-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Fahrzeugbefestigungssystem mit einem Befestigungselement mit kuppelförmigen Kopf und genauer ein Befestigungselement mit einem kuppelförmigem Kopf zum Befestigen einer Verkleidungskomponente an einem Fahrzeugkarosserieblech wie eines Dachhimmels an einer Fahrzeugdachstruktur.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die Karosseriestruktur eines Fahrzeugdachs weist typischerweise ein Dachblech und mehrere Dachleisten und -bögen auf, die Strukturen mit geschlossenen Abschnitten oder Kanalform sind, die an der Fahrzeugkarosserie gesichert sind und sich entlang der Länge und über die Breite des Fahrzeugdachs erstrecken, um das Dachblech zu stützen. Ein Dachhimmel ist normalerweise an der Innenseite der Dachstruktur angebracht, um dem Innenraum des Fahrzeugs ein ansprechendes Erscheinungsbild zu verleihen. Dachhimmel werden an dem Dach von Fahrzeugen auf unterschiedliche Art und Weise angebracht, einschließlich der Verwendung von Schrauben- oder Einrastbefestigungselementen, Klebstoffen, Magneten und Haken- und Schleifen-Befestigungselementen wie Klettverschluss.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Befestigungssystem zum Befestigen einer Verkleidungskomponente an einem Fahrzeugkarosserieblech mit einer Öffnung. Das Befestigungssystem weist ein selbstpositionierendes Befestigungselement auf, das an der Verkleidungskomponente angebracht ist, wobei das Befestigungselement einen kuppelförmigen Kopf aufweist, der an einer Schulter endet. Der kuppelförmige Kopf weist mehrere Schenkel auf, die durch einen Spalt getrennt und zum elastischen Biegen nach innen konfiguriert sind. Ferner ist der kuppelförmige Kopf zur Bereitstellung der Position der Verkleidungskomponente in Bezug auf das Karosserieblech während der Installation konfiguriert und die Schulter ist zum Eingreifen in die Öffnung nach der Installation konfiguriert.
-
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Befestigungssystem zum Befestigen eines Dachhimmels an einer Fahrzeugdachstruktur mit einer Öffnung. Das Befestigungssystem weist ein selbstpositionierendes Befestigungselement auf, das an dem Dachhimmel angebracht ist, wobei das Befestigungselement einen kuppelförmigen Kopf aufweist, der an einer Schulter endet. Der kuppelförmige Kopf weist mehrere Schenkel auf, die durch einen Spalt getrennt und zum elastischen Biegen nach innen konfiguriert sind. Ferner ist der kuppelförmige Kopf zur Bereitstellung der Position des Dachhimmels in Bezug auf die Dachstruktur während der Installation konfiguriert und die Schulter ist zum Eingreifen in die Öffnung nach der Installation konfiguriert.
-
Der Fachmann wird diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung nach Prüfen der folgenden Spezifikation, Ansprüche und beiliegenden Zeichnungen verstehen und zu schätzen wissen.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische, auseinandergezogene Draufsicht eines Befestigungssystems, bei dem ein Dachhimmel an einem Fahrzeugkarosserieblech befestigt ist, gemäß einer Ausführungsform;
-
2 eine perspektivische Draufsicht eines Befestigungselements des Befestigungssystems aus 1;
-
3 eine Seitenansicht des Befestigungselements aus 1;
-
4 eine Draufsicht des Befestigungselements aus 1; und
-
5 eine Querschnittsansicht von der Seite des Befestigungssystems entlang der Linie V-V aus 1.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung sollen sich die Ausdrücke „oben”, „unten”, „rechts”, „links”, „hinten”, „vorne”, „vertikal”, „horizontal”, „innen”, „außen” und daraus abgeleitete Begriffe auf das Befestigungssystem in der in 1 und 2 dargestellten Ausrichtung beziehen. Man wird jedoch verstehen, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist. Man wird auch verstehen, dass die spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Spezifikation beschrieben sind, lediglich Ausführungsbeispiele der erfinderischen Konzepte sind, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert sind. Daher sollen spezifische Abmessungen und andere physikalische Eigenschaften, die sich auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend betrachtet werden, sofern nicht in den Ansprüchen ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
-
Bezüglich 1 bis 5 bezeichnet das Bezugszeichen 10 im Allgemeinen ein Befestigungssystem zum Befestigen einer Verkleidungskomponente 12 wie eines Dachhimmels an einem Karosserieblech 14 eines Automobils. In der dargestellten Ausführungsform ist die Verkleidungskomponente 12 in Form eines Dachhimmels dargestellt; allerdings werden gemäß anderen Ausführungsformen auch andere Verkleidungskomponenten wie Säulenverkleidungen, Innenbleche und dergleichen in Betracht gezogen. Ferner ist die Karosseriestruktur 14 in Form einer Dachstruktur dargestellt; allerdings werden auch andere Karosseriestrukturen wie Säulen, Karosseriebleche und dergleichen in Betracht gezogen.
-
Der Dachhimmel 12 kann ein geformter und gegossener Dachhimmel zur Befestigung an der Innenseite der Dachstruktur 14 des Fahrzeugs sein, um dem Innenraum davon eine ästhetisch ansprechende Erscheinung zu verleihen. Der Dachhimmel 12 weist eine äußere Oberfläche 16 auf, die zur Dachträgerstruktur 14 gerichtet ist, wenn sie in dem Fahrzeug installiert ist, und eine gegenüberliegende, innere Oberfläche 18, die gepolstert ist, um eine dekorative Oberfläche bereitzustellen, die von dem Innenraum des Fahrzeugs sichtbar ist. Der Dachhimmel 12 ist derart geformt, dass er sich an die Dachstruktur 12 anpasst, und kann mehrere Konturen und Öffnungen zur Befestigung verschiedener Dachkomponenten wie Sonnenblenden, Dachkonsolen, Haltegriffe, Lichter und dergleichen aufweisen. Die Dachstruktur 14 weist ein Paar beabstandeter Seitenschienen 20 und mindestens eine vordere Leiste 22, eine hintere Leiste auf und kann auch herkömmliche zusätzliche Dachbögen aufweisen. Mehrere Öffnungen 24 sind in der Dachstruktur 14 angeordnet.
-
Bezugnehmend auf 2 bis 4 weist das Befestigungssystem 10 ferner ein oder mehrere selbstpositionierende Befestigungselemente 30 auf, die in die Öffnungen 24 passend eingreifen. Jedes selbstpositionierende Befestigungselement 30 weist einen kuppelförmigen Kopf 32 auf, der an einer Schulter 34 endet. Der kuppelförmige Kopf 32 besteht aus mehreren Schenkeln 36, die durch einen Spalt 38 getrennt sind. Die Schenkel 36 sind zum elastischen Biegen nach innen während der Installation des Befestigungselementes 30 konfiguriert. In der dargestellten Ausführungsform ist das Befestigungselement 30 mit vier Schenkeln 36 dargestellt; allerdings wird gemäß anderen Ausführungsformen eine beliebige Anzahl von Schenkeln 36, zum Beispiel zwei und drei Schenkel 36 in Betracht gezogen. Das Befestigungselement 30 weist ferner einen Schaft 40 und eine Basis 42 an dem unteren Ende auf. Der kuppelförmige Kopf 32, der Schaft 40 und die Basis 42 sind koaxial zueinander ausgerichtet, wobei sich der Schaft 40 zwischen dem kuppelförmigen Kopf 32 und der Basis 42 erstreckt.
-
Wie am besten in 3 zu sehen ist, verläuft der Spalt 38 gemäß der Darstellung von dem Scheitelpunkt des kuppelförmigen Kopfes 32 zu einer Strecke unterhalb der Schulter 34. Allerdings wird in Betracht gezogen, dass die spezifisch konzipierte Länge und Breite des Spaltes 38 derart modifiziert werden können, um die Flexibilität der Schenkel 36 einzustellen kann. Der Fachmann wird ohne Weiteres verstehen, dass sowohl eine Erhöhung der Länge des Spaltes 38 als auch eine Erhöhung der Breite des Spaltes 38 zu flexibleren Schenkeln 36 führen werden. Gleichermaßen gilt das Gegenteil. Die Einstellung der konzipierten Flexibilität der Schenkel 36 ermöglicht eine größere Kontrolle über die Kraftmenge, die in der Industrie als die Steckkraft bezeichnet wird, die zum Stecken des Befestigungselementes 30 in die Öffnung 24 erforderlich ist.
-
Das Befestigungselement 30 weist auch einen verjüngten Abschnitt 44 auf, der zwischen der Schulter 34 und dem Schaft 40 angeordnet ist. Der verjüngte Abschnitt 44 ist zum Verringern der Kraftmenge, die in der Industrie als Auszugskraft bezeichnet wird und zum Entfernen des Befestigungselementes 30 aus der Öffnung 24 der Dachstruktur 14 erforderlich ist, konfiguriert. Die spezifisch konzipierte Krümmung des verjüngten Abschnitts 44 kann zum Einstellen der Auszugskraft, die zum Entfernen des Befestigungselements 30 erforderlich ist, modifiziert werden. Außerdem kann sich der verjüngte Abschnitt 44 um den gesamten Umfang der Schulter 34 und des Schaftes 40 erstrecken oder er kann in Form von beabstandeten Rippen vorliegen, die sich zwischen der Schulter 34 und dem Schaft 40 erstrecken. In der Ausführungsform, in welcher der verjüngte Abschnitt 44 aus beabstandeten Rippen besteht, ist eine beliebige Anzahl von Rippen möglich. Der Fachmann wird ohne Weiteres verstehen, dass, je größer die Krümmung in dem verjüngten Abschnitt 44 ist, die von dem Schaft 40 zu der Schulter 34 verläuft, desto niedriger die Auszugskraft ist, die zum Entfernen des Befestigungselementes 30 erforderlich ist; gleichermaßen gilt das Gegenteil.
-
Man geht davon aus, dass das Befestigungselement 30 ein niedriges Profil aufweist, was bedeutet, dass das Verhältnis von Breite zu Höhe des kuppelförmigen Kopfes 32 mindestens eins beträgt. In einer Ausführungsform weist der kuppelförmige Kopf 32 einen Durchmesser auf, der gleich oder größer als die Höhe des kuppelförmigen Kopfes 32 ist. In einer anderen Ausführungsform liegt das Verhältnis des Durchmessers zu der Höhe des kuppelförmigen Kopfes 32 im Bereich von eins bis drei. In noch einer anderen Ausführungsform beträgt das Verhältnis des Durchmessers zu der Höhe des kuppelförmigen Kopfes 32 ungefähr zwei. In jedem Fall entspricht der Durchmesser mindestens der Höhe des kuppelförmigen Kopfes 32. Ferner ist der Schaft 40 im Wesentlichen kurz, sodass der kuppelförmige Kopf 32 relativ nahe zu der Oberfläche angeordnet ist, an der das Befestigungselement 30 befestigt ist.
-
Bezugnehmend auf 5 ist das Befestigungselement 30 an dem Dachhimmel 12 befestigt dargestellt. Die Basis 42 des Befestigungselementes 30 kann an die äußere Oberfläche 16 des Dachhimmels 12 durch eine Schicht aus Schmelzklebstoff oder einem anderen geeigneten Leim, Klebstoff oder Mittel zur Befestigung der Basis 42 an dem Dachhimmel 12 gebunden sein. In einer Ausführungsform kann die Basis 42 eine untere Platte 46 aufweisen, die in einen Träger 50 eingesetzt werden kann. Die untere Platte 46 ist von der Basis 42 beabstandet und der Schaft 40 erstreckt sich dazwischen. Der Träger 50 weist eine Öffnung in einer oberen Wand 52 in Form eines Schlüssellochs auf. Der Träger 50 kann an die Oberfläche 16 des Dachhimmels 12 durch eine Schicht aus Schmelzklebstoff oder einem anderen geeigneten Leim, Klebstoff oder Mittel zur Befestigung des Träger 50 an dem Dachhimmel 12 gebunden sein. Das Befestigungselement 30 ist an dem Träger 50 durch Einfügen der unteren Platte 46 in das Schlüsselloch an der oberen Wand 52 montiert. Der Raum zwischen der Basis 42 und der unteren Platte 46 ist derart bemessen und konfiguriert, dass er die obere Wand 53 des Trägers 50 aufnimmt.
-
Der Dachhimmel 12 wird mit den Befestigungselementen 30, die an die äußere Oberfläche 16 davon gebunden sind, während der Montage des Fahrzeugs installiert. Die Befestigungselemente 30 und die Öffnungen 24 sind an dem Dachhimmel 12 und der Dachstruktur 14 derart angeordnet, dass sie ausgerichtet sind, wenn der Dachhimmel 12 an dem Fahrzeug installiert wird. Wenn der Dachhimmel 12 in allgemeiner Ausrichtung zur Installation angeordnet ist, werden die Befestigungselemente 30 in die Öffnungen 24 eingesetzt, wobei sich die elastischen Schenkel 36 nach innen biegen, während der kuppelförmige Kopf 32 durch die Öffnung 24 tritt. Die Schulter 34 des Befestigungselements 30 ist zum Eingriff in den Umfang der Öffnung 24 konfiguriert, sodass der Dachhimmel 12 an der Dachstruktur 14 gehalten wird.
-
Das Befestigungssystem 10, das hierin beschrieben ist, und insbesondere der kuppelförmige Kopf 32 sind zum Bereitstellen einer Anordnung des Dachhimmels 12 in Bezug auf die Dachsstruktur 14 während der Installation in dem Fahrzeug konfiguriert. Die Krümmung des kuppelförmigen Kopfes 32 ist ein Aspekt, der das Befestigungselement 30 „selbstpositionierend” macht. Während der Installation ist die genaue Ausrichtung des Befestigungselementes 30 und der Öffnung 24 weniger entscheidend, da die Krümmung der Oberfläche an dem kuppelförmigen Kopf 32 im Allgemeinen das Befestigungselement 30 in eine angemessene Ausrichtung bringt, solange ein Abschnitt des kuppelförmigen Kopfes 32 die Öffnung 24 kontaktiert. Dies ist bei der Berücksichtigung der Gestaltungstoleranzen, denen während der Gestaltung der entsprechenden Komponenten Rechnung getragen werden muss, vorteilhaft.
-
Außerdem sind selbstpositionierende Befestigungselemente 30 besonders vorteilhaft, wenn die Montage der Verkleidungskomponente 12 an dem Fahrzeugkarosserieblech 14 ein Blindmontagevorgang ist. Die Montage von Komponenten wird als eine „Blindmontage” betrachtet, wenn der Bediener während der Installation weder das Befestigungselement 30 noch die Öffnung 24 sehen kann. Verkleidungskomponenten werden häufig mittels Blindmontage montiert, da sie oftmals Befestigungselemente aufweisen, die von dem Fahrzeuginneren nicht sichtbar sind. Die Montage des Dachhimmels 12 an der Fahrzeugdachstruktur 14 ist ein gutes Beispiel einer Blindmontage. Wenn der Bediener den Dachhimmel 12 über seinem/ihrem Kopf in Position bewegt, geht die Sichtbarkeit des Befestigungselementes 30 verloren. Der Bediener muss dann das Befestigungselement 30 blind in die Öffnung 24 führen. Aus diesem Grund ist die gekrümmte Oberfläche des kuppelförmigen Kopfes 32 bei der Führung des Befestigungselementes 30 in die Öffnung 24 hilfreich.
-
Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass die Konstruktion des beschriebenen Befestigungssystems und anderer Komponenten nicht auf ein spezifisches Material eingeschränkt ist. Andere Ausführungsbeispiele der hierin offenbarten Erfindung können aus vielen verschiedenen Materialien gebildet werden, sofern hierin nicht anderweitig beschrieben.
-
Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Konstruktion und Anordnung der Elemente des Befestigungssystems, wie in den verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt, nur erläuternd ist. Wenngleich in dieser Offenbarung nur wenige Ausführungsformen ausführlich beschrieben worden sind, wird der Fachmann, der diese Offenbarung prüft, ohne Weiteres zu schätzen wissen, dass viele Modifikationen möglich sind (zum Beispiel Variationen bezüglich der Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Befestigungsanordnung, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne von den neuen Lehren und Vorteilen des vorliegenden Gegenstandes wesentlich abzuweichen. Zum Beispiel können als einstückig ausgebildet dargestellte Elemente aus mehreren Teilen konstruiert sein oder Elemente, die als aus mehreren Teilen gebildet dargestellt sind, können einstückig ausgebildet sein, wobei die Funktionsweise der Schnittstellen umgekehrt oder anderweitig verändert werden kann, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbindungselemente oder anderen Elemente des Systems variiert werden können sowie die Natur oder Anzahl der Einstellungspositionen, die zwischen den Elementen bereitgestellt sind, verändert werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems in vielen verschiedenen Farben, Texturen und Kombinationen aus vielen verschiedenen Materialien konstruiert werden können, die eine ausreichende Festigkeit oder Alterungsbeständigkeit bereitstellen. Dementsprechend sollen alle diese Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Neuerungen fallen. Andere Substitutionen, Modifikationen, Veränderungen und Auslassungen können an der Gestaltung, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderen Ausführungsbeispiele vorgenommen werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
-
Man wird verstehen, dass beliebige beschriebene Verfahren oder Schritte innerhalb der beschriebenen Verfahren mit anderen offenbarten Verfahren oder Schritten kombiniert werden können, um Strukturen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung zu bilden. Die beispielhaften Strukturen und Verfahren, die hierin offenbart sind, dienen erläuternden Zwecken und dürfen nicht als einschränkend verstanden werden.
-
Man wird auch verstehen, dass Variationen und Modifikationen an den oben erwähnten Strukturen und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und man wird ferner verstehen, dass solche Konzepte als durch die folgenden Ansprüche abgedeckt zu verstehen sind, sofern diese Ansprüche durch ihre Sprache nicht ausdrücklich etwas anderes angeben.
