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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein System zum Befestigen einer Zierkomponente an einer Fahrzeugkarosseriestruktur und insbesondere zum magnetischen Befestigen eines Dachhimmels an einem nicht magnetischen Fahrzeugdach.
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Die Karosseriestruktur eines Fahrzeugdachs umfasst typischerweise eine Dachplatte und mehrere Dachquerträger und -spriegel, die Strukturen mit geschlossenem Querschnitt oder kanalförmige Strukturen sind, die an der Fahrzeugkarosserie befestigt sind und die sich entlang der Länge und über die Breite des Fahrzeugdachs erstrecken, um eine Abstützung für die Dachplatte zu schaffen. Die Dachplatte und die Dachquerträger und -spriegel werden üblicherweise aus gestanztem Metallblech hergestellt. Ein Dachhimmel wird normalerweise an der Innenseite der Dachstruktur befestigt, um ein attraktives Aussehen für das Innere des Fahrzeugs zu schaffen. Dachhimmel wurden am Dach von Fahrzeugen in einer Vielfalt von Weisen befestigt, einschließlich unter Verwendung von Schrauben oder Einrastbefestigungsvorrichtungen, Klebstoffen, Magneten und Klettverschlüssen wie z. B. VELCRO.
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In letzter Zeit hat ein Interesse am Verringern des Fahrzeuggewichts Hersteller dazu gebracht, leichtere Materialien wie z. B. Aluminium für Fahrzeugdachplatten, -querträger und -spriegel zu verwenden. Die Verwendung von Aluminium beseitigt die Fähigkeit, Komponenten an der Dachstruktur magnetisch zu befestigen, da Aluminium nicht magnetisch befestigbar ist.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeugdachhimmel-Befestigungssystem zum Anbringen eines Dachhimmels an einer nicht magnetischen Dachstruktur. Das Befestigungssystem umfasst einen Dachhimmel mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche, eine ferromagnetische Platte, die an der äußeren Oberfläche des Dachhimmels befestigt ist, und eine Magnetklemmenanordnung, die an der nicht magnetischen Dachstruktur befestigt ist. Die ferromagnetische Platte und die Magnetklemmenanordnung ermöglichen eine magnetische Befestigung des Dachhimmels an der nicht magnetischen Dachstruktur.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeugbefestigungssystem zum Anbringen einer Zierkomponente an einer nicht magnetischen Karosseriestruktur. Das Befestigungssystem umfasst die Zierkomponente, eine Magnetklemmenanordnung, die an einer der Zierkomponente und der Karosseriestruktur befestigt ist, und eine ferromagnetische Platte, die an der anderen der Zierkomponente und der Karosseriestruktur befestigt ist. Die Magnetklemmenanordnung und die ferromagnetische Platte ermöglichen eine magnetische Befestigung der Zierkomponente an der nicht magnetischen Karosseriestruktur. Diese und weitere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden vom Fachmann auf dem Gebiet beim Studieren der folgenden Patentbeschreibung, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen verstanden und erkannt.
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In den Zeichnungen gilt:
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1 ist eine perspektivische Draufsicht eines Fahrzeugbefestigungssystems gemäß einer Ausführungsform in auseinandergezogener Anordnung;
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2 ist eine perspektivische Draufsicht einer Magnetklemmenanordnung des Fahrzeugbefestigungssystems von 1 gemäß einer Ausführungsform;
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3 ist eine perspektivische Draufsicht einer Magnetklemmenanordnung des Fahrzeugbefestigungssystems von 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform von unten; und
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4 ist eine Querschnittsseitenansicht entlang der Linie IV-IV von 1.
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Für die Zwecke der Beschreibung hier sollen sich die Begriffe "obere", "untere", "rechts", "links", "hinten", "vorn", "vertikal", "horizontal", "innere", "äußere" und Ableitungen davon auf das Fahrzeugbefestigungssystem, wie in 1 orientiert, beziehen. Selbstverständlich kann jedoch die Erfindung verschiedene alternative Orientierungen annehmen, außer wenn ausdrücklich Gegenteiliges angegeben ist. Selbstverständlich sind auch die spezifischen Vorrichtungen und Prozesse, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind und in der folgenden Patentbeschreibung beschrieben werden, einfach beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konzepte, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind. Daher sollen spezifische Abmessungen und andere physikalische Eigenschaften in Bezug auf die hier offenbarten Ausführungsformen nicht als Begrenzung betrachtet werden, wenn nicht die Ansprüche ausdrücklich Anderes angeben.
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Mit Bezug auf 1–4 bezeichnet das Bezugszeichen 10 im Allgemeinen ein Fahrzeugbefestigungssystem zum Anbringen einer Zierkomponente 12 wie z. B. eines Dachhimmels an einer nicht magnetischen Karosseriestruktur 14 eines Kraftfahrzeugs. In der dargestellten Ausführungsform ist die Zierkomponente 12 in Form eines Dachhimmels gezeigt; andere Zierkomponenten, einschließlich eines Säulenzierteils, innerer Platten und dergleichen, werden jedoch gemäß anderen Ausführungsformen in Betracht gezogen. Ferner ist die Karosseriestruktur 14 in Form einer Dachstruktur gezeigt; andere Karosseriestrukturen, einschließlich Säulen, Karosserieplatten und dergleichen werden, jedoch in Erwägung gezogen.
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Der Dachhimmel 12 kann ein ausgebildeter und geformter Dachhimmel zum Anbringen am Inneren der Dachstruktur 14 des Fahrzeugs sein, um ein ästhetisch ansprechendes Aussehen für das Innere davon zu schaffen. Der Dachhimmel 12 weist eine äußere Oberfläche 16, die der abstützenden Dachstruktur 14 zugewandt ist, wenn er im Fahrzeug installiert ist, und eine entgegengesetzte innere Oberfläche 18, die gepolstert ist, um eine dekorative Oberfläche zu schaffen, die vom Inneren des Fahrzeugs sichtbar ist, auf. Der Dachhimmel 12 ist so geformt, dass er der Dachstruktur 12 entspricht, und kann mehrere Konturen und Öffnungen zum Anbringen von verschiedenen Überkopfkomponenten umfassen, wie z. B. Sonnenblenden, Dachkonsolen, Haltegriffe, Lichter und dergleichen. Die Dachstruktur 14 umfasst ein Paar von beabstandeten Seitenschienen 20 und zumindest eine vordere Querstrebe 22, eine hintere Querstrebe 24 und kann auch zusätzliche Dachspriegel umfassen, wie es üblich ist. Die Dachstruktur 14 ist aus einem nicht magnetischen Material wie z. B. Aluminium oder irgendeinem anderen geeigneten Material ausgebildet.
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Das Dachhimmel-Befestigungssystem 10 umfasst ferner eine ferromagnetische Platte 26, die an der äußeren Oberfläche 16 des Dachhimmels 12 befestigt ist. Die ferromagnetische Platte 26 besteht aus einem eisenhaltigen Metall wie z. B. Eisen, Nickel, Kobalt, bestimmten Stählen und Metalllegierungen oder irgendeinem anderen geeigneten Material, das in der Lage ist, einen Magneten anzuziehen. In dem dargestellten Beispiel sind mehrere ferromagnetische Platten 26 um die äußere Oberfläche 16 des Dachhimmels 12 beabstandet. Die Platten 26 können an die Oberfläche 16 durch eine Schicht aus Heißschmelzklebstoff (nicht dargestellt) geklebt sein. Andere Leime, Klebstoffe oder Mittel zum Befestigen der Platten 26 am Dachhimmel 12 sind natürlich auch brauchbar.
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Mit Bezug auf 2 umfasst das Dachhimmel-Befestigungssystem 10 auch eine Magnetklemmenanordnung 30 gemäß einer Ausführungsform. Die Magnetklemmenanordnung 30 umfasst einen Magneten 32, einen Träger 34 und eine Befestigungsvorrichtung 36. Der Magnet 32 besteht aus einem Material, das sein eigenes dauerhaftes Magnetfeld selbst bei Abwesenheit eines angelegten Magnetfeldes aufweist. Beispiele von solchen Typen von magnetischen Metallen umfassen Eisenerz, Kobalt und Nickel.
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Der Träger 34 weist eine obere Platte 38 und eine untere Platte 40 auf, die so konfiguriert sein können, dass sie einen Raum dazwischen umfassen. Außerdem umfasst die obere Platte 38 eine Öffnung in Form eines Schlüssellochs 42. Der Träger 34 kann aus Kunststoffmaterial bestehen und ist in einem einzigen Stück geformt.
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Die Befestigungsvorrichtung 36 weist einen Kopf 44, einen Einrastfuß 46, eine Schürze 48 auf und kann einen Zylinder (nicht dargestellt) aufweisen, die koaxial ausgerichtet sind und typischerweise eine kreisförmige Gestalt aufweisen. Der Spalt zwischen dem Kopf 44 und der Schürze 48, der gleich der Höhe des Zylinders ist, ist so bemessen und konfiguriert, dass er die obere Platte 38 des Trägers 34 aufnimmt. Die Befestigungsvorrichtung 36 wird durch Einfügen des Kopfs 44 der Befestigungsvorrichtung 36 in das Schlüsselloch 42 am Träger 34 montiert. Der Einrastfuß 46 umfasst mindestens zwei flexible Flansche 50. Die Befestigungsvorrichtung 36 ist von dem Typ, der üblicherweise in der Kraftfahrzeugindustrie als Vogelschnabel-Befestigungsvorrichtung bezeichnet wird.
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Die Komponenten der Magnetklemmenanordnung 30 werden koaxial ausgerichtet und der Träger 34 wird zwischen dem Magneten 32 und der Befestigungsvorrichtung 36 angeordnet. Der Magnet 32 wird gemäß einer Ausführungsform an die untere Platte 40 des Trägers 34 geklebt. Wahlweise kann der Magnet 32 an die untere Platte 40 durch ein Schaumpolster mit Klebstoff auf seiner oberen und unteren Oberfläche geklebt werden. Die Befestigungsvorrichtung 36 wird abnehmbar an der oberen Platte 38 über das Schlüsselloch 42 montiert, wie vorstehend beschrieben. Obwohl in den Figuren nicht gezeigt, sollte beachtet werden, dass gemäß einer anderen Ausführungsform die Befestigungsvorrichtung 36 und der Träger 34 einteilig als einzige Komponente ausgebildet sein können.
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Mit Bezug auf 3 ist eine zweite Ausführungsform einer Magnetklemmenanordnung 130 zur Verwendung mit dem Dachhimmel-Befestigungssystem 10 dargestellt. Die Magnetklemmenanordnung 130 umfasst den Träger 34 und den Magneten 32 und eine Befestigungsvorrichtung 136. Die Befestigungsvorrichtung 136 weist einen Kopf 144, einen Einrastfuß 146, eine Schürze 148 und einen Zylinder 150 auf, die koaxial ausgerichtet sind und typischerweise eine kreisförmige Gestalt aufweisen. Der Spalt zwischen dem Kopf 144 und der Schürze 148, der gleich der Höhe des Zylinders 150 ist, ist so bemessen und konfiguriert, dass er die obere Platte 38 des Trägers 34 aufnimmt. Die Befestigungsvorrichtung 136 wird am Träger 34 durch Einfügen des Kopfs 144 der Befestigungsvorrichtung 136 in das Schlüsselloch 42 montiert. Der Einrastfuß 146 umfasst mehrere ringförmige Rippen 152. Die Befestigungsvorrichtung 136 ist von dem Typ, der in der Kraftfahrzeugindustrie üblicherweise als Christbaum-Befestigungsvorrichtung bezeichnet wird.
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Mit Bezug auf 1 und 4 umfasst die Dachstruktur 14 mit den Seitenschienen 20 und dem vorderen und hinteren Querträger 22 und 24 eine Öffnung 60. Im dargestellten Beispiel umfasst die Dachstruktur 14 mehrere Öffnungen 60, die entlang derselben angeordnet sind, in denen mehrere Magnetklemmenanordnungen 30 oder 130 installiert werden können. Der Einrastfuß 46 jeder Magnetklemmenanordnung 30 wird gemäß der ersten Ausführungsform in die Öffnung 60 eingesetzt, wodurch die Magnetklemmenanordnung 30 an der Dachstruktur 14 festgehalten wird, ob es sich um die Seitenschiene 20, den vorderen oder hinteren Querträger 22, 24 handelt. In dieser Weise werden die Magnetklemmenanordnungen 30 an der nicht magnetischen Dachstruktur 14 angebracht. Wie für den Fachmann auf dem Gebiet leicht verständlich ist, wird die Magnetklemmenanordnung 130 gemäß der zweiten Ausführungsform an der Dachstruktur 14 in einer ähnlichen Weise angebracht.
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Der Dachhimmel 12 mit den ferromagnetischen Platten 26, die an die äußere Oberfläche 16 davon geklebt sind, wird während der Montage des Fahrzeugs installiert. Die Platten 26 und Magnetklemmenanordnungen 30, 130 werden am Dachhimmel 12 bzw. an der Dachstruktur 14 so angeordnet, dass sie ausgerichtet sind, wenn der Dachhimmel 12 am Fahrzeug installiert wird. Wenn der Dachhimmel 12 in allgemeiner Ausrichtung für die Installation positioniert ist, werden die Platten 26 an die Magnetklemmenanordnungen 30, 130, die in die nicht magnetische Dachstruktur 14 geklemmt sind, angezogen, wodurch die magnetische Befestigung des Dachhimmels 12 an der nicht magnetischen Dachstruktur 14 ermöglicht wird. Ferner kann der spezielle Magnet 32, der an der Magnetklemmenanordnung 30, 130 verwendet wird, auf der Basis der magnetischen Stärke des Materials ausgewählt werden, die beschreibt, wie stark die magnetische Anziehung ist. Die Magnete 32 müssen die Platten 26 mit ausreichender Kraft anziehen können, um den Dachhimmel 12 an der nicht magnetischen Dachstruktur 14 zu befestigen, und während der normalen Verwendung des Fahrzeugs sicher bleiben. Alternativ wird in Erwägung gezogen, dass die Platten 26 aus einem magnetischen Metall mit einer umgekehrten Polarität in Bezug auf den Magneten 32 ausgebildet sein können.
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Es sollte für einen Fachmann auf dem Gebiet leicht verständlich sein, dass die magnetischen Eigenschaften der Magnete 32 und der Platten 26 gemäß einer anderen Ausführungsform vertauscht werden könnten. Mit anderen Worten, die Platten 26 könnten aus einem magnetischen Material bestehen, während das Element, das heißt der Magnet 32, aus einem ferromagnetischen Material bestehen könnte. Außerdem könnten sowohl die Magnete 32 als auch die Platten 26 aus einem magnetischen Metall ausgebildet sein, solange ihre Polarität umgekehrt ist. Bei jeder dieser beschriebenen Variationen der Komponentenorientierung kann der Dachhimmel 12 an der nicht magnetischen Dachstruktur 14 durch Magnetkraft angebracht werden.
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Mit dem industrieweiten Übergang zu leichteren Materialien, die häufig nicht magnetisch sind, beispielsweise Aluminium, geht die Fähigkeit zur magnetischen Befestigung von Komponenten an der Fahrzeugkarosserie verloren. Das hier beschriebene Fahrzeugbefestigungssystem 10 ermöglicht die magnetische Befestigung einer Zierkomponente wie z. B. eines Dachhimmels an einer nicht magnetischen Karosseriestruktur, wie z. B. einer Dachstruktur. Außerdem schafft das Fahrzeugbefestigungssystem 10 auch ein Befestigungsmittel, das keine Befestigungsvorrichtungen aufweist, die aus dem Inneren des Fahrzeugs sichtbar sind, was eine wahrgenommene handwerkliche Verbesserung ist. Ein weiterer Vorteil, den das Fahrzeugbefestigungssystem 10 schafft, ist die Leichtigkeit, mit der der Dachhimmel 12 blind an der Dachstruktur 14 installiert werden kann. Die Installation des Dachhimmels 12 wird als "blinde" Installation betrachtet, da der Monteur die Befestigungsvorrichtungen während der Installation nicht sehen kann.
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Für einen Fachmann auf dem Gebiet ist verständlich, dass die Konstruktion des beschriebenen Dachhimmel-Befestigungssystems und anderer Komponenten nicht auf irgendein spezifisches Material begrenzt ist. Andere beispielhafte Ausführungsformen der hier offenbarten Erfindung können aus einer breiten Vielfalt von Materialien ausgebildet werden, wenn hier nicht anders beschrieben.
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Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Konstruktion und Anordnung der Elemente des Dachhimmel-Befestigungssystems, wie in den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt, nur erläuternd ist. Obwohl nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Innovationen in dieser Offenbarung im Einzelnen beschrieben wurden, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, der diese Offenbarung durchsieht, leicht, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Veränderungen der Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Verhältnisse der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, der Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des vorgetragenen Gegenstandes abzuweichen. Elemente, die als einteilig ausgebildet gezeigt sind, können beispielsweise aus mehreren Teilen konstruiert werden oder Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, können einteilig ausgebildet werden, die Funktionsweise der Schnittstellen kann umgekehrt oder anderweitig verändert werden, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder des Verbindungselements oder anderer Elemente des Systems können verändert werden, die Art oder Anzahl von Einstellungspostionen, die zwischen den Elementen vorgesehen sind, kann verändert werden. Es sollte beachtet werden, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems aus irgendeinem von einer breiten Vielfalt von Materialien, die ausreichend Festigkeit oder Haltbarkeit bereitstellen, in irgendeiner von einer breiten Vielfalt von Farben, Texturen und Kombinationen konstruiert werden können. Folglich sollen alle derartigen Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Innovationen enthalten sein. Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können an der Konstruktion, an den Funktionsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderer beispielhafter Ausführungsformen durchgeführt werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
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Selbstverständlich können beliebige beschriebene Prozesse oder Schritte innerhalb der beschriebenen Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten kombiniert werden, um Strukturen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung auszubilden. Die hier offenbarten beispielhaften Strukturen und Prozesse dienen für Erläuterungszwecke und sollen nicht als Begrenzung aufgefasst werden.
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Selbstverständlich können auch Veränderungen und Modifikationen an den vorstehend erwähnten Strukturen und Verfahren durchgeführt werden, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und ferner sollen solche Konzepte selbstverständlich von den folgenden Ansprüchen abgedeckt sein, wenn nicht diese Ansprüche durch ihre Sprache ausdrücklich Anderes angeben.
