DE19519013A1 - Vorrichtung zum Verbinden eines Ausrüstungsteils mit einem Tragteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines beispielsweise als Kunststoff-Formteil ausgebil­ deten Ausrüstungsteils mit einem beispielsweise als Ka­ rosserieblech eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Trag­ teil mit mindestens einem Verbindungselement, das ein am Ausrüstungsteil unter der Einwirkung mindestens ei­ nes Federorgans verriegelbares Riegelglied und ein mit dem Tragteil verbindbares Verankerungsglied aufweist.

Verbindungsvorrichtungen dieser Art sind vor allem zur Befestigung von als Verkleidungsteile ausgebildeten Ausrüstungsteilen an einer Kraftfahrzeugkarosserie be­ stimmt. Die hierfür verwendeten Verbindungselemente werden dabei zweckmäßig an dem Ausrüstungsteil vormon­ tiert, so daß es bei der Endfertigung mit wenigen Hand­ griffen an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann. Die an den Verbindungselementen angeordneten Federorga­ ne haben dabei eine doppelte Aufgabe: Sie sollen einmal durch ihre federnde Nachgiebigkeit die Montage ermögli­ chen und zum anderen eine ausreichende Haltekraft im montierten und mit dem Tragteil verbundenen Zustand ge­ währleisten. Bei den bekannten Bauformen der Verbin­ dungselemente wurde die Federkraft so hart eingestellt, daß auch eine ausreichende Haltekraft gewährleistet ist. Wegen des hierfür erforderlichen Kompromisses muß­ ten bei der Montage relativ hohe Federkräfte überwunden werden. Andererseits mußte in Kauf genommen werden, daß die Haltekräfte nicht allen in der Praxis vorkommenden Belastungen standhalten.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, die bekannte Verbindungsvorrichtung der ein­ gangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß sie leicht montierbar und demontierbar ist und dennoch hohe Haltekräfte aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die für eine zuverlässige Verbindung notwendigen Haltekräfte unabhängig von den für eine leichte Montage maßgebli­ chen Federkräften eingestellt werden können. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Riegelglied eine im Verriegelungszustand gegen eine Stützfläche des Ausrüstungsteils in Richtung Tragteil abstützbare starre Riegelfläche aufweist, und daß das Federorgan eine an einer Widerlagerfläche des Ausrü­ stungsteils einrastbare und dabei das Riegelglied im Verriegelungszustand arretierende, durch eine Federbe­ wegung des Federorgans von der Widerlagerfläche lösbare Rastfläche sowie eine im Verbindungszustand des Veran­ kerungsglieds unter Sperren der Federbewegung unmittel­ bar oder mittelbar gegen das Tragteil anliegende Sperr­ fläche aufweist. Damit wird erreicht, daß bei mit dem Tragteil verankertem Ausrüstungsteil das Federelement unter Herstellung eines starren Formschlusses zwischen Verbindungselement und Ausrüstungsteil selbsttätig in seiner Federbewegung gesperrt wird. Dadurch ist man in der Wahl der Federkraft des Federorgans weitgehend frei. Sie kann allein unter dem Gesichtspunkt einer leichten Montage erfolgen. Zur Demontage muß zunächst das Ausrüstungsteil vom Tragteil unter Auftrennung der Verbindung im Bereich des Verankerungsglieds abgenommen werden. Erst dann können die Verbindungselemente durch Verschwenken der Federelemente aus ihrer Rastverbindung mit dem Ausrüstungsteil entfernt werden.

Das Ausrüstungsteil weist zweckmäßig eine über seine Rückfläche in Richtung Tragteil überstehende Halterippe auf, während das Verbindungselement mit seinem Riegel­ glied und seinem Federorgan an der die Stützfläche und die Widerlagerfläche aufweisenden Halterippe verriegel­ bar und mit seinem Verankerungsglied im Bereich einer Anschlußfläche mit dem Tragteil verbindbar ist.

Im Interesse einer weiteren Montageerleichterung weist die Halterippe an ihrem dem Tragteil zugewandten freien Ende ein zu der von der Widerlagerfläche abgewandten Seite hin im wesentlichen senkrecht abgebogenes Stütz­ teil auf, während das Verbindungselement mit der Rie­ gelfläche seines Riegelglieds auf die zur Rückfläche des Ausrüstungsteils weisende Stützfläche des Stütz­ teils aufschiebbar und mit der Rastfläche des Federor­ gans an der Widerlagerfläche der Halterippe einrastbar ist.

Um einen sicheren Formschluß des Verbindungselements auf der Halterippe zu gewährleisten, weist das Riegel­ glied zweckmäßig eine im Verriegelungszustand auf der von der Widerlagerfläche abgewandten Seite gegen die Halterippe oder das Stützteil anschlagende Anschlagflä­ che oder -kante auf. Eine weitere Verbesserung in die­ ser Hinsicht wird erzielt, wenn das Riegelglied eine zur Halterippe hin offene, das Stützteil von der Stirn­ seite her dreiseitig umfassende, im Querschnitt U-för­ mige Tasche bildet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Verbindungselement zwei im Abstand voneinan­ der auf beiden Seiten des Riegelglieds angeordnete, mit ihren Rastflächen an der Widerlagerfläche des Ausrü­ stungsteils einrastbare, mit je einer Sperrfläche ver­ sehene Federorgane auf.

Um das Ausrüstungsteil auch in seiner Längsrichtung weitgehend unverschieblich mit dem Tragteil verbinden zu können, weist das Stützteil eine in Längsrichtung der Halterippe definierte, durch Endkanten begrenzte Länge auf, während das Riegelglied im Abstand voneinan­ der angeordnete Anschläge für die Endkanten des Stütz­ teils aufweist. Die Endkanten des Stützteils und die Anschläge des Rastglieds können dabei trapezartig abge­ schrägt sein und in Längsrichtung ein gewisses gegen­ seitiges Spiel aufweisen, das für den Ausgleich von Herstellungstoleranzen und der in der Praxis vorkommen­ den thermischen Ausdehnung notwendig ist.

In baulicher Hinsicht ist es von Vorteil, wenn die Fe­ derorgane einen mit seinem einen Ende am Verbindungs­ element angeformten, im Verriegelungszustand im wesent­ lichen senkrecht zur Halterippe ausgerichteten Feder­ steg aufweisen, an dessen anderem Ende ein Rastkörper mit der die Halterippe auf der dem Stützteil abgewand­ ten Seite hintergreifenden Rastfläche angeformt ist. Zur Erleichterung der automatischen Montage weist der Rastkörper eine stirnseitig auf der beim Aufstecken des Riegelglieds auf das Stützteil unter Aufbiegen des Fe­ derstegs auf der Halterippe auflaufende Schrägfläche auf.

Das Verankerungsglied kann entweder als über das Rie­ gelglied in Richtung Anschlußfläche des Tragteils über­ stehender, in eine Bohrung des Tragteils federnd ein­ rastbarer Rastzapfen oder als das Verbindungselement mit dem Tragteil verbindender Niet-, Schraub- oder Schweißbolzen ausgebildet sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, das Verbindungselement am Tragteil anzu­ kleben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1a eine schaubildliche Darstellung eines mit Ver­ bindungselementen bestückten Kraftfahrzeug-Aus­ rüstungsteils;

Fig. 1b eine gegenüber Fig. 1a vergrößerte Explosions­ darstellung der an der Verbindung beteiligten Bauteile;

Fig. 2a bis e fünf verschiedene Ansichten und Schnitte des Verbindungselements nach Fig. 1;

Fig. 3a und b ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel ei­ nes Verbindungselements in Draufsicht und einer Schnittdarstellung;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Verbindungsstelle des am Karosserieblech verankerten Ausrüstungsteils.

In Fig. 1a ist ein mit Verbindungselementen 10 bestück­ tes, als Längsträger-Verkleidung ausgebildetes Kraft­ fahrzeug-Ausrüstungsteil 12 dargestellt, das mit den Verbindungselementen 10 am Karosserieblech 14 eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist (Fig. 1b). Das Ausrü­ stungsteil 12 weist ein an seiner der Sichtfläche 16 abgewandten Rückfläche 18 in Richtung Tragteil 14 über­ stehende Halterippe 20 auf, an der im Abstand voneinan­ der angeordnete senkrecht überstehende, in ihrem Umriß trapezförmige Stützteile 22 angeformt sind. Die Verbin­ dungselemente 10 werden im Bereich der Stützteile 22 an der Halterippe 20 befestigt.

Die Verbindungselemente 10 weisen zu diesem Zweck ein mittig angeordnetes Riegelglied 24, zwei im Abstand voneinander auf beiden Seiten des Riegelglieds zur gleichen Seite wie das Riegelglied überstehende Feder­ organe 26 und ein senkrecht über das Riegelglied 24 überstehendes, mit dem Tragteil 14 verbindbares Veran­ kerungsglied 28 auf. Das Riegelglied bildet eine im Querschnitt U-förmige Tasche 30, mit der es in Richtung des Pfeils 32 in Fig. 1b auf das Stützteil 22 aufsteck­ bar ist. Im aufgesteckten Zustand umgreift das Riegel­ glied 24 mit seiner Tasche 30 das Stützteil 22 an drei Seiten (vgl. Fig. 4) und stützt sich insbesondere mit seiner Riegelfläche 34 auf der Stützfläche 36 in Rich­ tung Tragteil 14 am Stützteil 22 ab. Die Seitenflanken 38 der Tasche 30 bilden schräg angestellte Anschläge, mit denen das Verbindungselement 10 mit einem gewissen Spiel in Längsrichtung der Halterippe 20 gegen die End­ kanten 40 des Stützteils 22 anschlagbar ist.

Die Federorgane 26 weisen einen an seinem einen Ende am Verbindungselement 10 angeformten Federsteg 42 auf, an dessen anderem Ende ein Rastkörper 44 angeformt ist, der eine im Verriegelungszustand des Riegelglieds 24 die Halterippe 20 im Bereich einer Widerlagerfläche 46 hintergreifende Rastfläche 48 aufweist. Beim Aufstecken des Verbindungselements 10 mit seinem Riegelglied 24 auf den an der Halterippe 20 angeformten Stützteil 22 gleiten die Rastkörper 44 mit ihren schrägen Auflauf­ flächen 50 auf den freien Kanten 52 der Halterippe 20 unter elastischer Verbiegung der Federstege 42 auf, bis der Rastkörper 44 mit seiner Rastfläche 48 hinter der Halterippe 20 gegen die Widerlagerfläche 46 einrastet (Fig. 4). Die eingerasteten Federorgane 46 verhindern dabei, daß das Riegelglied 24 des Verbindungselements 10 vom Stützteil 22 wieder abgezogen werden kann. Zum Lösen des Verbindungselements 10 werden die Federorgane 26 unter Ausführung einer Federbewegung von der Halte­ rippe 20 weggebogen, so daß der Weg zum Abziehen des Riegelglieds 24 vom Stützteil 22 frei wird.

Die Verbindung des auf diese Weise mit Verriegelungs­ elementen 10 bestückten Ausrüstungsteils 12 erfolgt da­ durch, daß die als federnde Rastzapfen ausgebildeten Verankerungsglieder 28 in Richtung des Pfeils 54 (Fig. 1b) in die Bohrungen 56 des Tragteils 14 eingeführt und dort eingerastet werden (Fig. 4). Die Federorgane 26 weisen im Bereich der Rastfläche 48 auf der Seite des Tragteils 14 Sperrflächen 58 auf, mit denen sie im Ver­ ankerungszustand gegen die Anschlußfläche 60 des Trag­ teils 14 unmittelbar anliegen. Dadurch wird die Feder­ bewegung der Federorgane 26 zwangsweise gesperrt, so daß sich im Bereich des Riegelglieds 24 und der Rast­ fläche 48 ein starrer Formschluß ergibt, der ein Abzie­ hen der Verbindungselemente 10 von den Stützteilen 22 unmöglich macht. Zum Lösen der Verbindungselemente 10 muß daher zuerst das Ausrüstungsteil 12 vom Tragteil 14 unter Abziehen der Verankerungsglieder 28 abgenommen werden.

Bei dem in den Fig. 2a und b gezeigten Ausführungsbei­ spiel weisen die Verankerungsglieder 28 zwei zu einem Mittelsteg 62 spiegelsymmetrisch angeordnete Federstege 64 auf, während bei dem in Fig. 3a und b gezeigten Ver­ ankerungsglied 28 nur ein einseitig angeordneter Feder­ steg 64 vorgesehen ist. Die Auflaufschrägen 66 und die Rastschrägen 68 sind in ihren Winkelstellungen so be­ messen, daß die Verankerungsglieder 28 ohne großen Kraftaufwand in die Rastbohrungen 56 des Tragteils ein­ rastbar sind, aber dennoch eine vorgeschriebene Halte­ kraft erzielbar ist.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden eines Ausrüstungsteils 12 mit einem Tragteil 14 insbe­ sondere für die Automobilindustrie. Die Vorrichtung weist mindestens ein Verbindungselement 10 auf, das ein am Ausrüstungsteil 12 unter der Einwirkung mindestens eines Federorgans 26 verriegelbares Riegelglied 24 und ein mit dem Tragteil 14 verbindbares Verankerungsglied 28 aufweist. Um trotz einfacher Montage und Demontage hohe Haltekräfte im Verankerungszustand zu erzielen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Riegel­ glied 24 starr am Verbindungselement 10 angeordnet ist und eine im Verriegelungszustand gegen eine Stützfläche des Ausrüstungsteils 12 in Richtung Tragteil 14 abstütz­ bare Riegelfläche aufweist, während das Federorgan eine an einer Widerlagerfläche des Ausrüstungsteils 14 ein­ rastbare, und dabei das Riegelglied im Verriegelungszu­ stand arretierende, durch eine Federbewegung von der Widerlagerfläche lösbare Rastfläche 48 sowie eine im Verbindungszustand des Verankerungsglieds 28 unter Sper­ ren der Federbewegung gegen das Tragteil 14 anliegende Sperrfläche 58 aufweist.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Verbinden eines beispielsweise als Kunststoff-Formteil ausgebildeten Ausrüstungsteils (12) mit einem beispielsweise aus Karosserieblech bestehenden Tragteil (14) mit mindestens einem Ver­ bindungselement (10), das ein am Ausrüstungsteil (12) unter der Einwirkung mindestens eines Federor­ gans (26) verriegelbares Riegelglied (24) und ein mit dem Tragteil (14) verbindbares Verankerungs­ glied (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelglied (24) starr am Verbindungselement (10) angeordnet ist und eine im Verriegelungszu­ stand gegen eine Stützfläche (36) des Ausrüstungs­ teils (12) in Richtung Tragteil (14) abstützbare Riegelfläche (34) aufweist, und daß das Federorgan (26) eine an einer Widerlagerfläche (46) des Ausrü­ stungsteils (12) einrastbare, und dabei das Riegel­ glied (24) im Verriegelungszustand arretierende, durch eine Federbewegung des Federorgans (26) von der Widerlagerfläche (46) lösbare Rastfläche (48) sowie eine im Verbindungszustand des Verankerungs­ glieds (28) unter Sperren der Federbewegung unmit­ telbar oder mittelbar gegen das Tragteil (14) an­ liegende Sperrfläche (58) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ausrüstungsteil (12) eine Sichtfläche (16) und eine von der Sichtfläche abgewandte, einer Anschlußfläche (60) des Tragteils (14) zugewandte, eine in Richtung Tragteil (14) überstehende Halte­ rippe (20) aufweisende Rückfläche (18) aufweist, und daß das Verbindungselement (10) mit seinem Rie­ gelglied (24) und seinem Federorgan (26) an der die Stützfläche (36) und die Widerlagerfläche (46) auf­ weisenden Halterippe (20) verriegelbar und mit sei­ nem Verankerungsglied (28) im Bereich der Anschluß­ fläche (60) mit dem Tragteil (14) verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Halterippe (20) an ihrem dem Tragteil (14) zugewandten freien Ende (52) ein zu der von der Widerlagerfläche (46) abgewandten Seite hin im wesentlichen senkrecht abgebogenes Stützteil (22) aufweist, und daß das Verbindungselement (10) mit der Riegelfläche (34) seines Riegelglieds (24) auf die zur Rückfläche (18) des Ausrüstungsteils (12) weisende Stützfläche (36) des Stützteils (22) auf­ schiebbar und mit der Rastfläche (48) des Federor­ gans (26) an der Widerlagerfläche (46) der Halte­ rippe (20) einrastbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Riegelglied (24) eine im Verriegelungs­ zustand auf der von der Widerlagerfläche (46) abge­ wandten Seite gegen die Halterippe (20) oder das Stützteil (22) anschlagende Anschlagfläche oder -kante aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Riegelglied (24) eine zur Halterippe (20) hin offene, das Stützteil (22) von dessen Stirnseite her dreiseitig umfassende, im Quer­ schnitt U-förmige Tasche (30) bildet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (10) zwei im Abstand voneinander auf beiden Seiten des Riegelglieds (24) angeordnete, mit ihren Rast­ flächen (48) an der Widerlagerfläche (46) des Aus­ rüstungsteils (12) einrastbare, mit je einer Sperr­ fläche (58) versehene Federorgane (26) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stützteil (22) eine in Längsrichtung der Halterippe (20) definierte, durch Endkanten (40) begrenzte Länge aufweist, und das Riegelglied (24) im Abstand voneinander ange­ ordnete Anschläge für die Endkanten (40) des Stütz­ teils (22) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Endkanten (40) des Stützteils (22) und die Anschläge des Rastglieds (24) trapezartig abge­ schrägt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Federorgane (26) ei­ nen mit seinem einen Ende am Verbindungselement (10) angeformten, im Verriegelungszustand im we­ sentlichen senkrecht zur Halterippe (20) ausgerich­ teten Federsteg (42) aufweisen, an dessen anderem Ende ein Rastkörper (44) mit der die Halterippe (20) an deren Widerlagerfläche (46) auf der dem Stützteil (22) abgewandten Seite hintergreifenden Rastfläche (48) angeformt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rastkörper (44) eine stirnseitig auf der beim Aufstecken des Riegelglieds (44) auf das Stützteil (22) unter Aufbiegen des Federstegs (42) auf der Halterippe (20) auflaufende Schrägfläche (50) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verankerungsglied (28) als über das Riegelglied (24) in Richtung An­ schlußfläche (60) des Tragteils (14) überstehender, in eine Bohrung (56) des Tragteils federnd einrast­ barer Rastzapfen ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verankerungsglied als Niet-, Schraub- oder Schweißbolzen ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verankerungsglied durch eine Klebstoffschicht gebildet ist.