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Die Erfindung betrifft ein Bauteilsystem zur Spalt-Minimierung zwischen Verkleidungsteilen eines Kraftfahrzeugs, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilsystems zur Spalt-Minimierung sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen.
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Die Kontaktbereiche von Innenraumteilen in Kraftfahrzeugen zueinander sollen optisch einwandfrei und dauerhaft haltbar sein. Dazu gehört die Minimierung von auftretenden Spalten bzw. Fugen, sodass nur noch ein geringer Spalt oder sogar im Idealfall kein Spalt sichtbar ist. Der letztere Fall wird auch als Nullfuge bezeichnet.
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Aufgrund von Abweichungen von Längen und/oder Winkeln der Innenraumteile von den entsprechenden Sollwerten, auch innerhalb der definierten Bauteiltoleranzen, ergeben sich jedoch Abweichungen in der Geometrie der jeweiligen Kontaktbereiche. Hinzu kommen temperaturbedingte Ausdehnungen bzw. Schrumpfungen. Bei niedrigen Temperaturen sind bei herkömmlich positionierten bzw. angeordneten Innenraumteilen somit beispielsweise unerwünschte Spalte sichtbar. Das kann neben der optischen Beeinträchtigung weitere Nachteile mit sich bringen, wie beispielsweise ein Klappern zwischen einander berührenden Teilen.
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Insbesondere ist die Nebeneinander-Positionierung von Verkleidungsteilen gemeint, beispielsweise die Nebeneinander-Positionierung von Säulenverkleidungen an eine Hutablage oder an eine Instrumententafel. Diese Bereiche sind gut sichtbar im Kraftfahrzeug angeordnet, und eine schmale Fuge oder Nullfuge ist unabhängig von Temperatur oder Bauteiltoleranzen besonders wünschenswert.
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Die
EP 1 190 909 A2 offenbart eine Säulenverkleidung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Diese umfasst ein Verkleidungsteil zum Abdecken einer Säule sowie Mittel zum Toleranzausgleich des Spaltes am Übergang zwischen der Säulenverkleidung und der Schalttafel des Kraftfahrzeugs. Diese können Führungseingreifmittel mit Verdickungen oder Rippen zum Eingriff in eine Führungsnut, die in der Schalttafel angeordnet ist, aufweisen.
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Die
DE 200 21 190 U1 beschreibt eine Anordnung aus einem Verkleidungsteil und einem Dichtungsprofil zur Befestigung an einem Kraftfahrzeugteil. Die Anordnung dient der Abdichtung des Verkleidungsteils, welches insbesondere ein Längsträgerverkleidungsteil ist, gegenüber einem weiteren Fahrzeugteil. Am Verkleidungsteil sind dabei Verbindungselemente zur Aufnahme des Dichtungsprofils angeordnet, die am Kraftfahrzeugteil befestigbar sind. Beispielsweise kann dies mittels Rastzapfen realisiert sein, die in Befestigungslöcher eingesteckt werden. Während der Montage können sich federnde Rastarme der Rastzapfen verformen, so dass an den Rastarmen angeordnete Rastnasen hinter den Löchern einschnappen und auf diese Weise einen Formschluss zur Befestigung herstellen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauteilsystem zur Spalt-Minimierung zwischen Verkleidungsteilen eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauteilsystems zur Verfügung zu stellen, mit denen auf einfache und kostengünstige Weise auftretende Spalte zwischen Verkleidungsteilen eines Kraftfahrzeuges minimiert bzw. verhindert werden können.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Bauteilsystem zur Spalt-Minimierung zwischen Verkleidungsteilen eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1, sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilsystems zur Spalt-Minimierung gemäß Anspruch 9. Ausgestaltungen des Bauteilsystems sind in den Unteransprüchen 1 bis 8 angegeben. Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt.
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Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Bauteilsystem zur Spalt-Minimierung zwischen Verkleidungsteilen eines Kraftfahrzeugs. Dieses umfasst ein erstes Verkleidungsteil, insbesondere eine Säulenverkleidung zum zumindest bereichsweisen Abdecken einer Säule, wie z. B. einer C-Säule, eines Kraftfahrzeugs, und ein zu diesem zu positionierendes zweites Verkleidungsteil, insbesondere eine Hutablage. Das erste Verkleidungsteil und das zweite Verkleidungsteil weisen bereichsweise eine komplementäre Form auf. Am ersten Verkleidungsteil ist wenigstens eine Andruckeinrichtung angeordnet, welche dazu eingerichtet ist, das erste Verkleidungsteil mit einer dauerhaft wirkenden ersten Kraft in Richtung auf das zweite Verkleidungsteil zu beaufschlagen, sodass bei einer Nebeneinander-Positionierung der beiden Verkleidungsteile im komplementären Formbereich ein Spalt zwischen den beiden Verkleidungsteilen minimiert ist.
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Der Begriff Verkleidungsteil im Sinne der Erfindung ist weit zu fassen. Er umfasst die Verkleidungen von Karosserieteilen und Karosseriesäulen und insbesondere auch Hutablagen und Instrumententafeln bzw. Teile der genannten Bauteile, da diese den Innenraum oder die Karosse hinter der Rückenlehne bzw. die jeweils dahinter liegenden Teile verkleiden. Verkleidungsteile sind insbesondere bei bestimmungemäßem Gebrauch des Kraftfahrzeugs in dessen Innenraum sichtbar.
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Es ist gemeint, dass ein erstes Verkleidungsteil in Bezug zu einem zweiten Verkleidungsteil positioniert wird. Dabei kann jedes Verkleidungsteil an einem anderen Bauteil oder an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt oder befestigbar sein. Ebenso können die beiden Verkleidungsteile aneinander befestigt oder befestigbar sein.
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Es wird insbesondere wenigstens ein erster Bereich des ersten Verkleidungsteils in Richtung wenigstens eines zweiten Bereichs des zweiten Verkleidungsteils gedrückt. Die beiden Bereiche sind dabei zumindest abschnittsweise komplementär ausgeformt. Dabei kann der erste Bereich an den zweiten Bereich angedrückt werden, so dass sich ein Kontaktbereich zwischen den Verkleidungsteilen ausbildet. Es kann ein Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich bzw. zwischen dem ersten und zweiten Verkleidungsteil minimiert werden.
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In Falle der Kontaktierung ist insbesondere ein direkter Kontakt gemeint, es ist allerdings nicht ausgeschlossen, dass weitere Elemente zwischen dem ersten und zweiten Verkleidungsteil angeordnet sind, wie beispielsweise Beschichtungen, Bezüge oder andere Bauteile. Bei Kontaktierung ist somit eine Fixierung der relativen Positionen der Verkleidungsteile zueinander in zumindest einer Raumrichtung möglich.
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Insbesondere sind mehrere Andruckeinrichtungen vorhanden und beabstandet zueinander angeordnet, so dass sich die Verkleidungsteile zwischen den Andruckeinrichtungen und insbesondere im gesamten Kontaktbereich im Wesentlichen durchgehend kontaktieren.
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Auf diese Weise lässt sich gegebenenfalls auch eine sogenannte Nullfuge realisieren, also ein vollständiges bzw. durchgängiges, ohne räumliche Unterbrechungen realisiertes Andrücken des ersten an das zweite Verkleidungsteil, so dass kein Spalt bzw. keine Fuge sichtbar ist. Dies ist durch die dauerhafte Wirkung der ersten Kraft auch bei toleranzbedingten Abweichungen der Bauteilgeometrien von den jeweiligen Sollmaßen möglich und verhindert auch das Entstehen sichtbarer Spalte bzw. Fugen beispielsweise bei temperaturbedingten Ausdehnungen bzw. Schrumpfungen.
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Alternativ kann die Andruckeinrichtung an anderer Stelle wirken. Sie kann beispielsweise eine Kraft auf eine Andruckfläche ausüben, die vom zweiten Bereich beabstandet am zweiten Verkleidungsteil oder an einem mit dem zweiten Verkleidungsteil verbundenen oder verbindbaren Element, beispielsweise einem Karosserieteil, angeordnet ist.
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Die Andruckeinrichtung ist am ersten Verkleidungsteil angeordnet, also mit diesem fest verbunden. Insbesondere umfasst die Andruckeinrichtung ein Druckelement zur Ausübung einer Kraft, welches in Wirkverbindung mit einer Kraftaufbringeinrichtung steht. Diese richtet die Andruckeinrichtung dazu ein, mittels des Druckelements dauerhaft eine Kraft aufzubringen. Die Kraftaufbringeinrichtung kann ein beliebiger Antrieb sein, beispielsweise ein Federelement. Das Druckelement ist zwecks Ausübung der Kraft mit der Kraftaufbringeinrichtung gekoppelt.
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Der erste Bereich des ersten Verkleidungsteils kann durch einen Flächenbereich oder auch durch eine Kante in der dem Innenraum eines Kraftfahrzeugs zugewandten bzw. zuwendbaren Verkleidungsoberfläche ausgebildet sein. Die komplementäre Form im zweiten Verkleidungsteil, also der zweite Bereich, kann eine entsprechend ausgeformte Kante bzw. ein entsprechend ausgeformter Flächenbereich sein, der bzw. die zum Beispiel in einer Hutablage ausgebildet ist und die komplementär zur Form des Flächenbereichs oder der Kante des ersten Verkleidungsteils ausgeführt ist.
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Die Nebeneinander-Positionierung der Verkleidungsteile kann dabei eine Positionierung der beiden Verkleidungsteile meinen, in welcher die komplementären Formbereiche nebeneinander liegen bzw. aneinander anliegen. Dabei kann ein Kontakt zwischen den beiden Verkleidungsteilen im komplementären Bereich realisiert sein.
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In einer Ausgestaltung des Bauteilsystems zur Spalt-Minimierung sind die Andruckeinrichtung und das zweite Verkleidungsteil dazu eingerichtet, zwecks Beaufschlagung des ersten Verkleidungsteils mit der ersten Kraft eine der ersten Kraft entgegengesetzte zweite Kraft auf wenigstens einen Bereich des zweiten Verkleidungsteils auszuüben.
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In dieser Ausgestaltung wirkt die zweite Kraft insbesondere auf eine Andruckfläche des zweiten Verkleidungsteils, die beabstandet vom zweiten Bereich bzw. vom komplementären Formbereich der Verkleidungsteile angeordnet ist. Beispielsweise kann die zweite Kraft das erste Verkleidungsteil relativ von der entsprechenden Andruckfläche des zweiten Verkleidungsteils abdrücken und dadurch als Reaktionskraft die erste Kraft realisieren, mit der das erste Verkleidungsteil an den zweiten Bereich des zweiten Verkleidungsteils angedrückt wird. Mit anderen Worten ist zum Andrücken des ersten Bereichs an den zweiten Bereich die erste Kraft als Reaktionskraft einer zweiten Kraft realisierbar. Die zweite Kraft ist dabei insbesondere ebenfalls eine dauerhaft wirkende Kraft. Sie ist mit wenigstens einer Komponente ihrer Wirkrichtung der ersten Kraft entgegengesetzt ausgerichtet.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Minimierung des Spaltes zwischen den Verkleidungsteilen ohne weitere Bauteile auskommt und somit besonders einfach und kostengünstig ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Bauteilsystems umfasst die Andruckeinrichtung ein Druckelement sowie ein Federelement, wobei das Druckelement mechanisch mit dem Federelement zur dauerhaften Aufbringung einer Kraft gekoppelt ist.
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Das Federelement richtet somit die Andruckeinrichtung dazu ein, dauerhaft die Kraft auszuüben. Die Kraft des Federelements kann dabei die zweite Kraft sein bzw. diese erzeugen. Das Druckelement ist zur Ausübung der zweiten Kraft eingerichtet.
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Als Federelement kann ein beliebiges elastisches Element angeordnet sein. Es kann Teil der Andruckeinrichtung sein oder mit dieser mechanisch verbunden sein.
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Ein Federelement weist den Vorteil auf, dass es ein kostengünstig herzustellendes, einfach nutzbares und robustes Mittel ist, mit welchem dauerhaft eine Kraft ausgeübt werden kann. Die Kraft kann unabhängig von den tatsächlichen Positionen der Verkleidungsteile realisiert werden.
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In einer Ausgestaltung ist das Federelement ein elastisches Kunststoffelement, welches insbesondere einteilig mit dem Druckelement hergestellt ist.
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Typischerweise ist das Druckelement dabei auch ein Kunststoffteil, welches insbesondere aus dem gleichen Material wie das Federelement besteht. Insbesondere sind das Federelement und das Druckelement ein Teil der aus Kunststoff hergestellten Andruckeinrichtung. Diese ist insbesondere derart ausgestaltet, dass sie in einer ausgelenkten Position, also in einem verformten Zustand bzw. unter einer Vorspannung, montiert werden kann. Somit ist sie dazu eingerichtet, mittels einer entsprechenden Rückstellkraft dauerhaft die zweite Kraft auszuüben. Typischerweise ist die Andruckeinrichtung derart ausgestaltet, dass die Verformung bei bestimmungsgemäßem Einbau zwischen 0,5 und 6 mm, insbesondere zwischen 1 und 4 mm, und beispielsweise zwischen 2 und 3 mm beträgt.
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Das Federelement kann dabei beispielsweise aus einem Thermoplast, einem thermoplastischen Elastomer oder einem Elastomer hergestellt sein. Der Elastizitätsmodul des genutzten Materials dabei kann kleiner als 15 kN/mm2, insbesondere kleiner als 10 kN/mm2 und beispielsweise kleiner als 5 kN/mm2 oder als 2 kN/mm2 sein.
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Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass die Andruckeinrichtung und das Federelement einteilig und somit einfach und kostengünstig hergestellt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Andruckeinrichtung einteilig mit dem ersten Verkleidungsteil hergestellt, wobei die Andruckeinrichtung insbesondere als Spritzgussteil ausgeführt ist.
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Somit sind die Andruckeinrichtung, die das Federelement und/oder das Druckelement umfassen kann, und das erste Verkleidungsteil fest miteinander verbunden. Insbesondere sind sie in einem Verfahrensgang zusammen im Spritzgussverfahren hergestellt.
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Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass sie eine noch weiter gesteigerte Einfachheit und Kosteneffizienz ermöglicht. Es können sämtliche erfindungsgemäßen Vorteile erreicht werden, ohne dass zusätzliche Bauteile oder zusätzliche Verfahrensschritte zur Herstellung benötigt werden.
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In einer Ausgestaltung ist das erste Verkleidungsteil eine Säulenverkleidung zum zumindest bereichsweisen Abdecken einer Säule, wie z. B. einer C-Säule, eines Kraftfahrzeugs, und das zweite Verkleidungsteil ist eine Hutablage oder eine Instrumententafel oder ein Bestandteil einer Hutablage oder einer Instrumententafel.
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Hierbei ist das Federelement an einer Säulenverkleidung angeordnet. Dabei kann das zweite Verkleidungsteil, hier also die Hutablage oder die Instrumententafel, geeignete Einrichtungen zur Aufnahme bzw. zum Anlegen der Andruckeinrichtung und insbesondere des Druckelements aufweisen. Es ergibt sich als Vorteil eine wesentliche Erleichterung der Montage, da das typischerweise härtere Material der Hutablage, beispielsweise Polypropylen, ortsfest verbleiben kann, während die Andruckeinrichtungen der Säulenverkleidung, die typischerweise aus einem flexibleren Material hergestellt sind, daran bzw. darin positioniert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist das zweite Verkleidungsteil wenigstens eine Andruckfläche zur Anlage des Druckelements der Andruckeinrichtung auf. Die Andruckfläche ist insbesondere durch eine Vertiefung und/oder durch wenigstens eine Aussparung, wie z. B. ein Loch, ausgebildet.
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Die Vertiefung bzw. das Loch sind insbesondere zur Aufnahme eines Abschnitts des Verkleidungsteils, beispielsweise der Andruckeinrichtung bzw. des Federelements, eingerichtet. Sie bilden die Andruckfläche aus, also den Bereich des zweiten Verkleidungsteils, auf den mittels der Andruckeinrichtung die zweite Kraft ausübbar ist.
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Insbesondere sind die Andruckeinrichtung und die Vertiefung bzw. die Aussparung derart ausgestaltet, dass die Andruckeinrichtung zumindest teilweise hinein- bzw. hindurchgesteckt werden kann.
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Eine Vertiefung kann dabei insbesondere eine längliche, grabenförmige Vertiefung am Rand des zweiten Verkleidungsteils, beispielsweise der Hutablage, sein. Eine derartige Vertiefung kann zur Versteifung des Verkleidungsteils angeordnet sein, beispielsweise auch in Kombination mit Aussparungen, die beispielsweise darin angeordnet sein können. Insbesondere wenn keine Aussparungen vorhanden sind, kann die außen gelegene Begrenzung der Vertiefung dabei beispielsweise als Andruckfläche für die Andruckeinrichtung, insbesondere für das Druckelement, genutzt werden. Die komplementäre Form des zweiten Verkleidungsteils kann dabei an der innen gelegenen Begrenzung der Vertiefung liegen.
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Diese Ausgestaltung führt zu dem Vorteil, dass die Andruckeinrichtung bzw. das Druckelement besonders fest und dauerhaft an der Andruckfläche des zweiten Verkleidungsteils positioniert werden kann und auf diese Weise besonders sicher und störungsunempfindlich der Spalt minimiert werden kann.
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Dabei kann das zweite Verkleidungsteil bzw. die Vertiefung und/oder die Aussparung und das Druckelement derart ausgestaltet sein, dass eine Verrastung des Druckelements am bzw. im zweiten Verkleidungsteil in einer oder mehreren Positionen möglich ist. Zu diesem Zweck kann am Druckelement ein Rastelement angeordnet sein oder das Druckelement kann als ein solches ausgeformt sein, wobei das Rastelement in wenigstens einer entsprechenden Rastposition verrastbar ist.
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In einer Ausgestaltung weist die Andruckeinrichtung, insbesondere das Druckelement, ein Anschlagelement zur Fixierung des ersten Verkleidungsteils gegenüber dem zweiten Verkleidungsteil in zumindest einer Raumrichtung auf.
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Beispielsweise kann die Andruckeinrichtung bzw. das Druckelement einen Vorsprung aufweisen und/oder hakenförmig ausgestaltet sein, so dass sie mit wenigstens einem Bereich in zumindest einer Richtung zum Herstellen eines Formschlusses mit dem zweiten Verkleidungsteil eingerichtet ist, der das erste Verkleidungsteil am zweiten Verkleidungsteil in dieser Richtung fixiert. Wenn am zweiten Verkleidungsteil eine Vertiefung bzw. ein Loch angeordnet ist, ist das Anschlagelement insbesondere dazu eingerichtet, den darin aufzunehmenden Abschnitt des ersten Verkleidungsteils gegenüber einem Hineinrutschen in die Vertiefung bzw. einem Hindurchrutschen durch das Loch zu sichern. Typischerweise ist dazu das Anschlagelement an dem entsprechenden Abschnitt angeordnet. Dies kann die Andruckeinrichtung bzw. das Druckelement sein, welche bzw. welches mittels des Federelements elastisch beweglich am Grundkörper des ersten Verkleidungsteils befestigt ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung bildet das Druckelement und/oder die Andruckfläche eine Kante oder Fläche aus. Die Kante oder Fläche ist im Wesentlichen senkrecht zur Wirkrichtung der ersten Kraft ausgerichtet, sodass auch bei einem relativen Versatz der beiden Verkleidungsteile im Wesentlichen senkrecht zur Wirkrichtung der ersten Kraft das Übertragen der zweiten Kraft von dem Druckelement auf das zweite Verkleidungsteil realisierbar ist.
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Mit anderen Worten kann in unterschiedlichen relativen Positionen der beiden Verkleidungsteile die zweite Kraft vom Druckelement am ersten Verkleidungsteil auf die am zweiten Verkleidungsteil befindliche Andruckfläche ausgeübt werden, sodass der Spalt zwischen den beiden Verkleidungsteilen minimiert ist. Diese unterschiedlichen Positionen sind im Wesentlichen senkrecht zur Wirkrichtung der ersten Kraft und ggf. im Wesentlichen senkrecht zum zu minimierenden Spalt angeordnet, es sind also unterschiedliche Höhenpositionen gemeint. Insbesondere sind unterschiedliche Höhenpositionen der Verkleidungsteile möglich, ohne dass ein sichtbarer Spalt entsteht. Der zu minimierende Spalt kann dabei insbesondere senkrecht zur Wirkrichtung der ersten Kraft und senkrecht zur Kante bzw. Fläche des Druckelements verlaufen, also insbesondere im Wesentlichen horizontal in einem die Verkleidungsteile aufweisenden Kraftfahrzeug.
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Dabei kann das Druckelement mittels der Kante oder Fläche zur Ausübung der zweiten Kraft in unterschiedlichen Positionen eingerichtet sein. Auch kann die Andruckfläche eine Kante oder Fläche umfassen. Das jeweils andere Element kann beliebig ausgestaltet sein, insofern es die Fläche oder Kante in wenigstens einem Punkt zur Übertragung der Kraft kontaktiert. Auf diese Weise kann es in unterschiedlichen Positionen zur Übertragung der zweiten Kraft an wenigstens einem Bereich des anderen Elements anliegen. Auch können beide Seiten als Kante bzw. Fläche ausgestaltet sein, die einander in unterschiedlichen Positionen kontaktieren und die zweite Kraft übertragen können.
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Insbesondere sind weiterhin der erste und der zweite Bereich der Verkleidungsteile, also die komplementären Formen der Verkleidungsteile, derart ausgestaltet, dass eine Spalt-Minimierung in unterschiedlichen Positionen realisierbar ist. Dazu kann beispielsweise eine Aussparung unterhalb des Kontaktbereichs der beiden Verkleidungsteile, in dem der Spalt minimiert werden soll, vorgesehen sein, die unterschiedliche relative Höhenpositionen der Verkleidungsteile ermöglicht.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Höhentoleranzen, also Toleranzen in Z-Richtung, ausgeglichen werden können und dass trotz unterschiedlicher relativer Positionen der Verkleidungsteile sowie trotz der fertigungstechnisch bedingten keilförmigen Öffnung der Vertiefung nach oben hin der entsprechende Spalt minimiert werden bzw. eine Nullfuge realisiert werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteilsystems zur Spalt-Minimierung. Dabei wird ein erstes Verkleidungsteil, insbesondere eine Säulenverkleidung zum zumindest bereichsweisen Abdecken einer Säule, wie z. B. einer C-Säule, eines Kraftfahrzeugs, zur Verfügung gestellt. Es wird ein relativ zu diesem zu positionierendes zweites Verkleidungsteil, insbesondere eine Hutablage, zur Verfügung gestellt. Das erste Verkleidungsteil und das zweite Verkleidungsteil werden im komplementären Formbereich nebeneinander positioniert und insbesondere im Innenraum eines Kraftfahrzeugs fixiert. Das erste Verkleidungsteil wird mittels einer daran angeordneten Andruckeinrichtung mit einer dauerhaft wirkenden ersten Kraft in Richtung auf das zweite Verkleidungsteil beaufschlagt, sodass ein Spalt zwischen den beiden Verkleidungsteilen minimiert wird.
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Die Positionierung der Verkleidungsteile erfolgt dabei, im Falle einer Kontaktierungseinrichtung, die ein Federelement aufweist, typischerweise unter Realisierung einer Vorspannung des Federelements. Auf diese Weise kann damit eine dauerhafte Kraft zur Minimierung des Spalts zwischen den Verkleidungsteilen ausgeübt werden. Das Fixieren der Verkleidungsteile ist dabei nicht zwingend notwendig. Im Falle des Fixierens wird dies jedoch derart ausgeführt, dass dennoch zumindest bereichsweise eine wenigstens geringfügige Relativbewegung zwischen den beiden Verkleidungsteilen ausgeführt werden kann.
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Ein dritter Aspekt ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, welches wenigstens ein erfindungsgemäßes Bauteilsystem zur Spalt-Minimierung umfasst. Dieses umfasst beispielsweise eine Säulenverkleidung und eine Hutablage oder eine Instrumententafel.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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Es zeigen
- 1: eine perspektivische Darstellung eines herkömmlichen Bauteilsystems aus einer C-Säulenverkleidung und einer damit zu verbindenden Hutablage eines Kraftfahrzeugs,
- 2: eine perspektivische Detaildarstellung der Verbindung der genannten Teile aus 1,
- 3: eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauteilsystems,
- 4: eine perspektivische Detaildarstellung der Verbindung der Teile aus 3,
- 5: eine Schnittzeichnung durch den Verbindungsbereich aus 4 entlang der Linie A-A,
- 6: eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauteilsystems,
- 7: eine perspektivische Detaildarstellung der Verbindung der Teile aus 6,
- 8: eine Schnittzeichnung durch den Verbindungsbereich aus 7 entlang der Linie A-A,
- 9: eine perspektivische Innenansicht des Heckbereichs eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
- 10: eine perspektivische Ansicht des Verbindungsbereichs der Verkleidungsteile aus 9 von oben, sowie
- 11: eine perspektivische Ansicht des Verbindungsbereichs der Verkleidungsteile aus 9 von der Außenseite.
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1 zeigt die Verbindung eines ersten Verkleidungsteils 12, nämlich einer C-Säulenverkleidung, eines Kraftfahrzeugs mit einem zweiten Verkleidungsteil 14, nämlich einer Hutablage. Die C-Säulenverkleidung weist im Verbindungsbereich zapfenartige Abschnitte auf, die zum Einführen in dafür vorgesehene Aussparungen 34 an der Hutablage eingerichtet sind. Die Montage erfolgt dazu mit einer Bewegung der C-Säulenverkleidung in der dargestellten Montagerichtung 50.
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Die Aussparungen 34 an der Hutablage sind als Löcher ausgestaltet, die in einer die Hutablage außen begrenzenden Vertiefung 36 angeordnet sind. Diese Vertiefung 36, auch als Graben bezeichnet, dient der mechanischen Stabilisierung der Hutablage bzw. der Erhöhung der Steifigkeit. Sie weist eine keilförmige Öffnung nach oben hin auf, da eine parallele Anordnung der Wandungen fertigungsbedingt aufwendig ist.
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Die C-Säulenverkleidung ist als Spritzgussteil ausgeführt und umfasst im Bereich über der anzubindenden Hutablage wabenartige geformte Versteifungsstege an der Rückseite. An der C-Säulenverkleidung befinden sich zwischen den Vorsprüngen weiterhin mehrere Rippenanordnungen, die jeweils mehrere Rippen umfassen. Diese sind zur Kontaktierung der Vertiefung 36 eingerichtet, wie es in dem in 2 gezeigten Detail dargestellt ist.
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Hier ist die Vertiefung 36, also der Graben des zweiten Verkleidungsteils 14, als Schnitt gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Rippen 52 an der Wandung des Grabens anliegen. Die Rippen 52 sind an das erste Verkleidungsteil 12 angespritzt bzw. einteilig mit diesem ausgebildet. Der zu minimierende Spalt bzw. die zu schließende Fuge befindet sich an der Oberseite des dargestellten Kontaktbereichs 48 der beiden Teile.
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Durch Abweichungen der Bauteilmaße von den entsprechenden Sollwerten, insbesondere in Z-Richtung, also in vertikaler Richtung, und durch Temperatureinflüsse ist mit der beschriebenen herkömmlichen Lösung eine Anlage der Rippen an der Grabenwandung nicht immer gewährleistet. Insbesondere bei unterschiedlichen relativen Höhen der Verkleidungsteile zueinander bildet sich in Verbindung mit der keilförmigen Vertiefung 36 im Kontaktbereich 48 ein sichtbarer Spalt aus, es kann also keine Nullfuge garantiert werden, wie es in der 2 ersichtlich ist.
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3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauteilsystems 10, umfassend die Verkleidungsteile 12 und 14, nämlich C-Säulenverkleidung und Hutablage. Mit dem Bauteilsystem 10 wird die Minimierung des Spalts im Kontaktbereich der Verkleidungsteile 12, 14 realisiert.
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Die C-Säulenverkleidung weist drei Andruckeinrichtungen 20 auf, die dazu eingerichtet sind, das erste Verkleidungsteil 12 mit einer dauerhaft wirkenden ersten Kraft in Richtung auf das zweite Verkleidungsteil 14 zu beaufschlagen. Die Andruckeinrichtungen 20 umfassen die Druckelemente 23 und die Federelemente 21 (siehe 5) und sind mit dem ersten Verkleidungsteil 12, also der C-Säulenverkleidung, einteilig als Spritzgussteil hergestellt. Die Hutablage ist als Formteil gefertigt.
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Analog zu 1 weist das zweite Verkleidungsteil 14 zur Versteifung eine Vertiefung 36 in Form eines Grabens auf. In diesem sind Löcher 34 zur Aufnahme der Andruckeinrichtung 20 und zur Herstellung der Andruckfläche angeordnet, wie es im Detail zu 5 beschrieben ist. Die Montage erfolgt auch hier entlang der Montagerichtung 50, so dass die Andruckeinrichtungen 20 in die Löcher eingeschoben werden.
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In den 4 und 5 ist die Verbindung der beiden Verkleidungsteile 12, 14 im Detail gezeigt. Es ist ersichtlich, dass der Abschnitt 38 des ersten Verkleidungsteils 12 mit der Andruckeinrichtung 20 durch die Aussparung 34 in das zweite Verkleidungsteil 14 eingeführt wurde.
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Die Andruckeinrichtung 20 weist ein Anschlagelement 22 in Form einer nach links ausgerichteten Nase zur Fixierung des ersten Verkleidungsteils 12 gegenüber dem zweiten Verkleidungsteil 14 in zumindest einer Raumrichtung auf. Dieses stellt einen einseitigen Formschluss in Z-Richtung zur Verfügung und verhindert, dass die Andruckeinrichtung 20 bzw. der Abschnitt 38 der C-Säulenverkleidung durch die Aussparung 34 hindurchrutscht.
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5 zeigt die Schnittzeichnung A-A durch den Verbindungsbereich aus 4. Die Andruckeinrichtungen 20 sind jeweils mit Federelementen 21 zur dauerhaften Aufbringung einer Kraft gekoppelt. Die Federelemente 21 sind als elastische Kunststoffteile ausgestaltet und mit den Druckelementen 23 einteilig hergestellt. Jede Andruckeinrichtung 20 umfasst einen Schenkel, welcher unter Aufbringung einer entsprechenden Kraft aus seiner Ruheposition 204 heraus in eine ausgelenkte Position 202 verformt werden kann. Die Montage der Verkleidungsteile 12, 14 erfolgt unter Aufbringung dieser Kraft, so dass die Andruckeinrichtung 20 bzw. der Schenkel in einer ausgelenkten Position 202 bzw. im verformten Zustand in das entsprechende Loch eingeführt wird. Dabei wird eine Verformung in einem untenliegenden Bereich des Schenkels realisiert, welcher somit als Federelement 21 dient. Der obenliegende Bereich des Schenkels dient als Druckelement 23 zur Übertragung der zweiten Kraft F2. Auf diese Weise kann die Andruckeinrichtung (20) mittels des Druckelements 23 dauerhaft die zweite Kraft F2 auf die an der Hutablage befindliche Andruckfläche 25 ausüben.
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Das Federelement 21 und die Andruckeinrichtung 20 sind Teil des Abschnittes 38 der C-Säulenverkleidung, welcher zur Aufnahme in der Vertiefung 36, also dem Graben, bzw. in der Aussparung 34, also dem Loch, eingerichtet sind. In der dargestellten Ausführungsform ist der Abschnitt 38 in die in dem Graben angeordnete Aussparung 34 eingesteckt. Die linke Wandung der Aussparung 34 dient als Andruckfläche 25 für die Andruckeinrichtung 20, auf welche die Andruckeinrichtung 20 die zweite Kraft F2 ausübt.
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Zur Ausübung der zweiten Kraft F2 ist am Druckelement 23 der Andruckeinrichtung 20 auf der links dargestellten, der Andruckfläche 25 zugewandten Seite eine Fläche 24 ausgebildet. Die Andruckfläche selbst ist ebenfalls flächig ausgebildet. Somit kann in unterschiedlichen Positionen die zweite Kraft F2 vom ersten Verkleidungsteil 12 auf das zweite Verkleidungsteil 14 ausgeübt werden. Diese unterschiedlichen Positionen befinden sich im Wesentlichen senkrecht zur Wirkrichtung der ersten Kraft F1 und im Wesentlichen senkrecht zum zu minimierenden Spalt. Demnach können die Verkleidungsteile in unterschiedlichen relativen Höhen zueinander positioniert werden, und die Andruckeinrichtung kann unabhängig von der tatsächlich realisierten relativen Position die zweite Kraft F2 ausüben. Somit kann das erste Verkleidungsteil 12 unabhängig von den genannten relativen Höhen mit einer dauerhaft wirkenden ersten Kraft F1 in Richtung auf das zweite Verkleidungsteil 14 beaufschlagt werden.
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Durch diese erste Kraft F1, die als Reaktionskraft der zweiten Kraft F2 auf die Andruckfläche 25 durch die Andruckeinrichtung 20 realisiert wird, kann der Spalt zwischen C-Säulenabdeckung und Hutablage minimiert werden. Der Kontaktbereich 48 ist mit dem zu minimierenden Spalt oben rechts im Bild dargestellt. Der erste Bereich 31 des ersten Verkleidungsteils 12 und der zweite Bereich 32 des zweiten Verkleidungsteils 14 sind komplementär ausgeformt und liegen aneinander an. Es ist ersichtlich, dass kein Spalt auftritt und somit die gewünschte Nullfuge erreicht wird. Mit den erfindungsgemäßen Andruckeinrichtungen 20 und den damit verbundenen Federelementen 21 liegt die C-Säulenverkleidung auch bei Abweichungen der Teile immer an der Hutablage an.
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Analog zu 3 zeigt 6 eine andere Ausgestaltung der Erfindung zur Lösung derselben Aufgabe. Hier ist die Vertiefung 36 der Hutablage, also der Graben, tiefer ausgeführt, und es sind keine Aussparungen vorhanden. Wie in den 7 und 8 dargestellt, sind die Andruckeinrichtungen 20 dazu eingerichtet, in der Vertiefung 36 der Hutablage angeordnet zu werden und den Rand der Vertiefung 36 als Andruckfläche zur Ausübung der zweiten Kraft F2 zu nutzen. Obwohl die Vertiefung wie beschrieben aus Gründen des Fertigungsverfahrens keilförmig nach oben hin offen ist, kann somit dauerhaft und in einem definierten Toleranzbereich positionsunabhängig eine Nullfuge erreicht werden.
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Auch in der hier gezeigten Ausgestaltung sind die mittels der Federelemente 21 mit einer Kraft beaufschlagbaren Andruckeinrichtungen 20 in einer ausgelenkten Position 202 montiert und können so zwecks Beaufschlagung des ersten Verkleidungsteils 12 mit der ersten Kraft F1 die zweite Kraft F2 aufbringen.
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9 zeigt den Innenraum 40 eines Kraftfahrzeugs, nämlich einer Limousine, mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauteilsystems 10. Sichtbar sind die Heckscheibe 43 auf der linken Seite sowie rechts davon die mittels des ersten Verkleidungsteils 12, der C-Säulenverkleidung, verkleidete und von einem Fenster 42 unterbrochene C-Säule 46. Darüber spannt sich der Formhimmel 44 des Kraftfahrzeugs. Das zweite Verkleidungsteil 14, die Hutablage, ist unterhalb des ersten Verkleidungsteils 12 angeordnet und mit diesem verbunden. Erfindungsgemäß ist mittels der Andruckeinrichtungen (hier nicht dargestellt) der Spalt zwischen den Verkleidungsteilen minimiert, so dass eine Nullfuge erreicht wird. Dies ist auch in 10 sichtbar, die den Verbindungsbereich der Verkleidungsteile 12, 14 von oben zeigt. Der Kontaktbereich 48 ist als Linie erkennbar. An der rechten Seite schließt sich wiederum der Formhimmel 44 an.
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11 zeigt die aus den 9 und 10 bekannte Verbindung aus Richtung der C-Säule. Somit wird das erste Verkleidungsteil 12, die C-Säulenverkleidung, von hinten dargestellt und die Blickrichtung verläuft in den Fahrzeuginnenraum hinein. Es sind die oberen Bereiche der Abschnitte 38 des ersten Verkleidungsteils 12 mit den äußeren, mit den Anschlagelementen versehenen Bereichen der Andruckeinrichtungen 20 dargestellt, die über den Rand der Vertiefung der Hutablage sichtbar sind.
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Bezugszeichenliste
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| Bauteilsystem |
10 |
| Erstes Verkleidungsteil, beispielsweise C-Säulenverkleidung |
12 |
| Zweites Verkleidungsteil, beispielsweise Hutablage |
14 |
| Andruckeinrichtung |
20 |
| Federelement |
21 |
| Anschlagelement |
22 |
| Druckelement |
23 |
| Fläche |
24 |
| Andruckfläche |
25 |
| Erster Bereich |
31 |
| Zweiter Bereich |
32 |
| Aussparung |
34 |
| Vertiefung |
36 |
| Abschnitt |
38 |
| Innenraum |
40 |
| Seitenfenster |
42 |
| Heckscheibe |
43 |
| Formhimmel |
44 |
| C-Säule |
46 |
| Kontaktbereich |
48 |
| Montagerichtung |
50 |
| Anlagerippen |
52 |
| Ausgelenkte Position |
202 |
| Ruheposition |
204 |
| Erste Kraft |
F1 |
| Zweite Kraft |
F2 |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1190909 A2 [0005]
- DE 20021190 U1 [0006]
