DE102018105991A1

DE102018105991A1 - Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Anbauteils an einem Trägerteil eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018105991A1
Application number: DE102018105991.4A
Authority: DE
Inventors: Albert Sbongk
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2018-09-27

Abstract

Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Anbauteils an einem Trägerteil eines Fahrzeugs, umfassend ein in eine Montageöffnung des Trägerteils einführbares Halteelement mit Haltemitteln zur axialen Festlegung des Halteelements an dem Trägerteil und mit einem Verbindungsabschnitt, ein über den Verbindungsabschnitt mit dem Halteelement beweglich verbundenes Anlageelement zur Anlage an dem Anbauteil mit einer Durchgangsöffnung, durch die sich der Verbindungsabschnitt erstreckt, sowie einen auf einer dem Halteelement abgewandten Seite des Anlageelements angeordneten Spannhebel, der über eine Welle mit dem Verbindungsabschnitt zwischen einer Losestellung und einer Spannstellung verschwenkbar verbunden ist, wobei der Spannhebel einen Hebelarm und einen mit der Welle verbundenen Spannfuß umfasst, wobei der Spannfuß in der Spannstellung den Abstand zwischen der Welle und dem Anlageelement gegenüber der Losestellung vergrößert und so das Halteelement und das Anlageelement gegeneinander verspannt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Anbauteils an einem Trägerteil eines Fahrzeugs, insbesondere zur Befestigung eines Trägers für eine Stoßfängerverkleidung an einer Fahrzeugkarosserie.
Derartige Befestigungsvorrichtungen müssen insbesondere im Automobilbau einfach montierbar sein, jedoch nach ihrer Montage hohen Abzugskräften standhalten. Bekannte Befestigungsvorrichtungen bestehen beispielsweise aus einem mit dem Trägerteil verbindbaren Halteclip, an welchem ein Anbauteil mittels eines in den Halteclip einführbaren Pins befestigt ist. So in DE 20 2008 006 958 U1 .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, welche bei möglichst hohen Abzugskräften eine einfache Montierbarkeit gewährleistet.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Anbauteils an einem Trägerteil eines Fahrzeugs umfasst ein in eine Montageöffnung des Trägerteils einführbares Halteelement mit Haltemitteln zur axialen Festlegung des Halteelements an dem Trägerteil und mit einem Verbindungsabschnitt, ein über den Verbindungsabschnitt mit dem Halteelement beweglich verbundenes Anlageelement zur Anlage an dem Anbauteil mit einer Durchgangsöffnung, durch die sich der Verbindungsabschnitt erstreckt, sowie einen auf einer dem Halteelement abgewandten Seite des Anlageelements angeordneten Spannhebel, der über eine Welle mit dem Verbindungsabschnitt zwischen einer Losestellung und einer Spannstellung verschwenkbar verbunden ist, wobei der Spannhebel einen Hebelarm und einen mit der Welle verbundenen Spannfuß umfasst, wobei der Spannfuß in der Spannstellung den Abstand zwischen der Welle und dem Anlageelement gegenüber der Losestellung vergrößert und so das Halteelement und das Anlageelement gegeneinander verspannt.
Das Halteelement dient der Anbringung der Befestigungsvorrichtung an dem Trägerteil. Die Haltemittel können das Trägerteil beispielsweise zwischen sich klemmend halten und legen es axial am Trägerteil fest, das heißt die Haltemittel begrenzen die Bewegung des Halteelements und damit der Befestigungsvorrichtung im an dem Trägerteil montierten Zustand in sowie entgegen einer Montagerichtung. Die Montagerichtung bezeichnet die Richtung in welche die Befestigungsvorrichtung in die Montageöffnung des Trägerteils eingesetzt wird. Der Verbindungsabschnitt und das Halteelement können einstückig ausgebildet sein. Das Halteelement und der Verbindungsabschnitt können jedoch auch als separate Bauteile ausgebildet und miteinander verbindbar sein. Auch können das Anlageelement, der Spannhebel sowie die Welle separat voneinander ausgebildet und miteinander verbindbar sein. Der Verbindungsabschnitt erstreckt sich entgegen einer Montagerichtung über die Haltemittel hinaus durch eine Durchgangsöffnung des Anlageelements hindurch. Der Verbindungsabschnitt ragt somit auf der dem Halteelement abgewandten Seite des Anlageelements über das Anlageelement hinaus und ist dort mit dem Spannhebel über eine Welle verbunden. Der Verbindungsabschnitt verbindet folglich alle Bauelemente, das heißt das Halteelement, das Anlageelement und den die Welle umfassenden Spannhebel zumindest entlang einer Montageachse miteinander. Über den Spannhebel kann das Anlageelement relativ zu dem Halteelement, insbesondere entlang der Montageachse, bewegt werden.
Zur Montage eines Anbauteils an einem Trägerteil eines Fahrzeugs wird die Befestigungsvorrichtung mit ihrem Halteelement in eine Montageöffnung des Trägerteils entlang der Montagerichtung eingeführt, wobei die Haltemittel die Befestigungsvorrichtung entlang dieser Montageachse axial fixieren. Hierbei ist das Anbauteil zwischen dem Halteelement und dem Anlageelement gehalten. Dieser Montageschritt erfolgt in der Losestellung des Spannhebels, in welcher das Anlageelement und der Spannhebel auf der Montageachse gegenüber dem Halteelement beweglich sind. Zur sicheren Befestigung des Anbauteils an dem Trägerteil wird anschließend der Spannhebel von der Losestellung in die Spannstellung umgelegt, wobei der Spannfuß den Abstand zwischen der Welle und dem Anlageelement vergrößert. Über die Welle wird folglich mit dem Verbindungsabschnitt als Gegenlager das Anlageelement in Richtung des Halteelements gedrückt und somit Halteelement und Anlageelement gegeneinander verspannt. Der Spannhebel kann beispielsweise durch ein Verschwenken um 90° von der Losestellung in die Spannstellung verstellbar sein, wobei jedoch auch andere Winkel denkbar sind. Dies ist letztlich abhängig von der Ausgestaltung des Spannfußes. Der Spannfuß muss dabei lediglich derart ausgestaltet sein, dass in der Losestellung ein größerer Abstand zwischen dem Anlageelement und dem Halteelement möglich ist als in der Spannstellung. Der Spannfuß führt bei einer Drehung des Spannhebels um die Welle einen Hub aus, welcher insbesondere von der Außenkontur des Spannfußes abhängt. In der Losestellung ist die Montage der Befestigungsvorrichtung aufgrund geringer Montagekräfte besonders einfach. In dieser Vormontageposition sind das Anbauteil und das Trägerteil zunächst relativ lose miteinander verbunden. Durch ein Umlegen des Spannhebels wird anschließend eine Endmontageposition erreicht, in welcher das Anbauteil mit dem Trägerteil entlang der Montageachse im Wesentlichen unbeweglich verspannt ist. Diese Verspannung und damit die Erreichung der Endmontageposition kann aufgrund der Hebelwirkung des Spannhebels besonders einfach erreicht werden. Aufgrund des durch den Spannhebel ausgeführten Hubs und der daraus folgenden Verspannung zwischen Anlageelement und Halteelement werden Anbauteil zudem sicher miteinander verbunden. Somit wird bei geringen Montagekräften eine hohe Abzugskraft erreicht.
Nach einer Ausgestaltung ist der Spannfuß exzentrisch auf der Welle gelagert. Exzentrisch bedeutet, dass im Querschnitt durch den Spannfuß dessen Mittelpunkt außerhalb der Wellenachse liegt. Je größer hierbei die Exzentrizität - also der Abstand des Mittelpunkts des Spannfußes von der Wellenachse - gewählt wird, desto größer ist der durch den Spannhebel hervorgebrachte Hub und somit die durch den Spannhebel aufgebrachte Spannkraft. Mit der exzentrischen Lagerung des Spannfußes kann folglich aufgrund eines größeren Hebels der Abstand zwischen der Welle und dem Anlageelement in der Spannstellung gegenüber der Losestellung vergrößert werden, das Anlageelement also weiter an das Halteelement herangebracht werden.
Nach einer Ausgestaltung weicht die Außenkontur des Spannfußes von der Kreisform ab. Die von der Kreisform abweichende Außenkontur ist also nicht rotationssymmetrisch. Insbesondere ist es dann nicht möglich, diese Außenkontur durch beliebige Drehwinkel auf sich selbst abzubilden. Ein Abweichen von einer Kreisform ist zum Erreichen des erwünschten Hubs, also der Vergrößerung des Abstands zwischen Welle und Anlageelement, insbesondere erforderlich, wenn der Spannfuß nicht exzentrisch sondern koaxial zu der Wellenachse gelagert ist. Auch hierdurch kann folglich die erfindungsgemäße Abstandsvergrößerung bzw. der erfindungsgemäße Hub erreicht werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Außenkontur des Spannfußes unrund. Eine unrunde Form weicht periodisch von einem Kreis ab. Die Außenkontur des Tragelements kann insbesondere rotationssymmetrisch sein. Rotationssymmetrie liegt dabei vor, wenn die Außenkontur durch Drehung um mindestens einen zwischen 0° und 360° liegenden Drehwinkel auf sich selbst abgebildet werden kann. Eine unrunde bzw. rotationssymmetrische Außenkontur erlaubt ein besonders gleichmäßiges und vorhersehbares Verspannen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Außenkontur des Spannfußes entlang zumindest einer Achse spiegelsymmetrisch ausgebildet. Beispielsweise kann die Außenkontur des Spannfußes eine Ellipse beschreiben, wobei in der Losestellung die kürzere Nebenachse der Ellipse die Welle von dem Anlageelement beabstandet und durch eine Drehung des Spannhebels in die Spannstellung die längere Hauptachse den Abstand zwischen der Welle und dem Anlageelement bildet und somit gegenüber der Losestellung vergrößert. Aufgrund der spiegelsymmetrischen Ausgestaltung kann die Spannstellung durch ein Verschwenken des Spannhebels um die Wellenachse in beide Drehrichtungen erreicht werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Spannfuß in einer Mulde des Anlageelements aufgenommen, wobei die Mulde korrespondierend zu einer Außenkontur des Spannfußes geformt ist. Der Spannfuß kann mit seiner Außenkontur hierbei in der Losestellung und/oder der Spannstellung in der Mulde des Anlageelements aufgenommen sein. Die Mulde kann insbesondere zwei Senken aufweisen, wobei der Spannfuß in der Losestellung mit seiner Außenkontur in der entsprechend geformten ersten Senke liegt und in der Spannstellung mit seiner Außenkontur an der in dieser Stellung ebenfalls entsprechend zu der Außenkontur geformten zweiten Senke liegt, wobei die zweite Senke tiefer in dem Anlageelement liegt als die erste. Eine solche entsprechend der Außenkontur des Spannfußes geformte Mulde erleichtert das Verstellen des Spannhebels von der Losestellung in die Spannstellung, da die Außenkontur des Spannfußes leicht in der Mulde entlanggleiten kann. Insbesondere kann bei zwei unterschiedlich tiefen Senken bei Erreichen der Spannstellung der Spannfuß in gewissem Maße an dem Anlageelement verrasten, was das Erreichen der Spannstellung weiter vereinfacht und zudem einer Bedienperson indiziert.
Nach einer Ausgestaltung umfassen die Haltemittel mindestens zwei Rastnasen sowie ein Konterteil, wobei die Rastnasen dazu ausgebildet sind, sich beim Einführen des Halteelements in die Montageöffnung zu verformen und sich nach Durchtritt der Montageöffnung zurück in ihre Ausgangsstellung zu bewegen, um die Montageöffnung insbesondere rastend zu hintergreifen. Über derartige elastische Rastnasen kann das Halteelement leicht an dem Trägerteil verrastet werden. Zur axialen Festlegung des Halteelements an dem Trägerteil wird das Trägerteil zwischen den Rastnasen und dem, entlang der Montageachse versetzt zu den Rastnasen angeordneten, Konterteil gehalten. Das Trägerteil kann insbesondere klemmend zwischen den Rastnasen und dem Konterteil gehalten werden. Das Anbauteil ist zwischen dem Halteelement und dem Anlageelement gehalten.
Nach einer Ausgestaltung ist das Konterteil zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet. Beispielsweise kann das Konterteil zumindest abschnittsweise aus einem weicheren Kunststoff bestehen als ein Grundkörper des Halteelements. Das Halteelement kann mit dem Konterteil beispielsweise in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren gefertigt sein. Insbesondere kann das Konterteil dazu ausgebildet sein, sich beim Einführen des Halteelements in die Montageöffnung in Anlage an eine Oberseite des Trägerteils elastisch zu verformen. Auch kann das Konterteil dazu ausgebildet sein, sich bei einem Verstellen des Spannhebels von der Losestellung in die Spannstellung elastisch zu verformen. Das Konterteil kann hierbei insbesondere durch die Verspannung zwischen Anlageelement und Halteelement, also durch die Verringerung des Abstands des Anlageelements zu dem Halteelement, komprimiert werden. Das Konterteil kann somit zum einen als Dichtungselement dienen zum dichtenden Verschließen der Montageöffnung des Trägerteils. Zudem kann das Konterteil als Gegenlager zu der durch den Spannhebel auf das Anlageelement ausgeübten Kraft wirken.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Verbindungsabschnitt in dem Halteelement zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung um eine Drehachse drehbeweglich gelagert, wobei der Verbindungsabschnitt in der Freigabestellung die Rastnasen des Halteelements freigibt und in der Sperrstellung eine Verformung der Rastnasen verhindert. Der Verbindungsabschnitt kann hierbei insbesondere separat von dem Halteelement ausgebildet sein, wie bereits oben erwähnt. Die Drehachse kann insbesondere auf der Montageachse liegen. In der Freigabestellung ist der Verbindungsabschnitt relativ zu den Rastnasen derart orientiert, dass eine Verformung der Rastnasen möglich ist, die Rastnasen also freigegeben sind. In der Sperrstellung hingegen ist der Verbindungsabschnitt relativ zu den Rastnasen derart orientiert, dass eine Verformung der Rastnasen nicht länger möglich ist. In der Freigabestellung kann die Befestigungsvorrichtung mit ihrem Halteelement in der oben erwähnten Weise unter Verformung der Rastnasen einfach in eine Montageöffnung eines Anbauteils eingesetzt werden. Durch eine anschließende Verdrehung des Verbindungsabschnitts in die Sperrstellung wird verhindert, dass sich das Halteelement und damit die Befestigungsvorrichtung nach Einsetzen in die Montageöffnung des Trägerteils ungewollt lösen kann. Somit wird eine besonders sichere Befestigung erreicht. Das mit dem Verbindungsabschnitt verbundene Anlageelement sowie der Spannhebel drehen sich bei einer Drehung des Verbindungsabschnitts um die Drehachse dabei insbesondere mit diesem mit.
Nach einer Ausgestaltung sind das Anlageelement und der Spannhebel gemeinsam in einem Spritzgussverfahren gefertigt, wobei ein als Filmscharnier wirkendes Verbindungselement das Anlageelement und den Spannhebel in einer Vormontageposition miteinander verbindet. Nach einer weiteren Ausgestaltung sind das Halteelement und der Verbindungsabschnitt gemeinsam in einem Spritzgussverfahren gefertigt, wobei mindestens eine Sollbruchstelle das Halteelement und den Verbindungsabschnitt in einer Vormontageposition miteinander verbindet. Wie bereits oben erwähnt, können die Bauteile - also das Halteelement, der Verbindungsabschnitt, das Anlageelement, der Spannhebel sowie die Welle - separat voneinander ausgebildet sein. Durch anschließendes Verbinden dieser Bauteile wird die Befestigungsvorrichtung vorgefertigt. Zur einfacheren Herstellung können jedoch einzelne Bauteile gemeinsam in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden, insbesondere in einem Kunststoff-Spritzgussverfahren. So können Anlageelement und Spannhebel gemeinsam in einer Spritzgussform gefertigt sein, wobei ein die Formabschnitte verbindender Verbindungskanal das Verbindungselement ausbildet. Dieses Verbindungselement kann in vorteilhafter Weise als Filmscharnier dienen, welches nach der Fertigung ein Anlegen des Spannhebels an das Anlageelement erlaubt. Die Verbindung durch das Filmscharnier kann insbesondere auch noch im montierten Zustand der Befestigungsvorrichtung bestehen bleiben. Zudem kann auch die Welle gemeinsam mit dem Spannhebel und dem Anlageelement in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden, wobei die Welle bevorzugt mit dem Spannhebel über Sollbruchstelle verbunden ist.Dies erlaubt eine einfache Fertigung sowie eine einfache Montage. Durch eine geeignete Spritzgussform können zudem Halteelement und Verbindungsabschnitt gemeinsam hergestellt werden, wobei eine so entstehende Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Halteelement als Sollbruchstelle ausgestaltet und einfach gebrochen werden kann. Der Verbindungsabschnitt kann dann durch eine sich insbesondere entlang der Montageachse erstreckende Durchgangsöffnung des Halteelements hindurchgeführt werden. Auch hierdurch wird eine einfache Fertigung erreicht.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit einem Trägerteil und einem Anbauteil, welche durch eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung wie oben erläutert verbunden sind. Das Trägerteil kann insbesondere eine Fahrzeugkarosserie sein. Das Anbauteil kann insbesondere ein Träger für eine Stoßfängerverkleidung, eine Türinnenverkleidung, oder Ähnliches sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren erläutert. Es zeigen

1a bis 1b eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in unterschiedlichen Ansichten,
2a bis 2c den Spannhebel und das Anlageelement in einer Fertigungsposition,
3a und 3b den Spannhebel und das Anlageelement in einer Vormontageposition,
4a und 4b das Halteelement und den Verbindungsabschnitt in einer Fertigungsposition,
5a und 5b das Halteelement und den Verbindungsabschnitt in einer V ormontageposition,
6a bis 6c das Zusammenfügen von Halteelement und Verbindungsabschnitt mit dem Anlageelement, dem Spannhebel und der Welle,
7a bis 7e die Befestigung eines Anbauteils an einem Trägerteil mittels der Befestigungsvorrichtung, und
8a und 8b Schnittansichten durch das Halteelement mit einem in zwei unterschiedlichen Stellungen befindlichen Verbindungsabschnitt.

Sofern nichts anderes angegeben ist, bezeichnen im Folgenden gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände.
Die 1a bis 1d zeigen ein Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung aus unterschiedlichen Perspektiven. Die Befestigungsvorrichtung 10 umfasst ein Halteelement 12 mit zwei Rastnasen 14, die an gegenüberliegenden Seiten des Halteelements 12 ausgebildet sind. Das Halteelement 12 ist in diesem Beispiel entsprechend einer Montageöffnung eines Trägerteils im Querschnitt quadratisch ausgebildet. Das Halteelement kann jedoch auch andere Formen aufweisen, insbesondere an die Form der Montageöffnung des Trägerteils angepasst sein. Zudem umfasst das Halteelement 12 ein als Dichtungselement ausgebildetes Konterteil 16. In eine sich entlang der Montagerichtung durch das Halteelement 12 erstreckende Durchgangsöffnung 13 (siehe bspw. 4b) ist ein stangenförmiger Verbindungsabschnitt 18 eingesetzt. Der Verbindungsabschnitt 18 durchragt das Halteelement 12, wobei ein Fußende 18a des Verbindungsabschnitts 18 an einem ersten Ende des Halteelements 12 anliegt und ein Kopfende 18b des Verbindungsabschnitts 18 auf der gegenüberliegenden zweiten Seite des Halteelements hervorsteht. Der Verbindungsabschnitt 18 erstreckt sich zudem durch eine Durchgangsöffnung 22 (siehe bspw. 2a) eines Anlageelements 20. Auf der dem Halteelement 12 abgewandten Seite des Anlageelements 20 ist ein Spannhebel 24 angeordnet, der über eine Welle 30 mit dem Verbindungsabschnitt 18 verbunden ist. Der Spannhebel 24 weist einen Hebelarm 26 und einen zweigeteilten Spannfuß 28 auf, der in einer zentralen Öffnung das Kopfende 18b des Verbindungsabschnitts 18 aufnimmt. Die Welle 30 durchtritt hierbei den zweigeteilten Spannfuß 28 sowie das Kopfende 18b und befestigt somit alle Bauteile aneinander.
Der Spannfuß 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer elliptischen Außenkontur versehen, weicht also durch Ausbuchtungen 28a von der Kreisform ab. In den 1a bis 1b befindet sich der Spannhebel 24 in einer Losestellung. Der Abstand zwischen der Welle 30 und dem Anlageelement 20 wird hierbei im Wesentlichen durch die kürzere Nebenachse des elliptischen Spannfußes 28 gebildet, wobei zusätzlich ein Spiel zwischen dem Spannfuß 28 und dem Anlageelement 20 bestehen kann. Wird der Spannhebel nun entlang einer der in 1d gezeigten Pfeilrichtungen um die Wellenachse der Welle 30 verschwenkt, wird eine der Ausbuchtungen 28a des Spannfußes 28 zwischen das Anlageelement 20 und die Welle 30 gebracht und somit der Abstand zwischen der Welle 30 und dem Anlageelement 20 gegenüber der Losestellung vergrößert. Hierdurch entsteht ein Hub, welcher das Anlageelement 20 entlang der Montagerichtung zu dem Halteelement 12 hin verschiebt. In der Spannstellung erstreckt sich dann also die die Ausbuchtung 28a bildende längere Hauptachse des elliptischen Spannfußes 28 zwischen der Welle 30 und dem Anlageelement 20. Das Kopfende 18b des Verbindungsabschnitts 18 dient bei dieser Bewegung als Gegenlager. Somit werden das Halteelement 12 und das Anlageelement 20 gegeneinander verspannt. Der Spannfuß kann grundsätzlich auch anderweitig ausgestaltet und insbesondere exzentrisch zu der Welle angeordnet sein. Auch durch eine exzentrische Anordnung kann ein Hub erzeugt und der Abstand zwischen Welle und Anlageelement erfindungsgemäß vergrößert werden.
Der Spannhebel 24, die Welle 30 sowie das Anlageelement 20 können gemeinsam in einem Spritzgussverfahren insbesondere aus Kunststoff hergestellt sein. Die derart hergestellten Bauteile sind in den 2a bis 2c ersichtlich. Hierbei ist erkennbar, dass die Welle 30 an dem Spannfuß 28 ausgebildet ist. Die Welle 30 ist hierbei über nicht dargestellte Sollbruchstellen mit dem Umfangsrand einer den zweiteiligen Spannfuß 28 durchsetzenden Öffnung 29 verbunden. An der gegenüberliegenden Seite des Spannfußes 28 ist das Anlageelement 20 über ein Filmscharnier 32 mit dem Spannhebel 24 verbunden. Dieses Filmscharnier 32 kann als Verbindungselement zwischen Spannhebel 24 und Anlageelement 20 bedingt durch die Spritzgussform ausgebildet worden sein. In 2a und 2c ist zudem die spaltförmige Durchgangsöffnung 22 des Anlageelements 20 gut erkennbar. Wie in 2c zu sehen, verfügt das tellerförmige Anlageelement 20 auf seiner dem Halteelement 12 abgewandten Oberseite über eine Mulde 34 mit einer ersten Senke 36 und einer zweiten Senke 38. Die erste Senke 36 ist an die elliptische Außenkontur des Spannfußes 28 in der Losestellung angepasst. Die zweite Senke 38 liegt entlang der Montagerichtung gesehen tiefer in dem Anlageelement 20 als die erste Senke 36 und ist korrespondierend zu der Außenkontur des Spannfußes 28 in der Spannstellung ausgebildet. Aufgrund der korrespondierend zu der Außenkontur des Spannfußes 28 ausgebildeten Senken 36, 38 können die Ausbuchtungen 28a des Spannfußes 28 bei einer Bewegung des Spannhebels 24 von der Losestellung in die Spannstellung zunächst entlang der ersten Senke 36 gleiten und kurz vor Erreichen der Spannstellung in die zweite Senke 38 eintreten. Hierdurch wird der Spannfuß 28 in seiner Bewegung geführt und rastet in der Spannstellung mit einer der Ausbuchtungen 28a in der tieferen zweiten Senke 38 ein. Dies erhöht die Haltesicherheit und zeigt einer Bedienperson das Erreichen der Spannstellung an.
Zur Anbringung des Spannhebels 24 und des mit diesem verbundenen Anlageelements 20 an dem Verbindungsabschnitt 18 wird der Spannhebel 24 über das Filmscharnier 32 um 90° verkippt, so dass der Spannfuß 28 in die Mulde 34 aufgenommen wird. Dies ist in den 3a und 3b dargestellt.
Weiterhin können auch das Halteelement 12 und der Verbindungsabschnitt 18 gemeinsam in einem Spritzgussverfahren insbesondere aus Kunststoff gefertigt sein.
Die derart hergestellten Bauteile sind in den 4a und 4b gezeigt. Der Verbindungsabschnitt 18 ist hierbei an seinem Kopfende 18b über mehrere Sollbruchstellen 40 mit dem Halteelement 12 verbunden. Zur Herstellung der Befestigungsvorrichtung werden diese Sollbruchstellen 40 aufgebrochen und der Verbindungsabschnitt 18 durch die Durchgangsöffnung des Halteelements 12 hindurchgeführt, wie in 5a und 5b ersichtlich. Hierbei liegt das korrespondierend zu dem Halteelement 12 geformte Fußende 18a des Verbindungsabschnitts 18 an einer ersten Seite an dem Halteelement 12 an während das Kopfende 18b auf der gegenüberliegenden zweiten Seite des Halteelements 12 über dieses hinausragt. Der stangenförmige Verbindungsabschnitt 18 verfügt über einen umlaufenden Dichtungsrand 42 an seinem Kopfende 18b zur Abdichtung gegenüber dem Anlageelement 20. Zudem ist hier eine Durchgangsöffnung 19 des Kopfendes 18b ersichtlich, durch welche sich die Welle 30 im zusammengefügten Zustand der Befestigungsvorrichtung erstreckt. Der stangenförmige Verbindungsabschnitt 18 weist zwei einander gegenüberliegende Seiten 18c auf, welche korrespondierend zu der kreisförmigen Durchgangsöffnung 13 des Halteelements 12 kreisbogenförmig ausgebildet sind. Es ist somit möglich, den Verbindungsabschnitt 18 um seine sich entlang der Montagerichtung M erstreckende Längsachse L zu drehen. Der Dichtungsrand 42 kann beispielsweise aus einem weicheren Kunststoff bestehen als der restliche Verbindungsabschnitt 18. Insbesondere kann der Dichtungsrand 42 zusammen mit dem Verbindungsabschnitt 18 und gegebenenfalls dem Halteelement 12 in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren aus Kunststoff gefertigt sein.
In den 5a und 5b befindet sich der Verbindungsabschnitt in einer Freigabestellung, in welcher eine Verformung der Rastnasen 14 nach innen in Richtung der Durchgangsöffnung 13 des Halteelements 12 freigegeben ist. Ein Querschnitt durch die 5a bzw. 5b auf Höhe der Rastnasen 14 ist in 8a dargestellt. Hierbei ist deutlich zu erkennen, dass die Rastnasen 14 in der Durchgangsöffnung 13 genug Freiraum für eine Verformung finden. Wird nun der Verbindungsabschnitt 18 um 90° um seine Längsachse L gedreht, so erreicht er eine Sperrstellung, die im Querschnitt in 8b dargestellt ist. Hierbei ist deutlich erkennbar, dass nun die kreisbogenförmigen Seiten 18c des Verbindungsabschnitts 18 jeweils mit einer entsprechend geformten Innenseite der jeweiligen Rastnase 14 in Kontakt treten. Eine Verformung der Rastnasen 14 ist somit nicht weiter möglich. Das Halteelement und somit die Befestigungsvorrichtung kann somit sicher an dem Trägerteil befestigt werden.
Die 6a bis 6c zeigen das Zusammenfügen von Halteelement und Verbindungsabschnitt mit Spannhebel und Anlageelement. Hierbei wird der Spannhebel 24 gemeinsam mit dem Anlageelement 20 auf das Kopfende 18b des Verbindungsabschnitts 18 entlang der Montagerichtung M aufgesetzt, wie 6a und 6b zu entnehmen. Das Kopfende 18b durchtritt hierbei die korrespondierend geformte Durchgangsöffnung 22 des Anlageelements 20. Der Dichtungsrand 42 dichtet gegenüber dem Anlageelement 20 ab. Nach dem Aufsetzen des Anlageelements 20 gemeinsam mit dem Spannhebel 24 auf den Verbindungsabschnitt 18 wird die Welle 30 unter Aufbrechen der Sollbruchstellen durch die Öffnungen 29 des Spannfußes 28 sowie durch die Öffnung 19 des Verbindungsabschnitts 18 hindurchgeführt und verbindet so den Spannhebel 24 mit dem Verbindungsabschnitt 18 und darüber letztlich auch das Anlageelement 20 mit dem Halteelement 12 (siehe 6b und 6c). 6c zeigt den montagebereiten Zustand der Befestigungsvorrichtung 10, wie auch in den 1a bis 1d dargestellt.
Die 7a bis 7e zeigen die Montage eines Anbauteils 50 an der Montageöffnung 52 eines Trägerteils. Zunächst wird das Anbauteil 50 über der Montageöffnung 52 positioniert (7b), wobei die Montageöffnung 52 mit einer Öffnung 54 des Anbauteils 50 in Übereinstimmung gebracht wird. Anschließend wird die Befestigungsvorrichtung 10 durch die Öffnung 54 und die Öffnung 52 geführt, wobei die Rastnasen 14 hinter dem Trägerteil verrasten und das Konterteil 16 auf der gegenüberliegenden Oberseite des Trägerteils zur Anlage kommt ( 7c). Anschließend wird über den Spannhebel 24 der Verbindungsabschnitt 18 gemeinsam mit dem Anlageelement 20 um 90° um die Längsachse L des Verbindungsabschnitts 18 gedreht und so der Verbindungsabschnitt 18 von der Freigabestellung in die Sperrstellung gebracht. Die Rastnasen 14 sind somit unter den im üblichen Betrieb auftretenden Kräften nicht weiter verformbar und das Halteelement 12 und damit die gesamte Befestigungsvorrichtung 10 sicher an dem Trägerteil gehalten (7d). Anschließend wird der Spannhebel 24 um die Wellenachse der Welle 30 um 90° umgelegt und somit von der Losestellung in die Spannstellung verstellt. Hierbei wird in der oben erläuterten Weise das Anlageelement 20 gegenüber dem Halteelement 12 verspannt und damit das Anbauteil 50 an das Trägerteil herangedrückt und sicher an diesem befestigt. Die beschriebene, erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung erreicht somit bei geringen Montagekräften eine hohe Haltekraft.
Bezugszeichenliste

10: Befestigungsvorrichtung
12: Halteelement
13: Durchgangsöffnung
14: Rastnasen
16: Konterteil
18: Verbindungsabschnitt
18a: Fußende
18b: Kopfende
18c: kreisbogenförmige Seiten
19: Durchgangsöffnung
20: Anlageelement
22: Durchgangsöffnung
24: Spannhebel
26: Hebelarm
28: Spannfuß
28a: Ausbuchtungen
29: Öffnung
30: Welle
32: Filmscharnier
34: Mulde
36: erste Senke
38: zweite Senke
40: Sollbruchstellen
42: Dichtungsrand
50: Anbauteil
52: Montageöffnung des Trägerteils
54: Öffnung des Anbauteils

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202008006958 U1 [0002]

Claims

Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Anbauteils an einem Trägerteil eines Fahrzeugs, umfassend ein in eine Montageöffnung (52) des Trägerteils einführbares Halteelement (12) mit Haltemitteln (14) zur axialen Festlegung des Halteelements (12) an dem Trägerteil und mit einem Verbindungsabschnitt (18), ein über den Verbindungsabschnitt (18) mit dem Halteelement (12) beweglich verbundenes Anlageelement (20) zur Anlage an dem Anbauteil (50) mit einer Durchgangsöffnung (22), durch die sich der Verbindungsabschnitt (18) erstreckt, sowie einen auf einer dem Halteelement (12) abgewandten Seite des Anlageelements (20) angeordneten Spannhebel (24), der über eine Welle (30) mit dem Verbindungsabschnitt (18) zwischen einer Losestellung und einer Spannstellung verschwenkbar verbunden ist, wobei der Spannhebel (24) einen Hebelarm (26) und einen mit der Welle (30) verbundenen Spannfuß (28) umfasst, wobei der Spannfuß (28) in der Spannstellung den Abstand zwischen der Welle (30) und dem Anlageelement (20) gegenüber der Losestellung vergrößert und so das Halteelement (12) und das Anlageelement (20) gegeneinander verspannt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannfuß (28) exzentrisch auf der Welle (30) gelagert ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Spannfußes (28) von der Kreisform abweicht.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Spannfußes (28) unrund ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Spannfußes (28) entlang zumindest einer Achse spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannfuß (28) in einer Mulde (34) des Anlageelements (20) aufgenommen ist, wobei die Mulde (34) korrespondierend zu einer Außenkontur des Spannfußes (28) geformt ist.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel mindestens zwei Rastnasen (14) sowie ein Konterteil (16) umfassen zur klemmenden Festlegung des Halteelements (12) an dem Trägerteil, wobei die Rastnasen (14) dazu ausgebildet sind, sich bei einem Einführen des Halteelements (12) in die Montageöffnung (52) zu verformen und sich nach Durchtritt der Montageöffnung (52) zurück in ihre Ausgangsstellung zu bewegen, um die Montageöffnung (52) zu hintergreifen.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Konterteil (16) zumindest abschnittsweise elastisch ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (18) in dem Haltelement (12) zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung um eine Drehachse (L) drehbeweglich gelagert ist, wobei der Verbindungsabschnitt (18) in der Freigabestellung die Rastnasen (14) des Halteelements (12) freigibt und in der Sperrstellung eine Verformung der Rastnasen (14) verhindert.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (20) und der Spannhebel (24) gemeinsam in einem Spritzgussverfahren gefertigt sind, wobei ein als Filmscharnier (32) wirkendes Verbindungselement das Anlageelement (20) und den Spannhebel (24) in einer Vormontageposition miteinander verbindet.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) und der Verbindungsabschnitt (18) gemeinsam in einem Spritzgussverfahren gefertigt sind, wobei mindestens eine Sollbruchstelle das Halteelement (12) und den Verbindungsabschnitt (18) in einer Vormontageposition miteinander verbindet.
Fahrzeug, umfassend ein Trägerteil, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, und ein Anbauteil (50), insbesondere ein Träger für eine Stoßfängerverkleidung, mit einer Befestigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.