DE10208506C1 - Befestigungselement - Google Patents

Abstract

Befestigungselement zur Befestigung zweier im wesentlichen flächiger Bauteile (2, 3) aneinander, insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, mit Mitteln (10) zum Festlegen des Befestigungselements an einem ersten Bauteil und Mitteln (20) zum Festlegen des Befestigungselements an einem zweiten Bauteil, wobei zwischen den Mitteln (10) und (20) Mittel (30) zur Gewährleistung einer Beabstandung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil (2, 3) vorgesehen sind, wobei die Mittel (30) mit wenigstens einem starren Abschnitt (31, 33) und wenigstens einem flexiblen Abschnitt (32) ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Im Kraftfahrzeugbau sind zur Befestigung von Verkleidungs­ teilen an Karosserieteilen starre Befestigungssysteme im Einsatz, mit denen auch eine gewisse Beabstandung zwischen Karosserieteil und Verkleidungsteil einstellbar ist. Ein Längsausgleich der Beabstandung zwischen Karosserieteil und Verkleidungsteil ist jedoch lediglich über einen gewissen Temperaturbereich möglich.

Die Abstände von einem Kraftfahrzeugboden bis zu einer Längsträgerverkleidung betragen beispielsweise weniger als die Hälfte des Durchmessers der Befestigungselemente bzw. Distanzstücke und sind daher wenig kippgefährdet. Die Ver­ rastung derartiger Befestigungselemente erfolgt in der Re­ gel nicht definiert auf der y-Achse (vertikal), kann also auf die x-Achse (quer zur Fahrtrichtung) drehen. Hierdurch entstehen bei Kippbelastung unterschiedliche Ausreißkräfte, wodurch die Bauhöhe der Distanzstücke bzw. Befestigungsele­ mente eingeschränkt ist.

Die ungenügende Kippfestigkeit herkömmlicher Befestigungs­ elemente bei Querbelastung, wie beispielsweise beim Pfost­ entest in y-Richtung gefordert, muß deutlich verbessert werden. Die starre Befestigung mit einer Schnappverbindung rastet bei Querstößen zu leicht aus. Befestigungselemente mit gewünschten bzw. erforderlichen hohen Abzugskräften sind nicht oder nur durch Zerstörung demontierbar und/oder führen zu Beschädigungen am Fahrzeug.

Stylingvorgaben an der Außenkontur eines Kraftfahrzeugs er­ fordern einen nicht wirtschaftlichen und werkzeugtechnisch sehr aufwendigen Hinterschnitt, wenn vorhandene oder be­ kannte Befestigungssysteme eingesetzt werden sollen.

Die DE 34 23 455 C2 offenbart eine Befestigungsvorrichtung zur Montage von Komponenten in elektrischen und elektroni­ schen Geräten. Mittels dieser Befestigungsvorrichtung sind zwei Platten parallel zueinander und in einem vorbestimmten Abstand einander anordenbar. Dabei ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung eine hohe Steifigkeit aufweist.

Die US-Patentschrift 4,506,419 offenbart eine Befestigungs­ vorrichtung zur Befestigung von Bauteilen an einer Kraft­ fahrzeugkarosserie. Das Hauptaugenmerk bei der dort be­ schriebenen Befestigungsvorrichtung liegt auf der Zweitei­ ligkeit des Befestigungselements, wodurch eine Entfernung der zwei aneinander zu befestigenden Bauteile in einfacher Weise möglich ist. Dabei weist das Befestigungselement zwei Komponenten auf, die im wesentlichen starr ausgebildet sind.

In der DE 33 36 607 A1 wird ein Distanzstück zur Montage von Komponenten in elektrischen und elektronischen Geräten offenbart. Dieses Distanzstück weist neben mechanischen Verankerungsgliedern einen Kunststoffkörper zur Bereitstel­ lung eines Abstandes zwischen zwei Strukturelementen auf. Dieser Kunststoffkörper ist aus einem homogenen Stück aus­ gebildet.

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer kippsicheren lösbaren Befestigung, insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil eines Kraftfahr­ zeugs, bei der deutlich höhere Bauhöhen, also eine größere Beabstandung zwischen Karosserieteil und Verkleidungsteil, erreicht werden können, damit ein werkzeugtechnisch ver­ tretbarer Hinterschnitt beispielsweise am Längsträgerver­ kleidungsteil realisierbar wird (LTV). Die vorstehend er­ wähnten Nachteile herkömmlicher Befestigungselemente können nur unter Aufwand und hohen Kosten gemindert werden. Da nicht sämtliche Mängel befriedigend und kostendeckend be­ seitigt werden können (dies würde zu einem zu hohen Stück­ preis führen), wird die Bereitstellung eines neuen Befesti­ gungssystems angestrebt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1.

Mittels des in den Ansprüchen als Mittel zur Gewährleistung einer Beabstandung bezeichneten Distanzüberbrückungsmoduls des erfindungsgemäßen Befestigungselements ist gleichzeitig eine hohe Stützkraft und ein Querausgleich bei Querbelas­ tungen des aus den zu verbindenden Bauteilen und dem Befes­ tigungselement gebildeten Systems möglich. Erfindungsgemäß sind die starren und flexiblen Abschnitte der Mittel zur Gewährleistung der Beabstandung mittels Stützrippen reali­ siert. Auf diese Art lassen sich, je nach Anzahl und Stärke der jeweiligen Stützrippen, starre und flexible bzw. dyna­ mische Abschnitte in gewünschter Weise bereitstellen.

Die Stützrippen sind zweckmäßigerweise derartig gestaltet, das gleichzeitig in der Befestigungsachse (bzw. senkrecht zu den zu verbindenden flächigen Bauteilen) und auch quer zu dieser Achse definierte bzw. entstehende Kräfte aufge­ nommen werden können. Durch dieses Prinzip ist es möglich, in einfacher Weise verschiedene Bauhöhen (verschiedene Beabstandungen zwischen den aneinander zu befestigenden Bauteilen) zu realisieren.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Befestigungselements weisen die Mittel zur Gewährleistung einer Beabstandung zwischen den beiden Bau­ teilen an die jeweiligen Bauteile angrenzende starre Ab­ schnitte, und zwischen diesen Abschnitten einen flexiblen Abschnitt auf. Mit dieser Anordnung der starren und flexib­ len Abschnitte ist eine besonders robuste und Längen aus­ gleichende Konstruktion realisierbar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Befestigungselements, für die gesondert um Schutz nachgesucht wird, sind die Mittel zur Festlegung des Befestigungselements an dem ersten Bauteil, insbesondere dem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, als Drehverra­ stungselement ausgebildet, wobei das Drehverrastungselement parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des zu befesti­ genden Bauteils einen im wesentlichen Z-förmigen Quer­ schnitt aufweist.

Eine derartige Ausgestaltung des Drehverrastungselements unterscheidet sich von herkömmlichen, in Propellerform ge­ stalteten Eindreh-Clips dadurch, daß die Federschenkel ra­ dial am zu befestigenden Bauteil einrasten, die statische Last beim Betrieb bei Festsitz am Fahrzeug aber formschlüs­ sig aufnehmen. Nur durch gezielte Demontage durch Ausdrehen aus dem (zweckmäßigerweise als Langloch oder Oval ausgebil­ deten) Befestigungsloch in dem Karosseriebauteil ist das Befestigungselement zu entfernen.

Durch Kombination des teilweise starren, teilweise flexibel ausgebildeten Distanzmoduls mit einem derartigen Drehverra­ stungselement kann der Bruchempfindlichkeit von Kunststof­ fen bei Stoßbelastung und bei auftretenden Kippmomenten be­ gegnet werden. Das Distanzmodul dient hierbei als Stoßab­ sorber, welches die Stoßkraft in eine parallel geführte, dynamisch ansteigende Kraft umwandelt. Die Haltekraft läßt sich durch diese Anordnung beliebig variieren, ohne gleich­ zeitig die Demontagekraft analog zu erhöhen.

Zweckmäßigerweise sind an den ersten und/oder zweiten Mit­ tel zum Festlegen des Befestigungselements an dem ersten bzw. zweiten Bauteil Abdichtungsmittel vorgesehen. Diese können beispielsweise durch Anspritzen eines Elastomers realisiert sein, und üben eine abdichtende Funktion zur Ge­ währleistung eines Hohlraums, beispielsweise eines Längs­ trägers, zwischen dem Karosseriebauteil und dem Verklei­ dungsbauteil, aus.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement zeichnet sich fer­ ner durch deutliche Gewichts- und Kostenreduzierung aus, da bei herkömmlichen Befestigungselementen ein dem Kunden ge­ nanntes Kostenziel nicht erreicht werden kann. Beim erfin­ dungsgemäßen Befestigungselement ist ein Ausklinken bei ei­ ner Querbelastung nur durch Zerstörung des Elements mög­ lich. In der Praxis ist eine gezielte Demontage erforder­ lich. Das erfindungsgemäße Befestigungselement zeichnet sich durch eine große Funktionssicherheit im Fahrbetrieb aus. Ferner weist es die gleiche Handhabbarkeit, beispielsweise an Montagebändern, auf wie dies bei herkömmlichen Befesti­ gungssystemen der Fall war.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

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.

Die Erfindung ist anhand eines bevorzugten Ausführungsbei­ spieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische seitliche Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements zur Fixierung eines Fahr­ zeugkarosseriebauteils an einem Fahrzeug- Verkleidungsteil.

Fig. 2 zeigt eine schematisch vereinfachte seitliche An­ sicht der Mittel zur Festlegung des Befestigungs­ elements an dem Fahrzeugkarosseriebauteil, Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht eines Teilbereichs der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht der Fig. 2 entlang der Linie A-A.

Fig. 4 zeigt eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung in größerer Ausführlichkeit.

Fig. 5 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung in größerer Ausführlichkeit.

Fig. 6 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht eines weiteren Abschnitts der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung.

Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befe­ stigungsvorrichtung ist in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeich­ net. Sie dient zur Befestigung eines flächigen Fahrzeugka­ rosseriebauteils 2 an einem flächigen Verkleidungsteil 3. Das erfindungsgemäße Befestigungselement wirkt gleichzeitig als Beabstandungselement zwischen den Bauteilen 2 und 3.

Das Befestigungselement 1 erstreckt sich durch (nicht dar­ gestellte) Ausnehmungen in den Bauteilen 2 bzw. 3. Zur Festlegung des Befestigungselements 1 an dem Bauteil 2 dient ein Sockelmodul 10, in den Patentansprüchen als Mit­ tel zur Festlegung des Befestigungselements an einem ersten Bauteil bezeichnet.

Wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist, verfügt das Sockelmodul in einer ersten Richtung, beispielsweise der y- Richtung, über eine größere Erstreckung als in der x- Richtung. Durch Zusammenwirken mit einem entsprechend aus­ gebildeten Langloch ist es so möglich, das Sockelmodul zu­ nächst durch das Langloch hindurchzuführen und anschließend durch Verdrehung um etwa 90° an dem Bauteil 2 zu verrasten. Mittels der dargestellten Ausbildung des Sockelmoduls ist auf diese Weise eine formschlüssige Krafteinleitung (über die Schrägflächen 11) im Betriebszustand an dem Bauteil 2 erzielbar. Gleichzeitig erreicht man durch die Eindrehfunk­ tion eine kraftschlüssige Montage des Sockelmoduls an dem Bauteil 2.

Insgesamt ist durch das Sockelmodul 10 ein Bajonnette­ artiger Drehverschluß zur Verfügung gestellt, der sowohl im Montagezustand bzw. angebauten Zustand als auch während ei­ nes Transportes verrastbar ist.

In Fig. 4 sind weitere Einzelheiten des Sockelmoduls 10 dargestellt. Beispielsweise kann das Sockelmodul 10 mit ei­ nem Durchbruch 13 ausgebildet sein.

Auf der dem Sockelmodul gegenüberliegenden Seite des Bau­ teils 2 ist es möglich, eine Abdichtung vorzusehen, mit welcher beispielsweise der Zwischenraum zwischen den Bau­ teilen 2 und 3 abgedichtet werden kann. Eine Abdichtung ist in Fig. 4 schematisch dargestellt und mit 15 bezeichnet. Die Abdichtung kann entweder dem Sockelmodul oder dem im folgenden zu beschreibenden Abstandsmodul zugeordnet sein.

In Fig. 5 ist die im wesentlichen Z-förmige Ausbildung des Sockelmoduls in weiteren Einzelheiten dargestellt. Man er­ kennt, daß im Übergangsbereich zwischen dem Mittelteil 10b und den Endabschnitten 10a eine Ausnehmung 10c ausgebildet sein kann. Hierdurch ist es möglich, die Elastizität bzw. Verdrehbarkeit des Sockelmoduls zu beeinflussen.

Insgesamt ist mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Z- förmigen Ausgestaltung des Sockelmoduls gewährleistet, daß die Abschnitte 10a radial bei der Montage an dem Bauteil 2 einrasten. Hierdurch ist es möglich, die statische Last beim Betrieb und Festsitz am Fahrzeug formflüssig aufzuneh­ men.

Es sei noch einmal auf Fig. 1 verwiesen, in der ebenfalls die Mittel 20 zur Festlegung des Befestigungselements 1 an dem zweiten Bauteil, dem Verkleidungsteil 3, dargestellt sind. Diese Mittel sind als Drehverschluß 20 ausgebildet, und weisen ein entfernbares Element 21 auf. Dieses Element kann so ausgebildet sein, daß bei Entfernung eine weitere Verdrehung des Drehverschlusses 20 nicht möglich ist.

In Fig. 6 ist der Mittelteil des erfindungsgemäßen Befe­ stigungselements dargestellt und insgesamt mit 30 bezeich­ net. Dieser Mittelteil stellt das eigentliche Distanzmodul des erfindungsgemäßen Befestigungselements dar (in den An­ sprüchen als Beabstandungsmittel zur Gewährleistung einer Beabstandung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil be­ zeichnet). Das dargestellte Distanzmodul weist zwei starre Abschnitte 31, 33, und einen zwischen diesen liegenden dy­ namischen bzw. flexiblen Abschnitt 32 auf. Die Starrheit bzw. Flexibilität ist durch die Ausbildung von jeweiligen Stegen definiert, welche in den jeweiligen Abschnitten in Anzahl und Größe bzw. Dicke variieren. Der Anschaulichkeit halber sind für jeden Abschnitt jeweils ein Steg 31a, 32a und 33a explizit mit Bezugszeichen bezeichnet.

Erfindungsgemäß kann der Bruchempfindlichkeit von Kunst­ stoffen bei Stoßbelastung und bei Auftreten von Kippmomen­ ten mittels eines derartigen Stoß absorbierenden Distanzmo­ duls begegnet werden. Stöße können bei dem in Fig. 6 dar­ gestellten Distanzmodul insbesondere mittels des dynamisch bzw. flexibel ausgebildeten mittleren Abschnitts 32 aufge­ fangen werden. Insgesamt wirkt das Distanzmodul als flexi­ bler Stoßdämpfer.

Es sei schließlich angemerkt, daß sowohl das Sockelmodul 10 als auch der Drehverschluß 20 bei Bedarf mittels geeigneter Abdeckungen abgedeckt werden können.

Das dargestellte Befestigungs-System erfüllt durch seine Bauart die Bedingungen einer verstärkten Haltekraft im Be­ triebszustand und einer leichten Demontage beispielsweise eines Verkleidungsteils bei gewolltem Lösen.

Claims (4)

1. Befestigungselement zur Befestigung zweier im wesentlichen flächiger Bauteile (2, 3) aneinander, insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, mit ersten Mitteln (10) zum Festlegen des Befestigungselements an einem ersten Bauteil und zweiten Mitteln (20) zum Festlegen des Befestigungselements an einem zweiten Bauteil, wobei zwischen den ersten Mitteln zum Festlegen (10) und den zweiten Mitteln zum Festlegen (20) Beabstandungsmittel (30) zur Gewährleistung einer Beabstandung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil (2, 3) vorgesehen sind, und wobei die Beabstandungsmittel (30) mit wenigstens einem starren Abschnitt (31, 33) und wenigstens einem flexiblen Abschnitt (32) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die starren und flexiblen Abschnitte (31, 32, 33) mittels Stützrippen (31a, 32a, 33a) gebildet sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandungsmittel (30) an das erste und zweite Bauteil angrenzende starre Abschnitte (31, 33), und zwischen diesen einen flexiblen Abschnitt 32) aufweisen.

3. Befestigungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (10) zum Festlegen des Befestigungselements an einem Karosserieteil als Drehverrastungselement (10) ausgebildet sind, das parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des ersten Bauteils einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt aufweist.

4. Befestigungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch an den ersten und/oder zweiten Mitteln zum Festlegen des Befestigungselements an dem ersten bzw. zweiten Bauteil und/oder den Beabstandungsmitteln (30) ausgebildete Abdichtungsmittel (15).