-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines Bauteils an einem weiteren Bauteil, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Befestigungsanordnung.
-
Aufgrund der höheren technischen Anforderungen, insbesondere im Hinblick auf Druck und Temperatur in Kreisläufen mit Kohlendioxid (CO2) als Kältemittel, besitzen die CO2-Komponenten im Vergleich zu beispielsweise R134a-Komponenten ein vergleichsweise hohes Bauteilgewicht. Aufgrund dieses höheren Gewichts und auch der höheren thermischen und druckbedingten Belastungen, müssen derartige Bauteile einerseits zuverlässig, andererseits jedoch auch kostengünstig in einem Kraftfahrzeug gehalten werden.
-
Aus der
JP 2004218989 A ist eine gattungsgemäße Befestigungsanordnung eines zylinderförmigen Bauteils an einem weiteren Bauteil bekannt, wobei das zylinderförmige Bauteil zwei orthogonal zur Zylinderachse ausgerichtete, bereichsweise in eine Mantelfläche eingegrabene und parallel verlaufene Nuten aufweist.
-
Aus der
DE 200 05 887 U1 ist eine weitere Befestigungsanordnung in der Art einer Bügelhalterung für einen Kältemittel-Behälter einer Fahrzeugklimaanlage, insbesondere eines Akkumulators, bekannt, die eine Befestigungsöffnungen aufweisende Konsole und wenigstens einen mit einem Verschluss um den Kältemittelbehälter spannbaren Bügel besitzt. Der Bügel weist dabei einen Schnellspannverschluss mit integrierten Formschlusselementen zum Spannen und Halten auf. Hierdurch soll eine montagetechnisch einfach, jedoch auch eine hohe Betriebssicherheit gewährleistende Halterung des Kältemittel-Behälters erreicht werden.
-
Aus der
DE 297 19 733 U1 ist eine Befestigungsanordnung mit einem Halter für einen Trockner- bzw. Akkumulator-Behälter einer Fahrzeugklimaanlage bekannt.
-
Generell besitzen die aus dem Stand der Technik bekannten Halteeinrichtungen bzw. Befestigungsanordnungen jedoch einen vergleichsweise hohen Montageaufwand und sind dadurch teuer.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Befestigungsanordnung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere kostengünstiger und einfacher zu montieren ist.
-
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Befestigung eines insbesondere zylinderförmigen Bauteils, bspw. eines Akkumulators einer mobilen Klimaanlage, an einem weiteren Bauteil, bspw. an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, hauptsächlich durch formschlüssige (formschlüssige, kraftschlüssige oder form- und kraftschlüssige) Steckverbindungen zu realisieren, die nicht nur kostengünstig herstellbar sind, sondern die zudem auch schnell und einfach und damit kostengünstig zu montieren sind. Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung umfasst dabei das zu befestigende Bauteil, welches zwei orthogonal zur Achse ausgerichtete, bereichsweise in eine Mantelfläche eingegrabene und parallele Nuten aufweist. Die Befestigungsanordnung dient dabei der Befestigung des zuvor erwähnten Bauteils an einem weiteren Bauteil, bspw. einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei diese Karosserie bzw. das weitere Bauteil nicht Bestandteil der Befestigungsanordnung sind. Erfindungsgemäß sind nun zumindest zwei Halteelemente vorgesehen, die jeweils einen Steg sowie eine komplementär zur zugehörigen Nut am Bauteil ausgebildete Feder und einen Kopfabschnitt aufweisen, wobei der Kopfabschnitt auf einer Seite und die Feder auf der gegenüberliegenden Seite des Stegs angeordnet sind. Derartige Halteelemente lassen sich vergleichsweise einfach und kostengünstig mittels abgelängter Strangpressprofile realisieren. Desweiteren ist erfindungsgemäß zumindest ein Haltering vorgesehen, in dem das Bauteil im Einbauzustand zumindest bereichsweise formschlüssig, kraftschlüssig oder form- und kraftschlüssig aufgenommen ist und der zwei gegenüberliegende radial nach außen gerichtete, vorzugsweise gegenüberliegende, Ausnehmungen sowie eine Lasche zur Befestigung an dem weiteren Bauteil aufweist. Ein Innendurchmesser des Halterings ist dabei mit Ausnahme der radial nach außen gerichteten Ausnehmungen auf einen Außendurchmesser des Bauteils abgestimmt, wodurch die formschlüssige, kraftschlüssige oder form- und kraftschlüssige Aufnahme des Bauteils im Haltering bewirkt werden kann. Im Einbauzustand greifen nun die zumindest zwei Halteelemente mit ihren Federn formschlüssig in die bauteilseitigen Nuten ein, während sie mit ihren Stegen in den zugehörigen Ausnehmungen, bspw. ebenfalls formschlüssig, im Haltering angeordnet sind. Mit ihrem jeweiligen Kopfabschnitt stützen sich die Halteelemente auf einem oberen Rand der zugehörigen Ausnehmung am Haltering ab. Zum Herstellen der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung müssen somit lediglich die beiden Halteelemente mit ihren Federn in die zugehörigen Nuten am Bauteil eingeschoben und anschließend das Bauteil samt der beiden daran angeordneten Halteelemente in den zugehörigen Haltering und zwar derart, dass die Halteelemente mit ihren Stegen in die zugehörigen Ausnehmungen eingreifen. Ein Einsetzen des Bauteils in den Haltering erfolgt dabei von oben und zwar soweit, bis die beiden Halteelemente mit ihrem jeweiligen Kopfabschnitt, welcher orthogonal zum Steg absteht, auf dem oberen Rand der zugehörigen Ausnehmung aufliegen. Ein derart in den Haltering eingesetztes Bauteil ist somit zumindest formschlüssig und zuverlässig darin fixiert und kann nun über die Lasche des Halterings an dem weiteren Bauteil, bspw. einer Kraftfahrzeugkarosserie, fixiert werden. Selbstverständlich sind auch eine zuerst erfolgende Fixierung des Halterings an dem weiteren Bauteil, bspw. an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, und ein erst sich daran anschließendes Einsetzen des Bauteils in den Haltering denkbar. Da auch der Haltering rein theoretisch als kostengünstiges Strangpressprofil hergestellt werden kann, welches lediglich noch abgelängt werden muss, kann mit der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung eine einerseits zuverlässige und andererseits einfach zu montierende Befestigung erreicht werden.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist zumindest ein Halteelement einen sich an den Kopfabschnitt anschließenden und parallel zum Steg verlaufenden Stegabschnitt auf, der zusammen mit dem Steg des Halteelements eine Nut bildet. Hierdurch wird ein Umgreifen des Randes der Ausnehmung im Haltering bei eingesetztem Bauteil erreicht, wodurch eine besonders zuverlässige Fixierung des Bauteils im Haltering erreicht werden kann.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weisen/weist der Steg / der Stegabschnitt an seinem, dem Kopfabschnitt abgewandten Ende eine Fase auf. Eine derartige Fase ermöglicht ein vereinfachtes Einschieben des Bauteils mit den darin angeordneten Halteelementen in den zugehörigen Haltering. Weist bspw. das Halteelement nicht nur den Steg, sondern zusätzlich auch einen Stegabschnitt auf, so sind die beiden Fasen zu der dazwischen angeordneten Nut ausgerichtet. Auch hierdurch kann die Montage vereinfacht und erreicht werden.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist zumindest ein Halteelement eine Lasche zur Befestigung in dem weiteren Bauteil auf, wobei in diesem Fall zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Haltering ein weiterer Haltering vorgesehen ist, in dem das Bauteil im Einbauzustand formschlüssig, kraftschlüssig oder form- und kraftschlüssig aufgenommen ist und der zwei gegenüberliegende, radial nach außen gerichtete Ausnehmungen, jedoch keine Lasche zur Befestigung an dem weiteren Bauteil besitzt. Die hierfür erforderliche Lasche ist nun erfindungsgemäß an dem Halteelement angeordnet. Rein theoretisch ist es somit denkbar, dass die Befestigungsanordnung lediglich einen einzigen Haltering mit einer einstückig daran angeordneten Lasche oder zwei derartige Halteringe aufweist, oder aber einen solchen Haltering und einen zusätzlichen weiteren Haltering, der jedoch keine derartige Lasche aufweist, so dass in diesem Fall ein Halteelement mit einer einstückig daran angeordneten bzw. daran ausgebildeten Lasche zur Anwendung kommt. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welche mannigfaltige Spielräume der Befestigung des Bauteils über die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung an dem weiteren Bauteil, bspw. an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, gegeben sind.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind/ist ein Halteelement und/oder zumindest ein Haltering als Strangpressprofil, insbesondere als Aluminium-Strangpressprofil, ausgebildet. Das Herstellen derartiger Strangpressprofile stellt dabei einen einerseits kostengünstigen und andererseits qualitativ hochwertigen Herstellungsprozess dar, wobei die Halteelemente bzw. die Halteringe lediglich noch hinsichtlich ihrer Länge abgelängt werden müssen. Aluminium-Strangpressprofile besitzen darüber hinaus ein geringes Gewicht und eine hohe Festigkeit und sind dabei insbesondere für den Kraftfahrzeugbau besonders geeignet.
-
Zweckmäßig ist zumindest ein schwingungsdämpfendes Entkopplungselement mit einer äußeren Ringnut vorgesehen, welches eine zugehörige Lasche am Haltering oder am Halteelement durchgreift und wobei ein Rand einer zugehörigen Durchgangsöffnung in der Lasche in die Ringnut eingreift. Über ein derartiges schwingungsdämpfendes Entkopplungselement lässt sich insbesondere eine Schwingungsübertragung zwischen dem weiteren Bauteil und dem Bauteil, bspw. einer Kraftfahrzeugkarosserie und einem Akkumulator einer Klimaanlage, minimieren. Zweckmäßig sind zumindest zwei Entkopplungselemente mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften und/oder unterschiedlichen Größen vorgesehen. Im Kraftfahrzeug wirken auf das über die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung zu haltende Bauteil unterschiedliche Kräfte, wobei beispielsweise die von der Halteeinrichtung in vertikaler Richtung aufzunehmenden Kräfte größer sind als diejenigen in horizontaler Richtung. Aus diesem Grund können beispielsweise bedarfsgerechte und belastungsentsprechende Entkopplungselemente vorgesehen sein, so dass beispielsweise zur Aufnahme von Vertikalkräften ein größeres Entkopplungselement vorgesehen ist.
-
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Kraftfahrzeug eine solche Befestigungsanordnung einzusetzen und zwar zur Befestigung eines Akkumulators einer mobilen Klimaanlage an einer Karosserie. Hierdurch kann die Montage des Akkumulators an der Karosserie deutlich vereinfacht und zugleich beschleunigt werden.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist an der Karosserie ein Gewindebolzen angeordnet, der die Durchgangsöffnung des jeweiligen Entkopplungselements durchdringt. Darüber hinaus ist eine zu dem jeweiligen Entkopplungselement passende Kragenhülse vorgesehen, die in montiertem Zustand in der Durchgangsöffnung des Entkopplungselements zwischen dem Gewindebolzen und dem Entkopplungselement angeordnet ist. Über eine Mutter, die in auf den Gewindebolzen aufgedrehtem Zustand das jeweilige Entkopplungselement über die Kragenhülse gegen die Karosserie vorspannt, kann das Bauteil gegenüber der Karosserie fixiert werden. Die Kragenhülse selbst weist dabei üblicherweise eine zumindest geringfügig kürzere axiale Länge auf als das zugehörige Entkopplungselement, wodurch die Kragenhülse beim Festziehen der Mutter auf dem Bolzen das Entkopplungselement staucht und damit gegen die Karosserie vorspannt. Die Kragenhülse besitzt dabei einen hohlzylindrischen Schaft, an welchen sich der stirnseitige Radialkragen anschließt. Der hohlzylindrische Schaft umgrenzt mit seiner Innenmantelfläche in montiertem Zustand den Gewindebolzen, wogegen er mit seiner Außenmantelfläche in der Durchgangsöffnung des Entkopplungselements angeordnet ist. Der Außenradius des Schafts der Kragenhülse entspricht dabei dem Innenradius der Durchgangsöffnung des Entkopplungselements.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
-
Figurenliste
-
- 1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung mit Halteelementen entsprechend einer ersten Ausführungsform,
- 2 ein zylinderförmiges Bauteil mit daran angeordneten Halteelementen,
- 3 die Befestigungsanordnung im Einbauzustand,
- 4 eine Darstellung wie in 2, jedoch mit anderen Halteelementen,
- 5 ein Halteelement in einer anderen Ansicht,
- 6 eine Darstellung wie in 3, jedoch mit den gemäß der 5 dargestellten Halteelementen,
- 7 die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung mit zwei Halteringen,
- 8 eine Darstellung wie in 7, jedoch mit einem Haltering und einem Halteelement mit Lasche,
- 9 eine Schnittdarstellung im Bereich einer Anbindung der Befestigungsanordnung an eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs.
-
Entsprechend den 1 bis 8, weist eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung 1 ein insbesondere zylinderförmiges Bauteil 2, zumindest zwei Halteelemente 3 sowie einen Haltering 4 auf. In den 1 bis 8 ist dabei das Bauteil 2 stets als zylinderförmiges Bauteil 2 dargestellt, während der Haltering 4 eine komplementär dazu ausgebildete Form aufweist. Dabei ist selbstverständlich klar, dass das Bauteil 2 nicht unbedingt zylinderförmig sein muss, sondern auch eine andere Gestalt aufweisen kann, wobei dann der Haltering 4 ebenso eine daran angepasste Gestalt aufweist. Die Befestigungsanordnung 1 dient dabei der Befestigung des Bauteils 2, bspw. eines Akkumulators einer mobilen Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs 5 (vgl. 9) über dessen Haltering 4 an einem weiteren Bauteil 6, bspw. einer Karosserie 6' des Kraftfahrzeugs 5. Das Bauteil 2 besitzt dabei zwei orthogonal zur Achse 7 ausgerichtete, bereichsweise in eine Mantelfläche eingegrabene und parallel verlaufende Nuten 8. Die zumindest zwei Halteelemente 3 besitzen jeweils einen Steg 9 sowie eine komplementär zur zugehörigen Nut 8 am Bauteil 2 ausgebildete Feder 10, wodurch eine formschlüssige Anordnung der Feder 10 in der zugehörigen Nut 8 am Bauteil 2 möglich ist. Darüber hinaus besitzen die beiden Halteelemente 3 jeweils noch einen Kopfabschnitt 11, der auf einer Seite des Stegs 9 angeordnet ist, während die Feder 10 auf der gegenüberliegenden Seite des Stegs 9 angeordnet ist. Im Einbauzustand ist das Bauteil 2 formschlüssig, kraftschlüssig oder form- und kraftschlüssig im Haltering 4 aufgenommen (vgl. insbesondere die 3 sowie 6 bis 8), wobei der Haltering 4 zwei gegenüberliegende, radial nach außen gerichtete Ausnehmungen 12 sowie eine Lasche 13 zur Befestigung an dem weiteren Bauteil aufweist. Im Einbauzustand, der gemäß den 3 sowie 6 bis 12 dargestellt ist, greifen dabei die zumindest zwei Halteelemente 3 mit ihren Federn 10 in die zugehörigen bauteilseitigen Nuten 8 ein, sind mit ihren Stegen 9 in den zugehörigen Ausnehmungen 12 am Haltering 4 angeordnet und stützen sich darüber hinaus mit ihrem jeweiligen Kopfabschnitt 11 auf einem oberen Rand 14 der zugehörigen Ausnehmung 12 ab. Zur Montage der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 1 werden zunächst die beiden Halteelemente 3 in Richtung A mit ihren Federn 10 in die zugehörigen Nuten 8 am Bauteil 2 eingeschoben, woraufhin anschließend entweder der Haltering 4 von unten über das Bauteil 2 gesteckt wird oder aber das Bauteil 2 mit den daran angeordneten Halteelementen von oben in den Haltering 4, bspw. in Richtung B (vgl. 1).
-
Das Halteelement 3 kann dabei in seiner einfachsten Ausführungsform wie die gemäß den 4 bis 6 ausgebildet sein, wobei es entsprechend einer weiteren Ausführungsform auch einen sich an den Kopfabschnitt 11 anschließenden und parallel zum Steg 9 verlaufenden Stegabschnitt 15 aufweisen kann, der zusammen mit dem Steg 9 eine Nut 16 bildet, wie dies bei den Halteelementen 3 gemäß den 1 bis 3 und 7 und 8 gezeigt ist. Um darüber hinaus einen Montagevorgang der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 1 erleichtern zu können, können/kann an dem Steg 9 bzw. an dem Stegabschnitt 15 an seinem dem Kopfabschnitt 11 abgewandten Ende jeweils eine Fase 17 vorgesehen sein. Rein theoretisch reicht zur Befestigung des Bauteils 2 am weiteren Bauteil 6 ein derartiger Haltering 4 mit zwei zugehörigen Halteelementen 3, wobei selbstverständlich auch zwei Halteringe 4 mit insgesamt vier Halteelementen 3 vorgesehen sein können.
-
Hierbei können zwei identische Halteringe 4 vorgesehen sein, wie dies gemäß der 7 dargestellt ist, oder aber unterschiedliche Halteringe 4, 4', wie dies gemäß der 8 dargestellt ist. In dem gemäß der 8 gezeigten Beispiel weist zumindest ein Halteelement 3 zusätzlich eine Lasche 18 auf, wobei der mit diesem Halteelement 3 zusammenwirkende Haltering 4 keine Lasche 13 besitzt.
-
Durch die Herstellung der Halteelemente 3 bzw. der Halteringe 4 als Strangpressprofile, bspw. als Aluminium-Strangpressprofile, können diese nicht nur kostengünstig, sondern auch qualitativ hochwertig ausgebildet werden.
-
Betrachtet man schließlich noch die 9, so kann man dort erkennen, dass die Befestigungsanordnung 1 zusätzlich noch zumindest ein schwingungsdämpfendes Entkopplungselement 19 aufweist, welches eine äußere Ringnut 20 besitzt. Das Entkopplungselement 19 durchgreift dabei mit der Ringnut 20 eine zugehörige Lasche 13, 18, wobei ein Rand 21 einer zugehörigen Durchgangsöffnung 22 in der Lasche 13, 18 in die Ringnut 20 eingreift. Dabei können selbstverständlich auch zwei oder mehr derartige Entkopplungselemente 19 vorgesehen werden, die insbesondere auch unterschiedliche Dämpfungseigenschaften und/oder unterschiedliche Größen aufweisen können, wodurch unterschiedliche Dämpfungseigenschaften in unterschiedlichen Richtungen herstellbar sind. Zur Befestigung ist hierbei eine Mutter 23 vorgesehen, die auf einen an dem weiteren Bauteil 6, bspw. an einer Karosserie 6' des Kraftfahrzeugs 5 befestigten Gewindebolzen 24 aufgeschraubt wird. Ebenfalls vorgesehen ist eine zum jeweiligen Entkopplungselement 19 passend ausgebildete Kragenhülse 25, die in montiertem Zustand in der Durchgangsöffnung 26 des Entkopplungselements 19 zwischen dem Gewindebolzen 24 und dem Entkopplungselement 19 angeordnet ist. Über die Mutter 23 wird dabei das jeweilige Entkopplungselement 19 gegen das weitere Bauteil 6, bspw. gegen die Karosserie 6' des Kraftfahrzeugs 5, vorgespannt. Die Mutter 23 liegt dabei an einem stirnseitigen Kragen der Kragenhülse 25 an. Die Kragenhülse 25 selbst weist dabei üblicherweise eine zumindest geringfügig kürzere axiale Länge auf als das zugehörige Entkopplungselement 19, wodurch die Kragenhülse 25 beim Festziehen der Mutter 23 auf den Gewindebolzen 24 das Entkopplungselement 19 staucht und damit gegen das weitere Bauteil 6 vorspannt.
-
Generell kann mit der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 1 eine konstruktiv äußerst einfach aufgebaute, kostengünstige und leicht zu montierende Befestigung eines Bauteils 2, bspw. eines Akkumulators einer mobilen Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs 5, an einem weiteren Bauteil 6, bspw. einer Karosserie 6' des Kraftfahrzeugs 5, erreicht werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2004218989 A [0003]
- DE 20005887 U1 [0004]
- DE 29719733 U1 [0005]
