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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, wobei das erste Bauteil einen Befestigungsdom aufweist, der in einer Ausnehmung des zweiten Bauteils eingreift, und dass das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil in einer Montagestellung klemmend verbunden ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, wobei ein Befestigungsdom des ersten Bauteils in eine Ausnehmung des zweiten Bauteils eingesteckt mit demselben verklemmt wird.
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Aus der
WO 2011/042195 A1 ist eine Vorrichtung zur Befestigung eines ersten Bauteiles an einem zweiten Bauteil bekannt, bei dem das zweite Bauteil aus einem Blechzuschnitt hergestellt ist. In einem Verbindungsbereich weist dieses zweite Bauteil eine Ausnehmung auf, die von einer Rastnase begrenzt ist. Das erste Bauteil weist einen Befestigungsdom auf, der in die Ausnehmung des zweiten Bauteiles eingesteckt und dann durch Rastung klemmend an dem zweiten Bauteil gehalten ist. Hierdurch wird zwar eine sichere Befestigung erzielt. Allerdings muss das zweite Bauteil als ein dünner Blechzuschnitt ausgebildet sein, der mit einer entsprechenden Rastnase versehen ist. Die bekannt Befestigungsvorrichtung ist somit auf eine bestimmte Ausgestaltung des zweiten Bauteiles beschränkt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Befestigung eines ersten Bauteiles an einem zweiten Bauteil derart anzugeben, dass auf einfache Weise eine universelle Befestigung gewährleistet, wobei insbesondere die Art der Befestigung von zumindest einer Seite her nicht erkennbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsdom des ersten Bauteils klemmend mit einem Adapterelement verbunden ist, das klemmend mit dem zweiten Bauteil verbunden ist.
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Nach der Erfindung ist ein zusätzliches Adapterelement vorgesehen, das zum einen klemmend mit einem ersten Bauteil und zum anderen klemmend mit einem zweiten Bauteil verbunden ist. Das Adapterelement ermöglicht eine einfache Blindmontage, bei der es entweder auf einer Seite der durch die beiden Bauteile gebildeten Baueinheit oder zwischen den Bauteilen angeordnet ist. Da der mindestens eine Befestigungsdom des ersten Bauteiles auf einer dem zweiten Bauteil zugewandten Seite angeordnet ist, kann eine Baueinheit bestehend aus dem ersten Bauteil, dem zweiten Bauteil und dem Adapterelement gebildet werden, bei der eine Vorderseite des ersten Bauteiles zugleich eine Vorderseite dieser Baueinheit bildet. Diese Vorderseite kann flächig und frei von für den Fügevorgang erforderlichen Befestigungsmitteln ausgestaltet sein, so dass ein relativ hoher dekorativer Effekt erzielt werden kann.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Adapterelement eine erste Klemmöffnung zur klemmenden Verbindung mit dem Befestigungsdom des ersten Bauteiles und eine zweite Klemmöffnung zur klemmenden Verbindung mit einem Befestigungsdom des zweiten Bauteiles auf. Die Befestigung zwischen dem Adapterelement einerseits und dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil andererseits erfolgt somit mittels einer Einsteck-/Klemmverbindung, bei der ein Befestigungsdom jeweils in eine Klemmöffnung klemmend eingesteckt wird. Vorteilhaft wird hierdurch ein einfaches Fügen ermöglicht, bei dem der Fügeaufwand relativ gering ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Klemmöffnung und die zweite Klemmöffnung durch ein nachgiebiges Klemmteil begrenzt, das aus einer Erstreckungsebene des Adapterelementes abragt. Das nachgiebige Klemmteil wirkt mit einer solchen Feder- bzw. Klemmkraft auf den eingesteckten Befestigungsdom, dass eine sichere und langzeitstabile Verbindung gewährleistet ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Befestigungsdom in Richtung eines freien Endes desselben verjüngend ausgebildet. Vorteilhaft wird hierbei beim Einstecken des Befestigungsdoms in die Klemmöffnung die Klemmkraft nach und nach erhöht, bis sich der Befestigungsdom in der Endstellung befindet. Vorteilhaft kann hierdurch bei der Montage die auf dem Befestigungsdom aufzubringende Einsteckkraft kontinuierlich erhöht werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung verläuft eine die Klemmöffnungen begrenzende Basisfläche des Adapterelementes in einer einzigen Erstreckungsebene oder in mehreren Erstreckungsebenen. Vorzugsweise ist der Verlauf der Basisfläche des Adapterelementes an den Verlauf einer Grundfläche des ersten Bauteiles bzw. des zweiten Bauteiles nachgeführt. Beispielsweise können sich die Bauteile in einer Ebene oder dreidimensional, beispielsweise winkelig erstrecken. Die Erfindung ermöglicht somit eine universell einsetzbare Verbindung, die eine dekorative Fläche in einer Ebene oder in einem Raum bereitstellt. Beispielsweise können Lichtscheiben an einem Karosserieteil eines Fahrzeugs, beispielsweise an einem Stoßfänger, befestigt werden, wobei die Lichtscheibe eine glatte bzw. regelmäßige Struktur aufweisen kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Adapterelement auf einer dem ersten Bauteil abgewandten Seite des zweiten Bauteiles oder zwischen dem ersten und zweiten Bauteil angeordnet. Auf diese Weise ist das Adapterelement von einer Vorderseite des ersten Bauteiles nicht sichtbar. Wenn auch eine Fläche des zweiten Bauteiles einen dekorativen Charakter aufweisen soll, kann das Adapterelement zwischen dem ersten und zweiten Bauteil angeordnet sein und ist damit von keiner der beiden äußeren Seiten erkennbar. Vorteilhaft werden somit zwei Bauteile zusammengefügt, wobei nach außen hin der Anschein erweckt wird, es handelt sich um ein einziges Bauteil.
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Zur Lösung der Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Montageschritt ein Adapterelement durch Klemmen mit dem zweiten Bauteil verbunden wird und dass in einem zweiten Montageschritt das erste Bauteil durch Einstecken des Befestigungsdoms desselben in die Ausnehmung des zweiten Bauteils und durch Einstecken in eine Klemmöffnung des Adapterelementes mit dem zweiten Bauteil verbunden wird.
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Nach dem erfindungsgemäßen Befestigungsverfahren erfolgt das Fügen von einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil in zwei Schritten. In einem ersten Montageschritt wird ein zusätzliches Adapterelement klemmend mit dem zweiten Bauteil verbunden. In einem zweiten Montageschritt wird dann das erste Bauteil durch Einstecken eines Befestigungsdoms desselben in die Ausnehmung des zweiten Bauteils und in die Klemmöffnung des Adapterelementes klemmend mit dem zweiten Bauteil verbunden. Durch das zweistufige Fügen erfolgt eine räumliche Entkopplung der Befestigung. Da das Adapterelement nach dem ersten Montageschritt mit dem zweiten Bauteil verbunden ist und damit die Befestigungsmöglichkeit des ersten Bauteils an dem zweiten Bauteil ermöglicht, kann zwischen dem ersten Montageschritt und dem zweiten Montageschritt das zweite Bauteil an einem beliebigen Ort positioniert bzw. an einem anderen Bauteil, beispielsweise an einem Gehäuse, befestigt werden. Erst danach erfolgt im Rahmen des zweiten Montageschrittes die Befestigung des ersten Bauteils an dem zweiten Bauteil mittels des Adapterelementes, so dass die Montage des ersten Bauteils lediglich von einer Seite her erfolgen kann. Der Montageaufwand ist hierdurch relativ gering.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Befestigungsverfahrens erfolgt sowohl im ersten Montageschritt als auch im zweiten Montageschritt eine Verklemmung der zu verbindenden Bauteile bzw. des Adapterelementes, bei dem Befestigungsdom in eine entsprechende Klemmöffnung eingesteckt werden. Vorteilhaft erfolgt die Montage mit einer einheitlichen Verbindungstechnik, so dass der Fügeaufwand weiter reduziert werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert:
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Es zeigen:
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1 eine Seitendarstellung von zwei mittels eines Adapterelementes zu einer Baueinheit zusammengefügten Bauteilen,
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2 eine Rückansicht der montierten Baueinheit,
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3 eine Explosionsdarstellung der miteinander zu verbindenden Bauteile sowie des Adapterelementes in einem Ausgangszustand,
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4 eine Seitendarstellung der Bauteile nach einem ersten Montageschritt, bei dem das Adapterelement klemmend an einem zweiten Bauteil befestigt ist und
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5 eine Draufsicht auf das Adapterelement.
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Eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise zur Befestigung von Bauteilen einer Leuchte im Bug- oder Heckbereich eines Fahrzeugs oder innerhalb eines Fahrgastraumes vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Rückstrahler auf erfindungsgemäße Weise an einem Stoßfängerüberzug befestigt sein. Dasselbe gilt für Seitenmarkierungsleuchten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Befestigungsverfahren ist überall dort einsetzbar, wo Bauteile miteinander verbunden werden sollen, ohne das zumindest von einer Seite des Bauteils Befestigungsmittel erkennbar sind. Es soll der Anschein erweckt werden, dass es sich um ein einziges Bauteil handelt bzw. eine Seite des einen Bauteils soll homogen bzw. glatt verlaufen.
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Nach einer in den Figuren dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann ein erstes Bauteil 1 als eine Lichtscheibe ausgebildet sein, die an einem als rahmenförmiges Gehäuseteil ausgebildetes zweites Bauteil 2 befestigt ist. Das rahmenförmige Gehäuseteil 2 weist eine sich in einer Erstreckungsebene E verlaufende Grundfläche 3 auf, an deren Rändern ein Rahmensegment 4 abragt.
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Das zweite Bauteil 2 weist eine größere Dimension auf als das erste Bauteil 1, wie aus 2 ersichtlich ist. Das zweite Bauteil 2 weist auf einer dem ersten Bauteil 1 abgewandten Seite eine Anzahl von Befestigungsdom 5 auf, die von der Grundfläche 3 verjüngend abragen.
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Zur Befestigung des ersten Bauteils 1 an dem zweiten Bauteil 2 ist ein Adapterelement 6 vorgesehen, das beispielsweise aus einem Blechzuschnitt oder aus einem Kunststoffmaterial bestehen kann. Das Adapterelement 6 weist eine erste Klemmöffnung 7 auf, die mit einem Befestigungsdom 8 des ersten Bauteils 1 zusammenwirkt zur Verbindung des ersten Bauteils 1 an dem zweiten Bauteil 2 dient.
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Ferner weist das Adapterelement 6 eine Anzahl von zweiten Klemmöffnungen 9 auf, die jeweils mit dem Befestigungsdom 5 des zweiten Bauteils 2 zusammenwirken zur Befestigung des Adapterelementes 6 an dem zweiten Bauteil 2.
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Das Adapterelement 6 weist eine ebene Basisfläche 10 auf, die sich in der Erstreckungsebene E erstreckt. Von der Basisfläche 10 sind auf einer dem zweiten Bauteil 2 bzw. ersten Bauteil 1 abgewandten Seite nachgiebige Klemmteile 11 abragend ausgebildet. Die Klemmteile 11 erstrecken sich vorzugsweise in einem Winkel von ca. 30° zu der Basisfläche 10.
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Die erste Klemmöffnung 7 wird durch zwei gegenüberliegende Klemmteile 11 gebildet. Die zweiten Klemmöffnungen 9 werden jeweils durch ein einziges Klemmteil 11 auf der einen Seite und einem starren Abschnitt der Basisfläche 10 andererseits gebildet.
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Den zweiten Klemmöffnungen 9 sind jeweils die Befestigungsdom 5 des zweiten Bauteils 2 zugeordnet. Der ersten Klemmöffnung 7 ist eine Ausnehmung 12 des zweiten Bauteils 2 sowie der Befestigungsdom 8 des ersten Bauteils 1 zugeordnet.
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In der Montagestellung liegen die Klemmteile 11 mit ihren Randkanten 13 unter Bildung einer Klemmkraft an einer Seite des Befestigungsdoms 5 bzw. 8 an. Wie aus 1 ersichtlich ist, ragen die Klemmteile 11 von der Basisfläche 10 des Adapterelementes 6 zu der Seite ab, zu der die Befestigungsdom 5, 8 mit ihren freien Enden 14 hin orientiert angeordnet sind. Die Klemmteile 11 sind vorzugsweise abgeknickt zu der Basisfläche 10 des Adapterelementes 6 angeordnet, wobei sie in begrenztem Umfang quer zur Erstreckungsebene E nachgiebig bzw. federnd wirken. Die Klemmteile 11 sind einstückig mit der Basisfläche 10 des Adapterelementes 6 verbunden.
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Die Befestigungsdom 5, 8 des ersten Bauteils 1 bzw. des zweiten Bauteils 2 sind jeweils an einer Grundfläche 15 bzw. 3 des ersten Bauteils 1 und des zweiten Bauteils 2 angeformt. Sie verjüngen sich vorzugsweise in Richtung des freien Endes 14.
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Eine Länge des Befestigungsdoms 8 des ersten Bauteils 1 ist derart vorgesehen, dass der Befestigungsdom 8 bei Anlage der Grundfläche 15 des ersten Bauteils 1 an der Grundfläche 3 des zweiten Bauteils 2 durch die Ausnehmung 12 desselben durchgreift und von den Klemmteilen 11 der ersten Klemmöffnung 7 des Adapterelementes 6 erfasst wird.
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Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 können beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Das erste Bauteil 1 besteht aus einem transparenten Kunststoffmaterial, wobei eine Vorderseite 17 des ersten Bauteils 1 eine dekorative Funktion aufweist.
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Das Zusammenfügen des ersten Bauteils 1 und des zweiten Bauteils 2 erfolgt in einem zweistufigen Montageverfahren. In einem ersten Montageschritt erfolgt die klemmende Verbindung zwischen dem Adapterelement 6 und dem zweiten Bauteil 2. Zu diesem Zweck wird das Adapterelement 6 mit einer Fügekraft F1 in Richtung der mit den Befestigungsdom 5 versehene Grundfläche 3 des zweiten Bauteils 2 bewegt, so dass die Befestigungsdom 5 des zweiten Bauteils 2 in die zweiten Klemmöffnungen 9 eingreifen und die Klemmteile 11 der zweiten Klemmöffnungen 9 mit ihren Randkanten 13 jeweils gegen die Seiten der Befestigungsdom 5 andrücken. Die Randkanten 13 der Klemmteile 11 sind linienförmig bzw. geradlinig ausgebildet, wie sich aus 5 ergibt. Entsprechend sind auch die Befestigungsdom 5 des zweiten Bauteils 2 linienförmig parallel zur Grundfläche 3 verlaufend angeordnet. Das Adapterelement 6 ist nun klemmend an dem zweiten Bauteil 2 befestigt.
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Das zweite Bauteil 2 kann nun beispielsweise an einem Gehäuse oder an einem weiteren Bauteil befestigt werden.
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In einem zweiten Montageschritt wird auf das erste Bauteil 1 eine Fügekraft F2 ausgeübt, mittels derer die Grundfläche 15 des ersten Bauteils 1 an die Grundfläche 3 des zweiten Bauteils 2 flächig angelegt wird. Währenddessen greift der Befestigungsdom 8 des ersten Bauteils 1 in die Ausnehmung 12 sowie in die erste Klemmöffnung 7 des ersten Adapterelementes 6 ein. Die gegenüberliegenden Klemmteile 11 der ersten Klemmöffnung 7 geben bei dieser Bewegung nach und drücken mit der infolge der Auseinanderspreizung der gegenüberliegenden Klemmteile 11 erzeugten Federkraft mit ihrer Randkante 13 auf die gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsdoms 8. Nachdem eine Rückseite 18 des ersten Bauteils 1 an der Grundfläche 3 des zweiten Bauteils 2 flächig zur Anlage gekommen ist, ist der Fügeprozess abgeschlossen. Das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 bilden nun eine gemeinsame Baueinheit, die gegebenenfalls an einem weiteren Bauteil befestigt werden kann. Eine Vorderseite 17 des ersten Bauteils 1 ist glatt und homogen ausgebildet. Befestigungsmittel können nur von der Rückseite der so gebildeten Baueinheit her erkannt werden.
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Der Befestigungsdom 8 des ersten Bauteils 1 erstreckt sich rotationssymmetrisch bezüglich einer Achse A, die durch die kreisrunde Ausnehmung 12 des zweiten Bauteils 2 verläuft. Die Befestigungsdom 5, 8 der Bauteile 1, 2 sind an den Grundflächen 3, 15 derselben angeformt.
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Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 sowie das Adapterelement 6 auch in einem dreidimensionalen Raum, beispielsweise winkelförmig verlaufen. Entsprechend ändert sich hierdurch die Orientierung eines Teils der Klemmöffnungen 7, 9 bzw. der Befestigungsdom 5, 8.
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Nach einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Adapterelement 6 auch zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 angeordnet sein. In diesem Fall sind die Befestigungsdom 5, 8 der Bauteile 1, 2 zueinander gerichtet angeordnet. Hierdurch wird ermöglicht, dass auch eine Rückseite der so gebildeten Baueinheit homogen und glatt und frei von Befestigungsmitteln ausgebildet sein kann.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Verwendung finden können. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- 1. Bauteil
- 2
- 2. Bauteil
- 3
- Grundfläche
- 4
- Rahmensegment
- 5
- Befestigungsdom
- 6
- Adapterelement
- 7
- 1. Klemmöffnung
- 8
- Befestigungsdom
- 9
- 2. Klemmöffnung
- 10
- Basisfläche
- 11
- Klemmteil
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Randkante
- 14
- freies Ende
- 15
- Grundfläche
- 17
- Vorderseite
- 18
- Rückseite
- A
- Achse
- E
- Erstreckungsebene
- F1, F2
- Fügekraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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