DE102021210440A1

DE102021210440A1 - Befestigungselement für eine Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102021210440A1
Application number: DE102021210440.1A
Authority: DE
Inventors: Sven Koerppen; Waldemar APPELHANS; Juergen Jakobi
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2021-09-20
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2023-03-23

Abstract

Die vorliegende Entwicklung betrifft ein Befestigungselement (30) zur Befestigung eines Verkleidungsbauteils (20) an einer Kraftfahrzeugkarosserie (2), wobei das Befestigungselement (30) folgendes umfasst:- ein erstes Befestigungsteil (40) zur Anbindung an die Kraftfahrzeugkarosserie (2),- ein zweites Befestigungsteil (60) mit einer Befestigungsstruktur (70) zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung mit einer komplementär ausgestalteten Gegenbefestigungsstruktur (28) des Verkleidungsbauteils (20), und- ein elastisches Verbindungsstück (50), welches zwischen dem ersten Befestigungsteil (40) und dem zweiten Befestigungsteil (60) angeordnet und welches sowohl mit dem ersten Befestigungsteil (40) und mit dem zweiten Befestigungsteil (60) verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Entwicklung betrifft ein Befestigungselement sowie eine Befestigungsanordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsbauteil an einer Außenhaut einer Kraftfahrzeugkarosserie.
Hintergrund
Verkleidungsbauteile für Kraftfahrzeugkarosserien sind zum Teil als Kunststoffbauteil ausgestaltet, die punktuell und formschlüssig an hierfür vorgesehenen Befestigungsstellen der Karosserie, etwa mittels einer geeigneten Clipsverbindung an einem Montageträger der Karosserie befestigbar sind.
Sofern das Verkleidungsbauteil und der Montageträger unterschiedlichen thermischen Belastungen ausgesetzt sind, die beispielsweise bei starker Sonneneinstrahlung auftreten können, hat dies mitunter eine Verformung des Verkleidungsbauteils relativ zum Montageträger zur Folge, die zu einem ungewollten Lösen einer Befestigungsstelle führen kann.
Beispielsweise ist aus der EP 1 480 306 A2 eine Befestigungshülse zur Befestigung eines Sensorgehäuses an einem Karosserieteil eines Fahrzeugs bekannt.
Es ist demgegenüber Zielsetzung der vorliegenden Entwicklung, eine verbesserte Anbindung und Befestigung von Verkleidungsbauteilen für eine Kraftfahrzeugkarosserie bereitzustellen, die trotz inhomogener thermischer Belastungen dauerhaft und sicher an der Kraftfahrzeugkarosserie fixierbar sind. Es ist darüber hinaus erstrebenswert, ein verbessertes, universell verwendbares Befestigungselement bereitzustellen, welches dazu in der Lage ist, etwa thermisch bedingte geometrische Verformungen an Fügestellen zwischen Karosserie- und/oder Verkleidungsbauteilen zu kompensieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
Diese Aufgabe wird mit einem Befestigungselement, einer Befestigungsanordnung sowie einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
In einem Aspekt ist zunächst ein Befestigungselement für die Befestigung eines Verkleidungsbauteil an einer Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen.
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung ein Befestigungselement zur Befestigung eines Verkleidungsbauteil an einer Kraftfahrzeugkarosserie. Das Befestigungselement umfasst ein erstes Befestigungsteil zur Anbindung an die Kraftfahrzeugkarosserie, ein zweites Befestigungsteil mit einer Befestigungsstruktur zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung mit einer komplementär ausgestalteten Gegenbefestigungsstruktur des Verkleidungsbauteils und ein elastisches Verbindungsstück. Das elastische Verbindungsstück ist zwischen dem ersten Befestigungsteil und dem zweiten Befestigungsteil angeordnet. Es ist sowohl mit dem ersten Befestigungsteil als auch mit dem zweiten Befestigungsteil verbunden. Bevorzugt ist das elastische Verbindungsstück strukturell mit dem ersten Befestigungsteil als auch strukturell mit dem zweiten Befestigungsteil verbunden. Weiter bevorzugt ist das elastische Verbindungsstück fest mit dem ersten Befestigungsteil verbunden als auch fest mit dem zweiten Befestigungsteil verbunden. Das elastische Verbindungsstück kann insbesondere unlösbar, d. h. nicht zerstörungsfrei lösbar sowohl mit dem ersten Befestigungsteil als auch mit dem zweiten Befestigungsteil verbunden sein.
Mittels des elastischen Verbindungsstücks kann ein Toleranzkörper bereitgestellt werden, der einen Längen- oder Positionsausgleich zwischen dem ersten Befestigungsteil und dem zweiten Befestigungsteil ermöglicht. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das erste Befestigungsteil des Befestigungselements fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden ist oder verbindbar ist und dass das zweite Befestigungsteil mit seiner Befestigungsstruktur fest mit dem Verkleidungsbauteil verbunden ist oder verbindbar ist. Etwaige Toleranzen oder mechanische Spannungen zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie und dem Verkleidungsbauteil, welche beispielsweise infolge einer thermischen Einwirkung hervorgerufen werden, können durch die Elastizität des Verbindungsstücks ausgeglichen werden.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das elastische Verbindungsstück aus einem Material oder einer Materialzusammensetzung gebildet ist, die ein höheres Maß an Elastizität als das Material des ersten Befestigungsteils und/oder des zweiten Befestigungsteils aufweist. Mittels des elastischen Verbindungsstücks kann beispielsweise ein Abstand zwischen dem ersten Befestigungsteil und dem zweiten Befestigungsteil infolge einer elastischen Deformation des elastischen Verbindungsstücks an die jeweils herrschenden Einbaubedingungen variabel angepasst werden.
Das elastische Verbindungsstück kann insbesondere entlang einer sich parallel zum Abstand des ersten und des zweiten Befestigungsteils erstreckenden Richtung komprimiert oder dilatiert, d.h. in die Länge gezogen werden, um insbesondere etwaige infolge thermischer Beanspruchung hervorgerufene Längen- oder Positionsunterschiede ausgleichen zu können.
Mittels des elastischen Verbindungsstücks kann die etwa infolge thermischer Ausdehnung auf die formschlüssige Verbindung zwischen der Befestigungsstruktur und der Gegenbefestigungsstruktur einwirkende Kraft auf ein zulässiges Höchstmaß effektiv reduziert werden. Die elastische Deformation des Verbindungsstücks kann insoweit die auf die formschlüssige Verbindung einwirkenden Kräfte auch bei extremen thermischen Bedingungen auf das zulässige Höchstmaß reduzieren, was wiederum zu einer besonders dauerhaltbar an und thermisch belastbaren wechselseitigen Verbindung des Verkleidungsbauteils und der Kraftfahrzeugkarosserie führt. Durch Implementierung des elastischen Verbindungsstücks kann die Gefahr eines ungewollten Lösens der formschlüssigen Verbindung zwischen der Befestigungsstruktur und der Gegenbefestigungsstruktur effektiv minimiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Befestigungselements ist das zweite Befestigungsteil ausschließlich über das elastische Verbindungsstück mit dem ersten Befestigungsteil verbunden. Dies ermöglicht es, das zweite Befestigungsteil unter einer elastischen Deformation in gewissen Grenzen beweglich am ersten Befestigungsteil zu lagern. Ist das erste Befestigungsteil fest mit der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden und ist die Befestigungsstruktur des zweiten Befestigungsteils in formschlüssigem Eingriff mit der Gegenbefestigungsstruktur des Verkleidungsbauteils, so wird nach wie vor eine toleranzausgleichende Beweglichkeit des Verkleidungsbauteils gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie gewährleistet, da nämlich das elastische Verbindungsstück infolge einer elastischen Deformation einen entsprechenden Bewegungsausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Befestigungsteil zulässt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind das erste Befestigungsteil und das zweite Befestigungsteil entlang einer Montagerichtung voneinander beabstandet angeordnet. Das elastische Verbindungsstück befindet sich dabei typischerweise zwischen dem ersten Befestigungsteil und dem zweiten Befestigungsteil. Es ist dabei entlang der Montagerichtung elastisch deformierbar. Auf diese Art und Weise kann der Abstand des ersten Befestigungsteils und des zweiten Befestigungsteils entlang der Montagerichtung oder parallel zur Montagerichtung unter einer elastischen Deformation des elastischen Verbindungsstücks bedarfsgerecht, insbesondere zur Kompensation geometrischer Toleranzen, die durch thermische Einwirkung hervorgerufen wurden, verändert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das erste Befestigungsteil eine erste Durchgangsöffnung für ein Befestigungselement des Verkleidungsbauteils auf. Das elastische Verbindungsstück weist ferner einen umlaufenden Seitenwandabschnitt auf oder bildet einen solchen. Dieser schließt sich typischerweise in Montagerichtung an die erste Durchgangsöffnung an. Das Befestigungselement des Verkleidungsbauteils ist typischerweise Teil oder Bestandteil der Gegenbefestigungsstruktur des Verkleidungsbauteils. Das Befestigungselement ist dazu ausgestaltet, mit einem komplementär oder korrespondierend ausgestalteten Gegenbefestigungselement des zweiten Befestigungsteils zusammenzuwirken.
Die erste Durchgangsöffnung des ersten Befestigungsteils ermöglicht ein passgenaues Aufnehmen und/oder Einführen des Befestigungselements des Verkleidungsbauteils. Hierdurch wird eine besonders einfache Montage für das Verkleidungsbauteil ermöglicht.
Von Vorteil weist das Befestigungselement des Verkleidungsbauteils einen von einer Innenseite des Verkleidungsbauteils hervorstehenden Befestigungsvorsprung auf. An diesem kann das Befestigungselement ausgestaltet sein oder das Befestigungselement kann in den Befestigungsvorsprung integriert sein. Eine Innenseite des Verkleidungsbauteils, von welcher das Befestigungselement hervorsteht, kann mit Erreichen einer Endmontagestellung an der Kraftfahrzeugkarosserie beispielsweise an einer Öffnungsberandung der ersten Durchgangsöffnung angrenzen oder sich hieran abstützen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das zweite Befestigungsteil eine zweite Durchgangsöffnung auf, die in Bezug auf die Montagerichtung fluchtend zur ersten Durchgangsöffnung angeordnet oder ausgerichtet ist. Die fluchtende Anordnung oder Ausrichtung der ersten und zweiten Durchgangsöffnungen relativ zueinander ermöglicht ein besonders einfaches Einführen und Fixieren des Befestigungselements, bzw. der Gegenbefestigungsstruktur des Verkleidungsbauteils an der Befestigungsstruktur des zweiten Befestigungsteils. Insbesondere kann der Zwischenraum zwischen der ersten Durchgangsöffnung und der zweiten Durchgangsöffnung transversal zur Montagerichtung vollständig von einer Seitenwand des elastischen Verbindungsstücks gebildet sein. Das elastische Verbindungsstück kann insoweit als eine Art Hülse, Schlauch oder Tülle ausgestaltet sein, die den Zwischenraum zwischen dem ersten Befestigungsteil und dem zweiten Befestigungsteil nach außen hin abschließt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das elastische Verbindungsstück, insbesondere sein Seitenwandabschnitt, welcher zwischen der ersten und der zweiten Durchgangsöffnung von erstem und zweitem Befestigungsteil liegt, unterbrechungsfrei und durchgehend ausgebildet ist. Es kann insbesondere eine konstante Wandstärke aufweisen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Befestigungsstruktur innenseitig an der zweiten Durchgangsöffnung oder an einem dem ersten Befestigungsteil abgewandten Ende des zweiten Befestigungsteils angeordnet oder ausgebildet ist. Die innenseitige Ausgestaltung der Befestigungsstruktur ermöglicht ein besonders einfaches Montieren und Fixieren der Gegenbefestigungsstruktur des Verkleidungsbauteils an der Befestigungsstruktur. Für den Montageprozess kann die Gegenbefestigungsstruktur des Verkleidungsbauteils, welche beispielsweise an einem Befestigungsvorsprung des Verkleidungsbauteils angeordnet oder ausgebildet ist, sowohl durch die erste Durchgangsöffnung als auch durch den vom elastischen Verbindungsstück nach außen hin ummantelten Zwischenraum hindurch und schließlich etwa durch die erste Durchgangsöffnung und durch das elastische Verbindungsstück geführt mit der Befestigungsstruktur des zweiten Befestigungsteils formschlüssig in Eingriff gelangen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Befestigungsstruktur an einer ersten Innenseite der zweiten Durchgangsöffnung ausgebildet oder angeordnet. An einer zweiten Innenseite der zweiten Durchgangsöffnung, welche der ersten Innenseite gegenüberliegt, ist zumindest ein Niederhalter angeordnet oder ausgebildet, welcher dazu ausgestaltet ist, die Gegenbefestigungsstruktur mit der Befestigungsstruktur in Eingriff zu halten. Zumindest einer, gegebenenfalls auch beide Durchgangsöffnungen von erstem und zweitem Befestigungsteil können als eine Art Schlitz ausgestaltet sein.
Der zumindest eine Niederhalter und die Befestigungsstruktur können in Längsrichtung des Schlitzes voneinander versetzt aber auch unmittelbar gegenüberliegend angeordnet sein. Der Niederhalter kann als ein in die zweite Durchgangsöffnung hineinragender Fortsatz ausgestaltet sein, welcher beispielsweise die freie Schlitzbreite reduziert.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Befestigungsstruktur zumindest ein Rastelement auf, welches mit einem komplementär hierzu ausgestalteten Gegenrastelement der Gegenbefestigungsstruktur rastend in Eingriff bringbar ist. Das Rastelement der Befestigungsstruktur kann insbesondere als eine Art Schnappelement, vorzugsweise als Rastvorsprung oder Rastvertiefung ausgestaltet sein. Komplementär hierzu kann das Gegenrastelement als Rastvertiefung oder Rastvorsprung ausgestaltet sein. Das Gegenrastelement kann insbesondere in die Gegenbefestigungsstruktur integriert sein. Die Ausgestaltung als Rast- und Gegenrastelemente ermöglicht die besonders einfache Bildung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Verkleidungsbauteil und dem zweiten Befestigungsteil des Befestigungselements.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das erste Befestigungsteil einen umlaufenden ersten Rahmen auf, welcher mit einem ersten Befestigungsabschnitt des Verbindungsstücks stoffschlüssig verbunden ist. Der erste Rahmen kann insbesondere die erste Durchgangsöffnung umschließen. Ein umlaufender erster Rahmen kann dem ersten Befestigungsteil ein hohes Maß an Stabilität und Festigkeit verleihen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das zweite Befestigungsteil einen umlaufenden zweiten Rahmen auf, welcher mit einem zweiten Befestigungsabschnitt des Verbindungsstücks stoffschlüssig verbunden ist. Die Ausgestaltung eines zweiten Rahmens im oder am zweiten Befestigungsteil kann dem zweiten Befestigungsteil ebenso ein hohes Maß an Stabilität und Festigkeit verleihen. Die am zweiten Befestigungsteil vorgesehene Befestigungsstruktur kann auf diese Art und Weise besonders stabil und dauerhaltbar ausgestaltet sein.
Es ist nach einer Weiterbildung ferner vorgesehen, dass sowohl das erste Befestigungsteil als auch das zweite Befestigungsteil zumindest einen Abschnitt aufweisen, welcher sich entlang oder parallel zur Montagerichtung erstreckt. Auf diese Art und Weise kann eine entsprechende Anlagefläche für den sich in Montagerichtung erstreckenden Seitenwandabschnitt des elastischen Verbindungsstücks bereitgestellt werden. Das elastische Verbindungsstück kann hülsenartig ausgestaltet sein, sodass sein erster Befestigungsabschnitt ein proximales Ende der Seitenwand bildet und der zweite Befestigungsabschnitte ein gegenüberliegendes distales Ende der Seitenwand des Verbindungsstücks bildet. Die stoffschlüssige Verbindung von erstem und/oder zweiten Befestigungsabschnitte am jeweiligen Befestigungsteil kann mittels Schweißen Kleben oder dergleichen Fügeoperationen erfolgen. Nach weiteren Ausgestaltungen ist denkbar, dass das elastische Verbindungsstück an das erste Befestigungsteil und an das zweite Befestigungsteil angespritzt oder anextrudiert ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Verbindungsstück ein Elastomerbauteil aus einem thermoplastischen Elastomer oder aus einem Ethylen Propylen-Dien-Kautschuk auf. Das Verbindungsstück, insbesondere das Material des Verbindungsstücks weist ein höheres Maß an Elastizität als das Material des ersten Befestigungsteils und/oder des zweiten Befestigungsteils auf. Das erste und das zweite Befestigungsteil können aus einem Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise aus einem Polypropylen oder einem Polyamid.
Die Ausgestaltung des insgesamt dreiteiligen Befestigungselements mit ersten Befestigungsteil, zweitem Befestigungsteil und dem elastischen Verbindungsstück in Form von mehreren Kunststoff- oder Elastomerbauteilen aus zumindest zwei unterschiedlichen Materialien eignet sich besonders gut für eine kosteneffiziente Massenfertigung.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind das erste Befestigungsteil, das zweite Befestigungsteil und das Verbindungsstück mittels eines Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussprozess gefertigt und/oder miteinander verbunden. Mittels eines solchen Herstellungsprozesses können unterschiedliche Materialpaarungen für das erste und das zweite Befestigungsteil sowie für das Verbindungsstück verwirklicht werden. Eine wechselseitige Montage von erstem und zweitem Befestigungsteil mittels des dazwischen angeordneten Verbindungsstücks kann in den Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussprozess integriert werden. Ein nachträgliches Zusammensetzen oder Fügen der einzelnen Komponenten des Befestigungselements ist somit nicht erforderlich.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung ferner eine Befestigungsanordnung zur Befestigung eines Verkleidungsbauteils an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Die Befestigungsanordnung umfasst einen Montageträger, welcher in die Karosserie integriert oder fest mit der Karosserie verbindbar ist. Die Befestigungsanordnung umfasst ferner zumindest ein zuvor beschriebenes und mit seinem ersten Befestigungsteil am Montageträger angeordnetes Befestigungselement sowie ein Verkleidungsbauteil mit einer Gegenbefestigungsstruktur, welcher formschlüssig mit der Befestigungsstruktur des zweiten Befestigungsteils des Befestigungselements verbindbar oder formschlüssig verbunden ist.
Der Montageträger kann ebenso als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgestaltet sein. Er ist bevorzugt fest mit der Karosserie verbunden oder hiermit verbindbar. Beispielsweise kann der Montageträger an eine tragende Metallkomponente der Kraftfahrzeugkarosserie angeschraubt, angenietet oder mit der Karosserie verklebt sein. Der Montageträger weist typischerweise eine oder mehrere Befestigungsstellen auf, an welchen eine entsprechende Anzahl an zuvor beschriebenen Befestigungselementen anordenbar ist. Das mehrteilig ausgestaltete Befestigungselement kann als separates Bauteil für den Montageträger bereitgestellt werden.
Der Montageträger kann insoweit mittels eines einkomponentigen Spritzgussprozesses gefertigt sein und lediglich eine oder mehrere Befestigungsstelle(n), etwa in Form einer Durchgangsöffnung oder Aufnahmevertiefung für das Befestigungselement aufweisen. Für die Montage des Verkleidungsbauteils kann hierbei insoweit vorgesehen sein, zunächst ein oder mehrere Befestigungselemente an hierfür vorgesehenen Befestigungsstellen des Montageträgers anzuordnen und sodann den mit den einzelnen Befestigungselementen bestückten oder versehenen Montageträger an der Karosserie zu befestigen. Optional kann eine Bestückung des Montageträgers mit den Befestigungselementen auch nach erfolgter Montage an der Kraftfahrzeugkarosserie erfolgen.
Der mit den Befestigungselementen versehene Montageträger kann alsdann für die Montage und Befestigung des Verkleidungsbauteils verwendet werden. Die Gegenbefestigungsstruktur (en) des Verkleidungsbauteils können mit der oder den an den Befestigungselementen bereitgestellten Befestigungsstruktur(en) des zweiten Befestigungsteils formschlüssig in Eingriff gebracht werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Montageträger an einer für das Befestigungselement vorgesehenen Befestigungsstelle eine Durchgangsöffnung mit einer Öffnungsberandung auf. Das Befestigungselement ist dabei mit dem zweiten Befestigungsteil und mit dem Verbindungsstück in die Durchgangsöffnung einführbar. Das Befestigungselement ist dabei mit dem ersten Befestigungsteil an der Öffnungsberandung abstützend zur Anlage bringbar.
Insbesondere kann das erste Befestigungsteil an seinem optionalen und die erste Durchgangsöffnung umschließenden ersten Rahmen einen nach außen abragenden Flanschabschnitt aufweisen, welcher sich an der Öffnungsberandung des Montageträgers im Bereich einer hierfür vorgesehenen Befestigungsstelle in Montagerichtung abstützt. Auf diese Art und Weise kann das Befestigungselement in Bezug auf die Montagerichtung am Montageträger festgelegt werden.
Am Montageträger können ferner beispielsweise zumindest ein oder mehrere Montageanschläge angeordnet oder ausgebildet sein, welche das in die Durchgangsöffnung eingesetzte Befestigungselement in Gegenrichtung, etwa entgegen der Montagerichtung am Montageträger fixieren. Somit kann eine besonders einfache, dauerhaltbare und feste Verbindung des Befestigungselements am Montageträger erfolgen, die wiederum eine besonders dauerhaltbare und feste wechselseitige Verbindung von Montageträger oder Karosserie mit dem Verkleidungsbauteil ermöglicht.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung zudem eine Kraftfahrzeugkarosserie, die eine zuvor beschriebene Befestigungsanordnung aufweist. Die Befestigungsanordnung kann hierbei insbesondere am Kraftfahrzeugheck angeordnet oder ausgebildet sein. Der Montageträger der Befestigungsanordnung kann insbesondere an einer Heckaussparung angeordnet sein und kann dazu vorgesehen und ausgestaltet sein, ein als Stoßfängerverkleidung ausgestaltetes Verkleidungsbauteil am Kraftfahrzeug, respektive an der Kraftfahrzeugkarosserie zu montieren, bzw. zu fixieren. Der Montageträger kann insbesondere am unteren Rand einer Heckaussparung der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet und/oder befestigt sein. Der Montageträger kann ein längserstrecktes Profilteil aufweisen, welches in Montagestellung an einen unteren Rand der Hecköffnung angrenzt.
Entlang der Längsrichtung des Montageträgers können mehrere Befestigungsstellen für das Verkleidungsbauteil angeordnet oder ausgebildet sein. Jede der Befestigungsstellen kann mit einem gesonderten und zuvor beschriebenen Befestigungselement versehen, bzw. ausgestattet sein.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Kraftfahrzeugkarosserie, zumindest aber mit einem zuvor beschriebenen Befestigungselement. Grundsätzlich kann das Befestigungselement zur Montage jedweder Verkleidungsbauteile an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs Verwendung finden. Es kann auch unabhängig vom Montageträger oder ohne Montageträger unmittelbar an der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet oder fixiert sein und insoweit eine Befestigungsstelle oder einen Befestigungspunkt für ein Verkleidungsbauteil bereitstellen.

1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
2 eine perspektivische Darstellung eines an einer Hecköffnung angeordneten Montageträgers,
3 eine perspektivische Darstellung einer Ausgestaltung des Befestigungselements,
4 eine weitere perspektivische Darstellung des Befestigungselements im Eingriff mit dem Verkleidungsbauteil,
5 einen Querschnitt A-A gemäß 4,
6 eine weitere perspektivische Darstellung des Befestigungselements,
7 eine perspektivische Darstellung einer Befestigungsstelle des Montageträgers ohne ein dort vorgesehene Befestigungselement,
8 eine Darstellung gemäß 7 jedoch mit einem am Montageträger angeordneten Befestigungselement,
9 einen Querschnitt B-B gemäß 8,
10 einen Querschnitt B-B gemäß 8 jedoch in einer anderen Perspektive im Vergleich zu 9 und
11 eine perspektivische Darstellung einer mit einem Verkleidungsbauteil versehenen Befestigungsstelle des Montageträgers.

Detaillierte Beschreibung
In 1 ist ein als Personenkraftwagen ausgestaltetes Kraftfahrzeug 1 schematisch dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem als Fahrgastzelle fungierenden Innenraum 3 auf. Die Kraftfahrzeugkarosserie 2, mithin das Kraftfahrzeug 1 weist ein Fahrzeugheck 4 auf. An dem Fahrzeugheck 4 ist eine in 2 näher und perspektivisch von innen dargestellte Hecköffnung 6 ausgebildet. Die Hecköffnung 6 kann mittels einer Heckklappe oder einem Kofferraumdeckel verschlossen werden.
Angrenzend an die Hecköffnung 6 ist eine Befestigungsanordnung 10 vorgesehen. Diese weist mehrere Befestigungsstellen 11 für ein Verkleidungsbauteil 20 auf. Das Verkleidungsbauteil 20 kann insbesondere als Stoßfängerverkleidung ausgestaltet sein. Es weist typischerweise mehrere Befestigungsstellen 21 auf, die jeweils mit einem Befestigungselement 22 versehen oder hiervon gebildet sind. Ein Befestigungselement 22 des Verkleidungsbauteils 20 im Bereich einer Befestigungsstelle 21 ist insbesondere in den 4 und 5 gezeigt.
Eine Befestigungsstelle 21 des Verkleidungsbauteils 20 weist typischerweise einen als Befestigungselement 22 ausgestalteten Befestigungsvorsprung 23 auf, welcher von einer Innenseite des Verkleidungsbauteils 20 hervorsteht. An dem Befestigungsvorsprung 23 ist ein Gegenrastelement 24 ausgebildet. Dieses ist vorliegend in Form einer Durchgangsöffnung 25 implementiert und kann mit einem komplementär ausgestalteten Rastelement 64 formschlüssig zusammenwirken. Der Befestigungsvorsprung 23 kann als bügelartiger Rahmen 26 von der Innenseite des panelartigen Verkleidungsbauteils 20 hervorstehen.
Ein mittlerer Abschnitt des Rahmens 26, welcher über außenliegende Stege 29 einteilig mit der Rückseite des Verkleidungsbauteils ausgestaltet sein kann, kann insbesondere mit dem Rastelement 64 zusammenwirken. Das Verkleidungsbauteil 20 mit seiner Befestigungsstelle 21 bildet insbesondere eine Gegenbefestigungsstruktur 28, die formschlüssig mit einer komplementär hierzu ausgestalteten Befestigungsstruktur 70 eines gesonderten Befestigungselements 30 in Eingriff bringbar ist.
An der Hecköffnung 6 ist für die Montage und Befestigung des Verkleidungsbauteils 20 ein in 2 gezeigter Montageträger 80 vorgesehen. Dieser weist mehrere Befestigungsstellen 81 für jeweils ein Befestigungselement 30 auf. Die mit jeweils einen Befestigungselement 30 versehenen Befestigungsstellen 81 des Montageträgers 80 bilden die einzelnen Befestigungsstellen 11 der Befestigungsanordnung 10, welche mit den Befestigungsstellen 21 des Verkleidungsbauteils 20 verbindbar sind.
Der Montageträger 80 weist ein längserstrecktes Profilteil auf. Dieses ist typischerweise als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgestaltet. Der Montageträger 80 weist mehrere Fügestellen 86 auf, mittels welchen der Montageträger 80 am Fahrzeugheck 4 befestigbar, bzw. fixierbar ist. Die Fügestellen 86 können als Schrauböffnungen oder als Teil einer Schraubverbindung ausgestaltet sein, um den Montageträger 80 an den Fügestellen 86 am Fahrzeugheck zu befestigen.
Wie insbesondere in den 7 bis 11 dargestellt weist der Montageträger 80 mehrere Befestigungsstellen 81 auf, die jeweils als Aufnahmevertiefung, respektive Durchgangsöffnung 82 für jeweils ein Befestigungselement 30 ausgestaltet sind. Die Durchgangsöffnungen 82 weisen einen lichten Querschnitt auf, in welchem zumindest ein Bereich des Befestigungselements 30 eingesetzt werden kann.
Die Durchgangsöffnung 82 weist einen umlaufenden Öffnungsberandung 83 auf, an welcher ein nach außen abragender Flanschabschnitt 44 des Befestigungselements 30 in der gezeigten Montagestellung am Montageträger 80 anliegt. Mittels eines insbesondere in 11 gezeigten Montageanschlags 84 kann das Befestigungselement 30 verliersicher als auch dauerhaft am Montageträger 80 fixiert werden. Das Befestigungselement 30 kann leicht schräg gegenüber der Montagerichtung M in die Durchgangsöffnung 82 eingesetzt werden und unmittelbar vor Erreichen einer finalen Endposition nach unten verschwenkt werden, sodass der unten liegende Bereich eines Rahmens 42 des Befestigungselements 30 in Montagerichtung M hinter den Montageanschlag 84 gelangt, mittels welchem ein Verschieben des Befestigungselements 30 entgegen der Montagerichtung M blockiert wird.
Das Befestigungselement 30 ist insbesondere in den 3 bis 6 in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen gezeigt. Das Befestigungselement 30 weist eine Einführöffnung 33 zur Aufnahme des Befestigungselements 22 des Verkleidungsbauteils 20 auf. Das Befestigungselement 30 ist mehrteilig ausgestaltet. Es weist ein erstes Befestigungsteil 40 mit einem Kunststoffkörper 41 sowie ein zweites Befestigungsteil 60 mit einem Kunststoffkörper 61 auf. Das erste Befestigungsteil 40 und das zweite Befestigungsteil 60 weisen die jeweils einen Rahmen 42, 62 auf. Der erste Rahmen 42 umschließt eine erste Durchgangsöffnung 43 für das Befestigungselement 22, respektive für die von diesem gebildete Gegenbefestigungsstruktur 28. Der zweite Rahmen 62 weist eine zweite Durchgangsöffnung 63 auf. An dieser ist eine Befestigungsstruktur 70 ausgebildet oder angeordnet, die komplementär zur Gegenbefestigungsstruktur 28 des Verkleidungsbauteils 20 ausgebildet ist.
Die erste Durchgangsöffnung 43 und die zweite Durchgangsöffnung 63 sind entlang der Montagerichtung M fluchtend oder koaxial zueinander angeordnet, bzw. ausgestaltet. Das erste Befestigungsteil 40 ist ferner über ein elastisches Verbindungsstück 50 mit dem zweiten Befestigungsteil 60 verbunden. Insbesondere sind die beiden Befestigungsteile 40, 60 ausschließlich über das Verbindungsstück 50 miteinander verbunden. Das elastische Verbindungsstück 50 bildet einen Toleranzkörper 51, welcher insbesondere durch thermische Einwirkung bedingte Lageveränderungen des zweiten Befestigungsteils 60 gegenüber dem ersten Befestigungsteil 40 kompensieren kann.
Das Verbindungsstück 50 ist insbesondere als Elastomerbauteil 52 ausgestaltet. Es kann beispielsweise ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk oder ein thermoplastisches Elastomer aufweisen. Das Verbindungsstück 50 weist insbesondere einen durchgehenden Seitenwandabschnitt 55 mit einem ersten Befestigungsabschnitts 54 und mit einem in Montagerichtung M hiervon beabstandeten zweiten Befestigungsabschnitts 56 auf. Der in Bezug auf die Montagerichtung M in Umfangsrichtung geschlossene Seitenwandabschnitt 55 bildet eine weitere fluchtende Durchgangsöffnung 53 und ist mittels seines ersten Befestigungsabschnitts 54 am ersten Befestigungsteil 40 befestigt. Der gegenüberliegende zweite Befestigungsabschnitt 56 ist mit dem zweiten Befestigungsteil 60 typischerweise stoffschlüssig verbunden.
Wie insbesondere in den 4 und 5 dargestellt, weist das als Gegenbefestigungsstruktur 28 fungierende Befestigungselement 22 des Verkleidungsbauteils 20 einen bügelartig ausgestalteten Befestigungsvorsprung 23 auf. Jener Befestigungsvorsprung 23 fungiert als Gegenrastelement 24 zur Bildung einer Rastverbindung mit einem Rastelement 64, welches an der Innenseite des zweiten Rahmens 62 ausgebildet ist und welches quasi radial nach innen vom Rahmen 62 hervorsteht. Das Rastelement 64 weist eine Anlaufschräge 65 auf, die zu einer in 5 temporär nach oben gerichteten Auslenkung des Gegenrastelements 24 führt, wenn das Befestigungselement 22 durch die zweite Durchgangsöffnung 63 eingeführt oder hindurchgeführt wird.
Das Gegenrastelement 24 weist insoweit eine Durchgangsöffnung 25 oder eine entsprechende Rastvertiefung auf, die komplementär zum Rastelement 64 ausgebildet ist, sodass mit Erreichen einer Endmontageposition das Befestigungselement 22 in Bezug auf die Montagerichtung M am zweiten Befestigungsteil 60 formschlüssig befestigt ist.
Seitlich versetzt zum Rastelement 64 sind an einem gegenüberliegenden Innenwandungsabschnitt des zweiten Rahmens 62 einzelne Niederhalter 66 ausgebildet, die dafür Sorge tragen, dass die quer zur Montagerichtung M voneinander beabstandeten Stege 29 des bügelartigen Befestigungselements 22 niedergedrückt werden, um somit das Gegenrastelement 24 mit dem Rastelement 64 in Eingriff zu halten. Entgegen der Montagerichtung M weisen die Niederhalter 66 jeweils eine Einführschräge 67 auf, um eine nach unten, in Richtung zum Rastelement 64 einwirkende Haltekraft auf die Stege 29 des bügelartigen Befestigungsvorsprungs auszuüben, wenn das Befestigungselement 30 entlang der Montagerichtung M in die Einführöffnung 33 eingeschoben wird.
In der in 5 gezeigten Endmontagekonfiguration durchsetzt das Befestigungselement 22 sowohl das erste Befestigungsteil 40, das Verbindungsstück 50 als auch das zweite Befestigungsteil 60. Das Gegenrastelement 24 gelangt mit dem am stirnseitigen Ende des zweiten Rahmens 62 nach innen hervorstehenden Rastelement 64 zur Anlage und ist insoweit gegen ein Herausziehen entgegen der Montagerichtung M am zweiten Befestigungsteil 60 gesichert. Bei einer etwa durch thermische Beanspruchung auftretenden übermäßigen Zugbelastung entgegen der Montagerichtung, welche vom Befestigungselement 22 auf das zweite Befestigungsteil 60 übertragen wird, kann das Verbindungsstück 50 aufgrund seiner inhärenten Elastizität um ein gefordertes Maß entgegen der Montagerichtung M gestaucht werden, sodass die mechanische Belastung an der Füge- bzw. Verbindungsstelle zwischen der Befestigungsstruktur 70 und der Gegenbefestigungsstruktur 28, mithin zwischen dem Rastelement 64 und dem Gegenrastelement 24 auf ein zulässiges Höchstmaß reduziert werden kann.
Ein Materialbruch als auch ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung kann auf diese Art und Weise effektiv vermieden werden. Die Materialbeanspruchung auf die die formschlüssige Verbindung bildenden Komponenten der Befestigungsanordnung 10 kann in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Das Verbindungsstück 50 kann insbesondere im Zuge eines ein- oder Mehrkomponenten Spritzgussprozess mit dem ersten Befestigungsteil 40 und mit dem zweiten Befestigungsteil 60 verbunden werden. Das zweite Befestigungsteil 60 weist dem ersten Befestigungsteil 40 zugewandt einen sich zumindest bereichsweise in Montagerichtung M erstreckenden Seitenwandabschnitt 68 auf. Dementsprechend weist auch das erste Befestigungsteil 40 dem zweiten Befestigungsteil 60 zugewandt einen sich zumindest bereichsweise in Montagerichtung M erstreckenden Seitenwandabschnitt 45 auf. Der Seitenwandabschnitt 45 kann nach außen hin stoffschlüssig mit dem Seitenwandabschnitt 55, insbesondere mit dessen Befestigungsabschnitt 54 verbunden sein. Gleichermaßen kann der Seitenwandabschnitt 68 stoffschlüssig mit den Seitenwandabschnitt 55 des Verbindungsstücks 50, insbesondere mit dessen Befestigungsabschnitt 56 verbunden sein. Eine entsprechende Verbindung ist unmittelbar im Zuge eines Ein- oder Mehrkomponenten-Spritzgussprozesses zu verwirklichen und kann insoweit besonders einfach und kosteneffizient in hoher Stückzahl bereitgestellt werden.
Das Befestigungselement 30 ist als gesondertes Montagebauteil vorgesehen und kann passgenau in die Befestigungsstelle 81, respektive in die Durchgangsöffnung 82 des Montageträgers 80 eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine preiswerte, einkomponentige Ausgestaltung des Montageträgers 80 und erlaubt zugleich eine individuelle Gestaltung der einzelnen Befestigungsstellen 81 hinsichtlich der Bereitstellung einer jeweils geforderten Verbindung mit den Befestigungsstellen 21 des Verkleidungsbauteils 20.
Wenngleich das Befestigungselement 30 im vorliegenden Ausführungsbeispiel konkret zur Befestigung des Verkleidungsbauteils 20 am Heck des Kraftfahrzeugs 1 vorgesehen ist kann es auch anderweitig, so etwa zur Befestigung anderer Verkleidungsbauteile an anderen Stellen und Bereichen der Kraftfahrzeugkarosserie dienen.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Entwicklung, zu welcher im Rahmen der Entwicklung weitere zahlreiche Varianten denkbar sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine oder einige mögliche Implementierung(en) eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Karosserie
3: Innenraum
4: Fahrzeugheck
6: Hecköffnung
10: Befestigungsanordnung
11: Befestigungsstelle
20: Verkleidungsbauteil
21: Befestigungsstelle
22: Befestigungselement
23: Befestigungsvorsprung
24: Gegenrastelement
25: Durchgangsöffnung
26: Rahmen
28: Gegenbefestigungsstruktur
29: Steg
30: Befestigungselement
33: Einführöffnung
40: Befestigungsteil
41: Kunststoffkörper
42: Rahmen
43: Durchgangsöffnung
44: Flanschabschnitt
45: Seitenwandabschnitt
50: Verbindungsstück
51: Toleranzkörper
52: Elastomerbauteil
53: Durchgangsöffnung
54: Befestigungsabschnitt
55: Seitenwandabschnitt
56: Befestigungsabschnitt
60: Befestigungsteil
61: Kunststoffkörper
62: Rahmen
63: Durchgangsöffnung
64: Rastelement
65: Anlaufschräge
66: Niederhalter
67: Anlaufschräge
68: Seitenwandabschnitt
70: Befestigungsstruktur
80: Montageträger
81: Befestigungsstelle
82: Durchgangsöffnung
83: Öffnungsberandung
84: Montageanschlag
86: Fügestelle

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

EP 1480306 A2 [0004]

Claims

Befestigungselement (30) zur Befestigung eines Verkleidungsbauteils (20) an einer Kraftfahrzeugkarosserie (2), wobei das Befestigungselement (30) folgendes umfasst: - ein erstes Befestigungsteil (40) zur Anbindung an die Kraftfahrzeugkarosserie (2), - ein zweites Befestigungsteil (60) mit einer Befestigungsstruktur (70) zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung mit einer komplementär ausgestalteten Gegenbefestigungsstruktur (28) des Verkleidungsbauteils (20), und - ein elastisches Verbindungsstück (50), welches zwischen dem ersten Befestigungsteil (40) und dem zweiten Befestigungsteil (60) angeordnet und welches sowohl mit dem ersten Befestigungsteil (40) und mit dem zweiten Befestigungsteil (60) verbunden ist.
Befestigungselement (30) nach Anspruch 1, wobei das zweite Befestigungsteil (60) ausschließlich über das elastische Verbindungsstück (50) mit dem ersten Befestigungsteil (40) verbunden ist.
Befestigungselement (30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Befestigungsteil (40) und das zweite Befestigungsteil (60) entlang einer Montagerichtung (M) voneinander beabstandet sind und wobei das elastische Verbindungsstück (50) entlang der Montagerichtung (M) elastisch deformierbar ist.
Befestigungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Befestigungsteil (40) eine erste Durchgangsöffnung (43) für ein Befestigungselement (22) des Verkleidungsbauteils (20) aufweist, und wobei das elastische Verbindungsstück (50) einen umlaufenden Seitenwandabschnitt (55) aufweist oder bildet, welcher sich an die erste Durchgangsöffnung (43) anschließt.
Befestigungselement (30) nach Anspruch 4, wobei das zweite Befestigungsteil (60) eine zweite Durchgangsöffnung (63) aufweist, die in Bezug auf die Montagerichtung (M) fluchtend zur ersten Durchgangsöffnung (43) angeordnet oder ausgerichtet ist.
Befestigungselement (30) nach Anspruch 5, wobei die Befestigungsstruktur (70) innenseitig an der zweiten Durchgangsöffnung (63) oder an einem dem ersten Befestigungsteil (40) abgewandten Ende des zweiten Befestigungsteils (60) angeordnet oder ausgebildet ist.
Befestigungselement (30) nach Anspruch 6, wobei die Befestigungsstruktur (70) an einer ersten Innenseite der zweiten Durchgangsöffnung (63) ausgebildet oder angeordnet ist und wobei an einer zweiten Innenseite der zweiten Durchgangsöffnung (63), welche der ersten Innenseite gegenüberliegt, zumindest ein Niederhalter (66) angeordnet oder ausgebildet ist, welcher dazu ausgestaltet ist, die Gegenbefestigungsstruktur (28) mit der Befestigungsstruktur (70) in Eingriff zu halten.
Befestigungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsstruktur (70) zumindest ein Rastelement (64) aufweist, welches mit einem komplementär hierzu ausgestalteten Gegenrastelement (24) der Gegenbefestigungsstruktur (28) rastend in Eingriff bringbar ist.
Befestigungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Befestigungsteil (40) einen umlaufenden ersten Rahmen (42) aufweist, welcher mit einem ersten Befestigungsabschnitt (54) des Verbindungsstücks (50) stoffschlüssig verbunden ist.
Befestigungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Befestigungsteil (60) einen umlaufenden zweiten Rahmen (62) aufweist, welcher mit einem zweiten Befestigungsabschnitt (56) des Verbindungsstücks (50) stoffschlüssig verbunden ist.
Befestigungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungsstück (50) ein Elastomerbauteil (52) aus einem thermoplastischen Elastomer oder aus einem Ethylen Propylen-Dien-Kautschuk aufweist.
Befestigungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Befestigungsteil (40), das zweite Befestigungsteil (60) und das Verbindungsstück (50) mittels eines Zwei - oder Mehrkomponenten Spritzgussprozess gefertigt und/oder miteinander verbunden sind.
Befestigungsanordnung (10) zur Befestigung eines Verkleidungsbauteils (20) an einer Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Befestigungsanordnung (10) folgendes umfasst: - einen Montageträger (80), welcher in die Karosserie (2) integriert oder fest mit der Karosserie (2) verbindbar ist, - zumindest ein mit seinem ersten Befestigungsteil (40) am Montageträger (80) angeordnetes Befestigungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und - ein Verkleidungsbauteil (20) mit einer Gegenbefestigungsstruktur (28), welche formschlüssig mit der Befestigungsstruktur (70) des zweiten Befestigungsteils (60) des Befestigungselements (30) formschlüssig verbindbar oder verbunden ist.
Befestigungsanordnung (10) nach Anspruch 13, wobei der Montageträger (80) an einer für das Befestigungselement (30) vorgesehenen Befestigungsstelle (81) eine Durchgangsöffnung (82) mit einer Öffnungsberandung (83) aufweist, wobei das Befestigungselement (30) mit dem zweiten Befestigungsteil (60) und mit dem Verbindungsstück (50) in die Durchgangsöffnung (58) einführbar und mit dem ersten Befestigungsteil (40) an der Öffnungsberandung (83) abstützend zur Anlage bringbar ist.
Kraftfahrzeugkarosserie (2) mit einem Kraftfahrzeugheck (4) und mit einer am Kraftfahrzeug (4) angeordneten Befestigungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.