-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Befestigungssystem nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
-
Im
Kraftfahrzeugbau kommen zur Befestigung von Verkleidungsteilen an
Karosserieteilen Befestigungselemente zum Einsatz, mittels derer
das Verkleidungsteil an dem Karosserieteil anbringbar ist. Ein Befestigungssystem
umfasst dabei die gegenseitige verbindende Wechselwirkung zwischen
Verkleidungs- und Karosserieteilen sowie dem Befestigungselement.
-
Bei
der Befestigung mittels eines Kunststoffclips ist ein kurzer Abstand
zwischen einer Verankerung und einem Anlagepunkt bzw. einer Anlagelinie, zwischen
denen der Kunststoffclip seine befestigende Wirkung vermittelt,
anzustreben. Hierbei ist erforderlich, dass eine Haltekraft, von
der Verankerung ausgehend, auf den Anlagepunkt bzw. die Anlagelinie
wirkt. Dabei ist zu berücksichtigen,
dass Kunststoff eine begrenzte Wärmestandfähigkeit
aufweist, dass also die Verformbarkeit des Kunststoffs durch Temperaturänderungen
verhältnismäßig leicht
beeinflussbar ist.
-
Gemäß des Standes
der Technik kommt innerhalb eines für einen Betrachter oder Nutzer
eines Kraftfahrzeuges einsehbaren Bereiches das Verkleidungsteil
mit dem Karosserieteil nur geringfügig oder gar nicht in Anlage.
Bei einer daraus möglicherweise resultierenden
Spaltbildung zwischen einzelnen Bestandteilen besteht die Gefahr,
dass zwischen gebildeten Spalten Schmutz oder Feuchtigkeit eindringen kann.
-
Gemäß neuer
Anforderungen an die Bereitstellung einer Befestigung wird jedoch
eine Null-Fuge angestrebt. Es sollte also vermieden werden, dass zwischen
einzelnen Bestandteilen des Befestigungssystems Fugen vorhanden
sind, durch die Schmutz oder Feuchtigkeit dringen könnte. Hierdurch
ist jedoch der Einbauraum für
einen Kunststoffclip erheblich eingeschränkt. Bezüglich der technischen Realisierbarkeit
einer Umformung am Rohbau, d. h. bezüglich der einzelnen Bestandteile
untereinander, ist für
den Kunststoffclip kein größerer Einbauraum
bereitstellbar.
-
Aufgabe
der Erfindung ist daher, bei der Befestigung eines Verkleidungsteils
an einem Karosserieteil mittels eines Befestigungselementes zwischen den
einzelnen, an der Befestigung beteiligten Komponenten eine möglichst
schmale Fuge, insbesondere Null-Fuge zu schaffen.
-
Die
der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Befestigungselement
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Befestigungssystem
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.
-
Das
erfindungsgemäße, zwei
Komponenten aufweisende Befestigungselement dient der Befestigung
eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil. Dabei ist vorgesehen, dass
die zweite Komponente, vermittelt durch eine elastische bzw. federnd
eingreifende Beaufschlagung durch die erste Komponente, in einer Öffnung des
zweiten Bauteils unter wenigstens teilweisem Verschluss der Öffnung befestigbar ist.
Durch diese Maßnahme
wird die zweite Komponente, vermittelt durch die erste Komponente,
mit dem zweiten Bauteil kraftschlüssig verbunden. Darüber hinaus
wird sichergestellt, dass zwischen der zweiten Komponente und dem
zweiten Bauteil zusätzlich
eine dichte, formschlüssige
Verbindung bereitgestellt wird. Die Öffnung des zweiten Bauteils
ist durch die zweite Komponente schmutz- und wasserdicht, also im
wesentlichen vollständig
schließbar.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste
Komponente mittels wenigstens einer erstkomponentenseitigen Befestigungseinrichtung
an wenigstens einer Befestigungseinrichtung des ersten Bauteils
verrastbar ist. Dabei ist eine Verrastung zwischen der einen erstkomponentenseitigen
Befestigungseinrichtung an der wenigstens einen Befestigungseinrichtung
des ersten Bauteils unter formschlüssigem gegenseitigen Eingriff
bereitstellbar. Mittels der Befestigungseinrichtungen, die aufgrund
ihrer Ausbildung gegenseitig ineinander passen, wird eine sichere
Verbindung zwischen der ersten Komponente sowie dem ersten Bauteil
ermöglicht.
Aufgrund des Umstands das die erste Komponente unter Wechselwirkung
mit der zweiten Komponente auch mit dem zweiten Bauteil verbunden
ist, wird insgesamt durch die erste sowie die zweite Komponente
des Befestigungselements eine gegen Schmutz und Feuchtigkeit abdichtende, sowohl
kraft- als auch formschlüssige
Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil bereitgestellt.
-
In
weiterer bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungselements
ist vorgesehen, dass eine Stützeinrichtung
mit wenigstens einer der Komponenten und wenigstens einem der Bauteile
unter Abstützung
der wenigstens einen Komponente an dem wenigstens einen Bauteil
verbindbar ist. Durch diese Maßnahme
wird die Befestigung der beiden Bauteile aneinander mittels der
beiden Komponenten verstärkt.
Durch den Umstand, dass wenigstens eine der Komponenten mit wenigstens
einem der Bauteile an zwei Stellen verbunden ist, kann eine eventuelle
Beschädigung
einer der befestigenden Verbindungen an einer der Stellen kompensiert
werden. Durch den Charakter der Stützeinrichtung, welche zwischen
der wenigstens einen Komponente und dem wenigstens einen Bauteil
eine Verbindung bereitstellt, werden des weiteren stabilisierende
Kräfte
zwischen den einzelnen Bestandteilen vermittelt.
-
In
besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass wenigstens eine der beiden Komponenten wenigstens teilweise
aus einem Material hergestellt ist, dessen Eigenschaften, insbesondere
dessen Verformbarkeit, durch Temperaturänderungen nur geringfügig beeinflussbar
sind. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass die wenigstens eine
Komponente wenigstens teilweise aus nicht rostendem Stahl hergestellt
ist. Durch diese Maßnahme
wird die Stabilität
unter den einzelnen Bestandteilen verstärkt. Dies wird durch die geringe Anfälligkeit
gegenüber
Temperaturschwankungen des Materials, aus dem die wenigstens eine
der beiden Komponenten wenigstens teilweise ausgebildet ist, unterstützt.
-
In
besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass das erste Bauteil als Verkleidungsteil, das zweite Bauteil
als Karosserieteil eines Fahrzeuges, die erste Komponente als Spange,
die zweite Komponente als Tülle
und die Stützeinrichtung
als Bolzen ausgebildet ist. Somit ist mit dem erfindungsgemäßen Befestigungselement
auf einfache sowie sichere Weise eine Befestigung von einem Verkleidungsteil
an ein Karosserieteil eines Fahrzeuges realisierbar. Neben Kraftschlüssigkeit wird
auch Formschlüssigkeit
gewährleistet.
Dadurch ist insbesondere sichergestellt, dass zwischen Verkleidungsteil
und Karosserieteil des Fahrzeuges weder Schmutz noch Feuchtigkeit
geraten und somit Beschädigungen
oder Korrosion wirksam vermieden werden können.
-
Das
erfindungsgemäße Befestigungssystem zur
Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil mittels
eines Befestigungselements, welches eine erste Komponente und eine
zweite Komponente aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite
Komponente, vermittelt durch eine eingreifende Beaufschlagung durch
die erste Komponente in einer Öffnung
des zweiten Bauteils unter wenigstens teilweisem, insbesondere weitgehendem
Verschluss der Öffnung
befestigt ist. Darüber
hinaus zeichnet sich das Befestigungssystem dadurch aus, dass eine erste
Komponente mittels wenigstens einer erstkomponentenseitigen Befestigungseinrichtung
an wenigstens einer Befestigungseinrichtung des ersten Bauteils
verrastet ist. Durch das erfindungsgemäße Befestigungselement wird
zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil vorteilhafterweise eine
sowohl kraft- als auch formschlüssige
Verbindung realisiert.
-
In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
ist vorgesehen, dass wenigstens eine der beiden Komponenten zu Montage-
als auch Demontagezwecken ver- als auch entrastbar ist. Dies ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn während eines Produktionsprozesses
oder einer Wartung die beiden Bauteile voneinander entfernt werden
müssen.
Diese Entrastbarkeit sowie ein Aneinanderfügen der beiden Bauteile ist mit
der Erfindung in besonders einfacher Weise realisierbar.
-
Zweckmäßigerweise
ist ferner vorgesehen, dass wenigstens eine Komponente bei einer
Erstmontage wenigstens bereichsweise plastisch oder elastisch verformbar
ist. Die wenigstens eine Komponente wird in einem Rohzustand in
das Befestigungssystem eingeführt.
Aufgrund ihrer Verformbarkeit bei der Erstmontage ist es möglich, dass
diese wenigstens eine Komponente mit beispielsweise einem der beiden
Bauteile auf kraft- und/oder formschlüssige Weise verbindbar bzw.
verrastbar ist.
-
Die
Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter beschrieben.
In dieser zeigt
-
1 eine
Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems,
-
1a eine
Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Abschnitts
eines Bauteils des erfindungsgemäßen Befestigungssystems,
-
2 eine
weitere Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
gemäß 1,
aus der weitere Details erkennbar sind,
-
3 eine
weitere Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
gemäß 1,
aus der weitere Details erkennbar sind,
-
4 eine
perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform zweier Bestandteile
des erfindungsgemäßen Befestigungssystem,
und
-
5 eine
Draufsicht auf eine der bevorzugten Ausführungsform einer Komponente
des erfindungsgemäßen Befestigungssystems.
-
Die
Figuren werden zusammenhängend
und übergreifend
beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile.
-
In 1 ist
ein Verkleidungsteil 4 an einem Karosserieteil 5 eines
Fahrzeuges mittels eines Befestigungselements, welches eine Tülle 2 und
eine Spange 1 aufweist, befestigt.
-
Die
Spange 1 weist in einem oberen Bereich einen Federbügel 16 auf,
zudem ist sie in einem mittleren Bereich mit Rastfedern 14 ausgebildet.
In einem unteren Bereich weist sie eine Ausklinkung 15 auf.
Außerdem
weist die Spange 1 in einem linken Bereich Befestigungseinrichtungen
auf, nämlich
eine Haltezunge 11, eine Rastkralle 12 sowie wenigstens eine
Rastfeder 13. Diese Details der Spange 1 sowie deren
Funktion werden in den nachfolgenden Figuren genauer beschrieben.
-
Die
Tülle 2 ist
weitgehend glockenförmig ausgebildet,
sie weist im Einbauzustand wenigstens eine Ausbauchung 21 sowie
einem Tüllenrand 22 auf.
-
Das
Verkleidungsteil 4 weist in einem laschenförmigen Endbereich
(in der 1 links) Befestigungseinrichtungen
auf, nämlich
eine zweite Vertiefung 42 sowie eine erste Vertiefung 43.
Diese Details des Verkleidungsteils 4 sowie deren Funktion werden
in den nachfolgenden Figuren genauer beschrieben.
-
Das
Karosserieteil 5 weist eine Öffnung 50 mit einem Öffnungsrand 51 auf.
-
Des
weiteren zeigt 1 einen Bolzen 3 mit zwei
alternativ vorsehbaren Bolzenstopfen 3a bzw. 3b.
Dabei ist der Bolzen 3 über
die jeweiligen Bolzenstopfen 3a bzw. 3b an das
im Rohbau befindliche Karosserieteil 5 angepasst. So liegt
der Bolzen 3a an einem im wesentlichen parallel zu dem
Verkleidungsteil 4 verlaufenden Karosserieteil 5 an.
Ist das Karosserieteil in der Darstellung der 1 schräg nach rechts
unten verlaufend ausgebildet (in der 1 mit 5' veranschaulicht),
ist der Bolzenstopfen 3b vorzusehen, der entsprechend größer ausgebildet
ist als Bolzenstopfen 3a. Dieser Sachverhalt ist auch in 3 anschaulich
dargestellt, in der der Bolzenstopfen 3a die senkrecht
schraffierte Fläche,
und der Bolzenstopfen 3b die senkrecht und die schräg schraffierte
Fläche
umfasst. Der Bolzenfuß des
alternativ mit Bolzenstopfen 3a oder 3b ausgebildeten
Bolzens 3 ist mit der Spange 1 verbunden. Somit
wird mittels des Bolzens 3 zwischen dem Karosserieteil 5 sowie der
Spange 1 eine Abstützung
und/oder Verbindung bereitgestellt.
-
In
der 1a ist der laschenförmige Endbereich des Verkleidungsteils 4 mit
der ersten Vertiefung 43 und der zweiten Vertiefung 42 in
einer im Vergleich zu der Darstellung gemäß 1 um 90° gedrehten
Ansicht dargestellt.
-
Aus
der Darstellung in 2 gehen Details einiger Bestandteile
des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
hervor. In der Öffnung 50 des
Karosserieteils 5 ist die in der Schnittansicht weitgehend glockenförmig ausgebildete
Tülle 2 eingesetzt.
Der untere Bereich der Spange 1 ist in der Tülle 2 eingerastet.
Die Einrastung wird über
die Rastfedern 14 der Spange 1, durch Drücken des
Tüllenrands 22 sowie
der Ausbauchungen 21 gegen den Öffnungsrand 51 der Öffnung 50 bereitgestellt.
Dabei wird der Öffnungsrand 51 zwischen
einer Ausbauchung 21 der Tülle 2 sowie einem
Tüllenrand 22 eingeklemmt. Hierbei
kommen insbesondere die Rastfedern 14 der Spange 1 mit
dem Tüllenrand 22 in
Eingriff. Die Ausklinkung 15 der Spange 1 ist
innerhalb der Tülle 2 angeordnet.
In ihrem oberen Bereich weist die Spange 1 einen Federbügel 16 auf,
wobei sich zwischen dem Federbügel 16 und
dem Verkleidungsteil 4 ein Zwischenraum 17 befindet.
-
Weitere
Details einzelner Bestandteile des erfindungsgemäßen Befestigungssystems sind
in der 3 dargestellt. Die Spange 1 ist aus einem
seitlich verrundeten Bandstahl gefertigt. In diesem Zustand wird
sie zu einer ersten Montage angeliefert. Dabei sind die Rastfedern 14 durch
Freischneiden und Umformen des seitlich verrundetem Bandstahls hergestellt.
Der Federbügel 16 ist
mittels einer Faltung aus dem seitlich verrundetem Bandstahl hergestellt.
Dabei können
der Bandstahl und somit die Spange 1 aus hochfestem nichtrostendem
Stahl (Nirosta®)
ausgebildet sein.
-
Die
beiden Rastfedern 14 sind an einer Ausklinkung 15 gegenseitig
abgestützt.
Somit entsteht eine Haltekraft, die die Rastfedern 14 auf
die innere Ausbauchung 21 der Tülle 2 und somit auf
den inneren Öffnungsrand 51 der Öffnung 50 des
Karosserieteils 5 übertragen.
Auf diese Weise wird unter den einzelnen Bestandteilen des Befestigungssystems ein
sicherer Halt gewährleistet.
Darüberhinaus
wird durch diese erfindungsgemäße Maßnahme gewährleistet,
dass die Öffnung 50 in
dem Karosserieteil 5 abdichtend geschlossen wird, so dass
weder Schmutz noch Feuchtigkeit von außen eindringen können. Diese
Abdichtung wird durch den im Bereich des Öffnungsrands 51 des
Karosserieteils 5 insbesondere dichtend anliegenden Tüllenrand 22 verstärkt.
-
Desweiteren
zeigt 3, dass der Federbügel 16 über den
an der Spange 1 befestigten Bolzenstopfen 3 eine
Kraft auf das Karosserieteil 5 überträgt.
-
Es
ist vorgesehen, dass zwischen dem Verkleidungsteil 4 und
dem Federbügel 16 im
fertigen Betriebszustand des Befestigungssystems ein Zwischenraum 17 ausgebildet
ist. Bei der Montage des Befestigungssystems zur Bereitstellung
der Befestigung zwischen dem Verkleidungsteil 4 und dem
Karosserieteil 5 ist eine von einer Befestigungsachse ausgehende
Kraft erforderlich. Mittels der Spange 1 wird durch einen
engen Einbauraum eine Haltekraft auf das Verkleidungsteil 4 übertragen.
Durch Druck auf die Außenseite
des Verkleidungsteils 4 gerät an der Stelle des Zwischenraums 17 das
Verkleidungsteil 4 mit dem Federbügel 16 in Kontakt,
infolge dessen kommen die Rastfedern 14 innerhalb der Tülle 2 in
dem Lochrand 51 in Position.
-
Der
laschenförmigen
Endbereich des Verkleidungsteils 4 ist zwischen der wenigstens
einen Rastfeder 13 sowie einer Haltezunge 11 der
Spange 1 befestigt, dabei kommt die Haltezunge 10 in
der zweiten Vertiefung 42 des Verkleidungsteils 4 in
Eingriff. Zudem weist die Haltezunge 11 eine Rastkralle 12 auf,
welche in der ersten Vertiefung 43 des Verkleidungsteils 40 in
Eingriff kommt.
-
Dieses
Detail des erfindungsgemäßen Befestigungssystems
wird in der perspektivischen Darstellung der 4, weiter
veranschaulicht. Der laschenförmige
Endbereich des Verkleidungsteils 4 ist schräg gegenüber einem
teilweise dargestellten Endabschnitt der Spange 1 abgebildet.
Dabei befinden sich beide Bestandteile in einer Position kurz bevor sie
gemäß der Darstellung
von 3 in Eingriff kommen. Das Verkleidungsteil 4 weist
eine Ausformung 41 auf. An seinem Ende weist das Verkleidungsteil 4 mittig
angeordnet die nutförmig
ausgebildete zweite Vertiefung 42 auf, an deren Grund die
erste Vertiefung 43 angeordnet ist.
-
Die
Spange 1 weist in ihrem Endabschnitt zwei Andrückzungen 13 auf,
wobei der Übersichtlichkeit
halber nur eine Andrückzunge 13 abgebildet
ist. In der Mitte des Endbereichs der Spange 1 ist die Haltezunge 11 zwischen
den Andrückzungen 13 angeordnet.
In der Mitte weist die Haltezunge 11 eine Rastkralle 12 auf.
Die Andrückzungen 13 sowie
die Haltezunge 11 sind in ihren Endbereichen von einer Mittelebene
der Spange 1 konisch nach außen abgewinkelt, um somit ein
Aneinanderfügen
zwischen dem Endbereich des Verkleidungsteils 4 und dem Endabschnitt
der Spange 1 zu erleichtern, so dass die Haltezunge 11 passend
in die zweite Vertiefung 42 des Verkleidungsteils 4 einschiebbar
ist. Dabei untergreifen die Andrückzungen 13 den
Endbereich des Verkleidungsteils 4. Die Haltezunge 11 wird
in der zweiten Vertiefung 42 über die Rastkralle 12,
welche in die erste Vertiefung 43 des Verkleidungsteils 4 einrastet,
festgehalten.
-
Dabei
wird eine Gegenkraft zu der Kraft der Haltezunge 11 durch
die zwei Andrückzungen 13 bereitgestellt,
so dass die Anformung 41 des Verkleidungsteils 4 zwischen
der Haltezunge 11 und den Andrückzungen 13 eingeklemmt
ist. Zugleich wird mittels der Andrückzungen 13 eine Anpresskraft
des Verkleidungsteils 4 auf das Karosserieteil 5 übertragen.
-
5 zeigt
die Spange 1 aus einer, in Vergleich zu 1 um
90° gedrehten
Ansicht. Dabei sind im linken Bereich der Spange 1, insgesamt
gabelartig ausgebildet, die beiden Andrückzungen 13 sowie
die Haltezunge 11 mit der Rastkralle 12 angeordnet.
Etwa in der Mitte der Spange 1 ist die Ausklinkung 15 angeordnet.
In ihrem rechten Bereich weist die Spange eine rechteckige Öffnung auf,
in die die Bolzenstopfen 3a, 3b des Bolzens 3 eingreifen
können.
Die Spange 1 wird mittels des Bolzens 3, der in der
rechteckigen Öffnung
der Spange 1 eingeclipst ist, gegenüber dem Verkleidungsteil 4 in
Anlage gebracht sowie gegenüber
dem Karosserieteil 5 abgestützt (1, 2 oder 3).
-
Innerhalb
eines Bereiches des Karosserieteils 5, an welchem genügend Bauraum
zur Verfügung
steht, wird die Ausklinkung 15 der Spange 1 in der
Tülle 2 verrastet.
-
Das
gesamte Befestigungssystem wird in einem vormontierten Zustand beim
Kunden angeliefert, die Endmontage des Befestigungssystems wird beim
Kunden am Karosserieteil 5 durchgeführt. Bei einer Demontage des
Befestigungssystems verbleibt die Tülle 2 im Karosserieteil 5,
so dass sie für
eine weitere Montage wiederverwendbar ist.