DE19736508C2 - Verschluß für das lösbare Verbinden zweier Bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluß für das lösbare Verbinden zweier Bauteile, insbesondere zweier Fahrzeugteile, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher zum Beispiel aus der DE 36 40 483 C1 bekannter Verschluß dient u. a. zum lösbaren Verbinden eines Hardtops mit einer Fahrzeugkarosserie. Der bekannte Verschluß weist dabei ein an dem Hardtop angebrachtes Verbindungsteil und ein an der Fahrzeugskarosserie befestigtes Aufnahmeteil auf. Das Verbindungsteil hat eine Gewindehülse, in deren Durchgangs­ bohrung ein Führungsbolzen drehbar gelagert ist, während die Gewindehülse über auf ihr Außengewinde von oben und unten aufgeschraubte Muttern an dem Hardtop festgelegt ist. Der Führungsbolzen hat ferner zwei radial abstehende Arretierzap­ fen, welche jeweils in eine in dem hohlzylindrischen Auf­ nahmeteil angeordnete Einführöffnung eingreifen. An diese schließt sich jeweils eine Führungsschulter an, die in Rastausnehmungen übergehen. Durch eine Winkeldrehung des Führungsbolzens um seine Längsachse gleiten die Arretierungs­ zapfen über die Führungsschultern und greifen schließlich in die Rastausnehmungen ein, wobei den Führungsbolzen umgebende Tellerfedern vorgespannt werden, so daß die Arretierungszapfen federbelastet festliegen.

Aus der EP 0 188 991 A1 ist ein Verschluß für das Verbinden zweier Bauteile mit einer an dem ersten Bauteil zu be­ festigenden Verbindungseinrichtung und einer an dem zweiten Bauteil zu befestigenden Aufnahmeeinrichtung bekannt, bei welcher die Verbindungseinrichtung einen in einer Durchgangs­ bohrung eines an dem Bauteil festgelegten hohlzylindrischen Lagers drehbar aufgenommenen Verschlußzapfen des Verschluß­ elements aufweist. Der Verschlußzapfen trägt an seinem freien Ende einen Arretierungsstift, der federbelastet in einer Raststellung gehalten wird, wenn sich das Verschlußelement in Verschlußstellung befindet. Das Lager ist von einer Buchse, welche sich mit einem oberen Kopfabschnitt von oben auf das Bauteil abstützt und mit seinem Schaft eine Durchgangsbohrung in dem einen Bauteil durchragt, und einem Sicherungsring gebildet, der auf den Schaft der Buchse derart befestigt ist, daß der obere Kopfabschnitt sich von unten an dem einen Bauteil abstützt.

Aus der US 38 98 716 ist ein Verschluß für das lösbare Verbinden zweier Bauteile mit einer an einem ersten Bauteil zu befestigenden Verbindungseinrichtung und einer an einem zweiten Bauteil zu befestigenden Aufnahmeeinrichtung bekannt, bei welcher die Verbindungseinrichtung einen in einer Durchgangsbohrung angeordneten Verschlußzapfen des Verschluß­ elements aufweist, der mit einem an dem zweiten Bauteil festgelegten hohlzylindrischen Lager in Eingriff gelangt. Der Verschlußzapfen weist an seinem freien Ende eine Rastaus­ sparung auf, die mit einem Arretierungsstift federbelastet in einer Raststellung gehalten wird, wenn sich das Verschluß­ element in Verschlußstellung befindet.

Aus der DE-AS 12 84 159 ist ein Verschluß zur lösbaren Verbindung zweier Bauteile bekannt, bei welchem sich der Kopfabschnitt einer Gegenmutter unter Zwischenlage einer Beilegscheibe an dem ersten Bauteil abstützt. Außerdem weist die Gegenmutter eine Länge auf, welche im wesentlichen bis zum unteren Ende des Schaftabschnittes der Hohlschraube reicht.

Aus der GB 2 269 848 A ist eine Verbindung bekannt, bei welcher sich das Verschlußelement mittels eines Anlagezapfens an einer Anlagefläche abstützt.

Aufgrund dessen war ein Durchschnittsfachmann auch bei Kenntnis des gesamten nachgewiesenen Standes der Technik nicht in der Lage, ohne erfinderisches Zutun zu einem Verschluß gemäß dem neuen Anspruch 1 zu kommen. Sein Gegenstand beruht daher auf erfinderischer Tätigkeit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verschluß der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er einfacher im Aufbau, der Montage und in der Bedienung ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verschluß der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieser Verschluß ist von einfacher Konstruktion, leicht zu montieren und zu bedienen. Insbesondere wird das Verschlußelement von dem federelastischen Element in seiner vollständig in das Lager eingeführten Verschlußstellung vorgespannt gehalten.

Dabei kann die Anlagefläche von der oberen Stirnfläche der Hohlschraube gebildet sein.

Das Verschlußelement stützt sich vorteilhafterweise mittels zum Beispiel von einem Kreuzstift gebildeter radialer Anlagezapfen an der Anlagefläche des Lagers ab.

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, daß die Anlagefläche des Lagers eine Quernut für die Aufnahme der Anlagezapfen in Offenstellung des Verschlußelements aufweist. Hierdurch wird der Verschlußzapfen in der Offenstellung zuverlässig unter Ausnutzung der axialen Federkraft des federelastischen Elements eingerastet gehalten und der Benutzer kann ohne weiteres feststellen, wenn das Verschluß­ element die endgültige Offenstellung erreicht hat, in welcher dieser rastungsgestützt gehalten wird.

Vorzugsweise stützten sich dabei die Kopfabschnitte von Hohlschraube und Gegenmutter unter Zwischenlage von Unterleg­ scheiben an dem ersten Bauteil ab, so daß der Durchmesser der Kopfabschnitte kleiner sein kann als der Durchmesser der Durchgangsöffnung, in welchem die Hohlschraube mit seitlichem Spiel, zum Tolerantausgleich, aufgenommen ist.

Zur weiteren Stabilisierung der Verbindungseinrichtung bei hohen Axialkräften weist die Gegenmutter eine die Hohlschraube umgreifende Verlängerung auf, welche im wesentlichen bis zum unteren Ende des Schaftabschnitts der Hohlschraube reicht. Dadurch hat das Gewinde einen vergleichsweise geringen Anteil an der Gesamtlänge der Gegenmutter, um eine hohe Vorspannung realisieren zu können, was bei dynamischen Belastungen, wie in Fahrzeugen wesentlich ist.

Damit sich die Hohlschraube beim Aufdrehen der Gegenmutter nicht mitdreht, durchgreift sie mit einem unrunden Kragen die entsprechend unrunde Durchgangsöffnung des ersten Bauteils. Dabei weisen der Kragen und die Durchgangsöffnung beispiels­ weise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten zueinander passende abgeflachte Bereiche auf.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen einer nach oben weisenden Anlageschulter des Verschlußzapfens und einer nach unten weisenden, zum Beispiel von der unteren Stirnfläche des Lagers gebildeten Anlageschul­ ter ein federelastisches Element, zum Beispiel in Form von Tellerfedern, schraubenlinienförmigen Druckfedern und/oder Hydropneumatikelementen, angeordnet.

Insbesondere kann sich das federelastische Element über eine Ringscheibe an der Anlageschulter des Verschlußzapfens großflächig abstützen.

Der Einfachheit halber kann die Anlageschulter des Ver­ schlußzapfens von einer Führungskappe mit einem kreiskegelför­ migen Endabschnitt gebildet sein, welche auf dem unteren Ende des Verschlußzapfens, zum Beispiel mittels der Arretierzapfen, gehalten ist. Die Führungskappe kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen, so daß beim Aufsetzen des Hardtops auf die Karosserie keine Schäden, insbesondere keine Lackschäden auftreten, dennoch aber die Einführung des Verschlußzapfens in die Durchgangsbohrung des Lagers erleichtert ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verschluß kann sich ferner die Verbindungseinrichtung in Verschlußstellung des Verschluß­ elements mit dem Lager über das federelastische Element, ggf. unter Zwischenlage der Ringscheibe, an der Aufnahmeeinrichtung abstützen. Auf diese Weise wird eine rüttelfreie Verbindung zwischen erstem und zweitem Bauteil geschaffen.

Das Verschlußelement kann an seinem oberen aus dem Lager herausragenden Ende eine Handhabe aufweisen, welche beispiels­ weise die Form eines von dem Verschlußzapfen seitlich abgewinkelten Hebels haben kann. Mit dieser Handhabe kann der Verschlußzapfen ohne Werkzeug aus seiner Offenstellung in die Verschlußstellung gedreht werden, in welcher die Arretierzap­ fen in die Rastaussparung der Aufnahmeeinrichtung einrasten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch in Schrägansicht eine die Erfindung aufweisende Verbindungseinrichtung,

Fig. 2 eine zu der Verbindungseinrichtung von Fig. 1 passende Aufnahmeeinrichtung, ebenfalls schema­ tisch in Schrägansicht,

Fig. 3 die Verbindungseinrichtung von Fig. 1 teilweise vertikal geschnitten, und

Fig. 4 die Verbindungseinrichtung gemäß den Fig. 1 und 3 bei auseinandergezogenen Teilen.

Die Verbindungseinrichtung 2 gemäß den Darstellungen in den Fig. 1, 3 und 4 ist an einem ersten Bauteil H, welches beispielsweise ein mit einem Hardtop verschraubbarer Blechwin­ kel oder das Hardtop selbst sein kann, lösbar gehalten. Die Aufnahmeeinrichtung 4 gemäß Fig. 2 ist an einem zweiten Bauteil K lösbar befestigt, welches eine Halterung an der Karosserie oder die Karosserie selbst sein kann. Die Verbin­ dungseinrichtung 2 dient in Zusammenwirken mit der Aufnahme­ einrichtung 4 einer lösbaren Verbindung des ersten Bauteils H mit dem zweiten Bauteil K.

Die Verbindungseinrichtung 2 weist einen in einer Durchgangs­ bohrung 6 eines hohlzylindrischen Lagers 8 drehbar aufgenomme­ nen Verschlußzapfen 10 eines Verschlußelements 12 auf. Der Verschlußzapfen 10 ist in dem Lager 8 um seine Längsachse drehbar. Der Verschlußzapfen 10 hat ferner an seinem freien Ende von einem Kreuzstift 14' gebildete, nach zwei einander gegenüberliegenden Seiten radial wegstehende Arretierzap­ fen 14, welche in eine Einführungsaussparung 16 der Aufnahmee­ inrichtung 4 (vgl. Fig. 2) axial einsetzbar und unter Winkelverdrehung des Verschlußzapfens 10 bis in eine sich an die Einführungsaussparung 16 anschließende Rastaussparung 18 überführbar sind. Hierbei stützt sich die Aufnahmeeinrichtung 4 derart federelastisch an dem Lagerteil 8 ab, daß die Arretierungszapfen 14 federbelastet in ihrer Raststellung gehalten sind, wenn sich das Verschlußelement 12 in Verschluß­ stellung befindet.

Das Lager 8 weist eine Hohlschraube 8' mit einem oberen erweiterten Kopfabschnitt 20 und einem ein Außengewinde aufweisenden Schaftabschnitt 22 auf. Die Hohlschraube 8' stützt sich mit dem Kopfabschnitt 20 über eine Unterleg­ scheibe 26 von oben auf dem ersten Bauteil H ab, während der Schaftabschnitt 22 durch eine Durchgangsöffnung 34 des ersten Bauteils H hindurchragt. Auf das Außengewinde des Schaft­ abschnitts 22 kann eine Gegenmutter 8" bis zur Anlage an dem ersten Bauteil H bzw. einer Unterlegscheibe 28 aufgeschraubt werden. Die Unterlegscheiben 26, 28 haben eine Öffnung, welche in ihrem Querschnitt im wesentlichen dem Außenquerschnitt des Verschlußzapfens 10 im Bereich des Durchtritts durch das erste Bauteil H entspricht, und einen Außendurchmesser, welcher überall größer ist als der größte Durchmesser der Durchgangs­ öffnung 34. Auf diese Weise kann das Lager 8 mit seitlichem Spiel in der gegenüber dem Außendurchmesser der Hohlschraube 8' mit erweiterten Durchmesser ausgestatteten Durchgangsöff­ nung 34 an dem ersten Bauteil H festgelegt sein.

Die Gegenmutter 8" weist eine die Hohlschraube 8' umgreifende Verlängerung 30 auf, welche im wesentlichen bis zum unteren Ende des Schaftabschnitts 22 der Hohlschraube 8' reicht.

Bei der in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigten Ausführung ist zwischen einer nach oben weisenden Anlageschulter 36 des Verschlußzapfens 10 und einer nach unten zum Beispiel von der unteren Stirnfläche des Lagers 8 gebildeten Anlageschulter 38 ein federelastisches Element 40 angeordnet. Auf diese Weise stützt sich das Verschlußelement 12 unter Vorspannung des federelastischen Elements 40 an einer nach oben weisenden Anlagefläche 42 an dem Lager 8 ab. Die Anlagefläche 42 ist von der oberen Stirnfläche der Hohlschraube 8' gebildet und das Verschlußelement 12 stützt sich mittels von einem Kreuzstift 44' gebildeten Anlagezapfen 44 an dieser oberen Stirnfläche ab. Die Anlagefläche 42 des Lagers 8 hat dabei eine Quernut 46 für die rastende Aufnahme der Anlagezapfen 44 in Offen­ stellung des Verschlußelements 12.

Das federelastische Element 40 stützt sich über eine Ring­ scheibe 48 an der Anlageschulter 36 des Verschlußzapfens 10 ab. Dabei ist die Anlageschulter 36 des Verschlußzapfens 10 von einer Führungskappe 10' aus Kunststoff gebildet, welche auf dem unteren Ende des Verschlußzapfens 10 mittels der Arretierzapfen 14 gehalten ist. Die Verbindungseinrichtung 2 stützt sich in Verschlußstellung des Verschlußelements 12 mit dem Lager 8 über das federelastische Element 40 und die Ringscheibe 48 an der Aufnahmeeinrichtung 4 ab, wodurch die Arretierzapfen 14 federvorgespannt in den Rastaussparungen 18 der Aufnahmeeinrichtung 4 gehalten sind, wenn der Ver­ schlußzapfen 10 in Verschlußstellung gedreht wurde.

An dem aus dem Lager 8 herausragenden Ende ist das Verschluß­ element 12 in Form eines von dem Verschlußzapfen 10 seitlich abgewinkelten Hebels zur Bildung einer Handhabe 10" abgewin­ kelt. Auf diese Weise läßt sich das Verschlußelement 12 ohne Werkzeug zwischen der Öffnungsstellung und der Verschluß­ stellung bewegen.

Claims (12)

1. Verschluß für das lösbare Verbinden zweier Bauteile (H, K), insbesondere zweier Fahrzeugteile, wie eines Hardtop mit einer Karosserie, mit einer an dem ersten Bauteil (H) zu befestigenden Verbindungseinrichtung (2) und einer an dem zweiten Bauteil (K) zu befestigenden Aufnahmeeinrichtung (4), wobei die Verbindungseinrichtung (2) einen in einer Durch­ gangsbohrung (6) eines verdrehsicher an dem ersten Bauteil (H) festgelegten Lagers (8) drehbar aufgenommenen Verschlußzapfen (10) eines Verschlußelements (12) aufweist, wobei das Lager (8) von einer mit einem ein Außengewinde aufweisenden Schaftabschnitt (22) eine Durchgangsöffnung (34) des ersten Bauteils (H) durchragenden Hohlschraube (8') und einer Gegenmutter (8") gebildet ist, wobei der Verschlußzapfen (10) an seinem freien Ende zum Beispiel von einem Kreuzstift (14') gebildete Arretierungszapfen (14) aufweist, welche in eine Einführungsaussparung (16) der Aufnahmeeinrichtung (4) axial einsetzbar und unter Winkelverdrehung des Verschlußzapfens (10) bis in eine sich an die Einführungsaussparung (16) anschließende Rastaussparung (18) überführbar sind, und wobei sich die Aufnahmeeinrichtung (4) derart federelastisch an dem Lagerteil (8) abstützt, daß die Arretierungszapfen (14) federbelastet in ihrer Raststellung gehalten sind, wenn sich das Verschlußelement (12) in Verschlußstellung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hohlschraube (8') mit einem oberen Kopfabschnitt (20) von oben auf dem ersten Bauteil (H) abstützt, daß die Gegenmutter (8") auf den Schaftabschnitt (22) der Hohlschraube (8') aufschraubbar ist, bis letztere sich mit einem oberen Kopfabschnitt (24) von unten an dem ersten Bauteil (H) abstützt, und daß sich das Verschlußelement (12) unter Vorspannung des federelastischen Elements (40) an einer nach oben weisenden Anlagefläche (42) an dem Lager (8) abstützt.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (42) von der oberen Stirnfläche der Hohl­ schraube (8') gebildet ist.

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Verschlußelement (12) mittels zum Beispiel von einem Kreuzstift (44') gebildeter Anlagezapfen (44) an der Anlagefläche (42) des Lagers (8) abstützt.

4. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (42) des Lagers (8) eine Quernut (46) für die Aufnahme der Anlagezapfen (44) in Offenstellung des Verschlußelements (12) aufweist.

5. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kopfabschnitte (20, 24) von Hohlschraube (8') und Gegenmutter (8") unter Zwischenlage von Unterlegscheiben (26, 28) an dem ersten Bauteil (H) abstützen.

6. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenmutter (8") eine die Hohlschraube (8') umgreifende Verlängerung (30) aufweist, welche im wesentlichen bis zum unteren Ende des Schaftabschnitts (22) der Hohlschraube (8') reicht.

7. Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschraube (8') mit einem unrunden Kragen (32) die entsprechend unrunde Durchgangsöff­ nung (34) des ersten Bauteiles (H) durchgreift.

8. Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer nach oben weisenden Anlageschulter (36) des Verschlußzapfens (10) und einer nach unten weisenden, zum Beispiel von der unteren Stirnfläche des Lagers (8) gebildeten Anlageschulter (38), ein federelasti­ sches Element (40) angeordnet ist.

9. Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das federelastische Element (40) über eine Ringscheibe (48) an der Anlageschulter (36) des Verschlußzapfens (10) abstützt.

10. Verschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageschulter (36) des Verschlußzapfens (10) von einer Führungskappe (10') gebildet ist, welche auf dem unteren Ende des Verschlußzapfens (10), zum Beispiel mittels der Arretier­ zapfen (14), gehalten ist.

11. Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungseinrichtung (2) in Verschlußstellung des Verschlußelements (12) mit dem Lagerteil (8) über das federelastische Element (40), ggf. unter Zwischenlage einer Ringscheibe (48), an der Aufnahme­ einrichtung (4) abstützt.

12. Verschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (12) an seinem oberen aus dem Lager (8) herausragenden Ende eine Handhabe (10"), zum Beispiel in Form eines von dem Ver­ schlußzapfen (10) seitlich abgewinkelten Hebels, aufweist.