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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigung eines Bauteils an
einem Trägerelement,
insbesondere eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil eines
Kraftfahrzeuges, nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1. Die
Erfindung betrifft ferner im Rahmen der erfindungsgemäßen Befestigung
einsetzbare Befestigungselemente.
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Hintergrund
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Eine
bei der Montage eines Kraftfahrzeuges häufig auftretende Schwierigkeit
besteht darin, ein Verkleidungsteil positionsgenau an einem Karosserieteil
zu befestigen. Bekannte Positionierungen bzw. Zentrierungen eines
Verkleidungsteils erfolgen unter Verwendung einer Schraube bzw.
einer Anzahl von Schrauben, welche, das Verkleidungsteil fixierend,
in speziell ausgeformten, karosserieteilseitigen Befestigungsteilen
eingeschraubt werden. Eine derartige Montage erweist sich als sehr
aufwendig, sowohl für die
Montage als auch die Demontage besteht ein hoher Platzbedarf.
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Aus
der
DE 35 44 217 A1 ist
eine Befestigung eines Gegenstandes an einem Träger, insbesondere einer Zierleiste
an einer Karosserie bekannt. Die Befestigung weist einen Halteclip
aus Kunststoff mit einer mit dem Träger verbindbaren, insbesondere verklebbaren
Fläche
und einen den Gegenstand haltenden Befestigungsbereich auf. Der
Gegenstand weist auf der dem Befestigungsbereich zugekehrten Seite
ein Halteprofil aus Kunststoff auf, welches in den Befestigungsbereich
einrastbar ist, wobei unter Beibehaltung der Verbindung zwischen
dem Halteclip und dem Träger
die Verrastung zwischen dem Halteclip und dem Halteprofil durch
eine annähernd senkrecht
gegenüber
dem Träger
wirkende Kraft lösbar
ist.
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Ein
weiteres Befestigungssystem mit lösbar verbundenen Komponenten,
welches insbesondere zum Befestigen optionaler Ergänzungsteile
an Automobil-Oberflächenelementen
verwendbar ist, ist aus der
DE 197 12 928 A1 bekannt.
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Aus
der
EP 0 943 497 A2 ist
eine Vorrichtung zur Befestigung eines Innenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeugs
an einer Tragkonstruktion eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei
ist am Verkleidungsteil oder der Tragkonstruktion ein Eingriffsteil
angebracht, dass in eine am entsprechend anderen Bauteil ausgebildete
Aufnahme eingreift. Hierbei ist vorgesehen, dass das Eingriffsteil
lose unter Spiel in die Aufnahme eingreift, und diese hintergreift,
und dass zwischen dem Verkleidungsteil und der Tragkonstruktion
eine diese Bauteile verspannende Federvorrichtung ausgebildet ist.
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Die
WO 98/336 79 A2 offenbart
ein Befestigungselement zur Verbindung von Bauelementen, insbesondere
Verkleidungen aus Kunststoff, an Blechen, insbesondere Karosserieteile
eines Kraftfahrzeugs. Hierbei weist ein Kunststoffkörper ein
Fußteil auf,
das zum Einsetzen in ein bügelförmiges Halteteil des
Bauelements ausgebildet ist, sowie ein Kopfteil, das im montierten
Zustand durch eine Öffnung
im Blech ragt und Rastfedern trägt,
die einen spitzen Winkel zur Längsachse
des Kunststoffkörpers
einnehmen, und die Ränder
der Öffnung
im Blech im montierten Zustand hintergreifen.
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Die
US 4,765,036 A offenbart
eine Raststruktur, die durch ein mit einer Öffnung ausgebildetes Werkstück zum Schutz
von beschichteten Oberflächen
des Werkstücks
einführbar
ist. Die Verraststruktur weist einen Hauptverrastkörper mit
elastischen Mitteln auf, die durch die Öffnung eingeführt werden, sowie
eine Schutzkappe mit einer Aufnahme, in welche die Verrastmittel
eingeführt
werden können.
Es sind ferner seitliche Fenster vorgesehen, durch welche die Verrastmittel
wenigstens teilweise im montierten Zustand vorstehen können.
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Schließlich offenbart
die
DE 197 12 928
A1 ein Befestigungssystem mit lösbar verbundenen Komponenten,
besonders zum Befestigen optionaler Ergänzungsteile an Automobil-Oberflächenelementen.
Hierbei wird ein erstes Befestigungselement zum Befestigen eines
Oberflächenelements
an einem Fahrzeugkörper
verwendet, und zunächst
durch ein Loch im Oberflächenelement
eingesetzt und dann fest mit dem Fahrzeugkörper innerhalb einer in dem Körper gebildeten Öffnung verschraubt.
Ein zweites Befestigungselement wird zum Befestigen eines Ergänzungsteils
am Oberflächenelement
verwen det, und zunächst
separat in das Ergänzungsteil
eingepasst, und dann in das erste Befestigungselement eingesetzt
und leicht rotiert, um eine lösbare
Verbindung zu bilden. Das erste Befestigungselement im System hat
die Form eines einteiligen Steckers aus mechanisch hochfestem Kunststoff,
und sein Kopf weist einen inneren Hohlraum auf mit zwei einander symmetrisch
gegenüberliegenden
Zähnen,
die einwärts
in den Hohlraum vorspringen. Das zweite Befestigungselement weist
einen Handhabungskörper und
ein Rückhalteelement
auf, die zuvor aneinander durch ein im Ergänzungsteil gebildetes Loch
befestigt sind. Das Rückhalteelement
weist schließlich
ein Bajonett auf, das mit Zähnen
auf dem Stecker zusammenwirkt, wenn das Rückhalteelement in den Hohlraum
eingesetzt ist, um das zweite Befestigungselement mit dem ersten
Befestigungselement zu verbinden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, den bei der Befestigung von zwei Elementen
aneinander, insbesondere der Befestigung eines Verkleidungsteiles
an einem Karosserieteil, entstehenden Montageaufwand zu verringern.
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Zusammenfassung
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Befestigung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie
Befestigungselemente mit den Merkmalen der Patentansprüche 8 bzw.
9.
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Die
erfindungsgemäße Befestigung
zeichnet sich dadurch aus, daß für die (lösbare) Befestigung bzw.
Zentrierung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil keine
Schrauben benötigt
werden. Zweckmäßigerweise
sind hierzu die am Verkleidungsteil vormontierten Befestigungselemente
in ent sprechende Aussparungen am Karosserieteil, in welchen die
dem Karosserieteil zugeordneten Befestigungselemente vorgesehen
sind, einbringbar und vorverrastbar. Eine anschließende Verschiebung
der beiden Befestigungselemente relativ zueinander im wesentlichen
in Haupterstreckungsrichtung des Karosserieteils bzw. des Verkleidungsteils
erweist sich als sehr einfach durchführbar. Der Platzbedarf für eine derartige
Montage (bzw. Demontage) beispielsweise auf der Innenseite eines
Karosseriebleches ist gering. Auf einen herkömmlich notwendigen, arbeitsintensiven
Anschraubvorgang am Montageband kann vollständig verzichtet werden. Der
Ersatz von herkömmlicherweise
verwendeten Schrauben durch Kunststoffteile führt ferner zu einer Gewichtsersparnis.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigung
ist ferner ein einfaches Lochbild in dem Karosserieteil verwirklichbar.
Das erste Befestigungselement weist erfindungsgemäß einen
Basisabschnitt auf, auf welchen ein konkaver bzw. tablettförmiger Abschnitt
aufgebracht ist, wobei im wesentlichen mittig in einem Bodenbereich
des konkaven Abschnitts ein Klemmelement ausgebildet ist, welches
einen Sockelabschnitt und einen an der Oberseite des Sockelabschnitts
ausgebildeten U-förmigen
Abschnitt aufweist. Ein derart ausgebildetes Befestigungselement
erweist sich in der Praxis als sehr robust und zuverlässig.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Befestigung
ist die Verrastung mittels einer auf dem zweiten Befestigungselement
ausgebildeten Schulter realisiert, welche mit einem auf dem ersten
Befestigungs element vorgesehenen Vorsprung zusammenwirkt. Ein derartiger,
eine Rastnase darstellender Mechanismus führt zu einer wirksamen und
robusten Verrastung der Befestigungselemente aneinander, wobei auch die
Lösbarkeit
eines derartigen Mechanismus in einfacher Weise, beispielsweise
mittels Einbringung eines Schraubenziehers zwischen Schulter und
Vorsprung, verwirklicht ist.
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Es
ist bevorzugt, daß der
U-förmige
Abschnitt zwei Schenkel und einen diese Schenkel verbindenden, im
wesentlichen mit ebener Oberfläche ausgebildeten
Abschnitt aufweist, wobei der Abschnitt an einem Ende mit dem einen
Teil des Verrastungsmechanismus bildenden Vorsprung ausgebildet ist.
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Das
zweite Befestigungselement weist vorzugsweise einen umlaufenden
Kragen auf, wobei sich von der Innenseite dieses Kragens ein Wandungsabschnitt
erstreckt.
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Es
ist bevorzugt, daß der
Wandungsabschnitt einen ersten Bereich, welcher als sich im wesentlichen
nach oben verjüngende
Wandung ausgebildet ist, einen zweiten Bereich, welcher zwei sich
im wesentlichen senkrecht erstreckende Wandungsabschnitte und eine
diese verbindende Überdeckung aufweist,
und einen dritten Bereich, welcher als sich verjüngende Wandung ausgebildet
ist, wobei die Höhe
dieser Wandung gegenüber
der Wandung des ersten Bereiches geringer ist, aufweist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
des zweiten Befestigungselements verbindet die Überdeckung die Wandungsabschnitte über einen
Steg miteinander, wobei das dem Steg gegenüberliegende Ende der Überdeckung
sich verjüngend
ausgebildet ist, und die Überdeckung
zwischen dem Steg und dem sich verjüngenden Abschnitt die Schulter,
welche einen Teil des Verrastungsmechanismus bildet, aufweist.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Befestigung sind
das erste Befestigungselement und das zweite Befestigungselement
derart verrastbar, daß die
Wandungsabschnitte des zweiten Befestigungselements in elastische
Wirkverbindung zwischen den Sockelabschnitt und die jeweiligen U-förmigen Abschnitte des
Klemmelements einbringbar sind, wobei die Unterseite der Überdeckung
auf dem ebenen Abschnitt des U-förmigen
Bereiches ruht und die Schulter der Überdeckung mit dem Vorsprung
des U-förmigen
Bereiches die erfindungsgemäß vorgesehene
Verrastung bildet. Die hierdurch realisierte Positionierung der
Verrastung erweist sich bei der Montage und Demontage eines Verkleidungsteils
bezüglich
eines Karosserieteils als besonders leicht zugänglich.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es
versteht sich, daß die
vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Beschreibung der Zeichnung
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Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles
in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
zweier aneinander zu befestigender Befestigungselemente.
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2 zeigt
eine seitliche Schnittansicht der Befestigungselemente gemäß 1 in
aufeinandergelegter, jedoch nicht verriegelter Position.
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3 zeigt
eine der 2 entsprechende Schnittansicht,
wobei die Befestigungselemente sich in ihrer Verriegelungsposition
befinden.
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Detaillierte Beschreibung
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
eines ersten, im Rahmen der erfindungsgemäßen Befestigung einsetzbares
Befestigungselement ist in 1 insgesamt
mit 10 bezeichnet. Das Befestigungselement 10 weist
eine Basis 11 auf, welche beispielsweise an einem Karosserieteil
verrastbar ist. Zu diesem Zwecke kann unterhalb der Basis 11 ein
Verrastungselement 12 vorgesehen sein. Ein derartiges mit
dem Befestigungselement 10 verbundenes Karosserieteil ist
in den 2 und 3 schematisch dargestellt und
mit 40 bezeichnet.
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An
die Basis 11 schließt
sich ein konkaver, tablettartig ausgebildeter Abschnitt 13 an,
welcher an seinen Stirnseiten 13a, 13b sowie an
seinen Querseiten 13c, 13d schräg sich nach
oben erstreckende Wände
aufweist. In der Mitte des flächig
ausgebildeten Bodens 13e des Abschnitts 13 ist
ein Klemmelement 14, 15 ausgebildet. Das Klemmelement
weist einen Sockel- bzw. Fußabschnitt 14 und
einen auf diesem angebrachten, mit Schenkeln 15a, 15b ausgebildeten,
im wesentlichen U-förmigen
Abschnitt 15 auf. Ein die Schenkel verbindender mittlerer
Bereich des Abschnitts 15 ist mit 15c bezeichnet.
Von diesem erstreckt sich auf einer Seite ein Vorsprung 15d.
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Die
Elemente 14 und 15 sind vorzugsweise einstückig ausgebildet,
es ist ebenfalls möglich,
die Komponenten 13, 14 und 15 die Komponenten 11, 13, 14 und 15,
oder auch die Komponenten 11, 12, 13, 14 und 15 einstückig auszubilden.
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Der
U-förmige
Abschnitt 15 ist aus einem geeigneten elastischen Material,
beispielsweise einem geeigneten Kunststoff hergestellt, so daß Schenkel 15a, 15b eine
gewisse Flexibilität
besitzen. Zur Unterstützung
dieser Elastizität
sind die Schenkel 15a, 15b jeweils mit einer Ausnehmung
(in 1 sichtbar ist lediglich eine mit 16b bezeichnete
Ausnehmung des Schenkels 15b) ausgebildet.
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Ein
zweites Befestigungselement, welches mit dem ersten Befestigungselement
zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil
in Wirkverbindung bringbar ist, ist insgesamt mit 20 bezeichnet.
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Das
zweite Befestigungselement 20 ist mit einem umlaufenden,
kragenartigen Abschnitt 21 ausgebildet. Der Abschnitt 21 ist
nach außen
hin im Querschnitt spitz zulaufend ausgebildet, wie insbesondere
aus den 2 und 3 deutlich
wird. Von der Innenseite 21a dieses Abschnitts 21 erstreckt sich
ein Wandungsabschnitt, welcher insgesamt mit 22 bezeichnet.
Der Wandungsabschnitt 22 weist einen ersten stirnseitigen
Bereich 22a, einen zweiten, mittleren Bereich 22b und
einen dritten, wiederum stirnseitigen Bereich 22c auf.
Der Bereich 22a ist im wesentlichen als sich nach oben
verjüngende,
d. h. spitz zulaufende Wandung ausgebildet. Der Bereich 22b weist
zwei von der Innenseite 21a des kragenartigen Abschnitts 21 sich
senkrecht nach oben erstreckende, mit parallelen Seiten ausgebildete Wandabschnitte 221, 222 auf,
wobei diese Wandabschnitte 221, 222 mittels einer Überdeckung 32 miteinander
verbunden sind. Zwischen jedem Wandabschnitt 221, 222 und
der Überdeckung 32 ist eine
schlitzförmige
Aussparung ausgebildet, so daß die
Wandabschnitte und die Überdeckung 32 jeweils nur über einen
Steg 23 miteinander verbunden sind. Diese Verbindung gewährleistet
eine Elastizität
der Überdeckung 32 bezüglich der
Wandabschnitte. Die Überdeckung
ist ferner mit einer Schulter 32a ausgebildet, sie läuft zu dem
dem Steg 23 gegenüberliegenden
Ende hin spitz zu.
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Der
dritte Bereich 22c weist ebenfalls eine sich verjüngende Wandung
auf, wobei die Höhe
dieser Wandung gegenüber
der Wandung des Bereiches 22a geringer ist, so daß die Oberkante
nicht spitz, sondern stumpf ausgebildet ist.
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Das
zweite Befestigungselement 20 wird insbesondere an einem
Verkleidungsteil montiert, welches an einem Karosserieteil befestigt
werden soll. Ein derartiges Verkleidungsteil ist schematisch in 2 und 3 dargestellt
und mit 41 bezeichnet. Man erkennt hier, dass das Verkleidungsteil 41 in Ausnehmungen 28,
welche an der Außenseite
der Stirnseiten der Wandungsbereiche 22a, 22c vorgesehen
sind, eingebracht ist. Entsprechende Ausnehmungen können auch
in den Längsseiten
dieser Wandungsabschnitte sowie in dem mittleren Wandungsabschnitt 22b ausgebildet
sein.
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Insbesondere
unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird nun
das Zusammenwirken der beiden Bauteile 10, 20 zur
Bereitstellung der erfindungsgemäßen Befestigung
beschrieben.
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In
einem ersten Schritt erfolgt eine Vorverrastung des zweiten Befestigungselements 20 an dem
ersten Befestigungselement 10. Zu diesem Zwecke wird zunächst die Überbrückung 32 des zweiten
Befestigungselements 20 auf dem mittleren, ebenen Abschnitt 15c des
U-förmigen
Bereichs 15 positioniert.
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Dieser
Zustand ist im wesentlichen in 2 dargestellt.
Man erkennt, daß die
Innenfläche
der Stirnseite des dritten Wandungsabschnitts 22c des zweiten
Befestigungselements im wesentlichen an einer Stirnseite des Elements 14 anliegt.
Die Stirnseite des ersten Wandungsabschnitts 22a des zweiten Befestigungselements 20 ist
hierbei unmittelbar oberhalb der schrägen Stirnfläche 13a des Abschnitts 13 des
ersten Befestigungselements 10 angeordnet.
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Es
erfolgt anschließend
eine Relativbewegung der ersten und zweiten Befestigungselemente in
einer Richtung, wie sie in 2 durch
den Pfeil P dargestellt ist. Diese Verschiebungsrichtung ist im wesentlichen
parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Karosserieteils 40 bzw.
zur Haupterstreckungsrichtung der an diesem zu befestigenden Verkleidung 41.
Hierbei werden die Wandabschnitte 221, 222 des
Abschnitts 22b zwischen den Abschnitt 14 und die
U-Schenkel 15a, 15b des Elements 15 verschoben,
wobei es aufgrund der Dimensionierung der Elemente 14, 15a, 15b und 221, 222 zu einer elastischen
Wechselwirkung zwischen den Wandabschnitten und den U-Schenkeln
dergestalt kommt, daß diese
durch die Wandabschnitte auseinandergedrückt werden. In dieser Position,
die in 3 dargestellt ist, liegt die Überdeckung 32 teilweise
noch auf dem ebenen Mittelabschnitt 15c des U-förmigen Abschnitts 15.
Hierbei greifen die jeweils oberen Bereiche der, U-Schenkel 15a, 15b in
die schlitzförmigen
Ausnehmungen zwischen den Wandabschnitten 221, 222 und
der Überdeckung 32 ein.
Wie in 3 ferner zu erkennen ist, greift in dieser Position
die Schulter 32a der Überdeckung 32 über die
Kante des Vorsprungs 15d, wodurch eine Verrastung zwischen
den Befestigungselementen verwirklicht ist. Diese Verrastung ist
in sehr einfacher Weise lösbar,
beispielsweise in dem ein Schraubenzieher zwischen Schulter und
Vorsprung eingebracht wird. Nach dem Lösen der Verrastung sind die
Befestigungsteile 10, 20 in einfacher Weise durch
eine Relativbewegung entgegengesetzt der Richtung des Pfeiles P
voneinander lösbar.
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Diese
beschriebene Verschiebung der Befestigungselemente 10 und 20 führt insgesamt
zu einer lösbaren
Verriegelung und Zentrierung des mit dem zweiten Befestigungselement
verbundenen Verkleidungsteils an dem Karosserieteil, an welchem das
erste Befestigungselement angebracht ist.
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In
der Praxis werden an einem Karosserieteil mehrere erste Befestigungselemente 10 angeordnet sein,
welche mit einer entsprechenden Anzahl an dem Verkleidungsteil angebrachter
zweiter Befestigungselemente 20, zusammenwirken.
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Es
erweist sich als vorteilhaft, daß die gesamte Befestigung mit
nur zwei Arten von Befestigungselementen, nämlich dem ersten Befestigungselement 10 und
im zweiten Befesti gungselement 20, bewerkstelligt werden
kann. Sämtliche
an einem Verkleidungsteil anzubringende zweite Befestigungselemente
können
identisch ausgebildet sein. Auf Schrauben, wie sie bei herkömmlichen
Befestigungen verwendet wurden, kann vollständig verzichtet werden. Erfindungsgemäß übernimmt
also das zweite Befestigungselement anstelle einer Schraube die Zentrierfunktion.
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Zweckmäßigerweise
sind beide Befestigungsteile aus Kunststoff hergestellt. Es erweist
sich ferner als vorteilhaft, daß die
Anbringung derartiger Befestigungselemente auf einem Karosserieteil
ein einfacheres Lochbild ermöglicht.