Beschreibung
Befestigungsanordnung, Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für die Befestigung eines Dachhimmels an einem eine Rahmenöffnung aufweisenden Karosseriedach eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem an dem Dachhimmel ausgebildeten Befestigungsstreifen, der sich parallel zu einer Längs- oder Querseite der Rahmenöffnung erstreckt, und mit zumindest einer elastisch verformbaren Klemmvorrichtung mit einem Raststecker, die dazu ausgebildet ist, den Dachhimmel an dem Karosseriedach formschlüssig zu arretieren.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Karosseriedach, an welchem ein Dachhimmel mittels der oben genannten Befestigungsanordnung befestigt ist.
Befestigungsanordnungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 102008052 966 A1 eine Befestigungsanordnung für Fahrzeuge, zur Befestigung eines Formhimmels beziehungsweise Dachhimmels an einem Panorama- oder Schiebedach, die zumindest einen Klemmkörper nach Art eines Klipsverbinders aufweist. An dem Dachhimmel ist ein elastisch verlagerbares Klemmelement angeordnet, das einen von dem Karosseriedach nach unten vorstehenden Rastvorsprung unter elastischer Verformung aufnimmt und im montierten Zustand hintergreift. Eine sehr ähnliche Befestigungsanordnung ist aus der Offenlegungsschrift DE 102011 196010 A1 bekannt. Auch die Offenlegungsschriften EP 3521 641 A1 und DE 102014 100039 A1 zeigen jeweils Befestigungsanordnungen mit einer Klemmvorrichtung, die eine an dem Dachhimmel angeordnete Klammer aufweist, die unter elastischer Verformung einen Rastvorsprung des Karosseriedachs aufnimmt und hintergreift. Eine ähnliche Lösung ist auch in der DE 19947238 A1 offenbart, wobei hier in einem Ausführungsbeispiel an dem Dachhimmel ein elastisch verformbarer Klemmstecker ausgebildet ist, der in einer Aufnahme des Karosseriedachs eingeführt und dort reibschlüssig oder formschlüssig gehalten ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Befestigungsanordnung zu schaffen, die eine einfache Montage des Dachhimmels an dem Karosseriedach ermöglicht und in der Herstellung kostengünstig ist sowie Herstellungstoleranzen und/oder Montagetoleranzen einfach ausgleichen kann.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese hat den Vorteil, dass Form- und Herstellungstoleranzen von Dachhimmel und Karosseriedach auf einfache Art und Weise bei der Montage ausgeglichen werden, und dass die Montage durch eine einfache Steckverbindung erfolgt, die insbesondere keine aufwendige Veränderung des Karosseriedachs erfordert. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Klemmvorrichtung einen schwimmend an dem Dachhimmel gelagerten Raststecker aufweist, und dass der Raststecker durch eine Öffnung des Karosseriedachs geführt das Karosseriedach formschlüssig hintergreift. Die Erfindung sieht also vor, dass der Raststecker an dem Dachhimmel angeordnet ist und eine Öffnung des Karosseriedachs durchgreift, um das Karosseriedach zu hintergreifen. Dadurch muss in dem Karosseriedach lediglich eine Öffnung für den Raststecker vorgesehen werden, in welcher der Raststecker eingeführt werden kann. Dadurch ist die Herstellung des Karosseriedachs mit wenig Mehraufwand möglich. Insbesondere bietet dies den Vorteil, dass bei einem Karosseriedach, das eine Karosserieöffnung aufweist, beispielsweise für ein Panoramafenster oder ein Schiebedach, bei der Konstruktion auf einfache Art und Weise berücksichtigt werden kann. Dadurch, dass der Raststecker dem Dachhimmel zugeordnet ist, ist eine Montage des Dachhimmels an dem Karosseriedach besonders einfach, weil der Raststecker lediglich in die Öffnung des Karosseriedachs eingesteckt werden muss. Hierdurch ist ein einfacher Montagevorgang in kurzer Zeit durchführbar. Durch die schwimmende Lagerung des Raststeckers an dem Dachhimmel ist darüber hinaus gewährleistet, dass Fertigungs- oder Montagetoleranzen bei dem Zusammenführen von Raststecker und Karosseriedach auf einfache Art und Weise ausgeglichen werden können. Dadurch wird erreicht, dass bei der Montage beispielsweise der Dachhimmel nicht verzogen oder mit einer unerwünschten mechanischen Spannung beaufschlagt wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Klemmvorrichtung außerdem eine an dem Dachhimmel angeordnete oder anordenbare Trägerplatte auf, wobei der Raststecker schwimmend an der Trägerplatte gelagert ist. Damit ist der Raststecker nicht direkt an dem Dachhimmel, sondern unter Zwischenschaltung der Trägerplatte an dem Dachhimmel befestigt. Dies hat den Vorteil, dass die schwimmende Lagerung des Raststeckers auf die Verbindung zwischen Raststecker und Trägerplatte beschränkt ist. Dadurch ist die schwimmende Lagerung mit weniger Aufwand realisierbar im Vergleich zu einer Lösung, bei welcher die Raststecker direkt schwimmend in dem Dachhimmel gelagert ist. Insbesondere ist durch diese vorteilhafte Ausführungsform gewährleistet, dass die Leistung der schwimmenden Lagerung, also der maximale Relativbewegungsweg zwischen Raststecker und Trägerplatte, der durch die schwimmende Lagerung erlaubt ist, vorteilhaft einstellbar ist. Die Trägerplatte ist beispielsweise an dem Dachhimmel verklemmt, verschraubt, verpresst oder von dem Material des Dachhimmels umgeben gehalten. Optional ist die Trägerplatte zweiteilig ausgebildet, wobei
ein Teil auf einer dem Karosseriedach zugewandten Oberseite des Dachhimmels und das andere Teil auf der von dem Karosseriedach abgewandten Unterseite des Dachhimmels angeordnet ist, und wobei die beiden Teile durch beispielsweise eine Steckverbindung, Rastverbindung oder Schraubverbindung miteinander durch den Dachhimmel hindurch verbunden sind. Durch diese Art der zweiteiligen Fertigung ist insbesondere die Anordnung des Raststeckers zur schwimmenden Lagerung an der Trägerplatte in einem vorgelagerten Vormontageschritt einfach durchführbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Raststecker einen Lagerfuß mit einer Lagerplatte auf, wobei die Lagerplatte in einer Aussparung der Trägerplatte verschiebbar geführt ist. Die schwimmende Lagerung der Klemmvorrichtung wird somit durch die Lagerung der Lagerplatte in der Trägerplatte realisiert. Dabei definieren die Lagerplatte und die Trägerplatte das maximale Spiel, das durch die schwimmende Lagerung gewährleistet ist. Insbesondere ist die Bewegungsfreiheit der Lagerplatte in der Trägerplatte in alle Richtungen begrenzt, sodass ein unerwünschtes Lösen des Raststeckers von der Trägerplatte in jedem Fall sicher verhindert ist.
Bevorzugt ist die Lagerplatte in der Trägerplatte in der Ebene der Lagerplatte in alle Richtungen verschiebbar gelagert. Damit ist die Lagerplatte insbesondere in X- und Y-Richtung verschiebbar beziehungsweise schwimmend an der Trägerplatte gehalten. Besonders bevorzugt ist die Lagerplatte in der Ebene der Lagerplatte in alle Richtungen verschiebbar gelagert, sodass eine seitliche Verschiebung des Raststeckers an der Trägerplatte in begrenztem Umfang zur schwimmenden Lagerung gewährleistet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Lagerplatte in der Trägerplatte außerdem senkrecht zu der Ebene der Lagerplatte, also in z-Richtung verschiebbar gelagert. Dadurch ist der Raststecker an der Trägerplatte dreidimensional verlagerbar, um in alle Richtungen Toleranzen auszugleichen. Dadurch ist sicher gewährleistet, dass sowohl bei der Montage als auch im späteren Betrieb des Kraftfahrzeugs keine mechanischen Spannungen in den Dachhimmel übertragen werden, die beispielsweise zu einer Beschädigung des Dachhimmels oder zu einem Faltenwurf oder dergleichen führen könnte.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Raststecker zumindest eine seitlich vorstehende und elastisch verformbare oder verlagerbare Rastnase zum Hintergreifen des Karosseriedachs aufweist. Durch die Rastnase ist gewährleistet, dass ein ungewolltes Lösen des Dachhimmels beziehungsweise des Raststeckers von dem Karosseriedach sicher verhindert ist. Die Rastnase erlaubt darüber hinaus ein einfaches Einführen und insbesondere eine Selbstzentrierung des Raststeckers an dem Dachhimmel, zumindest in einer Richtung. Wie üblich, weist die Rastnase
zweckmäßigerweise eine in Einschubrichtung wirkende Einführschräge auf, durch welche die Zentrierung des Raststeckers beim Einführen in die Öffnung des Karosseriedachs wirkt. Auf einer von der Einführschräge abgewandten und insbesondere der Trägerplatte zugewandten Unterseite weist die Rastnase einen Anschlag auf, der zur formschlüssigen Halterung des Raststeckers an dem Karosseriedach dient.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Raststecker zwei voneinander abgewandte Rastnasen aufweist, deren gemeinsame maximale Breite größer ist als die lichte Weite der Öffnung in dem Karosseriedach. Dadurch ist der Raststecker allein bereits dazu in der Lage, ein ungewolltes Lösen von dem Karosseriedach zu verhindern. Sind mehrere Raststecker mit jeweils nur einer Rastnase vorhanden, so ist dies ebenfalls möglich, wenn die Rastnasen insbesondere unterschiedlich ausgerichtet sind, um ein Verschieben des Dachhimmels relativ zu dem Karosseriedach derart zu vermeiden, dass sich die Raststecker von dem Karosseriedach lösen könnten. Vorzugsweise sind die Rastnasen des einen Raststeckers derart ausgebildet, dass sie beabstandet zueinander liegen, sodass sie beim Einführen in die Öffnung aufeinander zu bewegt werden können und nach Durchdringen der Öffnung durch die vorhandene Eigenelastizität wieder voneinander wegbewegt werden, um das Karosseriedach an der Öffnung zu hintergreifen. Insbesondere sind die Restnasen als einendig an dem Raststecker gehaltene Federzungen ausgebildet.
Besonders bevorzugt weist das Karosseriedach einen den Befestigungssteifen des Dachhimmels zugeordneten Haltestreifen auf, der mindestens um die Höhe der Rastnase zu dem übrigen Karosseriedach versetzt angeordnet ist. Dadurch ist gewährleistet, dass zumindest die Rastnase oder die Rastnasen, die den Haltestreifen durchdringen, nicht über das übrige Karosseriedach hinaus vorstehen. In dem Haltestreifen sind zweckmäßigerweise die zuvor genannten Öffnungen zur Aufnahme jeweils eines Raststeckers ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich der Haltestreifen parallel zu einer Längsseite oder Querseite der Rahmenöffnung, um eine Befestigung des Dachhimmels nahe zu der Rahmenöffnung und damit insbesondere nahe zu dem Schiebedach und/oder dem Panoramadach zu ermöglichen.
Besonders bevorzugt ist der Raststecker in der Öffnung des Karosseriedachs mit seitlichem Spiel in zumindest eine Richtung insbesondere zumindest senkrecht zur Federrichtung der zumindest einen Rastnase gehalten, sodass auch dort ein Toleranzausgleich stattfindet und eine einfache Montage gewährleistet wird.
Vorzugsweise weist die Befestigungsanordnung mehrere Rahmenöffnungen und zugeordnete Raststecker auf, durch welche der Dachhimmel an dem Karosseriedach befestigt ist. Insbesondere sind dabei die Öffnungen an dem Rand der Rahmenöffnung in dem
Karosseriedach bevorzugt gleichmäßig verteilt angeordnet, um den Dachhimmel vorteilhaft im Bereich der Rahmenöffnung an dem Karosseriedach zu befestigen.
Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Dachhimmel einen Rahmenrandabschnitt auf, in welchem der jeweilige Raststecker direkt schwimmend gelagert ist. Der Dachhimmelrahmen ist beispielsweise aus Kunststoff gefertigt und an den Dachhimmel angespritzt. Zum Arretieren des jeweiligen Raststeckers an dem Rahmenrandabschnitt ist dann vorteilhaftweise für jede Rastnase ein Deckelteil vorhanden, dass an den Rahmen insbesondere anklipsbar oder auf andere Art und Weise befestigbar ist, um den Raststecker insbesondere an seinem Fuß, vorzugsweise an der Lagerplatte, an dem Rahmenrandabschnitt unter Ausbildung der schwimmenden Lagerung zu arretieren. Insbesondere ist vorgesehen, dass der eine Teil der Trägerplatte, wie er vorstehend beschrieben wurde, durch den Rahmenrandabschnitt gebildet ist, und der andere Teil durch das Deckelteil.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen
Figur 1 eine vorteilhafte Befestigungsanordnung in einer dreidimensionalen
Darstellung, und
Figuren 2A und 2B Schnittdarstellungen der Befestigungsanordnung.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine vorteilhafte Befestigungsanordnung 1 für ein hier nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug 2. Die Befestigungsanordnung 1 umfasst ein Karosseriedach 3 des Kraftfahrzeugs, das beispielsweise zum Rohbau des Kraftfahrzeugs dazugehört. Das Karosseriedach 3, das in der Figur 1 nur abschnittsweise dargestellt ist, endet an einer Rahmenöffnung 4, die beispielsweise rechteckförmig in dem Karosseriedach 3 ausgebildet ist. In der Rahmenöffnung ist beispielsweise ein Panoramadach oder ein Schiebedach des Kraftfahrzeugs anordenbar, wie beispielhaft in Figur 2B gezeigt. Das Karosseriedach 3 weist einen diese Rahmenöffnung 4 bildenden beziehungsweise umgehenden Randabschnitt auf, der von einem Haltestreifen 5 gebildet ist, der zu dem übrigen Karosseriedach 3 um einen Betrag x in der Höhe versetzt angeordnet ist. Der Haltestreifen 5
erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Rahmenöffnung 4 und bildet deren Rand aus. In dem Haltestreifen 5 sind mehrere Öffnungen 6 ausgebildet, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine rechteckförmige Kontur aufweisen. Die jeweilige Öffnung erstreckt sich vollständig durch den Halteabschnitt 5 hindurch, sodass sie auch als Durchbruch bezeichnet werden kann.
Die Befestigungsanordnung 1 weist weiterhin eine Klemmvorrichtung 7 auf, die der gezeigten Öffnung 6 zugeordnet ist. Vorzugsweise weist die Befestigungsanordnung 1 für jede der Öffnungen 6 eine entsprechende Klemmvorrichtung 7 auf.
Die Klemmvorrichtung 7 weist eine Trägerplatte 8 auf, an welcher ein Raststecker 9 schwimmend gelagert ist. Dies soll mithilfe von Figur 2 näher erläutert werden.
Figuren 2A und 2B zeigen jeweils eine Schnittdarstellung durch die vorteilhafte Befestigungsanordnung, wobei Figur 2A einen Längsschnitt gemäß der Linie A-A aus Figur 1 zeigt und Figur 2B eine Querschnittsdarstellung in einer Ebene senkrecht dazu gemäß Linie B-B aus Figur 1.
In der Schnittdarstellung von Figur 2A sind außerdem beispielhaft ein Dachhimmel 10, der durch die Befestigungsanordnung 1 an dem Karosseriedach 3 befestigt ist, sowie beispielhaft ein Panoramaglasdach 18 eingezeichnet, das die Rahmenöffnung 4 überdeckt.
Die Klemmvorrichtung 7 ist an einem Befestigungsstreifen 17 des Dachhimmels 10, auf der dem Karosseriedach 3 zugewandten Oberseite mit der Trägerplatte 8 befestigt. Der Befestigungsstreifen 17 erstreckt sich dabei parallel zu dem Haltestreifen 5 des Karosseriedachs 3. Der Raststecker 9 ist in einer Aufnahme 11 der Trägerplatte 8 beweglich und damit schwimmend gelagert. Dazu weist der Raststecker 9 einen Fuß 12 mit einer Lagerplatte 13 auf. Die Lagerplatte 13 erstreckt sich in einer Ebene senkrecht zur Längserstreckung des Raststeckers 9 beziehungsweise senkrecht zu dessen Fügerichtung, und weist beispielsweise eine rechteckförmige Kontur auf. Die Aussparung 11 weist vorteilhafterweise ebenfalls eine rechteckförmige Kontur auf, sodass die Lagerplatte 13 in der Aussparung 11 in der Ebene, in welcher sich die Lagerplatte 13 erstreckt, verschiebbar, wie durch Doppelpfeile in Figuren 2A und 2B gezeigt.
Außerdem weist die Aussparung 11 eine Höhe auf, die größer ist als die Höhe der Lagerplatte 13, sodass der Raststecker 9 nicht nur seitlich spielbehaftet beziehungsweise schwimmend gelagert ist, sondern auch in der Höhe, sodass der Raststecker 9 dreidimensional schwimmend gelagert ist, wie durch Pfeile in den Figuren 2A und 2B gezeigt.
Die Trägerplatte 8 ist dazu bevorzugt aus Kunststoff gefertigt und optional einteilig ausgebildet und beispielsweise bei einem Spritzgießvorgang um die Lagerplatte herum geschaffen. Alternativ ist die Trägerplatte 8 zweiteilig ausgebildet, mit einem ersten Teil 8‘ und einem zweiten Teil 8“, wie beispielhaft in Figur 1 eingezeichnet. Die Teile 8‘ und 8“ bilden zusammen die Aussparung 8 aus. Durch die zweiteilige Ausbildung ist eine einfache Montage des Raststeckers 9 an der Trägerplatte 8 gewährleistet.
Wie am besten in Figuren 2B und 1 ersichtlich, weist der Raststecker 9 zwei voneinander abgewandte Rastnasen 14 auf, die an einem von der Lagerplatte 13 abgewandten Ende des Raststeckers 9 ausgebildet sind und sich in Richtung der Lagerplatte 13 in der Art von Federzungen derart erstrecken, dass der Abstand der Rastnasen 14 zueinander zunimmt.
Dabei ist die maximale Breite B der Rastnasen 14 beziehungsweise des Raststeckers 9 größer als die lichte Weite der Öffnung 6, durch welche der Raststecker 9 mit den Rastnasen 14 geführt ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Rastnasen 14 an ihrem der Lagerplatte 13 zugewandten Ende jeweils eine Aufnahmevertiefung 15 auf, die zur bereichsweisen Aufnahme des die Öffnung 6 umgebenen Rands des Halteabschnitts 5 dienen. Die Rastnasen 14 sind elastisch verformbar ausgebildet, sodass dann, wenn der Raststecker 9 mit den Rastnasen 14 zuerst in die Öffnung 6 eingeführt wird, und die Rastnasen 14 unter elastischer Verformung aufeinander zu bewegt werden, sodass die Breite des Raststeckers 9 reduziert und ein Durchführen oder Einführen in die Öffnung 6 gewährleistet ist. Aufgrund ihrer Eigenelastizität schnappen die Rastnasen 14 wieder nach außen, sobald die Aufnahmevertiefungen 15 den Halteabschnitt 5 erreicht haben, sodass dadurch der Halteabschnitt 5 formschlüssig mit dem Raststecker 9 verbunden ist. Ein ungewolltes Herausziehen oder Fallen des Raststeckers 9 aus der jeweiligen Öffnung 6 ist damit sicher verhindert.
Alternativ zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Rastnasen 14 ohne die Aufnahmevertiefungen ausgebildet sind und vollständig durch die Öffnung 6 hindurchgeführt werden und in ihre entspannte Ausgangslage nach der Durchführung gelangen und dadurch vollständig hinter dem Halteabschnitt 5 liegen. Dann ist eine sichere Verbindung ebenfalls gewährleistet, eine Lösbarkeit der Verbindung jedoch erschwert. Die in Figuren 2A und 2B gezeigte Ausführungsform hat den Vorteil, dass dadurch, dass die freien Enden der Rastnasen 14 auf der dem Dachhimmel 10 zugewandten Seite des Halteabschnitts 5 liegen, die Rastnasen 14 durch ein geeignetes Werkzeug auch aufeinanderzu bewegt werden können, um ein Lösen des Raststeckers 9 von dem Halteabschnitt 5 beziehungsweise dem Karosseriedach 3 zu ermöglichen.
Vorzugsweise sind die Rastnasen 14 einstückig mit dem Raststecker 9, insbesondere einstückig mit der Lagerplatte 13 ausgebildet, sodass der Raststecker 9 ein insgesamt kompaktes und einfach zu handhabendes Bauteil darstellt. Durch die bevorzugte Vormontage des Raststeckers 9 an der Trägerplatte 8 ist darüber hinaus gewährleistet, dass die Befestigungsanordnung 1 mit wenigen Handgriffen montiert werden kann.
Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Trägerplatte 8 an dem Dachhimmel 10 befestigt ist, ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Trägerplatte 8 durch einen Rahmenrandabschnitt 16 des Dachhimmels 10 gebildet ist. Dazu zeigt Figur 2B mit gestrichelten Linien beispielhaft den Rahmenrandabschnitt 16 des Dachhimmels 10, der die Aussparung 11 integriert ausbildet. Dadurch kann auf eine separate Trägerplatte für jeden Raststecker 9 verzichtet werden. Stattdessen sind die Aussparungen 11 beziehungsweise die Trägerplatten 8 in den Dachhimmel 10 integriert ausgebildet.
Insbesondere ist der Rahmenrandabschnitt 16 durch den Befestigungsstreifen 17 des Dachhimmels 10 gebildet.
Die mehrteilige Ausbildung der Trägerplatte 8 hat den Vorteil, dass die beiden Teile 8‘ und 8“ beispielsweise auch auf zwei Seiten des Dachhimmels 10 montiert werden können und durch den Dachhimmel 10 miteinander verbunden werden, sodass die Trägerplatten auf diese Art und Weise an dem Dachhimmel 10 befestigt werden und zwischen sich die Lagerplatte 13 des Raststeckers 9 aufnehmen.
Optional ist die oder sind die Trägerplatten 8 an dem Dachhimmel 10 durch Vernähen, Verkleben, Verschweißen oder Umspritzen mit Material insbesondere des Randabschnitts 16 gehalten.
Bezugszeichenliste Befestigungsanordnung Kraftfahrzeug Karosseriedach Rahmenöffnung Haltestreifen Öffnung Klemmvorrichtung Trägerplatte ‘ Teil “ Teil Raststecker 0 Dachhimmel 1 Aussparung 2 Fuß 3 Lagerplatte 4 Rastnase 5 Aufnahmevertiefung 6 Rahmenrandabschnitt 7 Befestigungsstreifen 8 Panoramaglasdach