zeigt schematisch in einer Schnittdarstellung eine Anordnung aus einem ersten Bauteil B1 und einem zweiten Bauteil B2, welche mittels einer Befestigungsvorrichtung 1 miteinander verbunden sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Bauteil B1 als ein Karosserieteil einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet, beispielsweise als ein Träger, zum Beispiel als ein Längsträger. Die Fahrzeugkarosserie oder zumindest das Karosserieteil, welches das erste Bauteil B1 bildet, ist zweckmäßigerweise aus Metall ausgebildet, beispielsweise aus Stahl und/oder Aluminium. Das zweite Bauteil B2 ist als ein Verkleidungsteil ausgebildet, zweckmäßigerweise aus Kunststoff, um zum Beispiel diesen Träger der Fahrzeugkarosserie zu verkleiden. Vorzugsweise sind die beiden Bauteile B1, B2 mittels einer Mehrzahl solcher Befestigungsvorrichtungen 1 miteinander verbunden.
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Die Befestigungsvorrichtung 1 umfasst ein pfannenartiges Befestigungsteil 2, welches an dem als Träger der Fahrzeugkarosserie ausgebildeten ersten Bauteil B1 angeordnet ist, und ein kugelartiges Befestigungsteil 3, welches an dem als Verkleidungsteil ausgebildeten zweiten Bauteil B2 angeordnet ist. Im hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das pfannenartige Befestigungsteil 2 fest mit dem ersten Bauteil B1 verbunden. Hierzu weist es im hier dargestellten Beispiel außenseitig eine Nut auf, in welche das erste Bauteil B1, beispielsweise ein Blech des Karosserieteils, eingreift. Das pfannenartige Befestigungsteil 2 ist hierzu beispielsweise in eine Ausnehmung des Karosserieteils einzuschieben. Zusätzlich kann das pfannenartige Befestigungsteil 2 beispielsweise auch mit dem ersten Bauteil B1 verschweißt sein, um eine sichere, feste und unbewegliche Befestigung am ersten Bauteil B1 sicherzustellen. D. h. das pfannenartige Befestigungsteil 2 ist in allen Ausführungsbeispielen zweckmäßigerweise formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem ersten Bauteil B1 verbunden. Es kann beispielsweise auch einteilig mit dem ersten Bauteil B1 ausgebildet sein, beispielsweise als eine entsprechende Ausformung am ersten Bauteil B1.
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Das kugelartige Befestigungsteil 3 ist bevorzugt einteilig mit dem zweiten Bauteil B2 ausgebildet, wie in 1 gezeigt, d. h. es ist ein Bestandteil des als Verkleidungsteil ausgebildeten zweiten Bauteils B2. Zweckmäßigerweise weist das zweite Bauteil B2 eine Mehrzahl solcher kugelartiger Befestigungsteile 3 auf, beispielsweise jeweils in senkrechten Befestigungspunkten, mittels welchen das unter dem ersten Bauteil B1 angeordnete zweite Bauteil B2 durch Verbinden des jeweiligen kugelartigen Befestigungsteils 3 mit einem diesem zugeordneten und am ersten Bauteil B1 angeordneten jeweiligen pfannenartigen Befestigungsteil 2 mit dem ersten Bauteil B1 zu verbinden ist.
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Im hier dargestellten Beispiel sind die beiden Bauteile B1, B2 bereits mittels der Befestigungsvorrichtung 1 miteinander verbunden. Hierzu ist ein Kugelkopf 4 des kugelartigen Befestigungsteils 3, welcher über einen Hals 5 mit dem zweiten Bauteil B2 verbunden ist, in eine Kugelpfanne 6 des pfannenartigen Befestigungsteils 2 eingerastet, wie in 1 gezeigt. Der Kugelkopf 4 wird daher auch als Insert bezeichnet, da er in die Kugelpfanne 6 einzurasten oder, wie hier dargestellt, eingerastet ist. D. h. zum Verbinden der beiden Bauteile B1, B2 mittels der Befestigungsvorrichtung 1 ist lediglich der Kugelkopf 4 des kugelartigen Befestigungsteils 3 in die Kugelpfanne 6 des pfannenartigen Befestigungsteils 2 hineinzupressen, bis er darin eingeschnappt oder eingerastet ist.
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Um dies zu ermöglichen und nach dem Einrasten des Kugelkopfes 4 in der Kugelpfanne 6 eine sichere Verbindung der beiden Bauteile B1, B2 sicherzustellen, welche sich nicht selbst löst, ist zumindest der Kugelkopf 4 des kugelartigen Befestigungsteils 3 elastisch ausgebildet und eine Öffnung 7 der Kugelpfanne 6 ist kleiner als ein Durchmesser des Kugelkopfes 4 in einem entspannten Zustand des Kugelkopfes 4, wie in 1 gezeigt. Auf diese Weise erfolgt während des Einpressens des Kugelkopfes 4 durch die Öffnung 7 hindurch in die Kugelpfanne 6 eine elastische Verformung des Kugelkopfes 4, welche das Durchdringen der Öffnung 7 ermöglicht. In der Kugelpfanne 6, welche größer ist als ihre Öffnung 7, d. h. sich ausgehend von ihrer Öffnung 7 erweitert und somit einen größeren Durchmesser aufweist als ihre Öffnung 7, verformt sich der Kugelkopf 4 elastisch wieder in seine Ausgangsform oder zumindest in Richtung seiner Ausgangsform zurück, so dass er nun sicher in der Kugelpfanne 6 gehalten ist.
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Die Kugelpfanne 6 ist zweckmäßigerweise größer als der Kugelkopf 4 oder zweckmäßigerweise im Wesentlichen gleich groß oder leicht kleiner. Bei gleicher Größe des Kugelkopfes 4 und der Kugelpfanne 6 oder bei einer leicht kleineren Kugelpfanne 6 ist der Kugelkopf 4 beispielsweise durch Reibung an der Innenwand der Kugelpfanne 6 gehalten, so dass ein Wackeln und Klappern der Bauteile B1, B2 aneinander vermieden ist, aber beispielsweise bei höheren Kräften noch eine Bewegung des Kugelkopfes 4 in der Kugelpfanne 6 ermöglicht ist, zum Beispiel zum Ausgleich von Wärmedehnungen.
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Nach dem Einrasten des Kugelkopfes 4 in der Kugelpfanne 6 ist die Verbindung nun lediglich durch einen entsprechenden Kraftaufwand wieder zu trennen, welcher ausreichend groß ist, um den Kugelkopf 4 durch die Öffnung 7 hindurch aus der Kugelpfanne 6 herauszuziehen und dabei erneut elastisch zu verformen. Bei dem hier dargestellten Beispiel, in welchem das erste Bauteil B1 als Karosserieteil, beispielsweise als Träger der Fahrzeugkarosserie, und das zweite Bauteil B2 als Verkleidungsteil ausgebildet ist, ist der Kugelkopf 4 zweckmäßigerweise derart elastisch ausgebildet, dass in einem Betrieb des Fahrzeugs auftretende Kräfte nicht ausreichen, um diese Verbindung zu trennen, so dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Bauteile B1, B2, d. h. ein unbeabsichtigtes Ablösen des Verkleidungsteils, vermieden ist.
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Das pfannenartige Befestigungsteil 2 ist starr und fest ausgebildet und, wie bereits beschrieben, fest mit dem ersten Bauteil B1, im hier dargestellten Beispiel dem Träger der Fahrzeugkarosserie, verbunden. Zumindest der Kugelkopf 4 des kugelartigen Befestigungsteils 3 ist aus einem Material mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist das gesamte kugelartige Befestigungsteil 3 und beispielsweise auch das gesamte zweite Bauteil B2 oder zumindest ein an das jeweilige kugelartige Befestigungsteil 3 angrenzender Bereich des zweiten Bauteils B2 aus diesem Material ausgebildet, um auf einfache Weise eine einteilige Herstellung des als Verkleidungsteil ausgebildeten zweiten Bauteils B2 und eines oder mehrerer kugelartiger Befestigungsteile 3 zu ermöglichen. Dieses Material mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften, aus welchem, wie beschrieben, zumindest der Kugelkopf 4 ausgebildet ist, ist beispielsweise ein Kunststoff, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, zum Beispiel ein thermoplastisches Elastomer, oder Gummi. Der Kugelkopf 4 wird daher auch als Kunststoffinsert bezeichnet.
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Durch diese Ausbildung zumindest des Kugelkopfes 4 aus dem Material mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften wird eine akustische Dämmung und Schwingungsdämpfung erreicht. Die Bauteile B1, B2 werden auf diese Weise schwingungstechnisch voneinander entkoppelt, so dass Schwingungen gedämpft und somit nicht auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden. Des Weiteren wird dadurch eine akustische Dämmung und Schallabsorption erreicht. Auf diese Weise weist das Fahrzeug einen wesentlich höheren Komfort auf. Zudem wird ein Scheuern des zweiten Bauteils B2 am ersten Bauteil B1 und daraus resultierende Korrosion vermieden. Dies wird auch durch die mechanische Ausbildung der Befestigungsanordnung 1 erreicht, welche durch den in der Kugelpfanne 6 eingerasteten Kugelkopf 4 ein Kugelgelenk bildet, das beispielsweise noch eine begrenzte Bewegung des Kugelkopfes 4 in der Kugelpfanne 6 zulässt. Dadurch sind beispielsweise Toleranzen und Wärmedehnungen auszugleichen.
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Durch diese einfache und sichere Befestigungsvorrichtung 1 ist eine Gewichtsreduzierung erreicht, da beispielsweise keine aufwändigen Verschraubungen erforderlich sind. Durch das Vermeiden des Scheuerns der Bauteile B1, B2 aneinander und den dadurch erreichten Korrosionsschutz wird eine höhere Lebensdauer der Bauteile B1, B2 und somit des Fahrzeugs erzielt. Zudem ist durch die sichere Befestigung der Bauteile B1, B2 aneinander ein sicherer Wasserablauf zwischen den Bauteilen B1, B2 hindurch ermöglicht, so dass sich kein Wasser zwischen den Bauteilen B1, B2 sammeln kann. Dadurch ist der Korrosionsschutz zusätzlich verbessert.
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Durch das als Verkleidungsteil ausgebildete zweite Bauteil B2 ist ein Steinschlagschutz für das mit dem zweiten Bauteil B2 verkleidete erste Bauteil B1, beispielsweise den Längsträger der Fahrzeugkarosserie, erreicht. Zudem ist durch eine solche Verkleidung eine Optik des Fahrzeugs optimierbar.
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Bezugszeichenliste
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- B1
- erstes Bauteil
- B2
- zweites Bauteil
- 1
- Befestigungsvorrichtung
- 2
- pfannenartiges Befestigungsteil
- 3
- kugelartiges Befestigungsteil
- 4
- Kugelkopf
- 5
- Hals
- 6
- Kugelpfanne
- 7
- Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20107949 U1 [0002]
- DE 102004060394 B4 [0003]
