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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung, sowie ein Befestigungssystem mit einer solchen Befestigungsvorrichtung, zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Befestigen einer Fußmatte an einem Fahrzeugboden bzw. -teppich.
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Vorrichtungen zur Befestigung von Fußmatten sind meist als zweiteilige oder mehrteilige Systeme ausgebildet.
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Aus der
WO 2021/045939 gehen eine Befestigungsvorrichtung sowie ein Befestigungssystem mit einer solchen Befestigungsvorrichtung hervor.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Befestigungsvorrichtung sowie ein Befestigungssystem zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Befestigen einer Fußmatte an einem Fahrzeugboden vorzusehen, die eine Alternative zu bekannten Befestigungsvorrichtungen bereitstellen.
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Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Befestigungsvorrichtung sowie ein Befestigungssystem vorzusehen, das einfach aufgebaut ist und sicher sowie zuverlässig im Betrieb ist.
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Erfindungsgemäß ist eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Befestigen einer Fußmatte an einem Fahrzeugboden, vorgesehen. Diese umfasst ein kreisringförmiges Basiselement mit einer Montagewandung zum Anliegen an einem ersten Bauteil und eine der Montagewandung gegenüberliegenden ersten Befestigungswandung zum Anliegen an einem zweiten Bauteil, ein Montageelement mit einer Bodenwandung, wobei das Montageelement zum Hindurchführen durch eine zweite Bauteildurchgangsöffnung eines zweiten Bauteils einen kleineren Durchmesser aufweist als das Basiselement, und zwei einander diametral gegenüberliegende klappbare Haltearme, die die Befestigungswandung des Basiselements mit dem Montageelement verbinden, wobei die Haltearme über jeweils ein Gelenk bzw. Scharnier mit dem Montageelement und dem Basiselement verbunden sind und im Bereich zwischen den Gelenken ein Knickgelenk ausbilden, wobei ein Bereich der Haltearme zwischen den Knickgelenken und der Befestigungswandung einen Befestigungsabschnitt ausbildet, und wobei zumindest eine Rasteinrichtung vorgesehen ist, um das Basiselement mit dem Montageelement in einer Montagestellung zu verbinden, sodass zwischen der Befestigungswandung und den Befestigungsabschnitten ein zweites Bauteil gehalten ist, sodass die Befestigungsvorrichtung mit dem zweiten Bauteil verbindbar ist, und einen Montagekörper zum Verbinden mit einem ersten Bauteil, der sich entgegen einer Montagerichtung erstreckt, wobei am Montagekörper Mittel zum Verbinden mit einem korrespondierend ausgebildeten Mittel eines ersten Bauteils vorgesehen sind.
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Mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung wird eine Fußmattenbefestigung, die an einem Fahrzeugboden, insbesondere an einem Teppich und oder einem entsprechenden Trägerbauteil eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist, vorgesehen, um dann eine Fußmatte über die Befestigungsvorrichtung mit dem Fahrzeugboden zu verbinden.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist einteilig ausgebildet und lässt sich, wie im Folgenden noch näher beschrieben wird, auf einfach Weise mit einem Fahrzeugboden verbinden.
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Zudem kann die Befestigungsvorrichtung aus einem Kunststoff, vorzugsweise in einem 1-Komponenten-Spritzgießverfahren hergestellt sein.
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Unter einer Montagerichtung bzw. einer Axialrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Richtung verstanden, die sich in Richtung eines zweiten Bauteils erstreckt und die im Wesentlichen orthogonal zu einer Bauteiloberfläche des zweiten Bauteils angeordnet ist.
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Der Montagekörper kann an der Bodenwandung des Montageelements angeordnet sein und sich in Richtung Basiselement erstrecken, wobei das Basiselement eine Durchgangsöffnung zum Hindurchführen des Montagekörpers aufweist.
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Somit verschiebt sich der Montagekörper beim Übergang von einer Ausgangsstellung in eine Endmontagestellung in Axialrichtung derart in Richtung Basiselement bzw. entgegen der Montagerichtung derart, dass dieser sich in der Endmontagestellung von der Montagewandung des Basiselements entgegen der Montagerichtung erstreckt.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann der Montagekörper an der Montagewandung des Basiselements angeformt sein.
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Somit erstreckt sich der Montagekörper immer, also auch in der Endmontagestellung von der Montagewandung des Basiselements entgegen der Montagerichtung erstreckt
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Es können auch drei oder vier oder fünf oder mehr vorzugsweise radial umlaufend und gleich beabstandet voneinander angeordnete klappbare Haltearme vorgesehen sein.
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Im Bereich des Knickgelenks kann ein Bereich der Haltearme zwischen dem Knickgelenk und dem Montageelement über das Knickgelenk hinaus in radialer Richtung nach außen verlängert sein, wobei diese Verlängerung einen Sicherungsabschnitt ausbildet, und wobei der Sicherungsabschnitt eine, vorzugsweise in etwa rechteckförmige, Sicherungsfläche ausbildet, die in einer Montagestellung in etwa parallel zu einer Oberfläche des zweiten Bauteils angeordnet ist.
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Vorzugsweise kann eine in Richtung Knickgelenk weisende Kante der Sicherungsfläche eine Sicherungskante ausbilden.
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In einer Endmontagestellung ist vorgesehen, dass der Sicherungsabschnitt an einer Unterseite eines Fahrzeugbodens bzw. eines Teppichs oder eines Trägerbauteils eines Kraftfahrzeugs anliegt. Auf diese Weise erhöhen sich die Reibungskräfte zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem Fahrzeugboden, sodass ein Verrutschen der Befestigungsvorrichtung zusätzlich zu den Haltekräften der Haltearme verhindert wird.
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Durch die Sicherungskante wird dieser Effekt noch einmal verstärkt, da eine scharfe Kante der Sicherungsfläche geringfügig in einen Fahrzeugboden eindringt, was ebenfalls ein Verrutschen der Befestigungsvorrichtung verhindert.
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Der Montagekörper kann Mittel, insbesondere eine Kante bzw. eine Rastkante, zum Verbinden mit einem korrespondierend ausgebildeten Mittel eines ersten Bauteils aufweisen.
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Der Montagekörper kann beispielsweise in etwa konusförmig ausgebildet sein, wobei der Montagekörper insbesondere in eine Montagerichtung konisch aufweitend ausgebildet ist.
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Eine in Montagerichtung radial umlaufende Kante des Montagekörpers kann dabei eine Rastkante ausbilden, sodass ein erstes Bauteil mit einer entsprechenden Befestigungseinrichtung über die Befestigungsvorrichtung mit einem Fahrzeugboden verbindbar ist. Bei dem ersten Bauteil handelt es sich bspw. um eine Fußmatte bzw. einen Innenraumteppich eines Kraftfahrzeugs.
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Bei der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung können in Montagerichtung die Bauteile der Befestigungsrichtung folgendermaßen angeordnet sein, zunächst das Basiselement, dann die Haltearmen und in Montagerichtung vorne das Montagelement.
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Die Rasteinrichtung kann sich in etwa in Montagerichtung erstreckende Rastarme aufweisen, die an der Befestigungswandung des Basiselements angeformt sind, wobei am Montageelement korrespondierend ausgebildete Gegenrastmittel, insbesondere Rastausnehmungen, angeordnet sind. Über die Rastarme lässt sich die Befestigungsvorrichtung sicher und zuverlässig in einer Endmontagestellung fixieren.
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Die Rastarme können im Bereich zwischen den Haltearmen und der Durchgangsöffnung angeordnet sein. Hierbei können zumindest zwei einander diametral gegenüberliegende Rastarme oder drei oder vier oder fünf radial umlaufend und gleich beabstandet zueinander angeordnete Rastarme vorgesehen sind.
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Vorzugsweise können lediglich zwei Haltearme vorgesehen sein. Eine solche Ausgestaltung ist dahingehend vorteilhaft, dass ein Entformungsprozess beim Herstellen der Befestigungsvorrichtung mittels eines Spritzgießverfahrens vereinfacht wird und dadurch kostengünstiger ausgeführt werden kann.
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Bei einer solchen Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung mit zwei Haltearmen können die Rastarme in einer Draufsicht von oben bzw. unten um 90° versetzt zu den Haltearmen angeordnet sein. Auch eine solche Anordnung vereinfacht den Entformungsprozess beim Herstellen der Befestigungsvorrichtung mittels eines Spritzgießverfahrens.
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Weiterhin kann am Befestigungselement eine Anschlagkante bzw. Anschlagfläche ausgebildet sein, an der in der Endmontagestellung beim Beaufschlagen der Befestigungsvorrichtung mit einer entgegen der Montagerichtung wirkenden Kraft bzw. einer Zugkraft oder auch einer in Montagrichtung wirkenden Druckkraft oder einem Kippmoment die Befestigungswandung mit einer Gegenanschlagkante bzw. Gegenanschlagfläche anliegen kann, um die entsprechenden Kräfte aufzunehmen.
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Durch das Vorsehen einer entsprechenden Anschlagkante werden die Haltekräfte der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung erheblich erhöht, da dann bei einer entgegen der Montagerichtung wirkenden Zugkraft das Montageelement am Basiselement anliegt und nicht durch die entsprechende Durchgangsöffnung gezogen werden kann, was zudem zu einer geringfügigen Verformung der Befestigungsvorrichtung führen würde. Zudem werden die Haltearme vor Beschädigung geschützt, da die bei Belastung auftretenden Kräfte über die Haltearme in Axial- bzw. Montagerichtung abgeleitet werden können.
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Das bedeutet, wenn das Basiselement mit der Anschlagkante bzw. -fläche der Befestigungswandung in der Endmontagestellung an der Gegenanschlagkante bzw.- fläche des Montagelements anliegt und auf Zug belastet wird, bspw. durch Ausknöpfen einer Fußmatte, sodass eine Zugbelastung auf den Montagekörper wirkt, wird die Kraft über die Anschlagkante und die Gegenanschlagkante abgeleitet bzw. übertragen und nicht direkt auf die Gelenke, insbesondere Filmscharniere. Auf diese Weise kann eine Mehrfachbelastung über den Montagekörper in Zugrichtung erfolgen.
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Das Montageelement kann einen in etwa rechteckförmigen Grundkörper aufweisen. Die Haltearme können mit der Bodenwandung des Grundkörpers ebenso wie mit der Befestigungswandung gelenkig, vorzugsweise über Scharniere, insbesondere Filmscharniere, verbunden sein.
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Weiterhin können in den Haltearmen in etwa mittig Knickgelenke ausgebildet sein, die vorzugsweise ebenfalls als Filmscharniere ausgeführt sind.
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Ein Bereich der Haltearme zwischen den Knickgelenken und der Befestigungswandung bildet kann jeweils einen Befestigungsabschnitt zum Halten eines Fahrzeugteppichs ausbilden.
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Ein Bereich den Haltearmen zwischen den Knickgelenken und dem Bodenwandung kann jeweils einen Armabschnitt ausbilden.
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Im Bereich der Haltearme können am Grundkörper bzw. am Bodenwandung des Grundkörpers Auflageabschnitte angeformt sein. Diese können sich vorzugsweise in horizontaler Richtung bzw. in radialer Richtung nach außen erstrecken.
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Zudem können an den in Richtung der Befestigungsabschnitte weisenden Flächen der Armabschnitte Auflagerippen angeformt sein.
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Die Auflageabschnitte und/oder die Auflagerippen sind vorgesehen, um die Haltearme in der Endmontagestellung abzustützen und um auf die Befestigungsvorrichtung wirkende Kräfte (Zug- Druckkräfte und Kippmomente, die Betrieb auf die Befestigungsvorrichtung wirken) aufzunehmen und vorzugsweise in Axialrichtung über die Haltearme abzuleiten. Derartige Kräfte können von einer Fußmatte, die mit einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung verbunden ist und mit der Befestigungsvorrichtung gekoppelt ist im Betrieb hervorgerufen werden.
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Demgemäß wirken die Auflageabschnitte und/oder die Auflagerippen analog zu der Anschlagkante und der Gegenanschlagkante.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Verbinden einer vorstehend aufgezeigten Befestigungsvorrichtung mit einem zweiten Bauteil, insbesondere einem Fahrzeugboden bzw. einem Teppich eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Einbringen eines Montageelements in eine Durchgangsöffnung eines zweiten Bauteils in einer Montagerichtung, bis eine erste Befestigungswandung des Basiselements an einer Oberfläche des Bauteils anliegt, wobei beim Einbringen in der Montagerichtung das zweite Bauteil in einem Bereich zwischen der Befestigungswandung und Befestigungsabschnitten von Haltearmen eingeklemmt wird und
- Verbinden des Montageelements mit dem Basiselement mittels einer Rasteinrichtung.
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Es ist somit vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung von oben bzw. in Montagerichtung durch eine Öffnung in einen Fahrzeugboden bzw. in einen Teppich eines Fahrzeugs eingeführt wird. Durch Beaufschlagen der Befestigungsvorrichtung mit einer in Montagerichtung wirkenden linearen Druckkraft wird das dem Basiselement gegenüberliegende Montageelement entlang einer hinter dem Fahrzeugboden oder dem Teppich liegenden Abdeckung (Trägerbauteil) gespreizt. Durch die Aufweitung bzw. das Zusammenklappen der Haltearme entsteht eine untere bzw. hintere Bauteilauflage.
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Beim Einsetzen in eine Öffnung eines Fahrzeugbodens bzw. eines Teppichs oder eines dahinterliegenden Verkleidungsteils bewegen sich die klappbaren Haltearme entlang der Durchgangsöffnung in einem zweiten Bauteil und folgen der Geometrie der entsprechenden Durchgangsöffnung. Dabei werden das Basiselement und das Montagelement über die Rastmittel miteinander verbunden.
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Die Anzahl der Haltearme ist abhängig von den erforderlichen Haltekräften. Je mehr Haltearme vorgesehen sind, desto höhere Haltekräfte können mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung erzielt werden.
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In einer Endmontagestellung, in der die Befestigungsvorrichtung fest mit einem zweiten Bauteil verbunden ist, liegen die Haltearme mit ihren Befestigungsabschnitten in Montagerichtung hinter dem zweiten Bauteil.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Befestigungssystem zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Befestigen einer Fußmatte an einem Fahrzeugboden vorgesehen. Dieses umfasst eine vorstehend aufgezeigte Befestigungsvorrichtung und eine Befestigungseinrichtung mit einem zweiten Bauteil umfassend eine kreisscheibenförmige Abdeckwandung mit einer Sichtseite und einer Montageseite, wobei im Bereich einer Durchgangsöffnung korrespondierend zum Montagekörper der Befestigungsvorrichtung ausgebildete Verbindungsmittel vorgesehen sind.
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Auf diese Weise wird ein einfaches Befestigungssystem vorgesehen, das lediglich zwei Komponenten umfasst, nämlich die Befestigungsvorrichtung und die Befestigungseinrichtung, die jeweils aus einem einzigen Stück ausgebildet sind.
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Die Befestigungsvorrichtung kann zwei einander diametral gegenüberliegende klappbare zweite Haltearme aufweisen, wobei zweite Befestigungsabschnitte der zweiten Haltearme sich in radialer Richtung nach außen erstrecken und über jeweils ein Gelenk mit der Montageseite verbunden sind, wobei die zweiten Befestigungsabschnitte über ein Knickgelenk mit Rastabschnitten und zweiten Rasteinrichtungen verbunden sind, um die Haltearme in einer Montagestellung mit der Montageseite zu verbinden, sodass zwischen den Befestigungsabschnitten und der Montageseite ein erstes Bauteil gehalten ist, sodass die Befestigungseinrichtung mit dem ersten Bauteil verbunden ist.
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Die Befestigungsvorrichtung kann auch drei oder vier oder fünf oder mehr radial umlaufend und vorzugsweise gleich beabstandet voneinander angeordnete klappbare zweite Haltearme aufweisen.
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Zudem ist gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, insbesondere zum Befestigen einer Fußmatte an einem Fahrzeugboden mit einem vorstehenden Befestigungssystem vorgesehen. Dieses umfasst die folgenden Schritte:
- Ein vorstehend erläutertes Verfahren zum Verbinden der Befestigungsvorrichtung mit einem zweiten Bauteil, und
- Einbringen einer Befestigungseinrichtung in eine zweite Durchgangsöffnung eines ersten Bauteils in einer Montagerichtung, bis eine erste Montageseite einer Abdeckwandung an einer Oberfläche des ersten Bauteils anliegt, wobei beim Einbringen in eine Montagerichtung das erste Bauteil in einem Bereich zwischen der Montageseite und zweiten Befestigungsabschnitten von Haltearmen eingeklemmt wird, und Verbinden der Befestigungseinrichtung über Verbindungsmittel mit einem Montageelement der Befestigungsvorrichtung.
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Mit entsprechenden Befestigungsvorrichtungen und Befestigungseinrichtungen sowie dem bzw. den vorstehend kurz zusammengefassten Verfahren zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, lassen sich Fußmatten auf einfache Weise und sicher sowie zuverlässig mit einem Fahrzeugboden, insbesondere einem Fahrzeugteppich und/oder einer dahinterliegenden Struktur eines Kraftfahrzeugs, verbinden.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Diese zeigen in:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung,
- 2 eine seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung in einer Ausgangsstellung,
- 3 eine weitere seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung in einer Endmontagestellung,
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung in einer seitlich geschnittenen Darstellung in einer Endmontagestellung,
- 5 eine schematische seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung beim Einbringen in eine Durchgangsöffnung eines zweiten Bauteils,
- 6 eine schematische seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung beim Verbinden mit einem zweiten Bauteil in einer Zwischenstellung,
- 7 eine weitere schematische seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung in einer Endmontagestellung,
- 8 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung,
- 9 eine schematische seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungseinrichtung in einer Vormontagestellung,
- 10 eine schematische seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungseinrichtung in einer Endmontagestellung,
- 11 eine schematische seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung und der Befestigungseinrichtung in einem miteinander verbundenen Zustand in einer Endmontagestellung,
- 12 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 13 eine seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung aus 12 in einer Ausgangsstellung, und
- 14 eine seitlich geschnittene Darstellung der Befestigungsvorrichtung aus 12 in einer Endmontagestellung
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Im Folgenden werden eine Befestigungsvorrichtung 1, eine Befestigungseinrichtung 2 sowie ein Befestigungssystem 3 zum Befestigen eines ersten Bauteils 52 an einem zweiten Bauteil 53, insbesondere zum Befestigen einer Fußmatte 52 an einem Fahrzeugboden 53, näher beschrieben (1 bis 11).
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 ist in einer Montagerichtung 4 in eine Durchgangsöffnung eines zweiten Bauteils einbringbar und mit diesem verbindbar (1 bis 7). Unter der Montagerichtung 4 bzw. einer Axialrichtung 6 wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Richtung verstanden, in der die Befestigungsvorrichtung 1 in die Durchgangsöffnung des zweiten Bauteils 53 einbringbar ist, wobei diese Richtung in etwa orthogonal zu einer die Durchgangsöffnung umgebenen Bauteiloberfläche des zweiten Bauteils 53 angeordnet ist.
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Die Befestigungsvorrichtung 1 umfasst ein kreisringscheibenförmiges Basiselement 5, welches über sich in der Axialrichtung 6 erstreckende Haltearme 7 mit einem Montageelement 8 verbunden ist.
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Das Basiselement 5 weist eine Montagewandung 9 zum Anliegen an einem ersten Bauteil 52 und eine in Montagerichtung 4 weisende Befestigungswandung 10 zum Anliegen an dem zweiten Bauteil 53 auf.
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Im Basiselement 5 ist eine im Querschnitt vorzugsweise reckteckförmig ausgebildete Durchgangsöffnung 11 zum Hindurchführen eines Montagekörpers 12 ausgebildet. Alternativ kann die Durchgangsöffnung 11 auch einen rechteckförmigen oder einen kreisförmigen oder mehr- bzw. vieleckigen Querschnitt aufweisen.
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An der Befestigungswandung 10 sind radial umlaufend und gleich beabstandet voneinander die vier erste Haltearme 7 angeformt. Die ersten Haltearme 7 erstrecken sich in einer Ausgangsstellung bzw. Vormontagestellung 13 in etwa in Montagerichtung 4 bzw. in Axialrichtung 6. In einer Endmontagestellung 14 erstrecken sich die Haltearme 7 in etwa in radialer Richtung nach außen.
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Alternativ kann die Befestigungsvorrichtung 1 auch zwei oder drei oder fünf oder mehr erste Haltearme 7 aufweisen.
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Das Montageelement 8 weist einen in etwa rechteckförmigen Grundkörper 15 auf. Die Haltearme 7 sind mit dem Grundkörper 15 ebenso wie mit der Befestigungswandung 10 gelenkig, vorzugsweise über Gelenke bzw. Scharniere 16, insbesondere Filmscharniere, verbunden.
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Weiterhin sind in den Haltearmen 7 in etwa mittig Knickgelenke 17 ausgebildet, die vorzugsweise ebenfalls als Filmscharniere ausgeführt sind.
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Ein Bereich der Haltearme 7 zwischen den Knickgelenken 17 und der Befestigungswandung 10 bildet jeweils einen Befestigungsabschnitt 18 aus.
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Ein Bereich der Haltearme 7 zwischen den Knickgelenken 17 und dem Grundkörper 15 bildet jeweils einen Armabschnitt 37 aus.
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Im Bereich des Knickgelenks 17 ist ein Bereich der Haltearme zwischen dem Knickgelenk 17 und dem Montageelement 8 über das Knickgelenk 17 hinaus in radialer Richtung nach außen verlängert. Diese Verlängerung bildet einen Sicherungsabschnitt 19 aus, der eine in etwa rechteckförmige Sicherungsfläche 20 vorsieht.
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In der Endmontagestellung 14 ist die Sicherungsfläche 20 in etwa parallel zu einer Oberfläche eines zweiten Bauteils 53 angeordnet. Eine in Richtung Knickgelenk weisende Kante der Sicherungsfläche 20 bildet eine Sicherungskante 21 aus.
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Radial umlaufend um die Durchgangsöffnung 11 sind an der Befestigungswandung 10 sich in Montagerichtung 4 bzw. Axialrichtung 6 erstreckende Rastelemente 22 einer Rasteinrichtung 23 angeformt.
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Im Grundkörper 15 sind korrespondierend zu den Rastelementen 22 ausgebildete Rastausnehmungen 24 der Rasteinrichtung 23 ausgeformt. Über die entsprechenden Rastelemente 22 des Basiselements 5 und die Rastausnehmungen 24 des Montageelements 8 bzw. über die Rasteinrichtung 23 ist das Basiselement 5 mit dem Montageelement 8 in der Endmontagestellung 14 derart verbindbar, sodass zwischen der Befestigungswandung 10 und den Befestigungsabschnitten 18 ein zweites Bauteil 53 gehalten werden kann, sodass die Befestigungsvorrichtung 1 mit dem zweiten Bauteil 53 verbunden ist.
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Am Grundkörper 15 ist ein sich entgegen der Montagerichtung 4 erstreckender Montagekörper 12 angeformt. Der Montagekörper 12 ist in Montagerichtung in etwa konisch aufweitend ausgebildet, wobei eine radial umlaufende in Montagerichtung weisende Kante 25 des Montagekörpers zum Verrasten mit der Befestigungseinrichtung 2 bzw. mit einem ersten Bauteil 52, insbesondere einer Befestigungseinrichtung 2 vorgesehen ist.
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In der Endmontagestellung 14 ist der Montagekörper 12 entgegen der Montagerichtung vollständig im Bereich der Montagewandung 9 angeordnet, indem er sich durch die Durchgangsöffnung 11 derart hindurch erstreckt, dass der Grundkörper 15 in der Durchgangsöffnung 11 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird durch den rechteckförmigen Querschnitt der Durchgangsöffnung 11 und des Grundkörpers 15 zudem eine Art Verdrehsicherung ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform (4) ist zudem am Basiselement 5 eine in Montagerichtung 4 weisende Anschlagkante 26, die die Durchgangsöffnung 11 begrenzt, vorgesehen. Die Anschlagkante 26 bzw. -fläche wird vorzugsweise durch eine in Montagerichtung 4 weisende Fläche des Basiselements 5 bzw. der Befestigungswandung 10 ausgebildet.
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Weiterhin ist am quaderförmigen Grundkörper 15 des Montageelements 8 eine radial umlaufende Gegenanschlagkante 27 vorgesehen, um eine Bewegung des Montageelements 8 entgegen der Montagerichtung 4 bezüglich des Basiselements 5 zu begrenzen. Die Gegenanschlagkante 27 bzw. -fläche wird vorzugsweise durch eine entgegen der Montagerichtung 4 weisende Fläche des quaderförmigen Grundkörpers ausgebildet.
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Das bedeutet, wenn das Basiselement mit der Anschlagkante bzw. -fläche der Befestigungswandung in der Endmontagestellung an der Gegenanschlagkante bzw.- fläche des Montagelements anliegt und auf Zug belastet wird, bspw. durch Ausknöpfen einer Fußmatte, sodass eine Zugbelastung auf den Montagekörper wirkt, wird die Kraft über die Anschlagkante und die Gegenanschlagkante abgeleitet bzw. übertragen und nicht direkt auf die Gelenke, insbesondere Filmscharniere. Auf diese Weise kann eine Mehrfachbelastung über den Montagekörper in Zugrichtung erfolgen.
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Eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, umfasst, sofern nichts anderes beschrieben ist, sämtliche technischen Merkmal der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und auch die Anschlagkante 26 aus 4 (12 bis 14).
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Gemäß dieser Befestigungsvorrichtung 1 sind nur zwei einander diametral gegenüberliegende Haltearme vorgesehen.
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Die Rastelemente 22 der Rasteinrichtung 23 sind anders als beim ersten Ausführungsbeispiel nicht im Bereich der Haltearme 7 angeordnet sondern die Rastarme22 sind paarweise in einer Draufsicht von oben um 90° versetzt zu den Haltearmen angeordnet.
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An einer Bodenwandung 48 des Grundkörpers 15 sind an Stelle der Rastausnehmungen 24 Gegenrastelemente 51 angeformt.
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In den Haltearmen 7 sind in etwa mittig Knickgelenke 17 ausgebildet, die vorzugsweise als Filmscharniere ausgeführt sind.
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Ein Bereich der Haltearme 7 zwischen den Knickgelenken 17 und der Befestigungswandung 10 bildet jeweils den Befestigungsabschnitt 18 aus.
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Ein Bereich der Haltearme 7 zwischen den Knickgelenken 17 und dem Grundkörper 15 bildet jeweils einen Armabschnitt 37 aus.
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Im Bereich der Haltearme 7 sind am Grundkörper 15 bzw. an der Bodenwandung 48 des Grundkörpers 15 plattenförmige Auflageabschnitte 49 angeformt. Diese erstrecken sich in horizontaler Richtung bzw. in radialer Richtung nach außen erstrecken.
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Zudem sind an den in Richtung der Befestigungsabschnitte 18 weisenden Flächen der Armabschnitte 37 Auflagerippen 50 angeformt.
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Die Auflageabschnitte und/oder die Auflagerippen wirken analog zu der Anschlagkante und der Gegenanschlagkante.
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Die technischen Merkmale der Befestigungsvorrichtung sind einzeln oder in Ihrer Gesamtheit beliebig mit der Befestigungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kombinierbar.
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Die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung 2 ist zum Verbinden mit eines am zweiten Bauteil 53, insbesondere einem Fahrzeugteppich oder einem Fahrzeugboden zu befestigenden ersten Bauteil 52, insbesondere einer Fußmatte eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet ( 8 bis 10).
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Die Befestigungseinrichtung 2 umfasst eine in etwa kreisringscheibenförmige Abdeckwandung 28 mit einer Sichtseite 29 und einer in Montagerichtung 4 weisenden Montageseite 30.
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In der Abdeckwandung 28 ist eine zweite Durchgangsöffnung 31 ausgebildet.
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Radial umlaufend um die zweite Durchgangsöffnung 31 sind an der Montageseite 30 sich in Axialrichtung 6 bzw. in Montagerichtung 4 erstreckende zweite Rastelemente 32 einer zweiten Rasteinrichtung 33 angeformt.
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Die Kante 25 des Montagekörpers 12 der Befestigungsvorrichtung 1 bildet eine Rastkante 34 der zweiten Rasteinrichtung 33 aus, über die die Befestigungsvorrichtung 1 mit der Befestigungseinrichtung 2 verbindbar ist.
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Die Montageseite 30 der Abdeckwandung 28 ist über zweite Haltearme 35 mit einer in etwa ringförmigen Aufnahmewandung 36 verbunden.
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Die Befestigungseinrichtung 2 weist vier radial umlaufend und gleich beabstandet voneinander angeordnete zweite Haltearme 35 auf. Die zweiten Haltearme 35 sind gelenkig über Scharniere 38 sowohl mit der Montageseite 30 der Abdeckwandung 28 als auch der Aufnahmewandung 36 verbunden. Diese Scharniere 38 sind vorzugsweise als Filmscharniere ausgeführt.
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Alternativ kann die Befestigungseinrichtung 2 auch zwei oder drei oder fünf oder mehr zweite Haltearme 35 aufweisen (nicht dargestellt).
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Im Bereich zwischen den Scharnieren 38 weist jeder Haltearm ein zweites Knickgelenk 39 auf.
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Die Bereiche der zweiten Haltearme 35 zwischen dem Knickgelenk und der Montageseite 30 bilden zweite Befestigungsabschnitte 40 aus.
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Ein Bereich der zweiten Haltearme 35, der sich von der Aufnahmewandung 36 bis zu den zweiten Knickgelenken 39 erstreckt, ist in radialer Richtung nach außen verlängert, sodass dieser jeweils einen zweiten Sicherungsabschnitt 41, mit einer zweiten Sicherungsfläche 42 und einer in radialer Richtung nach innen weisenden Sicherungskante ausbildet.
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In der Endmontagestellung 14 ist die Sicherungsfläche 42 in etwa parallel zu einer Oberfläche eines ersten Bauteils 52 angeordnet. Die in Richtung Knickgelenk 39 weisende Kante der Sicherungsfläche 42 bildet eine Sicherungskante aus.
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An der Aufnahmewandung 36 sind sich entgegen der Montagerichtung 4 erstreckende dritte Rastelemente 43 einer dritten Rasteinrichtung 44 angeformt.
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Im Bereich der Anbindung der zweiten Haltearme 35 an der Montageseite 30 der Abdeckwandung 28 sind entsprechend korrespondierend ausgebildete dritte Gegenrastelemente 45 der dritten Rasteinrichtung 44 angeformt, um die Abdeckwandung 28 mit der Aufnahmewandung 36 in der Endmontagestellung 14 zu verbinden.
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Sowohl die Befestigungsvorrichtung 1 als auch die Befestigungseinrichtung 2 verjüngen sich in Axialrichtung 6 bzw. in Montagerichtung 4, um das Montageelement 8 bzw. die Aufnahmewandung 36 in eine Durchgangsöffnung eines zweiten bzw. eines erstens Bauteils 52 einzubringen.
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Hierfür ist von entscheidender Bedeutung, dass bei der Befestigungsvorrichtung 1 das Montageelement 8 einen geringeren Durchmesser aufweist als das Basiselement 5. Gleiches gilt für die Befestigungseinrichtung 2, bei der die Aufnahmewandung 36 einen kleineren Durchmesser aufweist als die Abdeckwandung 28.
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Die Montagewandung 9 des Montageelements 8 der Befestigungsvorrichtung verhindert somit ein Durchrutschen durch eine Durchgangsöffnung eines zweiten Bauteils 53.
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Gleichermaßen verhindert die Abdeckwandung 28 ein Durchrutschen der Befestigungseinrichtung 1 durch eine Durchgangsöffnung eines ersten Bauteils 52.
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Das erfindungsgemäße Befestigungssystem 3 umfasst somit die Befestigungsvorrichtung 1 und die Befestigungseinrichtung 2 (11).
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Im Folgenden wird zunächst ein Verfahren zum Verbinden der Befestigungsvorrichtung 1 mit einem zweiten Bauteil 53, insbesondere einem Fahrzeugboden 53 bzw. einem Fahrzeugteppich 53 und/oder einem dahinterliegenden Trägerbauteil 53 beschrieben (5, 6, 7 und 11).
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Dabei ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung in einer Ausgangsstellung bzw. in der Vormontagestellung 13 mit sich in etwa in Montagerichtung 4 erstreckenden Haltearmen 7 derart in eine Durchgangsöffnung eines zweiten Bauteils 53 eingebracht wird, dass zunächst das in Montagerichtung 4 vorne liegende Montageelement 8 durch die Durchgangsöffnung des zweiten Bauteils 53 durch Beaufschlagung mit einer in Axialrichtung 6 wirkenden Druckkraft geführt wird, sodass die Haltearme 7 im Bereich der Knickgelenke 17 abknicken und einen die Durchgangsöffnung begrenzenden Randbereich des zweiten Bauteils 53 einklemmen.
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Bei einer entsprechenden Verschiebung des Montageelements 8 entgegen der Montagerichtung 4 verrasten die Rastelemente 22 des Basiselements 5 mit den Rastausnehmungen 24 des Montageelements 8 derart, dass das Basiselement 5 und das Montageelement 8 über die Rasteinrichtung 23 in der Endmontagestellung 14 fixiert sind.
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Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden der Befestigungseinrichtung 2 mit einem ersten Bauteil 52 beschrieben. Dieses erfolgt im Wesentlichen analog zu dem anhand der Befestigungsvorrichtung 1 aufgezeigten Verfahren.
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Dabei ist erneut vorgesehen, dass die Haltearme sich in einer Ausgangsstellung bzw. Vormontagestellung 13 in etwa in Axialrichtung 6 bzw. in Montagerichtung 4 erstrecken. Auch hierbei wird zunächst die Aufnahmewandung 36 in eine Durchgangsöffnung des ersten Bauteils 52 eingebracht.
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Durch Beaufschlagung der Abdeckwandung mit einer in Montagerichtung wirkenden Druckkraft knicken die zweiten Haltearme 35 im Bereich der zweiten Knickgelenke 39, sodass zwischen der Montageseite 30 der Abdeckwandung 28 und den zweiten Befestigungsabschnitten 40 ein entsprechender, eine Durchgangsöffnung des ersten Bauteils 52 begrenzender Randbereich des ersten Bauteils 52 gehalten wird.
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Dabei verrasten die dritten Rastelemente 43 der Aufnahmewandung 36 mit den dritten Gegenrastelementen 45 der Abdeckwandung 28 derart, dass die Abdeckwandung 28 und die Aufnahmewandung 36 über die dritte Rasteinrichtung 44 miteinander verbunden sind.
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Nun ist die Befestigungsvorrichtung 1 mit einem Fahrzeug verbunden und die Befestigungseinrichtung 2 mit einer Fußmatte 52 verbunden.
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Eine Fußmatte 52 wird dann samt Befestigungseinrichtung 2 im Bereich der Befestigungsvorrichtung 1 des Fahrzeugbodens 53 angeordnet und erneut mit einer in Axialrichtung bzw. Montagerichtung wirkenden Druckkraft beaufschlagt.
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Dabei gleitet der Montagekörper 12 der Befestigungsvorrichtung 1 durch eine dritte Durchgangsöffnung 46 der Aufnahmewandung 36, sodass der Montagekörper 12 der Befestigungsvorrichtung 1 in einem Aufnahmeraum 47 der Befestigungseinrichtung 2 angeordnet ist.
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Über die zweite Rasteinrichtung 33 bzw. die zweiten Rastelemente 32 ist die Befestigungseinrichtung mit der zweiten Rastkante 34 bzw. der Kante 25 des Befestigungskörpers 12 verbindbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungsvorrichtung
- 2
- Befestigungseinrichtung
- 3
- Befestigungssystem
- 4
- Montagerichtung
- 5
- Basiselement
- 6
- Axialrichtung
- 7
- Haltearme
- 8
- Montageelement
- 9
- Montagewandung
- 10
- Befestigungswandung
- 11
- Durchgangsöffnung
- 12
- Montagekörper
- 13
- Vormontagestellung
- 14
- Endmontagestellung
- 15
- Grundkörper
- 16
- Gelenk/Scharnier
- 17
- Knickgelenk
- 18
- Befestigungsabschnitt
- 19
- Sicherungsabschnitt
- 20
- Sicherungsfläche
- 21
- Sicherungskante
- 22
- Rastelement
- 23
- Rasteinrichtung
- 24
- Rastausnehmung
- 25
- Kante
- 26
- Anschlagkante
- 27
- Gegenanschlagkante
- 28
- Abdeckwandung
- 29
- Sichtseite
- 30
- Montageseite
- 31
- Zweite Durchgangsöffnung
- 32
- Zweite Rastelemente
- 33
- Zweite Rasteinrichtung
- 34
- Zweite Rastkante
- 35
- Zweite Haltearme
- 36
- Aufnahmewandung
- 37
- Armabschnitt
- 38
- Scharnier
- 39
- Zweites Knickgelenk
- 40
- Zweiter Befestigungsabschnitt
- 41
- Zweiter Sicherungsabschnitt
- 42
- Zweite Sicherungsfläche
- 43
- Dritte Rastelemente
- 44
- Dritte Rasteinrichtung
- 45
- Dritte Gegenrastelemente
- 46
- Dritte Durchgangsöffnung
- 47
- Aufnahmeraum
- 48
- Bodenwandung
- 49
- Auflageabschnitt
- 50
- Auflagerrippe
- 51
- Gegenrastelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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